吉林省通化县禹甸子一带地面高精度磁法应用实例

徐成杰，杨 旭，王东光

（吉林省有色金属地质勘查局六〇二队，吉林 通化 134000）

1 地质背景

勘查区所处大地构造位置属中朝准地台（Ⅰ）、辽东台隆（Ⅱ）、铁岭—靖宇台拱（Ⅲ）、龙岗断块（Ⅳ）的南缘。

1.1 岩层

区域出露的地层为太古宙变质表壳岩，主要由斜长角闪岩、黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩、二云片岩、角闪岩、变粒岩和磁铁石英岩构成，是鞍山式铁矿的主要成矿母岩，呈捕虏体残存于太古宙变质深成侵入岩中，总体呈北东向-东西向的构造格局，造成了北东向-东西向的铁矿成矿的控制系统。岩浆岩以太古宙变质深成侵入岩为主，岩石类型主要为变二长花岗岩、英云闪长质片麻岩，深成侵入体破坏了表壳岩组。

1.2 构造

勘查区构造形态极其复杂，尤其大面积太古代深成侵入体的侵入，使表壳岩遭受严重的破坏，呈零星残体产出，现只能见构造残迹，无法恢复原来的构造面貌。仅对残留体观查，太古宙表壳岩组地层总体呈近东西向及北东30°~60°走向，倾向多为南东，倾角40°~70°与铁矿层产状基本一致。断裂构造不甚发育，矿区北部有朝阳—南岔近东西断层，长约10Km，，切割了回头沟英云闪长岩及跳石趟花岗岩体。

1.3 岩浆岩

岩浆岩活动极频繁，以太古代为主，在局部有岩脉的充填。

1.3.1 TTG组合

工作区太古宙地质体中岩(石)层，绝大部分是由各类不同的变质深成侵入体组成，早期具地层意义的变质火山—沉积岩(表壳岩)仅少量分布，并与其呈被侵入关系。

1.3.2 变二长花岗岩

岩石中的矿物成分主要由钾长石、斜长石和石英组成，见大

量重结晶形成的长石细粒状集合体和少量黑云母及不透明矿物。

2 地球物理特征

2.1 航磁特征

本次工作区位于吉林-鸭绿江沿岸地区航磁ΔT平面等值线图（大荒沟幅）西部，主要目的针对吉C-87-1号航磁异常进行对应工作，查明区内磁性体富集区域，寻求有经济价值的铁矿体。

该图幅内以大面积出现的正磁异常为主，磁场总强度异常一般在-100nT～700nT之间变化，根据磁场分布特征，磁场可分为以下几个部分：吉C-87-1号航磁异常、吉C-87-2号航磁异常。

吉C-87-2号航磁异常以正负异常为主，负异常出露在正异常北侧，负异常走向约为80°左右，正异常近北东走向。该异常位于朝阳林场北侧，大荒沟村西南，孟家沟南侧。已知在该航磁异常处发现朝阳铁矿，提交储量170余万吨，目前仍在开采。

吉C-87-1号航磁异常分布在本次工区中心偏北，以北负南正分布，走向近东西展布。正异常最大值中心约为600nT左右，负异常约为-100nT左右，正异常中心位于禹甸子村附近。该异常位于大荒沟村西侧，兴华村北侧，曲柳川村东北方向，八里哨村南侧。该异常整体分布于本次工区内，正负异常形态较完整，出露岩石为花岗岩、花岗片麻岩、斜长角闪岩等，是本次1/万高精度磁测工作的重点，希望在此异常内圈定表壳岩大致范围，进而发现有经济利用价值的磁铁石英岩铁矿床。

2.2 岩石参数特征

本定工作共测定磁标本244块，其中地表标本146块，钻孔标本98块，检查25块，质检率10.24%，磁化率平均相对误差15.64%，剩磁平均相对误差16.24%。均满足规范要求。具体各岩性参数见下表。

表1 岩石特性参数表

从表中可以看出，磁铁石英岩呈强磁性，风化的磁铁石英岩呈弱磁性，地表花岗岩、钾长花岗岩几乎没有磁性，片面岩个别呈软磁，斜长角闪岩普遍呈弱磁性，这为地表圈定表壳岩及寻找磁铁石英岩提供了地球物理依据。钻孔内斜长角闪岩普遍呈弱磁性，个别暗色颗粒富集部位呈强磁性，对寻找磁铁石英岩造成干扰。

3 工作方法技术

3.1 野外工作方法

高精度磁法测量工作采用12台仪器施工，其中2台作日变站，另9台用于数据观测。野外测量出磁测总场T，经基点改正、日变改正、纬度改正、高度改正、基本场改正后得出ΔT后成图。磁测日变站位于大荒沟村后山山坡稳定无干扰地段，探头高度1.5m，30秒循环时间观测。基点位于日变站附近，工期内基点磁场均值53632nT。观测仪器探头高度选为1.5m，点距20m，线距100m，测线方位135°。

开工前对所有仪器进行了噪声水平测定、仪器一致性测定。

噪声测定：进行了磁力仪噪声水平的测定实验，各仪器的噪声均方根值S（见表2）噪声水平符合规范要求。

表2 仪器噪声水平测定

仪器一致性测定：对12台仪器进行了一致性（主机及探头）测定实验。对一致性不好的仪器及探头剔除，早校正、晚校正：每天出工前和收工后分别对仪器进行3次以上校正。

3.2 数据整理

基本场选定：基本场选定方法为在航磁图上选取工区附近比较稳定地段，做24小时日变观测，选取磁场变化较为稳定的时间段观测值求取平均值，其平均值为53632nT。

日变改正：采用金纬软件对日变数据做跳点剔除，整线五点圆滑，采用线性插值对数据进行日变改正，精度较高。

正常梯度改正与高度改正：采用新疆金维软件小面积工区磁法改正进行。

4 异常的解释推断

4.1 异常成果

通过地面1/万磁法测量工作，证实吉C-87-1号航磁异常存在，在测区内共圈定5处磁异常带,编号为C1、C2、C3、C4、C5。共推测断裂带3条F1、F2、F3。

C1号磁异常(以600nT圈连)分布在辉长岩之上，近北东南西向展布。异常长轴方向30°、呈狭长带状分布，异常带规模：长约2600m宽在60m~130m之间，呈串珠状扁透镜体，在C1号磁异常带中分布9处正异常，编号为C1-1、C1-2、C1-3、C1-4、C1-5、C1-6、C1-7、C1-8、C1-9,异常值在600nT～2536nT之间。

C2号磁异常(以600nT圈连)，分布在表壳岩上、近北东南西向展布，异常长轴方向25°，异常带规模：长约1870m、宽约50m～220m之间，呈不规则狭长串珠状,C1号磁异常带中分布5处正异常，编号为C2-1、C2-2、C2-3、C2-4、C2-5,异常值在600nT～4689nT之间。

C3号磁异常(以1000nT圈连)，分布在表壳岩上、近北东南西向展布，异常长轴方向37°，异常带规模：长约940m、宽约168m~525m之间。呈不规则椭圆状,C3号磁异常带中分布3处正异常，编号为C3-1、C3-2、C3-3,异常值在1000nT～2398nT之间。

C4号磁异常(以1000nT圈连)，分布在第四系松散堆积物上、近东西向展布，异常长轴方向80°，异常带规模：长约770m、宽约130m~290m之间,呈不规则椭圆状。测区内花岗岩覆盖厚度在140m左右(ZK2钻孔验证)。,C4号磁异常带中分布4处正异常，编号为C4-1、C4-2、C4-3、C4-4,异常值在1000nT～3070nT之间。

C5号磁异常(以1000nT圈连)，分布在第四系松散堆积物上、近东西向展布，异常长轴方向80°，异常带规模：长约1200m、宽约200m~380m之间。呈不规则椭圆状。异常带覆盖较厚多为农田地、异常调查难度较大,C5号磁异常带中分布5处正异常，编号为C5-1、C5-2、C5-3、C5-4、C5-5、C5-6，异常值在1000nT～3130nT之间。

4.2 成果解析

区内地层出露较为单一，为中晚太古宙表壳岩，主要岩性为斜长角闪片麻岩、斜长角闪岩、变粒岩、角闪石岩等。区内岩浆活动较弱，地表仅见早白垩世花岗斑岩。物性测定成果磁铁石英岩具有强磁性，其磁化率均值>100000×10-6SI,侵入岩则为无磁性或弱磁性。

从磁异常等值线平面图看，区内磁场总体表现平稳低缓场态特征，磁异常位于测区北侧下大甸子，总体呈近东西走向，局部折成“之”字形，由多个椭圆形、等轴状圈闭磁异常组成，异常强度高规模大，异常峰值大于2600nT。等值线密集梯度陡，受斜磁化影响北侧伴有弱负磁异常，等值线北陡南缓向南呈缓波状展出，表明磁性地质体可能向南倾斜，切下延深度较大。ZK2号钻孔中0m～140.65m为变钾长花岗岩，140.65m～404.35m为中细粒含磁铁矿斜长角闪岩(264.35m厚)，中细粒磁铁矿比较发育，没有见到铁矿体，推测该异常是由厚大的中细粒含磁铁矿斜长角闪岩所引起。

同时测区分布两组北东走向的条带状高磁异常，异常规模小由多个小规模等轴状高磁呈串珠状排列，西北侧伴有明显的负磁异常带。在局部等轴状高磁异常处分布多个铁矿点或旧采坑，剖平图中矿点处异常表现为尖峰状磁异常。推测该类尖峰状异常为此类铁矿点或旧采坑所引起。

综上：

（1）区内大面积分布为中晚太古宙表壳岩，据之前区域或邻区的资料看，其物性特征多为弱磁性为主，磁场往往表现为相对平缓的弱正磁异常，即与本区大甸子以南大面积平缓磁场相吻合。测区近东西向高磁异常及北东向串珠状高磁异常与地层中普遍含磁铁矿物所引起。特别是深部斜长角闪岩、角闪岩，角闪石含量较高，黄铁矿化、磁黄铁矿较多见，其中角闪岩体为磁黄铁矿富集的有利部位。

（2）磁异常受断裂构造控制明显，据磁异常图中，东西高磁异常带受后期北东向断裂影响明显向，异常等值线呈同向扭曲、错动。近东西向断裂切割深度较大，控制了岩体分布。北东向断裂切割东西向断裂，使岩体或磁性地层发生错动。