激电法和磁法测量在天长市道士庄铁矿勘查中的应用

杨卫国，许强平

（安徽省地质矿产勘查局327地质队，安徽 合肥 230011）

天长市矿产资源较为匮乏，以往地质勘查工作，在天长市道士庄地区东部发现了矽卡岩型磁铁矿（化）体，并进行了初步的追索和控制，大致查明了矿体规模、形态、产状、赋存位置及厚度与品位变化情况。为进一步查明该地区矿产情况，开展地球物理勘查工作，主要针对铁矿开展磁法和激电法（中梯、测深）测量工作[1]，圈定异常区，推断引起异常的地质原因，同时进行钻探验证工作推进该地区矿产勘查工作，以期取得找矿成果。

1 勘查区地质概况

勘查区地层属扬子地层区，下扬子地层分区，天长—滁州地层小区，大部分被第四系覆盖，地表露头零星，结合钻孔情况，地层为震旦系黄墟组（Z2h）、灯影组（Z2dn），新近系桂五组（N2g）、下草湾组（N1x）及第四系（Q）（图1）。

图1 道士庄地区地质、以往磁异常及物探工程布置图

区内侵入岩主要为燕山期侵入体，属于冶山岩体范围，区内出露较少，以第四系粘土层大面积覆盖，根据局部零星露头和施工钻孔了解情况，主要以闪长岩类为主，花岗岩类很少见到。闪长岩类主要有花岗闪长岩、二长岩、石英二长岩、闪长岩、闪长玢岩、闪长斑岩。个别施工钻孔中可见喜山期玄武玢岩。在区内有大量安山岩、玄武安山岩和玄武岩分布，西部多为第四系覆盖。

勘查区地表皆为第四系覆盖，根据钻孔地质资料，地磁平面等值线分布特征，褶皱受岩体的影响仅保留少量残留顶盖，形态难以恢复，断裂构造不清。

矽卡岩化石本矿床最主要的近矿围岩蚀变，遍及矿体的顶底板，矽卡岩化系深部二长岩体所产生的热液交代震旦系灯影组的灰岩、大理岩化灰岩而形成。

2 地球物理勘查基础

地球物理条件是开展物探工作的基础，场地地形条件是顺利开展物探工作的保证，不同的物探方法对地形地质条件有不同的要求。道士庄以往地质、物探及钻孔资料表明该地区深部发现闪长斑岩体与震旦系大理岩，两者接触带是铁及多金属矿成矿的良好场所[1-2]。

磁力勘探是通过观测和分析由岩石、矿石或其他探测对象磁性差异所引起的磁异常，进而研究地质构造和矿产资源或其他探测对象分布规律的一种地球物理方法[1-2]。磁力勘探由内、外因结合的物理基础是地球磁场和岩石磁性。道士庄地区存在找寻铁矿资源的潜力，因此采用磁法作为该地区的一种勘查方法。

同样的，激电法是根据岩石、矿石的激发极化效应来寻找金属和解决水文地质、工程地质等问题的一组电法勘探方法，可以用来对道士庄地区进行铁及多金属矿勘查[3]。

3 磁法及激电中梯测量成果解译

3.1 高精度磁法测量成果解释

以往勘查区磁测工作圈定“两区共一带”磁异常，整体呈北东向带状展布，由M1 和M2 磁异常区组成，M2 磁异常又由4 个次级异常组成，自西向东依次为M2-1、M2-2、M2-3、M2-4（图1、图2）。

图2 道士庄地区磁异常平面图

为进一步查明引起磁异常的地质原因，同时查证以往磁异常，开展磁法剖面测量工作，剖面垂直于条带状异常区开展1～4 线磁法剖面测量工作，分别穿过M2-1、M2-2、M2-3、M2-4，并且四个异常区的中心位置均在每条线1150号点附近（图1）。本次磁测工作共得到了三处异常，分别命名为M1＇、M2＇、M3＇，与以往圈定的M2-1、M2-2、M2-3 磁异常对应良好，而以往圈定的M2-4 异常区本次磁测结果并未显示。M1＇对应在1 线1080～1200 点位，宽120m，峰值1100nT 左右；M2＇对应在2 线1130～1180 点位，宽50m，峰值900nT 左 右；M3＇对 应 在3 线1110～1240 点 位，宽130m，幅值900nT 左右（图2），异常区呈条带状分布，峰值较高，范围较窄，推断可能是由磁性较强的物质所引起，埋深较浅，规模不大，结合勘查区内赋存燕山期的中酸性岩浆岩与震旦系碳酸盐岩，认为磁异常可能是赋存在中酸性岩浆岩与碳酸盐岩接触带的铁矿引起。后经钻探验证，磁异常主要为磁性较高的玄武岩（不含矿）引起。虽然钻探工作，未能揭露矿体，但对磁异常引起的地质原因有了明确的了解，为今后该区找矿工作具有指示作用[4]。

3.2 激电中梯测量成果解释

一直以来，激电法作为铁矿勘查的一种地球物理勘探方法经常被使用，测量参数为视电阻率（ρs）和视极化率（ηs）。勘查区开展了激电测量工作，一是平面范围内开展激电中梯剖面测量工作，以期在平面位置圈定异常位置；二是在圈定的异常位置开展激电测深工作，主要是查明引起异常的地质体在垂向上的分布。

激电中梯剖面共计8 条剖面，编号为S0、S2、S4…S14；激电测深选择在S10 线开展，共计4 个测深点，分别为1037 点、1087 点、1137 点和1087 点（图1、图2、图3）。

图3 道士庄地区激电中梯视电阻率（ρs）、视极化率（ηs）等值线平面图

3.2.1 激电中梯测量成果解译

激电中梯视电阻率（ρs）和视极化率（ηs）等值线表明测区地层地电结构明显，北部呈现明显的高阻低极化特征，中部大体呈现低阻高极化特征，中西部存在小范围中阻中极化现象；南部呈现低阻低极化特征，与勘查区地层有良好对应关系，推断北部高阻低极化电性特征是灰岩、大理岩等反映，南部低阻低极化电性特征是闪长（玢）岩反映，中西部的中阻中极化电性特征是震旦系上统灯影组白云质灰岩反映（图1、图3）。

而中部存在的低阻高极化异常，呈不规则状低阻高极化半闭合圈异常，向东未闭合，东西横跨S12 线1080 号点到S4 线1080 号点，约长400m，南北自1140号点到1000 号点，约宽140m，ρs幅值为40～80Ω·m，ηs幅值为2.2%～4.2%。结合地质情况分析，认为该异常处于闪长（玢）岩与灰岩、大理岩接触带上，具有矽卡岩成矿的有利条件，是寻找金属矿的有利找矿靶区（图1、图3）。

3.2.2 激电测深测量成果解译

为查明激电中梯圈定的低阻高极化异常垂向展布情况，选择S10 开展激电测深工作。激电测深视电阻率、视极化率断面图表明，0～-25m 呈低阻低极化特征，ρs为5～40Ω·m，ηs为0.5%～1.9%，为第四系（Q）地层的反映；-25～-250m 出现低阻高极化异常，ρs为60～100Ω·m，ηs为2.5%～3.6%，异常主要在1087～1137号点，ρs为60～80Ω·m，ηs为3%～3.6%，结合地质情况，认为异常由闪长（玢）岩侵入灰岩、大理岩形成的矽卡岩矿（化）带引起；-250～-500m呈高阻低极化特征，ρs为120～440Ω·m，ηs为1.8%～2.4%，为震旦系灯影组白云质灰岩引起（图4）。

图4 道士庄地区激电测深剖面（a）和地质解译（b）图

激电测深成果在横向和纵向上，与激电中梯测量成果有较好地对应关系。推测的矿（化）带后经钻探验证，见较好的磁铁矿化，单样最高达到TFe：27.53%，mFe：26.32%，单层最大见矿厚度为6.70m。

4 结论

（1）磁测工作圈定道士庄地区“两区共一带”磁异常，整体呈北东向带状展布，主要为磁性较高的玄武岩（不含矿）引起。

（2）激电法采用中间梯度和测深装置，圈定道士庄地区低阻高极化激电异常，推断为矿致异常，后经钻探验证，见较好的磁铁矿化，单样最高达到TFe：27.53%，mFe：26.32%，单层最大见矿厚度为6.70m。

（3）矿产勘查工作是多学科综合性工作，应结合地质和物化探异常，大胆假设，小心求证。