高精度磁測在馬家店鐵礦找礦中的應(yīng)用

衣吉偉，劉紅香

吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六〇六隊. 吉林 通化 134002

磁法勘探是發(fā)展最早，應(yīng)用最為廣泛的物探方法之一。高精度磁測是通過不斷努力，總結(jié)出來的一套精度更高的磁測方法。它不僅可以直接或間接的達到找尋多種礦產(chǎn)的目的，而且可以進行輔助填圖，尤其對基性脈巖、斷裂構(gòu)造更加明顯。本文通過實例介紹了高精度磁測在尋找磁鐵礦的重要作用。總結(jié)了一些高精度磁測在尋找鐵礦中的經(jīng)驗體會，希望為以后在高精度磁測找礦工作中能夠提供一些幫助。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

勘查區(qū)位于華北地臺北緣東段，鐵嶺—靖宇隆起中部，清原—敦化—密山深大斷裂帶南測的龍崗地塊上，隆起區(qū)主要由太古宙的TTG巖組及龍崗群的變質(zhì)巖系組成，巖石普遍具有糜棱巖化。隆起區(qū)兩側(cè)的樣子哨—三源浦—柳河斷陷盆地分別沉積了震旦系—奧陶系的海相碎屑巖、碳酸鹽巖及中生代的陸相碎屑巖和火山巖。

1.1 地層

區(qū)域地層比較發(fā)育，其中中生代地層分布較廣，構(gòu)成了柳河、三源浦兩個中生代盆地，兩個盆地中間的大青山隆起帶出露的地層主要為太古代表殼巖，呈狹長帶狀展布。并多呈殘留體殘存于TTG巖組中（楊家店巖組）。

太古代表殼巖的主要巖石類型為糜棱巖化斜長角閃巖、斜長角閃變粒巖、條帶狀磁鐵石英巖、淺粒巖等。該類表殼巖主要分布在區(qū)域中部。

區(qū)域東部大面積分布寒武系地層，上部地層為白堊系巖組。

區(qū)域西部（安口鎮(zhèn)斷裂以西）分布侏羅系、白堊系地層。

1.2 構(gòu)造

圖1 馬家店區(qū)域地質(zhì)圖Fig.1 Regional geologicmap of Majiadian

勘查區(qū)位于輝發(fā)河深大斷裂南側(cè)的龍崗隆起帶上，構(gòu)造活動頻繁而復(fù)雜。區(qū)內(nèi)大面積分布的太古宙變質(zhì)巖系構(gòu)成了準地臺型結(jié)晶基底。深層次構(gòu)造變形表現(xiàn)在地臺基底，主要巖石類型為片麻巖，表殼巖中的一些變形條帶，片麻理及片褶曲為透入性構(gòu)造。中層次變形僅限于地臺基底頂部，表現(xiàn)為產(chǎn)狀緩傾的韌性剪切帶、糜棱巖帶，為區(qū)內(nèi)規(guī)模最大的線性構(gòu)造，表層次構(gòu)造以脆性斷裂帶為主。區(qū)域內(nèi)主要構(gòu)造有沿柳河盆地東南側(cè)大青山隆起北緣呈北東向展布的安口鎮(zhèn)—柳河韌性剪切帶和馬家店—鴨蛋溝北西向構(gòu)造帶。

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)分布的巖漿巖主要有阜平期侵入的英云閃長巖、奧長花崗巖、輝長輝綠巖脈（墻）等，有燕山期侵入的閃長巖、閃長玢巖和煌斑巖脈等。

阜平期侵入巖屬晚太古代巖漿侵入活動的產(chǎn)物，主要巖性為英云閃長巖、奧長花崗巖，為一套鈉質(zhì)系列巖漿侵入巖。主要分布在隆起的變質(zhì)雜巖區(qū)。受多期變質(zhì)變形作用改造，發(fā)育片麻理，稱做灰色片麻巖或TTG巖系。變質(zhì)后的巖石類型主要有黑云斜長片麻巖，角閃斜長片麻巖等。

燕山期侵入巖主要分布在隆起區(qū)內(nèi)，為小的巖株、巖脈淺成—超淺成侵入體。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

工作區(qū)位于大青山太古代隆起帶上。出露的地層主要為表殼巖組，主要巖石類型為：斜長角閃巖等。其特征如下：斜長角閃巖：巖石呈黑綠色，等粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要由斜長石、普通角閃組成。斜長石質(zhì)量分數(shù)30%～35%左右，角閃石質(zhì)量分數(shù)60%～70%，石英3%，少量的黑云母、磁鐵礦、綠簾石、輝石等。

2.2 構(gòu)造

（1）韌性剪切帶：為安口鎮(zhèn)—柳河韌性剪切帶的一部分，在工作區(qū)發(fā)育二條，其中以工作區(qū)北部最為發(fā)育，該帶由太古代糜棱巖化巖石構(gòu)成，巖石糜棱葉理，拉伸線理發(fā)育，礦物具有壓碎拉長及重結(jié)晶現(xiàn)象，剪切帶總體走向近南北，局部走向北西，傾向東，傾角45°～75°，礦區(qū)內(nèi)出露長100余米，出露寬8～18m，帶內(nèi)具有浸染狀黃鐵礦化，并具后期貫入的寬約0.5～2.0 cm石英細脈，其石英有沿走向拉長現(xiàn)象。

（2）北西向斷裂構(gòu)造∶工作區(qū)內(nèi)具有一條成礦后斷層，走向為北西向，傾向北東，傾角80°，對礦體無破壞，斷層由碎裂的斜長角閃巖組成。

2.3 巖漿巖

工作區(qū)內(nèi)巖漿巖較發(fā)育，主要出露太古代巖漿巖及后期脈巖為主，主要巖石類型為英云閃長質(zhì)片麻巖，該巖體主要分布在礦區(qū)的西部，呈巖株狀大面積分布。其片麻理產(chǎn)狀基本與地層一致，傾角46°～62°。黑云母花崗巖，該巖體呈透鏡狀、狹長帶狀、零星分部在礦區(qū)的中部及南東部，其規(guī)模較小。脈巖主要為閃斜煌班巖。礦區(qū)內(nèi)與地層圍巖接觸的英云閃長質(zhì)片麻巖、黑云母花崗巖與地層呈漸變混合交代接觸，巖體具線型構(gòu)造與區(qū)域片麻理走向一致。接觸部位具混合同染現(xiàn)象。

為達到自動控制，配套針對冷水機組、冷凍泵、冷卻泵及冷卻塔整體控制需要的溫度、流量和壓力傳感器等，從而實現(xiàn)機房的自動集成控制。

2.4 變質(zhì)作用

2.4.1 變質(zhì)作用類型

工作內(nèi)變質(zhì)作用類型主要有區(qū)域變質(zhì)作用、接觸變質(zhì)作用和動力變質(zhì)作用三種類型。其中區(qū)域變質(zhì)作用普遍發(fā)育，使太古界巖石普遍遭受變質(zhì)，形成不同類型的變質(zhì)巖。

2.4.2 區(qū)域變質(zhì)作用特征

根據(jù)工作內(nèi)太古界變質(zhì)巖中礦物的共生組合特征，暗色礦物多色性以及區(qū)域不同類型變質(zhì)巖石組合特征，可將其變質(zhì)巖相劃分為麻粒巖相、角閃巖相和綠片巖相。礦區(qū)出露的表殼巖巖石主要為角閃巖相。

2.4.3 變質(zhì)作用與成礦

區(qū)域變質(zhì)作用是工作區(qū)鐵礦床的主要成礦作用，工作區(qū)表殼巖組屬硅鐵質(zhì)建造，其中的成礦元素鐵質(zhì)成份經(jīng)過區(qū)域變質(zhì)作用，主要以磁鐵礦的形式析出，并富集成礦。

2.5 礦床成因

礦床產(chǎn)于深變質(zhì)的太古代基性火山巖—含沉積巖的中酸性火山巖建造中，礦體賦存于一定的層位，產(chǎn)狀與地層一致，與圍巖界線清楚。

礦體形態(tài)比較規(guī)則，呈透鏡狀、似層狀，厚度比較穩(wěn)定，變化系數(shù)30%。

礦石組分簡單，化學(xué)成分中SiO2+Fe2O3+ FeO質(zhì)量分數(shù)達90%，屬于在海底火山作用影響較大的條件下，經(jīng)化學(xué)分異作用形成的。

礦床受變質(zhì)作用明顯。上述特征表明，礦床的生成與基性火山噴發(fā)活動有關(guān)，后來遭受區(qū)域變質(zhì)作用，混合巖化作用，使成礦元素進一步遷移富集而形成沉積變質(zhì)型鐵礦床。

3 地球物理特征

3.1 航磁異常特征

地質(zhì)部航空物探大隊于1977年在吉林省東南部地區(qū)進行了1∶50 000航空磁測，工作區(qū)位于ΔT場梯度帶東側(cè)（該梯度帶為柳河盆地反映），工作區(qū)大面積為平穩(wěn)的負磁場所覆蓋，其磁場強度穩(wěn)定在0～-300 nT，在工作區(qū)的西側(cè)磁場變化較大，呈現(xiàn)出正負磁場交替出現(xiàn)現(xiàn)象，負磁場最小可達-22 000 nT上下，正磁場最大可達6 000 nT上下，分布范圍相對較大。工作區(qū)的南側(cè)及中東部三條低緩的異常帶，磁場特征以正異常為主，但磁場強度相對較弱，一般在300～700 nT之間，最高可達2 000 nT以上，三條異常帶總體成北東向、近南北向展布，分布范圍相對較小。

3.2 高精度磁測特征

本次的高精度磁測主要是針對航磁異常以及已發(fā)現(xiàn)的礦體展開的，目的是檢查異常，進一步擴大已有找礦效果。通過測量大致了解了本區(qū)的磁性特征：磁測區(qū)以低緩的負異常為主，梯度變化較小，一般在-20～-200 nT之間；正異常多分布在測區(qū)的南部及中東部，與航磁異常較為吻合，正異常長伴有負異常產(chǎn)生，正負異常強度均較高。通過磁場特征在該區(qū)共圈出5處異常區(qū)，如圖2、圖3。

Ⅰ號異常：位于測區(qū)最南端，長300m，寬200m?？傮w呈不規(guī)則狀，異常走向為北東60°左右。驗證該異常為礦致異常，礦體傾向南東傾。異常最高值為5 820 nT，異常最低值為，異常處正在進行采礦工作，所以造成本區(qū)磁異常梯度變化較大，導(dǎo)致儀器測量值達到-22 688 nT。

Ⅱ號異常：位于測區(qū)的東南部，長370m，寬200m?？傮w呈不規(guī)則狀，異常走向近南北、北西向。異常最高值為3 290 nT，最低值為-6 608 nT。異常以正異常為主，僅在北部見有少量的負異常伴存。后經(jīng)槽探、鉆探工程驗證，在異常北部見有一條近東西向鐵礦體；在異常西部鉆孔里見有2條隱伏礦體，礦體為近南北向走向，但礦體規(guī)模較小。

Ⅲ號異常：位于測區(qū)的中東部，長400m，寬200m?？傮w呈不規(guī)則狀，異常分布不連續(xù)，異常走向為北東40°～60°。異常以正異常為主，北部伴有少量的負異常，異常最高值為4 140 nT，最低值為-14 118 nT。后經(jīng)工程驗證，該異常是由3條北東走向的礦體引起，礦體傾向南東。

Ⅳ號異常：位于測區(qū)北東部，長300m，寬100m?？傮w呈不規(guī)則狀，異常分布不連續(xù)，走向北東向。正異常強度較高，但分布范圍較小，負異常伴存在正異常西部，一般強度較低。異常最高值為3 824 nT，最低值為-1 055 nT。后經(jīng)工程驗證，該異常是由3條近南北向的礦體引起，礦體傾向東。

圖2 馬家店磁異常等值線圖Fig.2 Magnetic anomaly contourmap of Majiadian

圖3 馬家店地質(zhì)簡圖Fig.3 Geological sketchmap of Majiadian

Ⅴ號異常：位于測區(qū)的北部，長320m，寬50m。總體呈條帶狀，異常比較連續(xù)，異常走向近南北向。異常均為正異常組成，而且強度較低，梯度變化不大，異常最高值為795 nT，最低值為295 nT。該異常與本區(qū)的一條近南北向斷裂構(gòu)造比較吻合，后進工程驗證該異常為構(gòu)造引起。

通過在柳河馬家店鐵礦的高精度磁測工作，初步確定了該區(qū)礦體的磁異常特征，即正異常強度較高，常伴有負異常存在。在該區(qū)以后的找礦過程中應(yīng)要十分重視這一點。該區(qū)的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號異常雖然獨立存在，但3個異常在北北東向上仍有一定聯(lián)系，希望以后的地質(zhì)工作應(yīng)加以綜合考慮，深入研究。

4 結(jié)語

本文以馬家店鐵礦的高精度磁測工作為例，對所取得的磁異常進行研究分析，并結(jié)合本區(qū)的地質(zhì)情況，有利的證明了高精度磁法勘探，在尋找磁鐵礦上是一種有行之有效的辦法。在以后的工作中，要把物探與地質(zhì)相結(jié)合起來，達到更好的找礦目的。

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