低空高精度磁测方法在未知区找铁的应用——以柬埔寨罗文真穹隆为例

牛聪聪，张雪亮，赵俊宏，宁庚陈，张志庆

中国有色桂林矿产地质研究院有限公司，广西 桂林 541004

0 引言

物探方法（尤其是磁法）找铁已经是比较成熟的一门技术.在辽宁鞍山及查马屯铁矿、四川轱轳及攀枝花铁矿、内蒙古黄岗梁铁矿、福建马坑铁矿、安徽宁芜铁矿、湖北大冶铁矿等矿床，无论在矿床地质研究还是找矿预测方面，均开展过较为系统的磁法工作［1-10］.

随着“一带一路”合作倡议的提出，对国外矿山的研究也越来越深入.柬埔寨罗文真地区属于上丁省－百威夏－暹粒成矿区.在找矿方法上，肖振宙［11］利用低空航磁结合化探原生晕、叠加晕的方法在百威夏棕榈山金矿空白区取得了较好的找矿效果；牛聪聪等［12-13］针对罗文真穹隆广大地区，提出了“地质＋遥感＋物探低空＋物探地面磁测、激电＋地质调查找铁矿”的方法集成.在成矿研究上，邱成贵［14］对罗文邦德铜矿的研究认为铜矿体赋存在闪长玢岩中，经后期岩浆热液的上升、充填交代形成脉状矿体；戴开明［15］对百威夏龙山金矿的研究认为矿床定位于中酸性火山弧成矿亚带，矿体呈脉状产于花岗（闪长）岩体中，并根据矿物组合特点划分了3个成矿阶段；黄敦杰等［16］在对百威夏罗文铁矿的研究中认为成矿受火山口、火山颈控制，属火山－次火山岩型铁矿.

我国低空磁法运用在铁矿勘查已较为成熟［17-21］，而柬埔寨基础地质工作程度较低，加上森林覆盖、第四系发育，矿产勘查难以做到快速评价，因此高精度的磁法测量成为主要的填图和找矿手段.本研究依托国外风险勘查基金项目，运用动力三角翼低空磁测技术，对罗文真穹隆内大范围铁矿进行快速评价，取得了较好的找矿效果.

1 区域地质背景

罗文真地区处于南海－印支地块中部，中三叠世印支运动使岩层发生变形，伴随岩浆的底劈作用，在柬埔寨北部形成了一条轴向近东西叠加北西向的穹隆褶皱构造带［12］.穹隆呈近东西向近椭圆状分布，长约200 km，宽约50 km（图1）.区域内泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系广泛发育，其中上石炭统—二叠系地层为罗文真地区铁矿的主要赋矿层位.该套地层岩性以沉积相砂岩、灰岩和喷出相安山岩为主.区内岩浆活动频繁，富含铁质的印支—燕山期侵入的中酸性岩浆或直接分异成矿，或在与富钙质围岩的接触带交代成矿［16］.

图1 罗文真穹隆地区地质构造简图（据文献［12］修改）Fig.1 Geological structure sketch map of Rovieng Cheung dome area（Modified from Reference［12］）

从元古宙到新生代，本区经历了数次大地构造运动及岩浆侵入活动，使得该区构造极为复杂.在漫长的地质历史时期，地质作用为成矿物质的聚集及矿床的形成创造了极为有利的条件，其中印支期及燕山期是研究区最重要的两个成矿时期.主要的矿种有铁、铜、铅、锌、钨、钼、锡、金.罗文真穹隆地区发现的铁矿有格高（Gygoye）矿床、铁山（Iron Mountain）矿床、石山（Rock Mountain）矿床、龙土（Longtu）矿床、诺东山（Nuodongan）矿床、基来（Kilai）矿床、窝高岗（Nest Goldkorn）矿床、塔拉（Tara）矿床；铜金矿有柯瓦（Kova）矿床、棕榈山（Palm Hills）矿床.

2 矿床地质特征

2.1 矿区地质

罗文真穹隆地区出露地层主要为上石炭统—二叠系（C3—P）杂砂岩、含砾粉砂质泥岩、灰岩、安山岩和第四系（Q）铁质胶结砂砾岩、有机浮土沉积物.因土层大面积覆盖，且厚度较大，构造行迹多被掩埋，在地表难以发现，矿区内构造多由钻孔岩心破碎带特征进行推测.区内侵入岩活动非常强烈，其中最主要的是印支晚期和燕山期岩浆侵入活动.各矿区地质特征见表1.

表1 罗文真穹隆地区各铁矿区地质特征表Table 1 Geological characteristics of iron orefields in Rovieng Cheung dome area

2.2 矿石结构构造

矿区内铁矿石主要为粒状结构、半自形粒状结构、他形粒状结构、他形束状结构、斑状结构、鳞片变晶结构，集合体多呈团斑状、脉状、针状、扫把状、束状.原生构造主要为致密块状、稠密浸染状、稀疏浸染状、角砾状及条带浸染状.矿体地表露头主要受到强烈的机械风化，局部伴有一定程度的化学风化，呈碎块状、颗粒状及蜂窝状.

2.3 围岩蚀变

区内围岩蚀变类型比较多，最普遍的为绿泥石化、硅化、碳酸盐化和黄铁矿化，其他蚀变为绿帘石化、膏岩化、绢云母化、石榴子石化.与成矿关系密切的为黄铁矿化、绿泥石化、绿帘石化和石榴石化.

3 高精度磁测应用

研究区范围面积大，约为200 km2，大多为原始森林覆盖，常规地面勘查方法效率低.本次研究采用动力三角翼滑翔机为低空磁测载体，按照1∶1万比例尺进行磁测扫面，以期达到快速评价的目的.

3.1 磁性参数特征

研究区内共采集物性测试标本65块，磁参数测定仪器为质子磁力仪.岩、矿石磁性特征见表2.

从表2可以看出，区内磁铁矿体的磁化率与围岩有明显的差异，赤铁矿磁性较弱，比磁铁矿低一个数量级，表层普遍分布的铁质砾岩具弱磁性，侵入岩类（闪长岩、花岗岩、闪长玢岩）具有弱磁性.磁测圈定的异常高值区可以作为靶区圈定的直接标志.

表2 罗文真地区岩、矿石磁性参数表Table 2 Magnetic parameters of rocks and ores

3.2 有效性评价

选取罗文真地区已发现的格高铁矿床作为低空磁测有效评价区，并与工程揭露矿体情况进行对照（图2）.

图2 格高铁矿地面与低空磁测等值线图对比Fig.2 Comparison of contour map between ground and low-altitude magnetic surveys of Gygoye iron deposit

（1）异常解释

磁测结果显示，地面磁测显示是以负异常为主、正负伴生的复杂变化异常区，异常强度高，梯度大，ΔT曲线跳跃，场值一般在-20 411～+7 882 nT之间.出现负磁异常的原因是，在斜磁化背景下，很多异常中心都会与磁性体发生偏离的现象，在磁测勘探理论上，ZasinI+HacosIcosA=ΔT为测线垂直走向的二度体ΔT异常的主要计算方式［22］.

从公式特点来看，I、A代表磁性角，只有在磁性角为0°和90°时，在磁性体的正上方存在着ΔT异常中心.ΔT异常在中高纬度地区的垂直分量构成部分主要为Za，反映了正异常为ΔT的主要异常情况.这种异常形态的解释，经常在中高纬度地区使用.在低纬度地区，水平磁化为低纬度区域磁性体的主要磁化环境，ΔT异常在低纬度区域水平分量Ha构成了ΔT的主要异常.所以，负异常为低纬度区域ΔT的主要异常特征，伴生异常为正异常，且一般在负异常的极值区域中会存在矿体.由于工作区地处低纬度地区，观测所得的磁场形态以负异常为主，伴生多个正异常，这种以负异常为矿体中心的结果也与前人在柬埔寨菩萨省布蔑地区、Oyadao地区磁测结果一致［23-24］.

（2）异常对比

低空磁测显示与地面磁测异常基本一致.通过钻探工程发现铁矿体2个，与异常较为吻合，确定磁异常为矿致异常.物探高磁测量对本区磁铁矿的反映是有效的，低空高精度磁测方法在本区异常反映良好，基本可以代替地面磁测加以运用.

3.3 找矿预测

根据磁异常分布结合地质和遥感解译构造，初步圈定了12个找矿预测区，其中4个为一级找矿靶区（编号为A-1、A-2、A-3、A-4），8个二级靶区，并对一级找矿靶区开展了地面高精度磁测（图3）.综合分析异常特点后开展了少量槽探工程验证，其磁异常及地质验证情况见表3.

图3 罗文真穹隆预测靶区磁异常叠合图Fig.3 Superimposed map of magnetic anomaly in the predicted target of Rovieng Cheung dome area

表3 靶区磁异常特征及地质验证情况Table 3 Characteristics of magnetic anomaly and geological verification in target areas

4 结论

（1）罗文真穹隆地区铁矿与围岩磁性差异明显，动力三角翼低空磁测系统与地表磁测相比具有抗干扰、效率高的特点，尤其是在大范围森林覆盖或沼泽区域找铁，具有明显优势.

（2）低空高精度磁测方法在罗文真研究区内找铁取得了良好的效果，共圈定找矿预测区12个，其中一级靶区4个，地表槽探工程验证为矿致异常，为下一步工作的重点方向.