高精度磁测在覆盖区低缓磁异常找矿中的应用

汪振斌，姚利梅

（1.山西省地球物理化学勘查院，山西 运城 044004；2.山西省第六地质工程勘察院，山西 运城 044004）

塔儿山一二峰山地区是山西省重要的矽卡岩型铁矿产地，该区地质工作程度较高，20 世纪70 年代末期，塔儿山一二峰山地区航磁和地面磁测工作共圈定109 处磁异常，基岩区的大部分异常已得到验证，已发现中小型铁矿几十处。但是目前区内基岩区浅部矿产资源已经开采殆尽，比较大的矿山多呈资源枯竭之势，同时钢铁企业对资源的需求越来越迫切严峻的资源短缺问题摆在了面前。而该区南北两侧的新生界覆盖区低缓磁异常大部分没得到彻底验证。本次地面磁测验证塔儿山一二峰山地区范村航磁低缓异常，在70 年1/2.5 万航磁△T 异常平面图上（M65），异常为区域平缓磁场里局部叠加异常，以200γ 等值线封闭点状异常，范围约380m×250m。

本文以典型的塔儿山一二峰山地区范村低缓磁异常为例，来探讨高精度磁测在低缓磁异常找矿中的应用。为今后在该区新生界覆盖区低缓磁异常找矿工作中提供的参考作用。

1 区域地质概况

塔儿山—二峰山地区位于塔儿山九原山陷隆带东南部，广泛分布碳酸盐岩建造的浅海相沉积的奥陶系以及海陆交互相沉积的石炭系。上述地层靠燕山期岩浆岩体附近者均有不同程度的变质，本区岩浆活动频繁，有多次侵入活动，它们为燕山晚期侵入生成的中性、偏碱性的杂岩体。众多学者多年研究认为塔儿山——二峰山地区的矽卡岩型铁矿的成矿母岩为闪长岩类，成矿围岩为富含钙镁质的碳酸盐岩，主要为奥陶系白云质灰岩，局部地区石炭系地层内可见“浮山式”铁矿。

区域出露地层主要为奥陶系中统，其次为石炭、二叠系，第四系黄土覆盖在各种不同层位的基岩之上。区域岩浆活动强烈，岩石种类繁多，岩性变化很大。根据不同岩浆之间的穿插切割关系，自老而新分为闪长岩类、正长岩类、二长岩类、花岗岩类、脉岩类。本次勘探区内全部被黄土覆盖，无基岩和岩浆岩出露。

2 工作区地球物理特征

工作区由于第四系黄土覆盖，无法采集标本。收集和整理以往该区域内各类岩矿石磁性参数统计，统计结果见表1。

表1 塔儿山—二峰山地区主要岩、矿石磁参数统计表

由表1 可见，区内岩矿石磁性大致可分为三类：磁铁矿为强磁类，磁化率和剩磁与其他岩石有明显的磁性差异；岩浆岩类（包含）具有中等磁性，磁性明显低于磁铁矿；灰岩及其它沉积岩和黄土具有弱磁性。含磁铁矿岩石与其它岩石磁性有明显差异，因此利用地面高精度磁测寻找新生界覆盖区隐伏铁矿石方法有效，可以来直接寻找这类铁矿体。

3 磁测成果解释与推断

3.1 磁测异常特征

野外地面磁测数据经过日变、高度，正常场梯度等校正整理后，数据经过专业软件处理为成果图件，对磁测数据进行化磁极处理（图1）。

测区磁测异常特征为西北高，东南低，西北部明显高值磁异常显示。以40nT 等值线封闭的磁异常，磁异常规模相对较大，异常形态呈似椭圆形，异常南北长约500m，东西宽约400m，具多峰值异常特征。测区中南部、以及中东部也有小范围的等值线封闭的磁异常。△T 化极后根据异常等值线封闭情况全区划分为3 个异常，编号C1、C2、C3异常。

图1 磁测△T 化极后等值线图

3.2 磁异常推断解释

区域内引起主体磁异常的因素主要有二：一是斑状闪长岩磁性不均匀所致，二是磁铁矿体引起。由区内物性资料可知，测区除含铁岩性磁性较高外，其他非含铁岩性磁性均相对较低，故推断磁异常应为含铁岩性引起。

为了推断磁性体产状和埋深，过C1 号异常区中心布设一条精测剖面（图2）。磁异常化极后异常段较平缓，幅值极大值为100nT 左右。首先通过最大坡度法和经验切线法大致推断磁性体的位置和埋深，磁性体顶板埋深约250m 左右。其次通过结合该区物性结果及地质已知信息，进行二度半人机交互反演，对数据进行了圆滑、延拓处理，经过反复修改模型及参数，拟合出主磁性体的大概形态，初步推断出由2 层磁性体组成。

3.3 钻孔验证

为了验证磁性体性质，在主异常C1 布置了3 个钻孔分别为ZK1、ZK2、ZK3，其中ZK1、ZK2 钻孔见矿，ZK2钻孔位于磁异常化极后的异常中心，见矿两层，矿体总厚度30.32m，第一层磁铁矿位于地表下255.22m～276.64m之间，矿体厚度21.42m，第二层磁铁矿位于地表下297.0m～305.9m 之 间，矿 体 厚 度8.90m；ZK1 钻 孔 位于磁异常化极后的异常中心南部，磁铁矿位于地表下283.10m～293.10m，见矿一层，总厚度10m（灰岩未打穿，下部有无矿体未知）。ZK3 钻孔位于C1 磁异常东北部梯度带上，钻孔未见矿。

根据实际钻孔控制矿体形态、走向及倾向，二度半人机交互反演拟合情况可知，磁异常由两个近乎平行的磁铁矿体引起，倾向东南，倾角20o左右，磁铁矿均处于斑状闪长岩体与奥陶系白云岩接触带之上，其上部矿体延伸约160m，埋深约250m；另一矿体延伸约240m，埋深约300m，均属于埋深较深的铁矿体。

图2 磁测剖面综合图

4 结束语

本次磁测解释成果可知，主体磁异常的范围大、低缓、异常中心不明显，具多峰值异常特征，可以推测引起磁异常的铁矿绝非单一矿体，而是由多层、多个矿体的综合反映，区内矿体多赋存于灰岩和斑状闪长岩接触带上及其附近，矿体形态变化大，且单矿体一般规模有限。这符合该区矽卡岩型铁矿的特点，也是塔儿山地区成矿的基本特征。

对于此类异常单一磁测确定矿体的形态、规模和埋深较为困难，需要加强钻孔验证工作，以查清矿体层数、厚度及产状等。

通过实例应用表明，利用高精度磁测在低缓异常寻找铁矿是及其有效的一种物探方法，并通过资料处理大致判断磁性体范围及埋藏深度，为寻找矿铁和矿区工作后续开发利用提供了有效依据。