淺談地面高精度磁法在吉林省靖宇縣五里河勘查區(qū)的應(yīng)用

杜慧文，王相泰，劉向前，馬征，孫雪峰

吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六〇七隊(duì)，吉林 吉林市 132105

0 引言

在礦產(chǎn)勘查中，地面磁法又稱作磁法勘探。是通過(guò)對(duì)巖(礦)石磁性差異所產(chǎn)生的磁場(chǎng)差異進(jìn)行分析，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)地質(zhì)構(gòu)造以及礦產(chǎn)資源的分布規(guī)律[1-2]。

地面高精度磁法勘探在近些年得到了不斷發(fā)展，被廣泛用于地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)勘查。一般來(lái)說(shuō)，磁性較強(qiáng)的造巖礦物可以利用地面高精度磁法勘探的技術(shù)手法進(jìn)行勘查?？辈閰^(qū)巖(礦)石磁性差異較為明顯，選擇地面高精度磁法測(cè)量的方法是可行的。勘查區(qū)應(yīng)用高精度磁法為進(jìn)一步尋找隱伏巖(礦)體提供物探依據(jù)。

1 勘查區(qū)地質(zhì)概況

1.1 地層

勘查區(qū)東北部出露地層主要為太古宙龍崗群楊家店組Ⅰ段，巖性為斜長(zhǎng)角閃巖，少量黑云斜長(zhǎng)片麻巖，西南出露地層主要為楊家店組Ⅱ段，巖性為黑云斜長(zhǎng)片麻巖，少量黑云斜長(zhǎng)片麻巖，西南出露地層主要為楊家店組Ⅱ段，巖性為黑云斜長(zhǎng)片麻巖，少量磁鐵石英巖，均具明顯片麻狀構(gòu)造，總體傾向南西(圖1)。

圖1 靖宇縣勘查區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

斜長(zhǎng)角閃巖：主要出露勘查區(qū)東北部楊家店組Ⅰ段，于楊家店組Ⅱ段整合接觸，面積約0.055 km2，柱狀或粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀或片麻狀構(gòu)造。主要礦物為角閃石、斜長(zhǎng)石。

黑云斜長(zhǎng)片麻巖：出露勘查區(qū)西南部楊家店組Ⅱ段，面積約0.091 km2，鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造。由斜長(zhǎng)石、黑云母、石英、角閃石、堿長(zhǎng)石以及少量石榴石、矽線石等組成。

磁鐵石英巖：深灰黑色，中粒粒狀變晶結(jié)構(gòu)，條帶狀構(gòu)造、條紋狀構(gòu)造。巖石主要由石英、磁鐵礦、角閃石等組成，石英呈他形粒狀，均勻分布或形成條紋、條帶產(chǎn)出含量50%左右；磁鐵礦呈細(xì)粒狀，以分散粒狀及致密粒狀集合體出現(xiàn)，含量30%左右；角閃石呈半自形粒狀，部分呈定向排列，因受蝕變，不同程度地退變?yōu)楹谠颇讣熬G泥石，含量20%左右(見(jiàn)圖2)。

圖2 勘查區(qū)磁鐵石英巖標(biāo)本

1.2 構(gòu)造

勘查區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡(jiǎn)單，只有一條北東向斷層。北東向構(gòu)造是區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造，規(guī)模較大。太古代、中生代地層多呈北東向展布。特別是太古代地層、組成了龍崗復(fù)式北斜的北西翼，斷裂、褶皺較發(fā)育，總體上沿北東向分布，構(gòu)成了區(qū)內(nèi)的主要構(gòu)造骨架。

1.3 巖漿巖

勘查區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為中太古代深變質(zhì)花崗巖類，混合化作用十分強(qiáng)烈，幾乎所有的巖石都受到不同程度的混合巖化作用的波及，形成英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖。

英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖：新鮮巖石為灰白色，鱗片花崗變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、片麻狀構(gòu)造。主要礦物為斜長(zhǎng)石、石英、黑云母等。斜長(zhǎng)石為它形粒狀，近于半自形柱狀，具絹云母化、簾石化。

偉晶巖：為花崗偉晶巖，呈肉紅色，中細(xì)粒偉晶結(jié)構(gòu)，文象結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由石英和堿性長(zhǎng)石組成，含少量白云母。礦物粒度1.5～5.0 mm之間。

角閃石巖：黑色，柱狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物為角閃石、斜長(zhǎng)石，有時(shí)見(jiàn)有少量透輝石、黑云母等。

1.4 變質(zhì)作用

1.4.1 表殼巖變質(zhì)作用

根據(jù)礦物共生關(guān)系及特征變質(zhì)礦物的出現(xiàn)和依次演化的地質(zhì)特征，認(rèn)為區(qū)內(nèi)變質(zhì)表殼巖經(jīng)歷了角閃巖相變質(zhì)作用。其代表性巖石組合為斜長(zhǎng)角閃巖、含榴黑云變粒巖、角閃變粒巖、磁鐵石英巖、含榴黑云斜長(zhǎng)片麻巖等。

1.4.2 變質(zhì)深成侵入巖變質(zhì)作用

角閃巖相：區(qū)內(nèi)片麻巖中發(fā)育有由新生礦物組成的片麻理及長(zhǎng)英質(zhì)條帶，在由暗色礦物定向排列所形成的片麻理中常見(jiàn)有褐色黑云母，其生長(zhǎng)方向與片麻理產(chǎn)狀一致，有些角閃石常發(fā)生退變?yōu)楹谠颇脯F(xiàn)象，巖石中幾個(gè)世代礦物組合經(jīng)常出現(xiàn)，這一方面說(shuō)明巖石經(jīng)歷了角閃巖相變質(zhì)作用。

綠片巖相：主要表現(xiàn)在太古代深變質(zhì)花崗巖中出現(xiàn)綠泥石、絹云母、綠簾石等大量新生礦物，巖體內(nèi)部變形較弱，僅局部存在片麻理。

2 工作方法技術(shù)參數(shù)選擇

勘查區(qū)高精度磁法測(cè)量工作按照DZ/T0069-93技術(shù)規(guī)定施工。使用廊坊大地公司生產(chǎn)的PM-2質(zhì)子磁力儀。網(wǎng)度100 m×20 m。開(kāi)工前和完工后對(duì)所使用的儀器均進(jìn)行了一致性測(cè)定，各臺(tái)儀器均滿足規(guī)范要求。

3 高精度磁測(cè)特征

3.1 勘查區(qū)巖(礦)石物性特征

從測(cè)量結(jié)果表1可以看出：英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖、黑云片麻巖3種巖石磁化率及剩余磁化強(qiáng)度值都很低，而磁鐵石英巖剩余磁化強(qiáng)度及磁化率都明顯增大，推測(cè)勘查區(qū)相對(duì)高磁異常為尋找磁鐵石英巖的有利區(qū)域。

表1 勘查區(qū)巖(礦)石標(biāo)本磁參數(shù)測(cè)定成果表

3.2 磁場(chǎng)特征

勘查區(qū)從全區(qū)看，其磁場(chǎng)值普遍偏低，一般都小于200 nT。區(qū)內(nèi)大部為正磁場(chǎng)，南部存在較大面積負(fù)磁場(chǎng)；區(qū)內(nèi)還存在局部磁場(chǎng)值較高區(qū)域，磁場(chǎng)值一般大于1 000 nT。

根據(jù)地質(zhì)調(diào)查、異常查證，結(jié)合巖性標(biāo)本磁參數(shù)分析，勘查區(qū)磁場(chǎng)值小于300 nT區(qū)域?yàn)楹谠菩遍L(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖引起?？辈閰^(qū)磁場(chǎng)值大于1 000 nT區(qū)域?yàn)榇盆F石英巖或斜長(zhǎng)角閃巖中含有鐵磁性礦物引起。

3.3 磁異常特征及解釋

通過(guò)高精度磁測(cè)工作結(jié)合地質(zhì)調(diào)查和工作經(jīng)驗(yàn)，勘查區(qū)劃分為6個(gè)磁異常，即：C1、C2、C3、C4、C5、C6號(hào)磁異常，見(jiàn)圖3。其異常特征見(jiàn)表2。同時(shí)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行向上延拓50、100、200、500 m處理，見(jiàn)圖4。

表2 五里河大頂子區(qū)磁異常特征一覽表

圖3 勘查區(qū)ΔT等值線平面圖

C1號(hào)磁異常：位于勘查區(qū)北部，磁異常最大值為-14 681 nT。異常形態(tài)為長(zhǎng)條狀。異常長(zhǎng)約300 m,寬約40 m。經(jīng)地質(zhì)調(diào)查，在高值點(diǎn)附近見(jiàn)有斜長(zhǎng)角閃巖轉(zhuǎn)石，巖石中暗色礦物含量較高，約30%左右，具磁性；推測(cè)該處磁異常為斜長(zhǎng)角閃巖引起。

C2號(hào)磁異常：位于勘查區(qū)東部，磁異常最小值為-13 715 nT，異常長(zhǎng)約220 m，寬約180 m，橢圓狀。經(jīng)地質(zhì)調(diào)查，異常處見(jiàn)磁鐵石英巖轉(zhuǎn)石(分析結(jié)果TFe：34.22%、mFe：25.87%)，該巖石磁性較強(qiáng)；推測(cè)此異常為磁鐵石英巖引起。

C3號(hào)磁異常：位于勘查區(qū)南東部，磁異常最小值為-3 049 nT，異常形態(tài)橢圓狀。異常長(zhǎng)約260 m，寬約180 m。經(jīng)地質(zhì)調(diào)查，該異常處多見(jiàn)有斜長(zhǎng)角閃巖轉(zhuǎn)石，具磁性；推測(cè)該處異常由斜長(zhǎng)角閃巖引起。

C4號(hào)磁異常：位于勘查區(qū)北西部，異常形態(tài)橢圓狀，該異常為弱磁異常，磁異常最大值798 nT。異常長(zhǎng)約140 m，寬約80 m。經(jīng)地質(zhì)調(diào)查，該異常處多見(jiàn)有斜長(zhǎng)角閃巖轉(zhuǎn)石，具弱磁性；推測(cè)該處異常由斜長(zhǎng)角閃巖引起。

C5號(hào)磁異常：位于勘查區(qū)南部，異常未封閉，該異常為弱磁異常，磁異常最大值336 nT。異常長(zhǎng)約260 m，寬約120 m。經(jīng)地質(zhì)調(diào)查，該異常處多見(jiàn)有斜長(zhǎng)角閃巖轉(zhuǎn)石，具弱磁性；推測(cè)該處異常由斜長(zhǎng)角閃巖引起。

C6號(hào)磁異常：位于勘查區(qū)北東部，異常形態(tài)橢圓狀，該異常為弱磁異常，磁異常最大值581 nT。異常長(zhǎng)約120 m，寬約80 m。經(jīng)地質(zhì)調(diào)查，該異常處多見(jiàn)有斜長(zhǎng)角閃巖轉(zhuǎn)石，具弱磁性；推測(cè)該處異常由斜長(zhǎng)角閃巖引起。

從向上延拓結(jié)果可以得出：C1、C2、C3異常上延到500 m時(shí)，這三個(gè)異常區(qū)消失，因此推得引起C1、C2、C3異常的巖(礦)體，具有一定的埋深但是巖(礦)體范圍具有一定的局限性。C4號(hào)磁異常上延到100 m時(shí)，異常區(qū)已消失；C5、C6號(hào)磁異常上延到200 m時(shí)，異常區(qū)消失，推測(cè)引起C4、C5、C6異常的巖體規(guī)模較小且埋深較淺。

4 結(jié)論

該區(qū)通過(guò)高精度磁測(cè)工作，結(jié)合其它地質(zhì)工作并進(jìn)行了綜合研究，圈定6處高磁異常。經(jīng)過(guò)異常查證，確定C2異常為磁鐵石英巖引起的局部高磁異常，該異常區(qū)為尋找磁鐵礦的有利地段，縮小了找礦靶區(qū)，為下一步地質(zhì)工作的開(kāi)展提供了有利依據(jù)。