高精度磁測在第四系淺覆蓋區(qū)的應(yīng)用
——以山東省昌邑市德勝莊地區(qū)鐵礦勘查為例

智云寶，張貴麗，王英鵬，祝培剛

(山東省地質(zhì)調(diào)查院，山東 濟南 250013)

①山東省地質(zhì)調(diào)查院，山東省昌邑市德勝莊地區(qū)鐵礦普查成果報告，2008年。

隨著鐵礦勘查工作的不斷深入，找礦難度不斷加大，第四系淺覆蓋區(qū)低緩磁異常中的鐵礦找礦逐漸受到大家的重視[1]。德勝莊鐵礦區(qū)大地構(gòu)造位置位于沂沭斷裂帶以東，魯東隆起膠北隆起區(qū)明村-擔山凸起的南部，山東省中部萊州-安丘鐵成礦帶中段[2]。區(qū)域內(nèi)地層以第四系為主，僅在東南部有少量古元古代地層出露地表。古元古代地層包括粉子山群和荊山群，二者關(guān)系為同時異相關(guān)系。區(qū)內(nèi)巖漿巖不太發(fā)育，主要為鉆探揭示的新元古代玲瓏花崗巖云山巖體及少量中生代燕山期脈狀侵入體；火山巖主要為北部第四系覆蓋的青山群①。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

1.1 地層

地層包括古元古代荊山群和粉子山群變質(zhì)地層及第四紀松散沉積物。古元古代變質(zhì)地層皆隱伏于第四系之下。荊山群地層劃分為野頭組祥山變粒巖段，巖性主要包括透輝變粒巖、透輝巖、黑云變粒巖、斜長角閃巖、磁鐵透輝變粒巖、蛇紋巖、磁鐵透輝石巖、磁鐵大理巖、大理巖等。該層位為區(qū)內(nèi)鐵礦的重要賦礦層位[3，4](圖1)。

1.2 構(gòu)造

該區(qū)為第四系覆蓋區(qū)，構(gòu)造主要根據(jù)鉆探揭露結(jié)合物探資料間接推斷。推斷區(qū)內(nèi)主要為2組斷裂，一組為NW向，由F1組成，另一組為NE向，由F2和F3組成。

NE向斷裂：F2斷裂為前人遙感解譯斷裂，位于金山村以西，走向20°左右，該斷裂以西為荊山群地層，以東為粉子山群。F3斷層：位于礦區(qū)東南，斷裂總體走向45°，傾向NW，傾角70°左右。呈緩波狀，最寬處可達40m。該斷裂為張扭性斷裂，NW盤上升，SE盤下降，上升垂距不詳，向東北漸寬，呈斷裂帶形式。帶內(nèi)主要巖性為角礫巖、碎裂巖等。

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)僅金山出露新元古代玲瓏巖套云山巖體，巖性為弱片麻狀中細粒二長花崗巖。

1.4 變質(zhì)作用及圍巖蝕變

變質(zhì)巖組合以黑云變粒巖、透輝巖、透輝變粒巖為主，夾斜長角閃巖、大理巖等。其原巖建造為一套含碳質(zhì)碎屑巖-鈣硅酸巖-粗碎屑巖夾基性火山巖和碳酸鹽沉積建造。

1—荊山群野頭組；2—粉子山群小宋組；3—玲瓏巖套云山弱片麻狀中細粒二長花崗巖；4—隱伏地質(zhì)界線；5—推測隱伏斷裂；6—德勝莊鐵礦區(qū)位置圖1 山東省德勝莊地區(qū)基巖地質(zhì)圖

礦區(qū)(床)賦礦層位具有專屬性，即賦存在荊山群野頭組祥山變粒巖段中，屬典型的層控沉積變質(zhì)鐵礦床。賦礦巖石主要為磁鐵透輝石巖、磁鐵透閃巖，還有部分磁鐵滑石巖等。

礦床經(jīng)過后期巖漿活動和不同程度的動力變質(zhì)作用的改造，各種圍巖蝕變較強烈，有綠簾石化、蛇紋石化、電氣石化、透閃石化、硅化、綠泥石化、碳酸鹽化、滑石化、硫酸鹽化等。

2 地球物理特征

2.1 測區(qū)地球物理工作概況

工作區(qū)位于昌邑市東北部德勝莊地區(qū)，距昌邑市區(qū)約14km，行政區(qū)劃隸屬卜莊鎮(zhèn)、圍子鎮(zhèn)。區(qū)內(nèi)交通便利，道路四通八達。

4.4.2 靜脈通道選擇設(shè)置 保證靜脈輸液安全，盡可能降低靜脈化療、輸液給患者帶來的不利影響是護患雙方共同的意愿，PICC、植入式靜脈輸液港等中心靜脈給藥在我院化療患者中已經(jīng)廣泛應(yīng)用。為了明確告訴護士和患者該患者靜脈通道的使用狀況，“PICC維護”按鈕可以標記靜脈通道用具的使用狀態(tài)。該項設(shè)置與計費系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，自動收取靜脈置管維護的費用，避免患者再次核價補繳費的情況，簡化流程。

高精度磁法測量工作總體分為兩個階段，第一階段在全區(qū)進行1∶1萬(網(wǎng)度100m×20m)高精度磁法測量掃面工作，測線方向90°。第二階段為磁法剖面測量，依據(jù)區(qū)內(nèi)以往地質(zhì)及磁法掃面工作成果，選取成礦有利地段布設(shè)1∶2000磁法精測剖面，剖面點距10m。

2.2 巖石磁性特征

區(qū)域巖石物性特征見表1。由表1可知：磁鐵礦的磁化率最高，磁化率變化范圍為65539.39～337335.5(10-64π·SI)，平均值達69507.26(10-64π·SI)。斜長角閃巖的磁化率較低，但變化范圍較大，為0～81000(10-64π·SI)，平均值為4000(10-64π·SI)。而其他巖石，如花崗巖、大理巖等的磁化率則比較低，磁化率平均值為0～40.53(10-64π·SI)，主要表現(xiàn)出弱磁性或是無磁性。

表1 德勝莊地區(qū)(礦)磁性參數(shù)統(tǒng)計

根據(jù)地質(zhì)資料和磁參數(shù)資料分析認為，區(qū)內(nèi)的磁異常主要為上部的荊山群和粉子山群內(nèi)磁鐵礦局部富集所引起，但同時深部若存在閃長巖體，則閃長巖體內(nèi)由于局部磁鐵礦富集也可能引起高磁異常。背景場主要由深部弱磁性的花崗巖等構(gòu)成。從以上磁性參數(shù)特征反映，區(qū)內(nèi)各類不同類型巖礦石磁性的差異，為該區(qū)鐵礦找礦提供了地球物理前提[5]。

2.3 磁測資料的解釋與推斷

2.3.1 磁異常分布特征

從△T等值線圖(圖2)看出，區(qū)內(nèi)多表現(xiàn)出正異常，主要集中在測區(qū)的中間位置，負異常主要集中分布于測區(qū)東南方位和北部，北部的負異常為毛家寨鐵礦異常和Ⅰ號、Ⅲ號磁異常伴生負異常，東南的負異常在測區(qū)內(nèi)未閉合，超出測區(qū)范圍，推斷其形成原因為測區(qū)南存在強磁性體所致，對該區(qū)的Ⅱ號異常產(chǎn)生干擾。磁異常值為-1500～3400nT。測區(qū)內(nèi)已知的毛家寨鐵礦位于毛家寨村中，鐵礦異常形態(tài)大致為橢圓形，異常中心極大值為3400nT，走向近NE。測區(qū)內(nèi)以△T=150nT等值線新圈定磁異常4個，編號為Ⅰ～Ⅳ。

2.3.2 磁異常解釋與推斷

Ⅰ號磁異常位于金山村東北1.5km處，呈橢圓狀展布，長軸走向為NW向，長約850m，寬約540m，中心極值為275nT。Ⅱ號磁異常位于金山村西南1.2km處，呈橢圓狀，長軸走向基本為EW向，長約700m，寬約300m，中心極值約為274nT。Ⅲ號磁異常位于劉莊村和大陸村正南約1km處，形狀大致為橢圓形，為NE走向，長約900m，寬約500m，中心極值為400nT。Ⅳ號磁異常位于于家郜村和徐家郜村北部，走向NE，長約1200m，共有2個極值中心，最高值為400nT。

1—△T等值線(nT)；2—磁異常編號；3—德勝莊礦區(qū)圖2 德勝莊鐵礦區(qū)△T等值線圖

對△Z⊥異常進行向上延拓200m處理，Ⅰ號異常、Ⅲ號異常和Ⅳ號異常仍比較明顯，而Ⅱ號異常不太明顯。據(jù)此推斷Ⅰ號異常、Ⅲ號異常和Ⅳ號異常的磁性體埋深和規(guī)模較大，Ⅱ號異常的磁性體的埋深和規(guī)模較小。

Ⅰ號異常和Ⅲ號異常其北部均伴生負異常，形態(tài)以及范圍與毛家寨鐵礦相似，并且都處于萊州-安丘鐵成礦帶上，推斷為含鐵變質(zhì)巖類引起。Ⅱ號異常同Ⅰ號異常相比強度低，異常梯度變化較緩，上延200m之后沒有明顯異常，其形狀規(guī)則，推斷是由淺部的小型含鐵變質(zhì)巖類引起。Ⅳ號異常范圍較大，形狀不規(guī)則，并在西南方受村莊影響未閉合，該異常在△Z⊥向上延拓200m后依然存在，推斷為分布不均勻、埋深較大的含鐵變質(zhì)巖類引起。

綜上，該次地面高精度磁測發(fā)現(xiàn)的4處磁異常形態(tài)基本完整，通過同已知的毛家寨鐵礦異常對比，推斷4處磁異常均為礦致異常。

2.4 精測剖面異常特征及定量解釋

為反演異常源的空間形態(tài)，垂直主要異常帶走向和穿越主要異常中心布置5條精測剖面，編號1～5。1，2，5號精測剖面分別布置在Ⅰ，Ⅱ和Ⅳ號磁異常上，3，4號精測剖面布置在Ⅲ號磁異常上。

剖面的反演工作采用中國地質(zhì)大學(xué)的MAPS2.0軟件的二度半人機交互反演方法，根據(jù)標本的測定結(jié)果，計算出總磁化強度為94000(10-3A/m),傾角為37°，在反演時均采用這兩項數(shù)據(jù)。首先通過經(jīng)驗切線法和二維板狀體最優(yōu)化反演擬等方法，推斷出磁性體的大致產(chǎn)狀及深度，在此基礎(chǔ)上參考地質(zhì)資料，對礦體模型進行調(diào)整，使反演數(shù)據(jù)同實測數(shù)據(jù)的差值盡量小，最后得到推斷礦體。

1號剖面方向南北向，長2500m。其幅值(△T)為250nT，與Ⅰ號異常中心相對應(yīng)。△T異?；瘶O后峰值略向N偏移，表現(xiàn)為南負北正，說明磁性體略向N傾斜。反演后幅值約220nT，頂部埋深約400m，向N傾斜，傾角約15°，厚度約50m，向下延伸約930m(圖3)。

1—實測△T曲線；2—化極后△Z⊥曲線；3—反演擬合△T曲線；4—經(jīng)驗切線法使用切線位置；5—推斷礦體及有效磁化強度(10-3A/m)圖3 1號精測剖面反演成果圖

2號剖面走向0°，長1500m。其幅值(△T)為180nT，由于受南部負異常影響，異常曲線形狀不規(guī)則，對剖面主要異常擬合計算后，反演后幅值約200nT，頂部埋深約230m，向N傾斜，傾角約10°，厚約10m，向下延伸約610m。

3號剖面走向13°，長1500m。其幅值(△T)為380nT,與Ⅲ號異常中心相對應(yīng)?！鱐異常化極后峰值略向北偏移，表現(xiàn)為南負北正，說明磁性體略向N傾斜。反演后幅值約240nT，頂部埋深約320m，向N傾斜，傾角約10°，厚度約30m，向下延伸約810m(圖4)。

1—實測△T曲線；2—化極后△Z⊥曲線；3—反演擬合△T曲線；4—經(jīng)驗切線法使用切線位置；5—推斷礦體及有效磁化強度(10-3A/m)圖4 3號精測剖面反演成果圖

4號剖面走向123°，長2000m。其幅值(△T)為430nT。反演結(jié)果顯示該異常源有3個獨立的磁性體，反演后磁性體強度分別為400nT，130nT和100nT，北部為埋深330m的向北約傾15°的板狀體；其余2個為埋深310m的小型板狀體，長度分別為100m和50m。

5號剖面走向123°，長2500m。異常北負南正，曲線梯度較陡，化極后峰值向北偏移，說明磁性體略向N傾斜。反演結(jié)果顯示該異常源有3個獨立的磁性體，幅值為210nT，頂部埋深約300m，長約300m；中部磁性體幅值為180nT，頂部埋深約350m，長約500m；北部磁性體幅值為150nT，頂部埋深約350m。3個磁性體均向N傾，傾角約15°。

3 異常查證及結(jié)論

(1)通過該次高精度磁測工作，共圈定了4處異常，編號Ⅰ～Ⅳ，推斷均為礦致異常。通過對5條精

測剖面的反演計算，大致推斷了引起異常的磁性體的位置和埋深。

Ⅰ號異常推斷礦體位于精測剖面1線的1400～2300m，埋深約400～500m;Ⅱ號異常推斷礦體位于精測剖面2線的900～1500m之間，埋深約200～250m;Ⅲ號異常推斷礦體位于精測剖面3線的400～1200m和精測剖面4線的300～700m，埋深約為300～400m；Ⅳ號異常推斷礦體位于精測剖面5線的500～1800m，埋深約300～400m。

(2)Ⅰ號異常和Ⅲ號異常的異常形態(tài)和分布范圍與毛家寨異常有一定的相似性，并都分布在萊州-安丘鐵成礦帶上，成礦可能性大。

(3)根據(jù)1～5號剖面異常特征，反演磁性體的物性及產(chǎn)狀特征。幅值一般在150～430nT，埋深一般在230～400m，向下延伸300～930m。其中1號、3號異常形態(tài)規(guī)則，強度高，可優(yōu)先進行驗證。

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