磁法勘查在尋找大達(dá)連深部大型磁鐵礦的應(yīng)用

宋云盛　劉鳳蓮

(遼寧省冶金地質(zhì)勘查局四O一隊(duì))

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磁法勘查在尋找大達(dá)連深部大型磁鐵礦的應(yīng)用

宋云盛劉鳳蓮

(遼寧省冶金地質(zhì)勘查局四O一隊(duì))

摘要鞍本地區(qū)的大型及超大型鐵礦多以沉積變質(zhì)的“鞍山式”鐵礦為主。該地區(qū)航磁資料超大規(guī)模的低緩異常若具備與“鞍山式”鐵礦相似的地質(zhì)條件，往往由埋深較大的大型或超大型鐵礦引起，大達(dá)連地區(qū)的深部大型鐵礦正是基于上述認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)的。通過(guò)分析工作區(qū)內(nèi)磁異常特點(diǎn)，結(jié)合區(qū)域巖石地球物理特征，配合地面磁法勘查以及綜合分析解譯，確定了區(qū)內(nèi)異常為礦致異常，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行正反演計(jì)算，建立了礦體模型，模擬出了礦體賦存特征，經(jīng)區(qū)內(nèi)深部鉆探驗(yàn)證，證明了利用磁法勘查尋找深部大型磁鐵礦的有效性。

關(guān)鍵詞磁法勘查磁異常特點(diǎn)地球物理特征礦致異常正反演礦體模型

磁鐵礦體作為鐵磁性物質(zhì)，在外磁場(chǎng)的作用下其內(nèi)部磁疇發(fā)生偏轉(zhuǎn)定向排列，進(jìn)而具有磁性，該特點(diǎn)使之與圍巖具有明顯的磁性差異。磁法勘查則利用該特點(diǎn)通過(guò)計(jì)算實(shí)測(cè)曲線，模擬礦體賦存情況，達(dá)到找礦的目的[1]。隨著找礦工作的不斷深入，淺部礦床已基本勘查殆盡，為實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)性開(kāi)發(fā)，須通過(guò)地球物理手段，對(duì)深部礦體進(jìn)行探測(cè)。本研究以大達(dá)連深部找礦為例，詳細(xì)分析磁法勘查[2]在尋找深部大型磁鐵礦床中的應(yīng)用成果，供相關(guān)研究參考。

1區(qū)域地質(zhì)地球物理特征

1.1地質(zhì)特征

大達(dá)連工作區(qū)所在區(qū)域地層發(fā)育，自太古界鞍山群至二疊系均有分布，在古老太古宙結(jié)晶基底中的鞍山群恰是“鞍山式”鐵礦的賦存層位，該套地層主要分布于鞍山市櫻桃園、齊大山、胡家廟子、西大北和眼前山、關(guān)門(mén)山、大孤山、黑石砬子及東、西鞍山等地，為1套變形較強(qiáng)的變質(zhì)巖系，其上覆地層自青白口系至二疊系為1套無(wú)磁性沉積巖[3]。工作區(qū)被大面積第四系覆蓋，僅依據(jù)地質(zhì)填圖無(wú)法達(dá)到找礦的目的，但就區(qū)域鐵礦分布與磁異常的關(guān)系初步認(rèn)為區(qū)內(nèi)異常應(yīng)與鐵礦有關(guān)。

1.2地球物理特征

根據(jù)區(qū)域異常及鐵礦分布特征，認(rèn)為區(qū)內(nèi)鐵礦應(yīng)為賦存于櫻桃園組的“鞍山式”鐵礦，在鉆探前，對(duì)區(qū)域鐵礦及地層進(jìn)行了磁參數(shù)測(cè)量，鉆探施工后對(duì)鉆孔巖芯進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1　巖(礦)石磁性特征

由表1可知：①鐵礦磁性最強(qiáng)，鐵礦之上的上元古界、古生界各類(lèi)巖石(如黑云石英片巖、頁(yè)巖、石英巖、灰?guī)r、泥灰?guī)r和白云巖等)均無(wú)磁性，可見(jiàn)鐵礦是該區(qū)唯一能引起磁異常的場(chǎng)源；②與鞍本地區(qū)一些大型和超大型鐵礦床相同，區(qū)內(nèi)鐵礦感磁都大于剩磁，甚至相差1個(gè)級(jí)次以上，在異常推斷解譯中可忽略剩磁的影響。

2磁異常解譯

2.1磁異常定性解譯

大達(dá)連溝磁異常是鞍本地區(qū)著名的深大磁異常之一，經(jīng)磁法勘查，詳細(xì)圈定了磁異常形態(tài)和規(guī)模(圖1)?？v觀異常全貌，整個(gè)磁異常呈長(zhǎng)條狀展布，走向N20°E，異常規(guī)模較大。按800 nT等值線圈定范圍長(zhǎng)12 km，平均寬2.1 km，異常規(guī)整、圓滑，異常強(qiáng)度一般500～1 000 nT，極大值1 580 nT。異常梯度變化較小，等值線兩翼近于對(duì)稱(chēng)，曲線北陡南緩，向南開(kāi)闊，顯示了由北向南傾伏的二度體磁場(chǎng)特征。對(duì)該磁異常進(jìn)行了視磁化率計(jì)算，可知異常中心附近在深度1 200 m附近的視磁化率超過(guò)14πSI，磁化強(qiáng)度較高，屬“鞍山式”磁鐵礦磁化率范疇，非區(qū)內(nèi)其他巖石可達(dá)到。因此，根據(jù)區(qū)內(nèi)巖石磁化率特點(diǎn)及地質(zhì)條件可定性判斷該異常由磁鐵礦引起。

圖1　大達(dá)連鐵礦地質(zhì)物探綜合平面(單位：nT)

2.2磁異常定量解釋

2.2.1反演計(jì)算

根據(jù)磁異常特征和計(jì)算公式的適用條件，選擇切線法、任意點(diǎn)解析法、積分法和二度量板法分別計(jì)算了礦體的埋深和水平寬度，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2　反演解算結(jié)果

2.2.2正演計(jì)算

表3　正演計(jì)算結(jié)果

利用表3正演參數(shù)進(jìn)行曲線擬合運(yùn)算，并根據(jù)擬合修正結(jié)果，模擬出礦體位置，并進(jìn)行鉆探驗(yàn)證，結(jié)果見(jiàn)圖2、圖3。

圖2　大達(dá)連鐵礦線正演剖面

圖3　大達(dá)連鐵礦線正演剖面

2.3鉆探驗(yàn)證

3結(jié)語(yǔ)

參考文獻(xiàn)

[1]焦新華，吳燕岡.重力與磁法勘探[M].北京：地質(zhì)出版社，2009.

[2]吳傳偉.高精度磁測(cè)法在馬來(lái)西亞某鐵礦找礦中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2014(5)：84-86.

[3]遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)局.遼寧省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京：地質(zhì)出版社，1989.

(收稿日期2016-01-29)

宋云盛(1963—)，男，工程師，114005 遼寧省鞍山市。