磁法勘查在寻找深部隐伏矿体中的应用实例

1、1 ./ /Hy；J|lJ|l4、H HJjhJjh（彎/ /卑 /MU/MU CTJCTJ= = .|.|L砂虫也味思畀缆|三*D j精品文档你我共享磁法勘查在寻找深部隐伏矿体中的应用实例张立剑王臣沈志清付荣钦 付新建解鹏王瑞权（河北省地质矿产勘查开发局第四地质大队承德 067000067000）摘要：磁法勘查对深部找矿起着重要作用。在河北省承德县张营子铁矿预查过程中，通过对地磁场的测量和分析，划分了被中生代地层掩埋下的超基性岩体的岩相。较准确的推断了钒钛磁铁矿体的赋存位置，为发现新矿体提供了地球物理依据，取得较好的找矿效果。关键词：磁法勘查数据处理张营子铁矿地球物理依据深部隐伏矿体近些年，

2、随着矿产勘查的发展，地表露头矿和易识别矿体多已勘查殆尽。 在 许多地区，矿产勘查即将或已经进入了隐伏矿和难识别矿勘查时代，尤其是在覆盖区，地表地质观测难以进行。通过测量地表地球物理场数值来间接推断地下隐 伏矿体的产状已经成为目前找矿的重要方法。通过对地面磁场的测量和分析来寻 找地下磁性矿体，在实际应用中取得了良好的找矿效果。1 1磁法勘查概论磁法勘查是通过观测和分析由岩石、矿石（或其他探测对象）磁性差异所引 起的磁异常，进而研究地质构造和矿产资源（或其他探测对象）的分布规律的一 种地球物理勘探方法。我国磁法勘查工作从20世纪30年代在云南开始，直到解 放前，十多年仅停留在实验阶段。全国解放后，

3、我国磁法勘查工作得到很大发展。 地面磁测、航空磁测、井中磁测和海洋磁测相继开展。多年来，用磁法寻找铁矿 及其他金属、非金属矿都取得了很大的效益。2 2应用实例张营子矿区钒钛磁铁矿体赋存于中生代侏罗系地层掩埋下超基性岩体的辉 石岩相中，地表无出露。该铁矿是通过对航磁异常分析研究确定靶区， 在异常区 内开展了比例尺为1： 10000的地面磁测工作。通过分析从磁测成果初步确定了 地磁异常形态和分布位置，然后进行了多种磁异常反演工作，最终推断出矿体的 走向、规模以及矿体赋存状态。2.12.1勘查区地质特征简述勘查区位于华北地台北缘，燕山台褶带与内蒙地轴的交接带，属台褶带边缘 的断裂隆起区的大庙穹断束（

4、川级）构造单兀中。红石砬一大庙一娘娘庙东西向 深断裂沿预查区北缘通过。该区中生代地层沉积盖层较发育，岩浆岩和变质岩出 露较少。见图1图1张营子矿区地质图2.22.2地球物理特征2.2.12.2.1航磁异常特征区域内沿红石砬大庙娘娘庙东西向深断裂带有大小不等串珠状航磁异 常分布（见图2），多是由大庙式钒钛磁铁矿引起。异常长轴方向近东西，长约ni嵋厦军Kfrii倉界吐I II IIJIJIIIIh ratfll：FSW岬.抒肾 A：議粵計.片硏州涉甘.we-理冲均那电吧之|&人竈:r 一购毗鞭弁出督山專雜酬减*嘲审嘗知1哎8km宽约3km面积约24km。异常形态哑铃状，在平面上见两个异常中心，一

5、个在张营子西北 500mTmax2630nT;另一个在山西营村东 2km,Tmax119OnT。图2航磁异常图222222岩（矿）石磁参数特征本次在张营子矿区内和高寺台地表共采集岩（矿）石标本 214块（由于张 营子矿区地表无超基性岩体出露，前期在高寺台岩体采集了与之相近岩石标本进 行对比分析），在张营子矿区ZKO1钻孔中采集岩（矿）石标本 45块，通过对磁 参数测量结果的分析发现张营子岩体与高寺台岩体进行岩（矿）石物性有以下两点不同：一是张营子岩体各不同岩相均为强磁性岩类，而高寺台岩体只有黑云母 化磁铁角闪辉石岩（钒钛磁铁矿）为强磁性岩类。二是各岩相间磁强弱顺序不同。张营 子岩体由强到弱大致

6、为中间相中心相边缘相，最强为中间相的辉石岩相，最弱 为边缘相角闪石岩相。高寺台岩体由强到弱大致为边缘相中间相中心相，最强为边缘的角闪石岩相，最弱为中心相的纯橄岩岩相。2.2.32.2.3地磁异常特征从磁测T平剖图和等值图上看，该测区背景场具有东高西低的特征。 在测 区西部场值在200至500nT之间，曲线形态多呈锯齿状，其特征符合髫髻山组安 山岩地磁特征。在测区东部场值一般在400至900nT之间，曲线大多平缓（仅在 东南部次安山岩地段出现局部跳跃）。其特征反应了较大埋深超基性岩体对周边 地区的影响。测区内大于1000nT磁异常有两个，分别编号 Ml M2（见图3）。该异常平剖图曲线多为单峰，

7、曲线较为圆滑，为具有一定埋深的磁性体的异常特 征。该异常西部强度高，东部强度低，由两个异常中心组成，推断为深部超基性 岩体不同岩相所致。等值线原始图为北密南疏，北部见负值，异常中心极大值 9629nT,异常一般值在2000-4000nT。由于测区属斜磁化地区，需对原始数据进 行化磁极处理，处理后的结果能够真实客观反应磁性体赋存位置、规模、产状（见 图4）。通过对比可以看出，化极后的 M1异常极大值位置略向北移，等值线变为 北疏南密，推断深部磁性体（超基性岩体）走向近东西，倾向北。M2异常呈贝壳状，走向近东西，长轴方向最长约2250m最宽处约1300m面积2.28曲 T 一般在在1000-300

8、0nT,极大值3029nT,。平剖图曲线呈平缓 的丘陵状。原始等值线呈北密南疏，化极后异常中心位置略向北移，等值线变北 疏南密，推断引起该异常为埋深较大的磁性体（超基性岩体）走向近东西，倾向 北。M1与M2两者之间距离约800m在该地段磁场强度较背景场略有抬升， 推断 此处为超基性岩体角闪石岩相。址楼前化极后图4张营子一带铁矿磁异常化磁极前后对比图2.32.3磁异常解释与反演2.3.12.3.1根据磁异常划分掩埋岩体的岩相通过对张营子测区内磁异常特征与标本磁参数测量结果对比，可大致推断被中生代地层掩埋下的超基性岩体的范围及岩相，进而推断钒钛磁铁矿赋存位置（见图5）图5 张营子一带铁矿磁异常垂向

9、二阶导数图首先对磁异常进行垂向二阶导数计算圈定掩埋岩体的边界。垂向二阶导数可压制区域异常的影响突出局部异常特征， 其零值线可以用来划分岩体边界。通过 图6可以看出，大于零值线主要在 M1、M2异常区。根据垂向二阶导数的强弱可 大致区分张营子岩体的岩相。M1异常西段场强最强，垂向二阶导数可达 0.007。 对比钻孔岩心标本磁参数结果可知， 辉石岩的极化率最强，纯橄岩的次之。因此 可推断在该地段岩体是以辉石岩类为主，纯橄岩次之的岩石类型。该地段磁异常推断为含钒磁铁矿引起。M1异常东段场强最弱，垂向二阶导数最高为0.001。对比钻孔岩心标本磁参 数结果，角闪石岩的极化率较弱。因此可推断在该地段岩体主

10、要是角闪石岩类。 M2异常垂向二阶导数最高为0.003。对比钻孔岩心标本磁参数结果，辉橄岩的极 化率介于辉石岩与角闪石之间。因此可推断在该地段岩体主要是辉橄岩类。 通过 以上对比分析结果，结合地质条件编绘了张营子一带铁矿掩埋超基性岩体岩相 图（见图6）。图6张营子超基性岩体推断岩相图2.3.22.3.2磁异常剖面反演通过对张营子掩埋超基性岩体岩相的划分，在成矿有利位置M1和M2异常共 布设了 3条和2条磁法精测剖面，在纯橄岩相和辉橄岩相各布设了 1条剖面。利 用RGIS重磁数据数据处理解释软件对剖面数据进行磁源深度计算、化磁极的处 理，结合岩（矿）石磁参数结果对磁法精测剖面反演。通过功率谱计算

11、360线磁性体磁源深度在230m 520线磁性体磁源深度在 449m化磁极结果360线和520线极大值位置均向北移，曲线形态均由南缓北陡 变化为南陡北缓。360线磁源深度计算、化磁极的处理见图 7、图&利用磁源（矿）性磁化强度所建立的反演模型完成深度计算结果和化磁极结果以及不同岩 对360线剖面的反演（见图9）。图7 7张营子一带铁矿360360线厶T T功率谱计算磁源深度图8 8张营子一带铁矿360360线厶T T化磁极图9张营子矿区360线磁测异常反演成果图通过图10可以看出360线除地表附近中生代岩性对剖面曲线有部分影响之外，引起M1异常的主要原因是由产状北倾的辉石岩、纯橄岩、橄辉岩、辉

12、石角 闪石岩及钒钛磁铁矿体综合作用所至。2.3.3异常验证结果根据磁法精测剖面反演结果以寻找钒钛磁铁矿为 目的、穿透岩体为原则布设了两个孔ZK01布设在360 线320号点位置、直孔、孔深1600米。ZK02布设在 520线329号点位置、直孔、孔深700米。钻孔验证结果看，在ZK01孔见3个钒钛磁铁矿 体群（见图10），矿体走向近东西，倾向北，矿体 总厚度836.39m,最大单层厚度95.04m,其中工业 矿层384.36m。根据单孔（ZK01）外推100m初步 估算预测资源量（334）：工业矿石5360.80万吨， 平均品位 mFe 15.76% TFe 20.66% tQ 0.171%

13、； 低品位矿石6175.51万吨，平均品位 mFe12.94%、 TFe 18.12%、VO 0.161% ;伴生组分 V2O 13.08 万吨,平均品位0.171%（参考隆化县大乌苏南沟铁 矿工业指标）。本区的矿石类型为稀疏浸染状铁矿 石。ZK02孔打到了岩体边部，只见角闪石岩相未 见矿，为今后普查工作提供了重要依据。通过对张营子地磁异常的分析与反演，该矿床具 有形成大型钒钛磁铁矿矿床的成矿地质条件和找矿远 景。目前该矿区地质普查工作正在开展。图10张营子铁矿360线剖面图3 结论随着矿产勘查的不断深入，地表浅层矿产资源越来越少，深部隐伏矿产资源成为矿产勘查的主要对象。由于影响深部矿产勘探的因素较多，找矿难度随之增 大。通过对地面磁法数据的多种数据处理方法和磁异常反演， 结合相关地质资料, 可以提高解释的精度，减少不必要的工程投入，加快找矿进程。参考文献：1、 管志宁地磁场与磁力勘探地质出版社.20052、 中国地质调查局发展研究中心重磁电数据处理软件 RGIS使用手册.20093、 张胜业、潘玉玲主编.应用地球物理学原理中国地质大学出版社.20044、 刘天佑主编应用地球物理数据采集与处理中国地质大学出版