磁法勘探在遵化市義井鋪礦區(qū)鐵礦找礦中的應(yīng)用

張德誠 蘇明偉 許建飛 賈 晨

(河北省地礦局第二地質(zhì)大隊(duì) 唐山 063000)

河北省遵化市義井鋪礦區(qū)位于遵化市城區(qū)西南約17 km處，隸屬遵化市石門鎮(zhèn)管轄。預(yù)查區(qū)位于燕山山脈南麓，丘陵與山前傾斜平原交接地帶的山間盆地中。邦寬公路從礦區(qū)中部穿過，交通運(yùn)輸條件便利。義井鋪航磁異常(1:2.5萬航磁)形態(tài)規(guī)整，規(guī)模中等，具備礦致異常特征。通過1:1萬磁法測量圈定磁異常，并對較好磁異常進(jìn)行鉆探工程驗(yàn)證，證實(shí)其為礦致異常，并發(fā)現(xiàn)隱伏礦體5條。

1 成礦地質(zhì)條件

1.1 區(qū)域地質(zhì)

區(qū)域出露地層為中太古界遷西巖群、長城系常州溝組、第四系。遷西巖群主要分布于區(qū)域北部，呈北東向帶狀分布；長城系常州溝組地層分布于區(qū)域南部，西段呈近南東向、東段北東東向帶狀分布；第四系分布于兩者之間于現(xiàn)代河床兩側(cè)和開闊的山間平原地區(qū)。

區(qū)域構(gòu)造為走向近東西的復(fù)式背斜褶皺構(gòu)造，復(fù)式背斜軸部蓋層剝蝕殆盡形成山間盆地-遵化盆地，基底構(gòu)造位于遵化斷塊中部，輪廓為北東走向的復(fù)式同斜緊密褶皺構(gòu)造，總體傾向NW，傾角50°～70°。

區(qū)內(nèi)巖漿活動主要有中太古代—元古代和中生代兩期。中太古代—元古代期主要為基性—超基性脈巖，順片麻理侵入中太古界變質(zhì)巖中；燕山期巖漿巖有茅山二長花崗巖體和羅文峪中、細(xì)?；◢弾r巖體。

圖1 義井鋪1:2.5萬△T(nT)航磁異常圖

1.2 礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)內(nèi)基本被第四系覆蓋，下伏基巖為中太古界遷西巖群，主要巖性為含石榴二輝斜長片麻巖、含磁鐵含石榴紫蘇斜長片麻巖，偶見黑云紫蘇斜長片麻巖、混合花崗巖夾透鏡狀磁鐵石英巖。礦區(qū)地層呈單斜，總體走向20°～30°，傾向北西，傾角60°～70°。根據(jù)鉆孔揭露結(jié)果，下伏基巖礦區(qū)北部較完整，南部裂隙微發(fā)育。礦區(qū)巖漿巖不發(fā)育，鉆孔中見少量輝石巖脈及偉晶巖脈。

2 航磁異常特征

義井鋪航磁異常為1975年冶金部物探公司1∶5萬航測時首次發(fā)現(xiàn)， 2010年河北省地質(zhì)調(diào)查院進(jìn)行冀東地區(qū)1∶2.5萬高精度航磁勘查時再次得到證實(shí)(圖1)。1∶2.5萬航磁異常分解為南、北2個：北部航磁異常中心△T最大值為251 nT，以225 nT封閉異常，呈橢圓形，長軸總體走向?yàn)楸睎|25°，長軸長1.2 km，短軸寬約0.5 km，規(guī)模為0.4 km2。北西翼等值線較密，梯度變化較大，東南翼梯度變化較??；南部航磁異常中心△T最大值為268 nT，以250 nT封閉異常，呈橢圓形，長軸總體走向近南北，長軸長0.5 km，短軸寬約0.35 km，規(guī)模為0.14 km2。西翼等值線較密，梯度變化較大，東翼梯度變化較小。

3 礦區(qū)磁法測量

礦區(qū)進(jìn)行了1∶1萬的磁法測量工作和磁法剖面工作，并對各種巖石礦石進(jìn)行磁性參數(shù)測定。

3.1 地面磁異常的特征及解釋推斷

本次工作按△T =600 nT圈定地面磁異常三處，編號Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(圖2)，本次僅對最好的Ⅰ號磁異常進(jìn)行特征分析和推斷解譯。

圖2 義井鋪1:1萬△T(nT)磁異常圖

Ⅰ號磁異常形態(tài)與1∶5萬航磁異?；緦?yīng)，總體呈長條形，走向25°，長約3.2 km，北部寬約0.4 km，南部異常寬約0.7 km,規(guī)模為1.52 km2。該異常由兩個小異常組成，編號分別為Ⅰ-1、Ⅰ-2，其形態(tài)和位置分別與1:2.5萬航磁異?；緦?yīng)。

Ⅰ-1磁異常以△T= 800 nT封閉，△T最大值為903 nT，總體呈長條形，走向25°，長約1.50 km，寬約0.11 km,規(guī)模為0.134 km2。該異常兩翼梯度變化較快，結(jié)合區(qū)域地層產(chǎn)狀，及平面等值線圖梯度變化，初步判斷引起該異常的磁性體傾向北西。磁異常兩側(cè)無負(fù)異常，推測引起該異常的的磁性體厚度、延深較大。

Ⅰ-2磁異常幅度較寬，△T= 800 nT封閉，△Tmax=959 nT，總體呈橢圓形，走向45°，長軸長0.5 km，短軸寬約0.28 km，規(guī)模為0.11 km2。該異常兩翼梯度變化較快，結(jié)合區(qū)域地層產(chǎn)狀，及平面等值線圖梯度變化，初步判斷該異常由多層傾向北西的磁性體引起。

3.2 巖石和礦石磁性參數(shù)測定

本次工作共測定巖石和礦石60塊：磁鐵石英巖(礦石)30塊、二輝斜長片麻巖10塊、輝綠巖10塊、花崗巖10塊。測定儀器為捷克進(jìn)口SM-30磁化率儀，統(tǒng)計結(jié)果見表1。

表1 遵化義井鋪礦區(qū)巖礦石磁性參數(shù)統(tǒng)計表

通過統(tǒng)計可知，磁性最強(qiáng)的礦石為磁鐵石英巖，其相比其他巖性有明顯磁性差異。

3.3 精測剖面定量計算

針對Ⅰ-1和Ⅰ-2磁異常布設(shè)了1、4兩條磁法精測剖面測量，并對其用經(jīng)驗(yàn)公式法進(jìn)行定量計算推斷鐵礦體(磁性地質(zhì)體)傾角、位置和埋深，推斷結(jié)果見表2。

4 鉆探工程驗(yàn)證

本次工作選擇Ⅰ號異常的Ⅰ-1和Ⅰ-2進(jìn)行鉆探驗(yàn)證，于Ⅰ-1異常區(qū)(對應(yīng)1號精測剖面)施工鉆孔ZK0-1，直孔，見兩層工業(yè)礦體，厚度分別為3.42 m、7.34 m，最淺見礦標(biāo)高-127 m；于Ⅰ-2異常區(qū)(對應(yīng)4號精測剖面)施工鉆孔ZK4-1，鉆孔傾角65°，方位角125°，見三層薄層礦體,厚度分別為1.20 m、1.00 m、1.84 m，最淺見礦標(biāo)高約-390 m(表2)。

根據(jù)表2數(shù)據(jù)，Ⅰ-1號磁異常解譯推斷結(jié)果與工程驗(yàn)證地質(zhì)體接近；Ⅰ-2號異常推斷埋深與實(shí)際見礦深度相去甚遠(yuǎn)，地質(zhì)體特征倒是接近。

表2 義井鋪礦區(qū)工程驗(yàn)證礦體與解譯推斷礦體對比一覽表

5 結(jié)論

通過本次航磁異常查證工作，確定了義井鋪磁異常的位置、規(guī)模、形態(tài)、強(qiáng)度，并鉆探工程驗(yàn)證Ⅰ號異常為礦致異常。本案例證實(shí)了磁法勘探方法在義井鋪礦區(qū)尋找沉積變質(zhì)型鐵礦中是有效的，可以為以后類似礦床的找礦活動提供參考。

工作中的也面臨的問題：地表一些鋼鐵建筑設(shè)施、含磁性巖礦石堆場、輸電線路甚至車輛都會對磁法測量過程中數(shù)據(jù)造成干擾，必須對工作中的干擾源進(jìn)行注記，在解譯時酌情考慮；磁法勘探作為非直接勘查手段，定性解譯目前基本能做到，但提高定量解譯水平，使其精準(zhǔn)反映地質(zhì)體位置、規(guī)模、產(chǎn)狀是不斷努力的方向。

[1]河北省遵化市義井鋪鐵礦預(yù)查地質(zhì)報告[R],河北省地礦局第二地質(zhì)大隊(duì),2014.