高精度磁法在二道溝鐵礦深部找礦中的實際運用

張慶義

摘 要 高精度磁法測量是鐵礦山深部找礦的主要方法之一，在尋找礦區及外圍深部隱伏礦體中成果顯著。高精度磁法能勘探測量出大面積的低緩磁異常，極具找礦價值，運用該方法尋找礦區深部及外圍隱伏礦體效果明顯。遼寧省二道溝鐵礦勘查運用高精度磁法測量在采礦區及外圍發現大面積的低緩磁異常，經過工程驗證為深部隱伏磁鐵礦引起，取得深部找礦的重大突破，使礦山資源儲量大幅增加。本文就該法在尋找深部隱伏礦體的幾點經驗進行總結，希望對同類鐵礦山深部找礦起到借鑒作用。

關鍵詞 高精度磁法 深部找礦 質子磁力儀

中圖分類號：P631.2 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）02-0061-04

高精度磁法測量適用于地下隱伏磁性體在地表產生的弱磁異常的觀測，在鐵礦深部找礦勘探應用廣泛。運用該法在遼寧省二道溝鐵礦山及外圍普查中發現成片的低緩異常帶，其異常由強到弱有明顯的規律，判斷由深部磁性體引起。經鉆探工程驗證，成功的尋找到規模可觀的隱伏礦體，采礦區內資源儲量由原來的91萬噸增加到5033萬噸，外圍普查區新增資源儲量823萬噸。實現了尋找深部隱伏礦體的重大突破。本文以該礦山為例，對所取得的磁異常進行研究分析，并結合本區的地質情況，有利的證明了高精度磁法勘探，在尋找磁鐵礦上是一種行之有效的辦法[1]。

1 礦區地質概況

遼寧省二道溝鐵礦大地構造位置為中朝準地臺北緣（Ⅰ），膠遼臺隆（Ⅱ），鐵嶺—靖宇臺拱（Ⅲ），摩里紅凸起（Ⅳ）之上。區域內地層除第四系外，出露的地層均為太古宙石棚子組（Aras）變質上殼巖系，部分遭受了混合巖化作用和早期鈉質花崗巖的侵位。巖性主要有黑云斜長變粒巖、淺粒巖、石英角閃巖、磁鐵石英巖等。地層呈單斜狀，整體走向為256°左右。傾向166°左右。傾角40-60°。常見少量的輝綠巖、煌斑巖等脈巖，本區鐵礦均賦存于石棚子巖組內。礦床成因屬沉積變質鐵礦床之“鞍山式鐵礦”（見圖1）。

2 磁法測量

2.1 礦區巖礦石的磁性參數

礦區主要巖石為黑云斜長變粒巖、淺粒巖、石英角閃巖。經測試其磁化率κ均值分別為320nT～450nT。已采礦石磁化率κ均值1500nT-2000nT。500nT以上均由磁性體引起。由此可見礦區礦石與圍巖存在明顯的磁化率差異，可采用高精度磁法展開找礦工作[2]。

2.2 普通磁法測量

普通磁測使用的器儀為MCL-2型微機磁力儀，抗干擾能力差，極向轉頭誤差大，部分臨時操作人員素質差，經常誤差在±500nT以上，儀器和儀器間一致性差，經常出現串珠狀異常，鄰線對比會出現假異常等。該儀器適合尋找淺部磁鐵礦體、普查區掃面、異常驗證等工作。

礦區之前采用的是普通磁法測量，誤差大、磁異常凌亂、無規律、弱小異常被掩蓋了，找礦效果不佳。

2.3 高精度磁法測量

高精度磁法測量經常使用的儀器為PMG-2型質子磁力儀，該儀器穩定性好，有足夠的靈敏度和精確度，分辨率高，測量誤差在±5伽馬以內，適合異常驗證、深部找礦。

為提高找礦成效，二道溝鐵礦采礦區內開展了高精度磁法測量工作。采用RTK測量系統及手持GPS衛星定位儀進行基線測線布設并進行閉合差校訂保證坐標精度。采用PMG-2型質子旋進型磁力儀，測量前按照要求進行儀器一致性和噪聲水平測定，滿足要求后進行測量[3]。網度50m×20m，共布設勘探線48條，測線南北向。測量面積3.2Km2。所測的原始數據后經過日變矯正、正常梯度矯正以及高程矯正，得到磁異常值ΔT。通過計算機Surfer軟件繪制成礦區地表ΔT磁異常等值線平面圖（見圖2）。

通過高精度磁法測量發現有大面積低緩異常存在，異常正值數據多在1850～600nT之間，磁異常呈逐漸遞減的規律性，分析由深部磁性體引起并切延深逐漸增大。

3 工程驗證

礦區經高精度磁法測量取得了南北兩處低緩磁異常，南部異常呈扇狀分布，長800m，寬950m，北側為負異常，南側為正異常并且異常值逐漸變小。地表部分與Fe1號礦體吻合，判斷由深部磁性體引起，隨后進行了鉆探施工。共施工鉆孔39個，按100m（平距）×100-200m（斜距）網度布置鉆探工程。經過施工驗證，地表低緩磁異常均有深部磁鐵礦引起，除Fe1號礦體延深逐漸加大外，新發現隱伏礦體3條。施工的鉆孔見礦34個，未見礦5個，見礦率87%。鉆探總進尺15462m，控制孔深196m至790m。

主礦體為Fe1號，其資源儲量占礦區的68%。該礦體由25個鉆孔控制，礦體走向76°，傾向166°，傾角50～70°，兩端向下側伏，長度由原來的230m增至660m。延深由原來的166m增加至1100m。厚度6.36～58.22m，平均厚度38m。mFe品位平均23%（見圖3）。

工程驗證結果所發現的礦體與低緩異常吻合較好，使用高精度磁法測量取得了找礦突破，礦區新增資源儲量4942萬噸，經濟效益顯著。

4 礦區外圍深部找礦

4.1 地質特征

礦區外圍地層與礦區內地層一致，地貌特征為低山丘陵區。出露的地層仍為太古界鞍山群石棚子組（Aras）。巖性主要有黑云斜長變粒巖、淺粒巖、石英角閃巖等。地層整體走向為260°左右。傾向166°左右。傾角40～65°礦區外圍地表未見鐵礦露出。

4.2 外圍高精度磁法測量工作

在礦區取得較好找礦成果后，礦區外圍開展了高精度磁法測量，測量面積2Km2。使用儀器及方法同采礦區一致，點密度50m×20m。布置南北向測線21條。測熱通過高精度磁法測量發現礦區南200處部存在低緩磁法異常，并繪制成圖。通過異常數據分布與礦區內對比，預測由深部隱伏磁鐵礦引起。

4.3 外圍普查區磁異常工程驗證

外圍普查區測得1處低緩磁異常帶及幾處小異常，其中分布于中間的M1異常最好。首先進行地表查證，發現東部呈北東向展布的串珠異常為高壓電塔引起，予以剔除。

主要磁異常M1呈葫蘆狀東西向展布。異常帶長1Km，寬160m～460m，北部為負值異常區。正異常數據為1500nT～ 550nT，負異常數據為-2700nT～-200nT，通過與二道溝采礦區內所測的低緩磁異常及完成的工程驗證結果對比分析，磁異常數值略高于圍巖，初步判斷普查區低緩磁異常由深部隱伏磁鐵礦體引起，預測礦體埋深250m～600m。通過反演結合上下延拓很好的推斷了礦體的賦存狀態、規模和延伸，最終經鉆孔驗證發現了埋深較大的盲礦體[4]。

對M1異常西部按100 m（平距）×100m（斜距）布置鉆探工程，勘探線5條，設計鉆孔10個，孔深300m～620m。實際施工鉆探14個，進尺8471m，孔深431m～684m，其中11個鉆孔見礦，3個未見礦，見礦率78%。

4.4 外圍普查區磁法找礦成果

經過鉆探施工發現8條隱伏磁鐵礦體，以Fe6號礦體規模最大。Fe6號礦體位于16～18號勘探線，由9個鉆孔控制。礦體呈透鏡狀，有膨大收縮現象，長314m，礦體走向東西，傾向南，傾角40°～56°。中部緩傾，礦體延深293米，厚度11.57～51.56m，平均厚度27.63m;品位mFe29.97%～mFe34.40%，平均品位mFe25.55%。礦體埋深271m～630m，賦存標高145m～-225m。礦石由條紋條帶狀磁鐵石英巖組成。外圍新增資源儲量823萬噸，其中Fe6號礦體資源儲量614萬噸，占資源儲量的74%。礦區外圍運用高精磁法尋找隱伏礦體取得較好的效果。

5 結語

根據二道溝鐵礦區的深部隱伏礦體的找礦實踐，總結出深部找礦應注意的幾點建議，以便加強同類礦山的深部找礦工作。

（1）具有成礦的區域地質條件，鐵礦點較多。

（2）圍巖和礦體磁性差別大，排除干擾異常。

（3）地形多為中低山、溝谷開闊等。

（4）地表多為低緩異常。

（5）異常成梯度逐漸衰減。

（6）正異常強度較高，常伴有負異常存在。

高精度磁法測量在礦區及外圍尋找深部隱伏磁鐵礦體成效顯著，特別是低緩異常區的深部找礦具有明顯的應用優勢、前景廣闊。

參考文獻：

[1] 衣吉偉，劉紅香.高精度磁測在馬家鐵礦找礦中的應用[J].吉林地質，2014，33（02）：74-77.

[2] 李劍琦.磁法勘探在實例找礦中的應用[J].世界有色金屬，2017，10（下）：92-93.

[3] 袁昆，李洋，徐濤，呂行.地面高精度磁法在遼寧板城鐵礦勘查中的應用[J].中國錳業，2019，37（01）：82-85.

[4] 馮堅.高精度磁法在新城鐵礦找礦中的應用[J].礦產資源，2020（01）：50-51.