浅谈利用低缓磁异常寻找隐伏矿体

聂晨光　毕宝华　李朋涛　王爱臣

[摘要]几十年来，利用异常找矿已成为各地勘单位普遍运用的技术手段，"高、大、全"的异常在以往找矿工作中得到了广泛的重视，并取得了一系列的找矿突破。而今在以攻深找盲为重点的新一轮找矿热潮中，低缓磁异常在地质找矿过程中的指示作用，应当引起我们高度的重视。

[关键词]低缓磁异常 验证 找矿

[中图分类号] P62 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-8-302-2

低缓磁异常是指异常强度和异常梯度都比较小，异常比较宽阔，分布面积较大的磁异常。一般情况下，低缓异常都是由埋藏深、规模大的磁性体（岩体或矿体）所引起的。

筛选物探异常时，人们往往首先关注“高大全”的异常，依据强异常找到了许多矿床。但是也经常发生在强异常、高大全异常区找不到矿，在弱异常和小异常区却找到了矿，有时还找到了大矿。

自1964年在邯邢地区验证低缓磁异常找到大型铁矿床以后，开始重视低缓磁异常找矿，并取得了一系列突破。如：司家营铁矿区据低缓异常发现的大贾庄大型铁矿、邢台沙河市的白涧铁矿、承德四队于大庙--黑山一带低缓磁异常验证（M24）中发现的大型钒钛磁铁矿床等。

而我队在青龙满族自治县铁矿预普查项目中验证航磁异常（M29-391）发现的当杖子大型铁矿以及我队在卢龙县铁矿预查项目中发现石门中型铁矿也是利用低缓磁异常找矿的典型例子。

当杖子异常区（M29-391）位于青龙河断陷西侧、肖营子岩体东南接触带附近。区内出露地层、岩石主要为长城系高于庄组三段白云岩和顺层侵入的肖营子岩体晚期的二长花岗斑岩脉体。总体呈单斜产出。区内构造以青龙河断陷的派生次级断裂为主；区域上位于华北地台，燕山台褶带，马兰峪复背斜南侧与青龙河断陷带的交接部位，属燕山期肖营子花岗岩体东南接触带外围。

根据1976年冶金物探航测队提交的冀东地区1：5万航磁测量成果，当杖子航磁异常编号为M29-391，总体为一个梯度宽缓的低异常区。1：1万地磁测量成果显示：地磁异常平面形态为椭圆形，长轴方向约120°，异常极大值为750nT。

通過钻孔验证，当杖子航磁异常区（M29-391）是由鞍山式厚大铁矿引起，矿体伏于高于庄组沉积盖层之下，新太古代晚期朱杖子岩群之中，与高于庄组一段底部砂砾岩呈角度不整合接触，盖层厚度896.49m-1006.22m。已施工的6个钻孔有4个见矿，最大穿矿厚度为163.46m。依据钻孔控制情况，结合地磁异常分布特征及磁测井资料，综合分析推断，矿体总体形态呈似层状、透镜状产出，东西长约2500m，南北长约2800m。总体产状：走向110°左右，倾向20°左右，倾角在20°-40°之间，矿体厚度一般在66.26-163.46m。初步预测铁矿石储量远景资源量过亿吨，为一大型矿床。

司家营-石门一带航磁异常分布图显示：卢龙县石门一带航磁异常（M15-33），呈椭圆状，长轴方向北东45°，面积约0.6km2，异常中心位于石门矿区东南部，最高值为200nT。河北省物探第二分队完成地磁扫面成果显示，石门一带异常长约3km，宽约700m，异常呈纺锤状，分南北两段，异常中心分别位于石门镇北东和南东，异常极大值达400-500nT。

2008年我单位开展卢龙铁矿预查项目时，按200m间距在已有地磁成果基础上进行了1：1000磁法精测剖面工作。物探结果显示本区为低缓磁异常，最大值仅为420nT，但异常较宽，与原磁法扫面成果一致。通过采集附近矿石标本测定磁性系数，采用二度半人机反演拟合方法，对磁测剖面进行了反演解释。结果显示：异常主要为距地表350m以下产状较陡的形态不规则似板状磁性体引起。

经钻探工程验证M15-33异常为矿致异常，是由赋存于青白口系下马岭组砂页岩之下，滦县岩群三门店组黑云斜长变粒岩、角闪斜长变粒岩之中的铁矿体引起。施工的两个钻孔全部见矿，依据钻孔控制情况，结合地磁异常分布特征，综合分析推断：矿体走向大致为北西330°，倾向南西，倾角40°左右，钻孔穿矿厚度比较稳定为27.95-30m，矿体加权平均品位TFe30.25%、mFe25.47%。初步预测铁矿石储量近2000万吨，为一中型矿床。

多个实例证明在找矿过程中不可忽略低缓异常的价值，研究低缓异常对找矿具有重大意义，但相似或相近低缓异常引起原因比较多，诸如：矿体与磁性岩层叠加引起的异常，磁性岩体引起的异常、而矿体由于埋深较深、产状变缓或者呈水平板状同样会导致异常变弱，从而形成异常强度低，分布范围较大的低缓异常。

正是由于引起异常原因的多样性从而造成了技术人员推断异常的多解性，大致分为以下两种情况：一是异常起因地质定性解释的多解性；二是定量反演异常源几何参数的多解性。前一种情况常导致区分矿与非矿异常的失误。后一种多解性可导致因产状判断错误、推断深度不准等使第一、二个验证孔找不到矿体或找不到主矿体。正是由于客观存在的这两种多解性，造成了物探化探资料推断解释的复杂性。

减少多解性的办法，从目前看主要有三条途径：其一是通过观测数据在数量上空间分布上的增多，减少定量解释的多解性；其二是通过稀疏工程控制和增加性质不同的观测参数，即投入综合方法减少定性与定量解释的多解性；其三是深入研究异常和提高解释者的水平。

目前找铁矿的方法还是多以磁测为主，磁法测量是通过观测和分析由岩石、矿石的磁性差异所引起的磁异常，进而研究地质构造和矿产资源分布规律的地球物理勘探方法。最常见的铁磁性矿物有磁铁矿、钛磁铁矿、磁黄铁矿和磁赤铁矿。磁测工作按照观测磁异常的空间地域不同，分为地面磁测、航空磁测、海洋磁测和井中磁测。

磁法找铁矿的效果虽然得到公认，但当磁性体没有出露地表时，单凭磁测资料来判断，风险很大。采用辅以重力法和电法综合物探方法，可以提高推断的可靠性。

熊光楚先生领导的磁法小组在研究低缓磁异常时，提出区分矿与非矿磁异常的方法。他们通过对邯邢地区三个已验证的低缓磁异常的深入研究，提出了两个可用的方法：一个是在磁法精测剖面上做重力及电法，另一个是对磁异常做向上及向下延拓的方法。这些方法推广后取得了极好的找矿效果，发现了许多单个矿床储量在亿吨以上的大型铁矿。

从低缓磁异常验证的效果来看，高精度磁测剖面对隐伏磁铁矿体反映较为直观明显，延拓后测试深度与实际深度基本一致，是一种比较理想的找矿手段；重力测量可以避免由于矿体形态不规则或其它因素造成的磁异常反应不明显的影响，通过对数据的定量计算，可反演出矿体的空间分布特征；EH-4电磁测深方法通过探测深部隐伏岩体的起伏变化，进而预测和发现盲矿体，是一种间接预测隐伏矿分布的有效方法；瞬变电磁在直观的反映出隐伏铁矿的深度的同时还能反映出隐伏铁矿的形态。综合来看，野外勘查的最佳工作模式可确定为：以高精度磁测为主，以重力、电法为辅。

随着国家对铁矿资源需求量不断加大，加强隐伏铁矿资源的勘探已成为迫切需要解决的问题之一。华北地区存在着众多的低缓航磁和地磁异常，在加强理论研究的基础上，以已验证矿区成矿模式为指导，加强对赋矿地层、构造、岩浆岩、围岩蚀变和重、磁、电综合异常"五位一体"的深部综合找矿模式的研究，在以攻深找盲为重点的新一轮找矿热潮中，实现对隐伏铁矿的找矿突破是完全可行的。

参考文献

[1]熊光楚. 磁铁矿床上磁异常的解释推断[M].北京：中国工业出版社，1964.

[2]刘士毅、孙文珂、孙振焕等. 我国物探化探找矿思路与经验初析[J].物探与化探，2004，28（1）：1-9.

[3]董杰、肖金平、孙亚东.河北省铁矿资源潜力评价磁测资料应用研究报告[R].河北省地球物理勘查院，2009.