吉林省通化縣禹甸子一帶地面高精度磁法應用實例

徐成杰，楊 旭，王東光

（吉林省有色金屬地質勘查局六〇二隊，吉林 通化 134000）

1 地質背景

勘查區所處大地構造位置屬中朝準地臺（Ⅰ）、遼東臺隆（Ⅱ）、鐵嶺—靖宇臺拱（Ⅲ）、龍崗斷塊（Ⅳ）的南緣。

1.1 巖層

區域出露的地層為太古宙變質表殼巖，主要由斜長角閃巖、黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、二云片巖、角閃巖、變粒巖和磁鐵石英巖構成，是鞍山式鐵礦的主要成礦母巖，呈捕虜體殘存于太古宙變質深成侵入巖中，總體呈北東向-東西向的構造格局，造成了北東向-東西向的鐵礦成礦的控制系統。巖漿巖以太古宙變質深成侵入巖為主，巖石類型主要為變二長花崗巖、英云閃長質片麻巖，深成侵入體破壞了表殼巖組。

1.2 構造

勘查區構造形態極其復雜，尤其大面積太古代深成侵入體的侵入，使表殼巖遭受嚴重的破壞，呈零星殘體產出，現只能見構造殘跡，無法恢復原來的構造面貌。僅對殘留體觀查，太古宙表殼巖組地層總體呈近東西向及北東30°~60°走向，傾向多為南東，傾角40°~70°與鐵礦層產狀基本一致。斷裂構造不甚發育，礦區北部有朝陽—南岔近東西斷層，長約10Km，，切割了回頭溝英云閃長巖及跳石趟花崗巖體。

1.3 巖漿巖

巖漿巖活動極頻繁，以太古代為主，在局部有巖脈的充填。

1.3.1 TTG組合

工作區太古宙地質體中巖(石)層，絕大部分是由各類不同的變質深成侵入體組成，早期具地層意義的變質火山—沉積巖(表殼巖)僅少量分布，并與其呈被侵入關系。

1.3.2 變二長花崗巖

巖石中的礦物成分主要由鉀長石、斜長石和石英組成，見大

量重結晶形成的長石細粒狀集合體和少量黑云母及不透明礦物。

2 地球物理特征

2.1 航磁特征

本次工作區位于吉林-鴨綠江沿岸地區航磁ΔT平面等值線圖（大荒溝幅）西部，主要目的針對吉C-87-1號航磁異常進行對應工作，查明區內磁性體富集區域，尋求有經濟價值的鐵礦體。

該圖幅內以大面積出現的正磁異常為主，磁場總強度異常一般在-100nT～700nT之間變化，根據磁場分布特征，磁場可分為以下幾個部分：吉C-87-1號航磁異常、吉C-87-2號航磁異常。

吉C-87-2號航磁異常以正負異常為主，負異常出露在正異常北側，負異常走向約為80°左右，正異常近北東走向。該異常位于朝陽林場北側，大荒溝村西南，孟家溝南側。已知在該航磁異常處發現朝陽鐵礦，提交儲量170余萬噸，目前仍在開采。

吉C-87-1號航磁異常分布在本次工區中心偏北，以北負南正分布，走向近東西展布。正異常最大值中心約為600nT左右，負異常約為-100nT左右，正異常中心位于禹甸子村附近。該異常位于大荒溝村西側，興華村北側，曲柳川村東北方向，八里哨村南側。該異常整體分布于本次工區內，正負異常形態較完整，出露巖石為花崗巖、花崗片麻巖、斜長角閃巖等，是本次1/萬高精度磁測工作的重點，希望在此異常內圈定表殼巖大致范圍，進而發現有經濟利用價值的磁鐵石英巖鐵礦床。

2.2 巖石參數特征

本定工作共測定磁標本244塊，其中地表標本146塊，鉆孔標本98塊，檢查25塊，質檢率10.24%，磁化率平均相對誤差15.64%，剩磁平均相對誤差16.24%。均滿足規范要求。具體各巖性參數見下表。

表1 巖石特性參數表

從表中可以看出，磁鐵石英巖呈強磁性，風化的磁鐵石英巖呈弱磁性，地表花崗巖、鉀長花崗巖幾乎沒有磁性，片面巖個別呈軟磁，斜長角閃巖普遍呈弱磁性，這為地表圈定表殼巖及尋找磁鐵石英巖提供了地球物理依據。鉆孔內斜長角閃巖普遍呈弱磁性，個別暗色顆粒富集部位呈強磁性，對尋找磁鐵石英巖造成干擾。

3 工作方法技術

3.1 野外工作方法

高精度磁法測量工作采用12臺儀器施工，其中2臺作日變站，另9臺用于數據觀測。野外測量出磁測總場T，經基點改正、日變改正、緯度改正、高度改正、基本場改正后得出ΔT后成圖。磁測日變站位于大荒溝村后山山坡穩定無干擾地段，探頭高度1.5m，30秒循環時間觀測。基點位于日變站附近，工期內基點磁場均值53632nT。觀測儀器探頭高度選為1.5m，點距20m，線距100m，測線方位135°。

開工前對所有儀器進行了噪聲水平測定、儀器一致性測定。

噪聲測定：進行了磁力儀噪聲水平的測定實驗，各儀器的噪聲均方根值S（見表2）噪聲水平符合規范要求。

表2 儀器噪聲水平測定

儀器一致性測定：對12臺儀器進行了一致性（主機及探頭）測定實驗。對一致性不好的儀器及探頭剔除，早校正、晚校正：每天出工前和收工后分別對儀器進行3次以上校正。

3.2 數據整理

基本場選定：基本場選定方法為在航磁圖上選取工區附近比較穩定地段，做24小時日變觀測，選取磁場變化較為穩定的時間段觀測值求取平均值，其平均值為53632nT。

日變改正：采用金緯軟件對日變數據做跳點剔除，整線五點圓滑，采用線性插值對數據進行日變改正，精度較高。

正常梯度改正與高度改正：采用新疆金維軟件小面積工區磁法改正進行。

4 異常的解釋推斷

4.1 異常成果

通過地面1/萬磁法測量工作，證實吉C-87-1號航磁異常存在，在測區內共圈定5處磁異常帶,編號為C1、C2、C3、C4、C5。共推測斷裂帶3條F1、F2、F3。

C1號磁異常(以600nT圈連)分布在輝長巖之上，近北東南西向展布。異常長軸方向30°、呈狹長帶狀分布，異常帶規模：長約2600m寬在60m~130m之間，呈串珠狀扁透鏡體，在C1號磁異常帶中分布9處正異常，編號為C1-1、C1-2、C1-3、C1-4、C1-5、C1-6、C1-7、C1-8、C1-9,異常值在600nT～2536nT之間。

C2號磁異常(以600nT圈連)，分布在表殼巖上、近北東南西向展布，異常長軸方向25°，異常帶規模：長約1870m、寬約50m～220m之間，呈不規則狹長串珠狀,C1號磁異常帶中分布5處正異常，編號為C2-1、C2-2、C2-3、C2-4、C2-5,異常值在600nT～4689nT之間。

C3號磁異常(以1000nT圈連)，分布在表殼巖上、近北東南西向展布，異常長軸方向37°，異常帶規模：長約940m、寬約168m~525m之間。呈不規則橢圓狀,C3號磁異常帶中分布3處正異常，編號為C3-1、C3-2、C3-3,異常值在1000nT～2398nT之間。

C4號磁異常(以1000nT圈連)，分布在第四系松散堆積物上、近東西向展布，異常長軸方向80°，異常帶規模：長約770m、寬約130m~290m之間,呈不規則橢圓狀。測區內花崗巖覆蓋厚度在140m左右(ZK2鉆孔驗證)。,C4號磁異常帶中分布4處正異常，編號為C4-1、C4-2、C4-3、C4-4,異常值在1000nT～3070nT之間。

C5號磁異常(以1000nT圈連)，分布在第四系松散堆積物上、近東西向展布，異常長軸方向80°，異常帶規模：長約1200m、寬約200m~380m之間。呈不規則橢圓狀。異常帶覆蓋較厚多為農田地、異常調查難度較大,C5號磁異常帶中分布5處正異常，編號為C5-1、C5-2、C5-3、C5-4、C5-5、C5-6，異常值在1000nT～3130nT之間。

4.2 成果解析

區內地層出露較為單一，為中晚太古宙表殼巖，主要巖性為斜長角閃片麻巖、斜長角閃巖、變粒巖、角閃石巖等。區內巖漿活動較弱，地表僅見早白堊世花崗斑巖。物性測定成果磁鐵石英巖具有強磁性，其磁化率均值>100000×10-6SI,侵入巖則為無磁性或弱磁性。

從磁異常等值線平面圖看，區內磁場總體表現平穩低緩場態特征，磁異常位于測區北側下大甸子，總體呈近東西走向，局部折成“之”字形，由多個橢圓形、等軸狀圈閉磁異常組成，異常強度高規模大，異常峰值大于2600nT。等值線密集梯度陡，受斜磁化影響北側伴有弱負磁異常，等值線北陡南緩向南呈緩波狀展出，表明磁性地質體可能向南傾斜，切下延深度較大。ZK2號鉆孔中0m～140.65m為變鉀長花崗巖，140.65m～404.35m為中細粒含磁鐵礦斜長角閃巖(264.35m厚)，中細粒磁鐵礦比較發育，沒有見到鐵礦體，推測該異常是由厚大的中細粒含磁鐵礦斜長角閃巖所引起。

同時測區分布兩組北東走向的條帶狀高磁異常，異常規模小由多個小規模等軸狀高磁呈串珠狀排列，西北側伴有明顯的負磁異常帶。在局部等軸狀高磁異常處分布多個鐵礦點或舊采坑，剖平圖中礦點處異常表現為尖峰狀磁異常。推測該類尖峰狀異常為此類鐵礦點或舊采坑所引起。

綜上：

（1）區內大面積分布為中晚太古宙表殼巖，據之前區域或鄰區的資料看，其物性特征多為弱磁性為主，磁場往往表現為相對平緩的弱正磁異常，即與本區大甸子以南大面積平緩磁場相吻合。測區近東西向高磁異常及北東向串珠狀高磁異常與地層中普遍含磁鐵礦物所引起。特別是深部斜長角閃巖、角閃巖，角閃石含量較高，黃鐵礦化、磁黃鐵礦較多見，其中角閃巖體為磁黃鐵礦富集的有利部位。

（2）磁異常受斷裂構造控制明顯，據磁異常圖中，東西高磁異常帶受后期北東向斷裂影響明顯向，異常等值線呈同向扭曲、錯動。近東西向斷裂切割深度較大，控制了巖體分布。北東向斷裂切割東西向斷裂，使巖體或磁性地層發生錯動。