高精度磁測技術(shù)在欒川縣松樹溝鐵礦區(qū)中的應(yīng)用分析

房 磊，劉國棟，范磊

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)勘查院，河北 鄭州 461000）

礦區(qū)位于華北地臺南緣，黑溝—欒川斷裂和潘河—馬超營斷裂之間，北距潘河—馬超營斷裂約5千米。地層區(qū)劃屬華北地層區(qū)豫西分區(qū)熊耳山小區(qū)，出露地層由老到新依次為太古界太華巖群、中元古界熊耳群及中上元古界官道口群。區(qū)域上巖漿活動不強烈。區(qū)域礦產(chǎn)豐富，主要礦產(chǎn)有鉬、鎢、金、銀、鉛、鋅、鐵等，其中從馬超營南—大清溝一線長30千米內(nèi)鐵礦呈帶狀分布，各種類型的鐵礦床（點）星羅棋布，區(qū)域鐵礦成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。

區(qū)內(nèi)出露地層由老到新分別為太古界太華巖群、中元古界熊耳群及中上元古界官道口群。

太古界太華巖群（Arth）分布于礦區(qū)東部，區(qū)內(nèi)巖石為一套經(jīng)多期的區(qū)域變質(zhì)作用及混合巖化作用形成中深變質(zhì)巖系和深變質(zhì)表殼巖，變質(zhì)程度可達(dá)麻粒巖相。

中元古界熊耳群許山組（Pt2x）分布于礦區(qū)大部分地區(qū)，主要巖性為安山巖、玄武安山巖夾磁鐵礦層，底部含砂礫巖。

中元古界熊耳群雞蛋坪組（Pt2j）分布于礦區(qū)中南部，主要巖性為英安巖、流紋巖夾安山巖、凝灰?guī)r等。與許山組火山巖噴發(fā)不整合接觸。

中上元古界官道口群龍家園組（Pt2l）分布于礦區(qū)西南部，與下伏地層呈斷層接觸。主要巖性為含燧石條帶白云石大理巖，底部為礫巖。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造線方向呈北西西向，構(gòu)造較為簡單，區(qū)內(nèi)地層產(chǎn)狀呈單斜產(chǎn)出，在礦區(qū)南部有一條北西西向斷層展布，構(gòu)成熊耳群與官道口群分界。

礦床呈礦脈狀分布于熊耳群許山組火山巖之中，產(chǎn)狀受地層控制，礦脈走向與火山巖層基本一致，局部斜交。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)4處鐵礦脈出露，分別為Ⅰ號、Ⅱ號、Ⅲ號和Ⅳ號礦脈。礦脈走向北西260-310度，傾向北西，傾角36—57度。

礦石礦物成分主要為：磁鐵礦、少量赤鐵礦。磁鐵礦多為半自形—自形粒狀，邊緣見不均勻赤鐵礦交代現(xiàn)象，條紋一條帶狀分布。脈石礦物主要有石英、方解石，次少黑云母、絹云母、綠泥石、斜長石。微量礦物為磷灰石、電氣石、金紅石等。

主要礦石類型為石英型磁鐵礦石，礦物成分主要為石英（36—50%）、方解石（20—30%）、磁鐵礦（15—38%）；黑云母（5—10%），次為絹云母、磷灰石、電氣石等。

該區(qū)鐵礦體賦存于中元古界熊耳群許山組，礦體的空間分布及形態(tài)、產(chǎn)狀受地層控制，近礦圍巖為安山巖、玄武安山巖。

根據(jù)礦層賦存狀態(tài)、與圍巖接觸關(guān)系、含礦巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造等特征，確定礦床成因為巖漿噴溢礦床。

1 地球物理前提

礦區(qū)位于盧氏木桐—方城拐河雜亂磁場亞區(qū)的盧氏木桐—欒川大清溝正異常小區(qū)的東部，礦區(qū)的北東部和南西部分布有豫C—66—434和豫C—66—64兩個航磁異常。以往資料推斷該區(qū)的航磁異常和熊耳群火山巖有關(guān)。

地面調(diào)查本礦區(qū)的磁鐵礦在火山巖和太古界地層中均有分布，物性磁參數(shù)表明磁鐵礦和圍巖之間磁性差異明顯。所以利用高精度磁測尋找磁鐵礦是有效的。

標(biāo)本巖性磁參數(shù)對照表

表1

從實測標(biāo)本來看，磁性最強的是磁鐵礦，火成巖次之，變質(zhì)巖和沉積巖最弱。石英巖高磁性的原因是緊挨磁鐵礦，含鐵磁性物質(zhì)較多。

2 資料解釋與驗證

本次工作測網(wǎng)布設(shè)：首先在室內(nèi)將測線展繪于工作比例尺的地形圖上，計算出每個測點的理論坐標(biāo)，然后在野外用校正后的GPS敷設(shè)控制點網(wǎng)。工作比例尺1：10000，測線方位0°，工作網(wǎng)度為100m×20m。

根據(jù)野外實測數(shù)據(jù)經(jīng)處理后繪制了各種成果圖。以平面等值線圖為基礎(chǔ)對各個異常進(jìn)行描述。

Ⅰ號異常。位于礦區(qū)的南部，走向北西西，由16線的30號點至37線的10號點異常蜂值構(gòu)成，長約2000m，向南東由于已出礦區(qū)未封閉，在31、32線處由于異常峰值減小不連續(xù)，將異常分為東西兩部分。推測異常由斷層所致，后期驗證與推測相符。

Ⅱ號異常。位于Ⅰ號異常的北側(cè)，為一弧形異常，走向以東西向為主，位于22線至34線之間，長約1200m。后續(xù)工作驗證該異常為礦致異常。

Ⅲ號異常。異常位于礦區(qū)南部32線至36線之間長約300m，異常峰值在2600nT左右，而地質(zhì)填圖此處未發(fā)現(xiàn)礦帶。物性測定表明異常和磁鐵石英巖有關(guān)。

Ⅳ號異常。位于礦區(qū)南部邊緣的40線至43線之間，走向北東東。由于已出礦區(qū)，異常西端未封閉。后續(xù)工作驗證，此異常為礦致異常。

Ⅴ號異常。位于礦區(qū)東部邊緣的47線至51線，35點至45點之間，條帶狀，北東走向，長約400米，后續(xù)工作驗證，該異常見礦。

Ⅵ號異常。位于礦區(qū)東部邊緣的40線至54線，45點至85點之間，弧狀，長約1500米，該異常經(jīng)地質(zhì)驗證為礦致異常。

Ⅶ號異常。位于礦區(qū)中部35線至41線、65號點至80號點之間，條帶狀，北西走向，長約600米，該異常強度不高，但能夠地表見礦，則應(yīng)對其南西側(cè)異常做一些必要的工作，推測其儲量較低，規(guī)模不大。

Ⅷ號異常。位于礦區(qū)西部邊緣的28線至34線，85點至90點之間，條帶狀，東西走向，長約500米，異常向西未封閉，地質(zhì)驗證見礦。

Ⅸ號異常。位于礦區(qū)東部邊緣的31線至35線，90點至105點之間，條帶狀，北西走向，長約400米，異常向北西未封閉，從位置上看應(yīng)與Ⅶ號異常為同一異常帶，推測為礦致異常。

Ⅹ號異常。位于礦區(qū)中偏南部的36線至42線，103點至113點之間，條帶狀，近東西向，長約550米，后期地質(zhì)工作顯示是磁鐵礦引起的。

Ⅺ號異常。位于礦區(qū)東部邊緣的43線至47線，87點至97點之間，條帶狀，北東走向，長約250米，后期地質(zhì)填圖工作說明為礦致異常。

Ⅻ號異常。位于礦區(qū)南部邊緣的36線至47線，125點至140點之間，北東走向，異常幅值1000nT左右，位于許山組與太華巖群接觸帶附近，采集標(biāo)本的磁參數(shù)比較小，不足以引起如此強度的異常，推測礦致異常的可能性較大。

ⅩⅢ異常。位于礦區(qū)東部邊緣的32線至37線，60點至85點之間，由4個小異常組成，呈環(huán)型分布，異常幅值較小，可能是火山巖引起異常。

磁測資料分定性和定量解釋。本次工作發(fā)現(xiàn)13個磁異常，其中可以確認(rèn)的礦至異常11個，火山巖引起的弱異常1處，構(gòu)造引起的異常1處。并針對不確定的3號異常做了類比反演，反演參數(shù)取臨近標(biāo)本實測值。

圖1 33線Ⅲ號異常反演推斷圖

圖1 上可以看到，主異常峰值下對應(yīng)的是含磁鐵的石英巖，剩磁較磁鐵礦標(biāo)本（CFB14～17號）大，而磁化率較小。最后經(jīng)鉆探驗證，此處確由磁鐵石英巖引起，磁鐵含量較低。

3 結(jié)論

①高精度磁測技術(shù)是尋找磁鐵礦最有效準(zhǔn)確的方法，即使在火山巖地區(qū)，也有它的優(yōu)勢，在本礦區(qū)高磁技術(shù)尋找磁鐵礦的準(zhǔn)確率非常高。②高精度磁測技術(shù)方法簡單，生產(chǎn)效率高，反應(yīng)的地質(zhì)信息豐富，可以準(zhǔn)確的區(qū)分地層單元、巖性分布和地質(zhì)構(gòu)造，是基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查不可缺少的方法。