高精度磁測在覆蓋區低緩磁異常找礦中的應用

汪振斌，姚利梅

（1.山西省地球物理化學勘查院，山西 運城 044004；2.山西省第六地質工程勘察院，山西 運城 044004）

塔兒山一二峰山地區是山西省重要的矽卡巖型鐵礦產地，該區地質工作程度較高，20 世紀70 年代末期，塔兒山一二峰山地區航磁和地面磁測工作共圈定109 處磁異常，基巖區的大部分異常已得到驗證，已發現中小型鐵礦幾十處。但是目前區內基巖區淺部礦產資源已經開采殆盡，比較大的礦山多呈資源枯竭之勢，同時鋼鐵企業對資源的需求越來越迫切嚴峻的資源短缺問題擺在了面前。而該區南北兩側的新生界覆蓋區低緩磁異常大部分沒得到徹底驗證。本次地面磁測驗證塔兒山一二峰山地區范村航磁低緩異常，在70 年1/2.5 萬航磁△T 異常平面圖上（M65），異常為區域平緩磁場里局部疊加異常，以200γ 等值線封閉點狀異常，范圍約380m×250m。

本文以典型的塔兒山一二峰山地區范村低緩磁異常為例，來探討高精度磁測在低緩磁異常找礦中的應用。為今后在該區新生界覆蓋區低緩磁異常找礦工作中提供的參考作用。

1 區域地質概況

塔兒山—二峰山地區位于塔兒山九原山陷隆帶東南部，廣泛分布碳酸鹽巖建造的淺海相沉積的奧陶系以及海陸交互相沉積的石炭系。上述地層靠燕山期巖漿巖體附近者均有不同程度的變質，本區巖漿活動頻繁，有多次侵入活動，它們為燕山晚期侵入生成的中性、偏堿性的雜巖體。眾多學者多年研究認為塔兒山——二峰山地區的矽卡巖型鐵礦的成礦母巖為閃長巖類，成礦圍巖為富含鈣鎂質的碳酸鹽巖，主要為奧陶系白云質灰巖，局部地區石炭系地層內可見“浮山式”鐵礦。

區域出露地層主要為奧陶系中統，其次為石炭、二疊系，第四系黃土覆蓋在各種不同層位的基巖之上。區域巖漿活動強烈，巖石種類繁多，巖性變化很大。根據不同巖漿之間的穿插切割關系，自老而新分為閃長巖類、正長巖類、二長巖類、花崗巖類、脈巖類。本次勘探區內全部被黃土覆蓋，無基巖和巖漿巖出露。

2 工作區地球物理特征

工作區由于第四系黃土覆蓋，無法采集標本。收集和整理以往該區域內各類巖礦石磁性參數統計，統計結果見表1。

表1 塔兒山—二峰山地區主要巖、礦石磁參數統計表

由表1 可見，區內巖礦石磁性大致可分為三類：磁鐵礦為強磁類，磁化率和剩磁與其他巖石有明顯的磁性差異；巖漿巖類（包含）具有中等磁性，磁性明顯低于磁鐵礦；灰巖及其它沉積巖和黃土具有弱磁性。含磁鐵礦巖石與其它巖石磁性有明顯差異，因此利用地面高精度磁測尋找新生界覆蓋區隱伏鐵礦石方法有效，可以來直接尋找這類鐵礦體。

3 磁測成果解釋與推斷

3.1 磁測異常特征

野外地面磁測數據經過日變、高度，正常場梯度等校正整理后，數據經過專業軟件處理為成果圖件，對磁測數據進行化磁極處理（圖1）。

測區磁測異常特征為西北高，東南低，西北部明顯高值磁異常顯示。以40nT 等值線封閉的磁異常，磁異常規模相對較大，異常形態呈似橢圓形，異常南北長約500m，東西寬約400m，具多峰值異常特征。測區中南部、以及中東部也有小范圍的等值線封閉的磁異常。△T 化極后根據異常等值線封閉情況全區劃分為3 個異常，編號C1、C2、C3異常。

圖1 磁測△T 化極后等值線圖

3.2 磁異常推斷解釋

區域內引起主體磁異常的因素主要有二：一是斑狀閃長巖磁性不均勻所致，二是磁鐵礦體引起。由區內物性資料可知，測區除含鐵巖性磁性較高外，其他非含鐵巖性磁性均相對較低，故推斷磁異常應為含鐵巖性引起。

為了推斷磁性體產狀和埋深，過C1 號異常區中心布設一條精測剖面（圖2）。磁異常化極后異常段較平緩，幅值極大值為100nT 左右。首先通過最大坡度法和經驗切線法大致推斷磁性體的位置和埋深，磁性體頂板埋深約250m 左右。其次通過結合該區物性結果及地質已知信息，進行二度半人機交互反演，對數據進行了圓滑、延拓處理，經過反復修改模型及參數，擬合出主磁性體的大概形態，初步推斷出由2 層磁性體組成。

3.3 鉆孔驗證

為了驗證磁性體性質，在主異常C1 布置了3 個鉆孔分別為ZK1、ZK2、ZK3，其中ZK1、ZK2 鉆孔見礦，ZK2鉆孔位于磁異常化極后的異常中心，見礦兩層，礦體總厚度30.32m，第一層磁鐵礦位于地表下255.22m～276.64m之間，礦體厚度21.42m，第二層磁鐵礦位于地表下297.0m～305.9m 之 間，礦 體 厚 度8.90m；ZK1 鉆 孔 位于磁異常化極后的異常中心南部，磁鐵礦位于地表下283.10m～293.10m，見礦一層，總厚度10m（灰巖未打穿，下部有無礦體未知）。ZK3 鉆孔位于C1 磁異常東北部梯度帶上，鉆孔未見礦。

根據實際鉆孔控制礦體形態、走向及傾向，二度半人機交互反演擬合情況可知，磁異常由兩個近乎平行的磁鐵礦體引起，傾向東南，傾角20o左右，磁鐵礦均處于斑狀閃長巖體與奧陶系白云巖接觸帶之上，其上部礦體延伸約160m，埋深約250m；另一礦體延伸約240m，埋深約300m，均屬于埋深較深的鐵礦體。

圖2 磁測剖面綜合圖

4 結束語

本次磁測解釋成果可知，主體磁異常的范圍大、低緩、異常中心不明顯，具多峰值異常特征，可以推測引起磁異常的鐵礦絕非單一礦體，而是由多層、多個礦體的綜合反映，區內礦體多賦存于灰巖和斑狀閃長巖接觸帶上及其附近，礦體形態變化大，且單礦體一般規模有限。這符合該區矽卡巖型鐵礦的特點，也是塔兒山地區成礦的基本特征。

對于此類異常單一磁測確定礦體的形態、規模和埋深較為困難，需要加強鉆孔驗證工作，以查清礦體層數、厚度及產狀等。

通過實例應用表明，利用高精度磁測在低緩異常尋找鐵礦是及其有效的一種物探方法，并通過資料處理大致判斷磁性體范圍及埋藏深度，為尋找礦鐵和礦區工作后續開發利用提供了有效依據。