磁法勘探在寧陜川家灣鐵礦普查中的應(yīng)用

李保輝

（中國(guó)冶金地質(zhì)總局西北地質(zhì)勘查院，陜西 西安 710119）

勘查區(qū)主要構(gòu)造和地質(zhì)界線走向?yàn)楸蔽飨?，磁測(cè)剖面總體按北東向布設(shè)線距為100m、點(diǎn)距為5m。實(shí)際工作中，遵循以解決實(shí)際地質(zhì)問(wèn)題為主、重要區(qū)域重點(diǎn)工作的原則，結(jié)合測(cè)區(qū)地質(zhì)—地球物理特征、地形地貌特征，共同確定具體測(cè)線。根據(jù)擁有設(shè)備情況及項(xiàng)目任務(wù)、目的。磁法勘探以巖礦石磁性差異為基礎(chǔ)，在礦產(chǎn)勘查中被廣泛應(yīng)用，最突出的就是可以通過(guò)尋找磁鐵礦體來(lái)直接找礦，也可以通過(guò)研究與磁性礦物有關(guān)的巖體、構(gòu)造等來(lái)達(dá)到間接找礦。通過(guò)以往地質(zhì)工作，發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)磁鐵礦露頭和石英脈型白鎢礦點(diǎn)，推斷勘查區(qū)存在成礦有利條件，有必要開(kāi)展進(jìn)一步的勘查找礦工作。利用地面高精度磁測(cè)圈定磁異常、推斷劃分地質(zhì)構(gòu)造，對(duì)磁異常進(jìn)行解釋和研究，圈定了磁鐵礦體的分布特征，同時(shí)結(jié)合化探異常在南部發(fā)現(xiàn)了鎢礦成礦有利地段，有效指導(dǎo)了下一步地質(zhì)工作。實(shí)踐證明，充分利用地面磁測(cè)成果在直接找磁鐵礦和間接尋找多金屬礦中取得了顯著的找礦效果。

1 地質(zhì)概況

1.1 地層

勘查區(qū)出露地層主要為中泥盆統(tǒng)古道嶺組，為一倒轉(zhuǎn)背斜構(gòu)造。按其巖性組合特征分為下、上兩個(gè)巖性段，次為第四系。測(cè)區(qū)位于中泥盆統(tǒng)古道東南緣，所分布的山群集中在山區(qū)，出露面積約為400km2,為一套淺至中深變質(zhì)巖系，由絹云千枚巖體、微晶片巖體、云英片巖體、變粒巖體、片麻巖體、大理巖體、鎂質(zhì)矽卡巖體及大量綠色變質(zhì)中基性火山巖體、變質(zhì)中酸性火山巖體組成，屬點(diǎn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)變質(zhì)帶北延部分。

勘查區(qū)內(nèi)主要包括第四系全新統(tǒng)、前寒武系第四段以及前寒武系在內(nèi)的三套地層。第四系有一些細(xì)砂礫夾層粘土層的露頭，可能屬于沉積砂礫、粘土層，其主要巖體性種類為千枚巖體、片巖體、結(jié)晶白云質(zhì)灰?guī)r體。前寒武系第四段屬于中高相變質(zhì)巖體系，主要巖體屬性及種類為混合巖體花崗巖破裂巖體、白粒巖體。

（1）中泥盆統(tǒng)古道嶺組下段（D2g1）：呈帶狀分布于勘查區(qū)中部，為背斜核部，東西向橫貫整個(gè)勘查區(qū)。巖性主要為黑云石英片巖，夾薄層狀砂質(zhì)條帶灰?guī)r，少量透鏡狀結(jié)晶灰?guī)r、大理巖，多見(jiàn)石英、方解石細(xì)脈。

（2）中泥盆統(tǒng)古道嶺組上段（D2g2）：分布于古道嶺組下段兩側(cè)，勘查區(qū)南、北部，為倒轉(zhuǎn)背斜兩翼，地層基本北傾，局部地層受擠壓變形呈南傾。劃分為兩個(gè)巖性段，即第一巖性層（D2g2-1）、第二巖性層（D2g2-2）?？辈閰^(qū)內(nèi)主要出露地層為中泥盆統(tǒng)古道嶺組上段第一巖性層。

中泥盆統(tǒng)古道嶺組上段第一巖性層（D2g2-1）：分布于古道嶺組下段兩側(cè)，背斜兩翼，北翼地層產(chǎn)狀，勘查區(qū)西部局部地層南傾。巖性主要為砂質(zhì)條帶灰?guī)r、紋層狀灰?guī)r，少量結(jié)晶灰?guī)r夾薄層狀黑云石英片巖、大理巖，大理巖化砂質(zhì)灰?guī)r勘查區(qū)南部多見(jiàn)大理巖化灰?guī)r，多見(jiàn)石英、方解石細(xì)脈，在石英脈中發(fā)育有白鎢礦礦化。

中泥盆統(tǒng)古道嶺組上段第二巖性層（D2g2-2）：分布于勘查區(qū)最北部，為背斜北翼，只有零星分布。巖性主要為砂質(zhì)條帶灰?guī)r，下部為一層石英絹云千枚巖，其間多夾有薄層狀、透鏡狀結(jié)晶灰?guī)r、大理巖，多見(jiàn)順層或斜交地層產(chǎn)狀的石英細(xì)脈。

（3）第四系（Q4）：分布于山體半坡、溝谷河道，主要為風(fēng)化坡積砂、礫、泥土、亞砂土；沖積砂、礫石等。

圖1 寧陜縣川家灣地質(zhì)圖

1.2 構(gòu)造

（1）褶皺：勘查區(qū)為一個(gè)倒轉(zhuǎn)背斜，核部位于測(cè)區(qū)中部，走向285°，南翼倒轉(zhuǎn)，地層基本為北傾。

（2）斷裂：勘查區(qū)第四系覆蓋面積較大，斷裂構(gòu)造地表不明顯，大多只在個(gè)別點(diǎn)上見(jiàn)有擦痕、擠壓跡象。區(qū)域資料和遙感影像顯示，區(qū)內(nèi)走向斷裂發(fā)育。目前已發(fā)現(xiàn)古道嶺組下段黑云石英片巖南部與古道嶺組上段第一巖性層砂質(zhì)條帶灰?guī)r接觸部位有一條較為寬大的層間破碎蝕變帶，寬約120m，近東西向橫貫勘查區(qū)。

在廟溝發(fā)現(xiàn)一垂直巖層走向的斷層，為南北向的左型平推斷層，破碎帶寬度25m ～70m，根據(jù)兩側(cè)巖性對(duì)應(yīng)，斷距約100m。在探槽工程中可見(jiàn)兩組裂隙：北西向（280°～350°）和北東向（10°～70°）裂隙，大多充填石英、方解石細(xì)脈。

1.3 侵入巖

勘查區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)侵入巖體?？辈閰^(qū)南、西為寧陜花崗巖體?；◢弾r規(guī)模大，主要為黑云斜長(zhǎng)花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖等。勘查區(qū)中南、西南部，位于花崗巖與圍巖的外接觸帶，是有利的成礦地段。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的石英脈型鎢礦（化）體均與寧陜巖體有關(guān)。

2 物性特征

通過(guò)物性工作獲得勘查區(qū)主要巖礦石磁性參數(shù)，由巖礦石磁性參數(shù)統(tǒng)計(jì)表可見(jiàn)：本區(qū)磁鐵礦磁性最強(qiáng)，部分主要圍巖有弱磁性，但與磁鐵礦磁性有較大的差異。

表1 寧陜縣川家灣鐵礦區(qū)巖性標(biāo)本磁參數(shù)測(cè)定表

3 磁異常特征分析

地面磁法測(cè)量共劃分出北、中、南三個(gè)異常帶，圈定兩個(gè)局部磁異常，依次編號(hào)為C1、C2，整體異常走向呈北西南東向，與區(qū)域構(gòu)造和地層走向基本一致。

圖2 寧陜縣川家灣高精度磁測(cè)平面等值線圖

3.1 北異常帶

北異常帶位于測(cè)區(qū)最北部，近東西展布，異常值較弱，地表對(duì)應(yīng)為千枚巖，該出有化探鎢異常，綜合地質(zhì)資料推測(cè)該異常區(qū)為局部構(gòu)造活動(dòng)的反應(yīng)。

3.2 中異常帶

中異常帶位于測(cè)區(qū)中部，北西南東向展布，異常形態(tài)不規(guī)則，局部小異常較多，總體幅值偏小，為負(fù)背景，異常帶對(duì)應(yīng)為中泥盆統(tǒng)古道嶺組下段（D2g1），地層呈帶狀分布橫貫整個(gè)測(cè)區(qū)，巖性主要為黑云石英片巖，夾薄層狀砂質(zhì)條帶灰?guī)r，少量透鏡狀結(jié)晶灰?guī)r、大理巖，多見(jiàn)石英、方解石細(xì)脈。有多處金礦化體。通過(guò)磁測(cè)在該異常帶圈定局部磁異常C1。

C1 異常位于中異常帶北西部，呈北西南東向條帶狀展布，長(zhǎng)約1200m，寬約500m，異常極大值為1100nT,異常內(nèi)有三個(gè)極大值中心，地表對(duì)應(yīng)為鐵礦帶，通過(guò)對(duì)C1 異常的進(jìn)一步調(diào)查，認(rèn)為該鐵礦帶實(shí)際為三處鐵礦露頭，露頭規(guī)模較小，且不連續(xù)，磁性分布也不均勻，因此引起磁異常的多個(gè)極大值中心分布，因此推斷C1 異常為磁鐵礦帶引起的。

3.3 南異常帶

南異常帶位于測(cè)區(qū)南部，呈北西南東向展布，范圍較大，整體幅值較高，異常形態(tài)不規(guī)則，該異常帶南部有大面積的花崗巖體分布，在該異常帶上也發(fā)現(xiàn)了多個(gè)化探異常，熱液活動(dòng)強(qiáng)烈，是測(cè)區(qū)尋找多金屬礦的良好靶區(qū)。通過(guò)磁測(cè)在南部異常帶中圈定了局部磁異常C2。

C2 異常位于測(cè)區(qū)東南部，南部異常帶中北部，呈進(jìn)東西向，正負(fù)異常伴生，長(zhǎng)約400m，寬約300m，呈近等軸狀，異常極大值約1200nT。該異常對(duì)應(yīng)黑云石英片巖脈體，對(duì)應(yīng)化探局部綜合異常，附近有鎢礦化出露，推測(cè)該異常為熱液和構(gòu)造作用引起，有一定的找礦前景。

4 結(jié)論

經(jīng)過(guò)對(duì)勘查區(qū)實(shí)施不同測(cè)點(diǎn)密度的路線剖面磁測(cè)工作，基本達(dá)到對(duì)測(cè)區(qū)磁異常評(píng)價(jià)的目的。對(duì)勘查區(qū)鐵礦資源的勘查具有幾點(diǎn)綜合性認(rèn)識(shí)。通過(guò)在測(cè)區(qū)開(kāi)展磁測(cè)掃面工作，取得了比較好的找礦先導(dǎo)作用。

首先，通過(guò)磁測(cè)工作，劃分了測(cè)區(qū)的總體磁場(chǎng)特征，北中南三個(gè)異常帶分別反映了不同地質(zhì)單元和構(gòu)造的磁異常特征，也基本揭示出成礦有利部位。

其次，通過(guò)磁測(cè)劃分出了局部磁異常，對(duì)區(qū)內(nèi)的磁鐵礦體進(jìn)行了圈定，研究了磁鐵礦的異常特征，結(jié)合地質(zhì)資料對(duì)礦體進(jìn)行了全面的認(rèn)識(shí)，指導(dǎo)下一步工作。

綜合磁測(cè)成果、前人地質(zhì)資料、野外礦化點(diǎn)調(diào)查資料，完成了測(cè)區(qū)內(nèi)遠(yuǎn)景成礦區(qū)段的劃分，為下一步找礦勘查提供設(shè)計(jì)依據(jù)。

最后，通過(guò)磁測(cè)在測(cè)區(qū)南部圈定的南異常帶，對(duì)應(yīng)化探綜合異常，是尋找與巖體和熱液有關(guān)鎢礦的有力地段，磁異常和化探綜合的有效結(jié)合，對(duì)下一步開(kāi)展多金屬礦相關(guān)找礦提供了有力依據(jù)。