高精度磁測(cè)在格爾木市扎日瑪日那西鐵礦勘查中的應(yīng)用

李軍，王彥明，王志亮，何平，陳洪海

(山東省魯南地質(zhì)工程勘察院，山東 兗州　272100)

?

高精度磁測(cè)在格爾木市扎日瑪日那西鐵礦勘查中的應(yīng)用

李軍，王彥明，王志亮，何平，陳洪海

(山東省魯南地質(zhì)工程勘察院，山東 兗州272100)

以區(qū)域地質(zhì)背景資料為基礎(chǔ)，在勘查區(qū)內(nèi)進(jìn)行地面高精度磁法測(cè)量工作，圈定8條磁異常帶，并進(jìn)行解譯與推測(cè)，為進(jìn)一步地質(zhì)找礦提供了有利的依據(jù)。在此基礎(chǔ)上通過(guò)地質(zhì)調(diào)查和探礦工程施工，大致查明了區(qū)內(nèi)礦體特征及礦床成因。

磁異常；鐵礦；磁法測(cè)量；扎日瑪日格爾木市

引文格式：李軍，王彥明，王志亮，等.高精度磁測(cè)在格爾木市扎日瑪日那西鐵礦勘查中的應(yīng)用[J].山東國(guó)土資源，2015,31(6)：56-59. LI Jun, WANG Yanming, WANG Zhiliang, etc. Application of High-precision Magnetic Measurement Method in Zharimarina Iron Deposit Exploration in Geermu City [J].Shandong Land and Resources, 2015,31(6):56-59.

扎日瑪日那西鐵礦位于格爾木市烏圖美仁鄉(xiāng)巴音郭勒呼都森南岸約4km處，西距扎日瑪日那西主峰約15km，行政區(qū)劃隸屬于格爾木市烏圖美仁鄉(xiāng)管轄。

1　區(qū)域地質(zhì)背景

區(qū)域地層系統(tǒng)屬東昆侖地層分區(qū)，柴達(dá)木南緣地層小區(qū)，成礦區(qū)帶劃屬祁漫塔格-都蘭鐵、鈷、銅、鉛、鋅、錫、銻、鉍、硅灰石成礦帶西端[1-2]。礦區(qū)位于東昆侖山脈西段之祁漫塔格山北坡。

區(qū)域出露地層主要有古元古代金水口群白沙河組、薊縣紀(jì)狼牙山組、晚奧陶世灘間山群、晚石炭世締敖蘇組、晚三疊世鄂拉山組、新近紀(jì)獅子溝組等；區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造總體以NW向?yàn)橹鳎▔号ば詳嗔鸭鞍樯渭?jí)斷裂和性質(zhì)不明斷裂等；區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)比較強(qiáng)烈，活動(dòng)時(shí)代從華力西期到燕山期均有，巖性從中基性至中酸性，形式由侵入到噴發(fā)；區(qū)域內(nèi)變質(zhì)作用主要有區(qū)域動(dòng)力熱流變質(zhì)作用、區(qū)域低溫動(dòng)力變質(zhì)作用、接觸變質(zhì)作用及動(dòng)力變質(zhì)作用等，接觸變質(zhì)作用與區(qū)域成礦密切相關(guān)?？傊畢^(qū)域上以地層、斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，巖漿活動(dòng)及變質(zhì)作用強(qiáng)烈，具有較好的成礦地質(zhì)條件。區(qū)域內(nèi)礦床類(lèi)型以矽卡巖型及熱液型礦床最為常見(jiàn)，礦種組合以鐵銅、鐵錫、鐵多金屬最為常見(jiàn)，成礦與印支期、燕山期中酸性侵入活動(dòng)密切相關(guān)。在空間上矽卡巖型礦床多出現(xiàn)在巖體與地層的接觸帶上，而熱液型礦床出現(xiàn)在遠(yuǎn)離接觸帶的地層中，二者相伴產(chǎn)出，成因上有一定聯(lián)系，構(gòu)成了與中—酸性侵入巖有關(guān)的鐵、銅、錫多金屬礦床成礦系列①山東省魯南地質(zhì)工程勘察院，青海省格爾木市扎日瑪日那西銅多金屬礦普查報(bào)告，2013年。

2　區(qū)域磁異常特征

2.1區(qū)域巖石磁性特征

據(jù)1∶50萬(wàn)航磁成果反映，區(qū)域內(nèi)沉積巖和一些淺變質(zhì)巖磁性很弱，侵入巖由酸性、中性到基性，其磁性逐漸增大。區(qū)域磁性特征可歸納如下：

(1)各類(lèi)中性、酸性巖漿巖，包括安山巖、閃長(zhǎng)巖、花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)玢巖和凝灰?guī)r，具中等磁性，磁化率為(900～2000)×10-64πSI。

(2)基性和超基性巖漿巖，包括橄欖巖、輝長(zhǎng)巖、玄武巖等，磁化率為(1000～5000)×10-64πSI，磁性強(qiáng)，變化大；剩余磁化強(qiáng)度約為1500×10-6A/m。

(3)元古宙深變質(zhì)巖也具較強(qiáng)的磁性，磁化率為(1000～2000)×10-64πSI。

2.2航磁異常特征

據(jù)航磁測(cè)量成果反映，區(qū)域內(nèi)航磁異?？傮w上呈中間低(柴達(dá)木盆地)、四周高的特點(diǎn)。異常呈EW向或近EW向延伸，與區(qū)域性的地質(zhì)構(gòu)造特征相一致。磁異常的起因與印支期二長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖和灘間山群火山巖有關(guān)(圖1)。

圖1　扎日瑪日那西區(qū)域航磁(ΔT)異常平面圖

3　物性依據(jù)

勘查區(qū)內(nèi)先后采集磁物性標(biāo)本116塊，采用高斯第二位置法進(jìn)行了測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。

表1　扎日瑪日那西巖(礦)石磁性參數(shù)統(tǒng)計(jì)

由表1可以看出，磁鐵礦石磁性最強(qiáng)，具強(qiáng)磁化率和強(qiáng)剩磁特征。以K值排序，由弱到強(qiáng)的順序依次為：矽卡巖≤花崗巖≤大理巖≤磁鐵礦；若把矽卡巖的磁化率K定為1個(gè)強(qiáng)度單位計(jì)算，則花崗巖為3.1，大理巖為4.2，磁鐵礦為295.7。按剩余磁化強(qiáng)度(Ir)的幾何平均值的大小順序?yàn)椋捍盆F礦≥大理巖≥矽卡巖≥花崗巖。因此磁鐵礦石在礦區(qū)內(nèi)是引起磁異常的主要礦石，當(dāng)鐵礦體具有一定規(guī)模時(shí)，可引起明顯的高磁異常[3]。對(duì)于利用高精度磁測(cè)方法尋找鐵礦具備了一定的物性前提條件[4-5]。

4　磁異常特征及解譯

該次勘查工作根據(jù)勘查區(qū)的地質(zhì)特征對(duì)不同位置分別進(jìn)行了了1∶2000與1∶1萬(wàn)高精度磁法測(cè)量，其結(jié)果磁異常特征明顯，在勘查區(qū)內(nèi)共圈定了8個(gè)地面高磁異常，其編號(hào)分別為A1,A2,A3,A4,B1,1B2,B3和B4。

4.11∶2000磁異常特征及解譯

通過(guò)1∶2000高精度磁法測(cè)量，區(qū)內(nèi)共圈定了4處地面高磁異常。其中A2，A3磁異常特征最為明顯(圖2)。

圖2　扎日瑪日那西鐵礦區(qū)1∶2000△T平面異常圖(A2，A3異常)

4處地面高磁異常在近NW—SE方向上呈條帶狀形態(tài)展布，磁測(cè)異常出現(xiàn)區(qū)與地表已發(fā)現(xiàn)的鐵礦化體位置十分吻合。其中正磁異常帶長(zhǎng)達(dá)3.2km，至測(cè)區(qū)西北端尚未圈閉。異常寬近120～1.2km不等。顯示出賦礦地層與巖體接觸帶面積較寬，即成礦、容礦構(gòu)造帶比較寬闊。

A1異常：位于勘查區(qū)中北部，異常在測(cè)區(qū)內(nèi)尚未封閉。呈一比較寬緩的板狀形態(tài)展布。異常長(zhǎng)約500m，寬約300m，正負(fù)異常呈南北分布。△T最大值可達(dá)985nT，最小值為-621nT，極差可達(dá)1605nT。

A2異常：位于勘查區(qū)中部，呈橢圓狀，走向近NW—SE向。南側(cè)為正，北側(cè)為負(fù)，△T值最高為9227nT,最低為-19481nT。

A3異常：位于勘查區(qū)中部，呈近SN向橢圓狀展布，異常長(zhǎng)約900m，寬約500m，△T最大值為3000nT，最小為-1900nT。

A4異常：位于勘查區(qū)中南部，呈一似圓形體展布，正負(fù)異常極差達(dá)6561nT，異常長(zhǎng)寬約300m。

以物性資料判斷，4處異常均由磁性礦(化)體引起，對(duì)4處異常分別進(jìn)行反演推測(cè)。

據(jù)反演結(jié)果顯示，A1異常由地表小規(guī)模的磁鐵礦體或風(fēng)化淋濾的含磁性體轉(zhuǎn)石引起。

經(jīng)過(guò)反演推測(cè)，A2，A3磁性體呈扁平橢圓柱狀(圖3)，磁性體埋深比較大，推測(cè)350m以下具有一定規(guī)模的隱伏磁鐵礦化體存在。其中A2對(duì)應(yīng)地表有礦化體出露，其旁邊的弱磁異常體接近地表，也是磁鐵礦和多金屬礦富集的場(chǎng)所。A4磁性體呈扁橢球狀(圖4)，傾向NW，傾角大于70°，475m以下未見(jiàn)封閉，還有很大的延深。

綜上所述，該區(qū)磁異常形態(tài)一般呈圓狀、橢圓狀及帶狀等；而且，在平面上由A4→A3→A2異常自南向北呈一舒緩帶狀相連分布，與圈定的鐵礦(化)帶形態(tài)相似。

綜合研究勘查區(qū)的成礦地質(zhì)背景、控礦條件、找礦標(biāo)志、地球物理特征等，并進(jìn)行了初步分析，認(rèn)為區(qū)內(nèi)1∶2000地面高磁圈定的A2,A3,A4尋找磁鐵礦的潛力很大。

圖3　A2，A3磁異常反演側(cè)面俯視圖(左側(cè)為A2)

圖4　A4磁異常反演側(cè)面俯視圖

4.21∶1萬(wàn)磁異常特征及解譯

通過(guò)1∶1萬(wàn)高精度磁法測(cè)量，在勘查區(qū)內(nèi)共圈定了4個(gè)地面高磁異常。磁異常特征較明顯，在近NW—SE方向上呈條帶狀展布。各個(gè)異常的特征值如下：

B1異常：在平面上呈一近EW向的條帶狀，其中由多個(gè)小異常呈串珠狀相連。長(zhǎng)約1.6km，寬約500m，正異常分布于中間地帶，負(fù)異常處于正異常二側(cè)及周邊，異常值最大的可達(dá)2749nT，最低值為-1000nT，異常呈狹長(zhǎng)帶狀。

B2異常：呈團(tuán)塊狀，走向近EW向，南側(cè)為正，北側(cè)為負(fù)，異常背景值在100nT左右，△T值最高為2922nT,最低為-800nT。

B3異常：在平面中呈條帶狀、串珠狀展布。異常長(zhǎng)約800m,寬約500m，正負(fù)異常南北分布，且異常梯度較大。△T最大值為629nT，最小值-400nT。

B4異常：由3個(gè)小異常串聯(lián)而成，異常值最高僅為166nT，呈橢圓狀，長(zhǎng)約400m，寬約300m。

以上各磁異常特征反映，該區(qū)磁異常形態(tài)一般呈橢圓狀，多呈集中分布之趨勢(shì)。以物性資料判斷B1與B2磁異常極大值與鐵礦(化)體存在密切相關(guān)，找礦前景較好；B3異常與B4異常由淺地表磁性礦化體所引起，找礦前景較差。

5　高精度磁測(cè)的應(yīng)用效果

(1)區(qū)內(nèi)通過(guò)1∶2000地面高精度磁法測(cè)量的進(jìn)一步工作，圈定4處地面高磁異常(A1,A2,A3,A4)異常，后經(jīng)對(duì)異常驗(yàn)證和地質(zhì)工作證實(shí)，4處地面高磁異常均為礦致異常，與地表礦(化)體吻合較好。

其中A1地面高磁異常經(jīng)地表槽探工程驗(yàn)證(尚未進(jìn)行深部驗(yàn)證)，該異常由長(zhǎng)度在幾十米的磁鐵礦體引起，礦體所在位置基本與磁異常一致；A2地面高磁異常經(jīng)地表槽探工程驗(yàn)證，該異常由長(zhǎng)度在幾十米到100多米的磁鐵礦體引起，礦體所在位置與磁異常大致吻合；A3地面高磁異常經(jīng)地表槽探工程驗(yàn)證，該異常由長(zhǎng)度為100多米的磁鐵礦體引起，后經(jīng)深部鉆探工程驗(yàn)證，該礦體向深部還有一定的延伸，且傾角較大，但其厚度變薄，礦體所在位置與磁異常較為吻合。A4地面高磁異常經(jīng)地表槽探工程驗(yàn)證(尚未進(jìn)行深部驗(yàn)證)，應(yīng)由長(zhǎng)度200多米的磁鐵礦體及磁鐵礦化體所引起，礦體所在位置與磁異常大致吻合。

(2)區(qū)內(nèi)通過(guò)1∶1萬(wàn)地面高精度磁法測(cè)量圈定4處地面高磁異常，異常編號(hào)分別為B1，B2，B3，B4，后經(jīng)野外地質(zhì)調(diào)查、井探工程驗(yàn)證和綜合研究對(duì)比，初步認(rèn)為B2地面高磁異常為礦致異常，并與地表存在的鐵礦體相對(duì)應(yīng)。

(3)在高精度磁測(cè)的基礎(chǔ)上通過(guò)地質(zhì)調(diào)查和探礦工程施工，大致查明了區(qū)內(nèi)礦(化體)的地質(zhì)特征及礦床成因，礦床成因類(lèi)型為矽卡巖型(接觸交代型)鐵礦，鐵鋅多金屬礦體均分布于矽卡巖中。在礦區(qū)范圍內(nèi)共圈定了17條礦體，其中鐵礦體13條、鋅礦體4條。

6　結(jié)論

勘查區(qū)利用地面高精度磁測(cè)進(jìn)行異常圈定，通過(guò)對(duì)異常的解譯及反演推測(cè)，來(lái)確定磁性體分布特征及埋深特征，為地表及地下探礦工作提供精確的依據(jù)。同時(shí)也減少了鉆探工程布設(shè)的盲目性，節(jié)約了查證的鉆探工作量。

[1]馬得仁，馬占青，趙戰(zhàn)鋒．東昆侖-柴北緣地區(qū)構(gòu)造與成礦時(shí)空關(guān)系研究[J]．金屬礦山，2010，(8)：501-503．

[2]劉銘，張偉.青海省都蘭縣洪利鉛鋅礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志[J]．山東國(guó)土資源，2014，30(1)：28-32．

[3]王君恒，潘平，郭雷，等．一個(gè)新的沉積變質(zhì)型鈦礦床的成礦模式及找礦方法[J]．物探與化探，2008，32(3)：233-240．

[4]許東青，白大明，李榮光．大比例尺高精度磁測(cè)在卡休他他鐵(金、鈷)礦生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]．地質(zhì)與勘探，2006,(3)：76-80．

[5]張旭，安仰生．物探方法在尋找蒼山縣王埝溝隱伏鐵礦床中的應(yīng)用[J]．山東國(guó)土資源，2009，25(7)：27-30．

Application of High-precision Magnetic Measurement Method in Zharimarina Iron Deposit Exploration in Geermu City

LI Jun, WANG Yanming, WANG Zhiliang, HE Ping，CHEN Honghai

(Lunan Geo-engineering Exploration Institute, Shandong Yanzhou 272100, China)

On the basis of regional geological background information, high-precision ground magnetic survey work has been carried out in the exploration area. Eight magnetic anomaly zones have been circled, and interpretation and speculation have been carried out. It will provide a favorable basis for further geological prospecting in this area. On the basis of geological surveys and prospecting construction, characteristics and origin of ore bodies have been roughly identified.

Magnetic anomaly; high precision; magnetic measurement; Geermu city

2014-08-27；

2014-12-26；編輯：陶衛(wèi)衛(wèi)

李軍(1983—)，男，安徽阜陽(yáng)人，助理工程師，主要從事礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)勘查、地質(zhì)找礦工作；E-mail:lijunjun333@126.com

P631.2

B