磁法勘探在克爾塔烏鐵礦勘探中的應(yīng)用

安然+張峰瑋+梁潔+馬普軍+李金波

摘要：磁法勘探是探測(cè)由于不同巖石不同礦石磁性差異造成的磁異常，來綜合分析研究構(gòu)造與礦產(chǎn)分布情況的一種地球物理勘探方法。磁法勘探的設(shè)備相對(duì)輕便、勘探速度比較快，且勘探的效率比較高。作為最古典的地球物理勘探方法之一，它的解釋理論也比較成熟，非常適合應(yīng)用在鐵礦床的勘探工作中。磁法勘探在在吐魯番克爾塔烏礦區(qū)的實(shí)際應(yīng)用中起到了非常重要的作用。

關(guān)鍵詞：磁法勘探；地球物理；克爾塔烏；鐵礦床；磁異常

Abstract：Magnetic exploration is a geophysical exploration method to study the structure and mineral distribution in the case of the magnetic anomalies caused by different magnetic properties of different rocks. Magnetic prospecting equipment is portable， fast and high efficiency exploration， exploration. As one of the most classical geophysical exploration methods， it explains the theory of mature， suitable for application of iron deposit exploration. Magnetic prospecting plays a very important role in the practical application of Kertawu mining area in Turpan.

key words：magneticprospecting；Geophysics；Kertawu；irondeposit；magnetic anomalies

克爾塔烏鐵礦磁法勘探的目的是通過磁測(cè)掃面工作，查明該區(qū)的磁異常分布，了解磁異常的強(qiáng)度，規(guī)模，磁異常分布范圍及磁異常體的深部變化情況，擴(kuò)大找礦范圍，圈定新的礦化異常帶，擴(kuò)展已有的地質(zhì)成果經(jīng)過地質(zhì)測(cè)量新發(fā)現(xiàn)的礦體[1]，進(jìn)行追索、圈定，查明其規(guī)模、品位、產(chǎn)狀變化特征、分布范圍，尋找深部礦體，為進(jìn)一步工程布設(shè)及礦業(yè)開發(fā)提供物探依據(jù)。

一、區(qū)域地質(zhì)背景

克爾塔烏鐵礦礦區(qū)位于新疆維吾爾自治區(qū)吐魯番市大河沿鎮(zhèn)東北約45KM處。從地質(zhì)構(gòu)造上看，屬于博格達(dá)山晚古生代的一個(gè)島弧邊緣盆地內(nèi)，準(zhǔn)噶爾中間地塊的南面，那拉提早古生代島弧鏈的東側(cè)，整個(gè)礦區(qū)附近的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜。區(qū)域構(gòu)造線以北東走向的博格達(dá)復(fù)背斜為骨架，北東相接于準(zhǔn)噶爾坳陷，西南相鄰依連哈比爾尕復(fù)背斜。區(qū)域內(nèi)露頭地層包括泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系等。在下、中石炭統(tǒng)，中、上石炭統(tǒng)之間與石炭系與二疊系之間，侏羅系與白堊系之間均見地層不整合[2-4]。區(qū)域內(nèi)火山活動(dòng)非常強(qiáng)烈，巖性主要為石炭紀(jì)和早二疊世的酸性、基性火山巖。火山侵入活動(dòng)比較微弱，沒有見到大型的花崗巖基，見到的多是以輝綠巖為主的淺成或超淺成層狀侵人巖體，另外在背斜軸部也見有少量花崗斑巖體的出露，呈巖株?duì)町a(chǎn)出。

二、礦區(qū)地質(zhì)特征

1、地層?？藸査蹊F礦礦區(qū)地層屬于石炭統(tǒng)博格多群下亞群第二組，巖性為弱蝕變安山巖和破碎化巖屑角礫凝灰?guī)r。弱蝕變安山巖呈暗灰綠色，斑狀一玻晶交織結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要分布于勘探礦區(qū)南部，面積占近40%[2-4]。破碎化巖屑角礫凝灰?guī)r呈灰綠色，角礫凝灰結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要分布于礦區(qū)中部，溝谷以西向東延伸。

2、構(gòu)造?？藸査蹊F礦礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造并不發(fā)育，只發(fā)現(xiàn)了一條斷層，位于礦區(qū)的南部，斷層走向接近東西向，高角度南傾，分布于淺灰色細(xì)粒二長巖中，為一條層間斷裂。地表形成了一條方向近東西向的斷裂破碎帶，方向88度。斷層中見到斷層角礫，角礫平均為5mm大小，分選性比較差。角礫主要是由淺灰色細(xì)粒二長巖組成，斷層中還能見到斷層泥。斷層呈壓扭性，斷層壁光滑，熱液作用中的礦體沿?cái)嗔褞Мa(chǎn)出。

3、巖漿巖?？藸査蹊F礦礦區(qū)內(nèi)侵人巖的種類很多，主要以弱蝕變細(xì)粒石英二長巖、細(xì)粒二長巖、石英閃長巖與花崗巖為主；分布范圍也很廣，侵入巖巖體在礦區(qū)內(nèi)廣泛分布，呈巖基、巖株?duì)钚螒B(tài)產(chǎn)出[5]。

細(xì)粒二長巖是本礦區(qū)規(guī)模最大，最為發(fā)育的侵入巖。細(xì)粒二長巖的顏色呈淺灰綠色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦區(qū)東北部靠近南部都能見到，產(chǎn)出呈巖基與巖株?duì)睢?/p>

弱蝕變細(xì)粒石英二長巖、細(xì)?；◢弾r與石英閃長巖的規(guī)模都比較小，弱蝕變細(xì)粒石英二長巖與石英閃長巖都出露于礦區(qū)的北部，弱蝕變細(xì)粒石英二長巖的顏色為淺肉紅色，粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。石英閃長巖的顏色為灰色，似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要呈巖株?duì)町a(chǎn)出。

細(xì)?；◢弾r主要分布于礦區(qū)東部，靠近礦區(qū)北部，其顏色主要為淺肉紅色，花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，局部呈巖株產(chǎn)于細(xì)粒二長巖中。

三、技術(shù)方法及工作成果

1、技術(shù)方法。本區(qū)磁法勘探測(cè)網(wǎng)的坐標(biāo)采用北京54坐標(biāo)系。在實(shí)地布設(shè)測(cè)網(wǎng)時(shí)采用GPS衛(wèi)星定位儀，根據(jù)本地區(qū)區(qū)域地質(zhì)及目標(biāo)地質(zhì)體的分布特征，測(cè)區(qū)內(nèi)測(cè)線南北向布置，采用手持GPS進(jìn)行定點(diǎn)，工作比例尺1：2000。點(diǎn)、線號(hào)的編排方法如下：布設(shè)了101條測(cè)線，測(cè)線方位0°，線距20米，點(diǎn)距10米。測(cè)線線號(hào)由西向東為0-200線；測(cè)線點(diǎn)號(hào)由南向北為10-210，一個(gè)號(hào)代表5米。同時(shí)為保證點(diǎn)位相對(duì)誤差小于3米，工作中衛(wèi)星數(shù)量不少于5顆。測(cè)量網(wǎng)度為20×10米，對(duì)于每條測(cè)線端點(diǎn)和每個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行插標(biāo)標(biāo)記。磁測(cè)工作采用WGL-2磁力儀進(jìn)行野外觀測(cè)，觀測(cè)人員嚴(yán)格“去磁”，未攜帶任何鐵磁性物品，每次觀測(cè)時(shí)探頭高度保持一致[6]。每天野外工作都以校正點(diǎn)為基準(zhǔn)，結(jié)合結(jié)合1：5萬地形和圖在實(shí)地定點(diǎn)，在儀器讀書穩(wěn)定后才進(jìn)行讀書。對(duì)于磁場(chǎng)突變的值進(jìn)行往返讀數(shù)；遇到場(chǎng)值突變時(shí)，采取加密測(cè)點(diǎn)的方法來保證異常形態(tài)的完整。

2、礦區(qū)巖石礦石的磁性特征。從本區(qū)采集的物性標(biāo)本的測(cè)定結(jié)果看，本地區(qū)主要的巖性為安山巖、花崗巖、輝綠玢巖等，輝綠玢巖磁性較強(qiáng)（如表1），主要是因?yàn)槠渲懈缓盆F礦，顯示為強(qiáng)磁，磁鐵礦為本區(qū)主要異常源，磁性較高，可引起較高的磁異常。其它巖性如安山巖、花崗巖等磁性為中磁。區(qū)內(nèi)目標(biāo)地質(zhì)體與圍巖有較為明顯的物性差異，磁測(cè)工作的開展有較好的物性前提[7]。

3、磁性異常帶解釋及推斷。通過本次物探工作，對(duì)礦區(qū)的地球物理參數(shù)有了一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，通過工作發(fā)現(xiàn)了多處磁異常和單點(diǎn)異常（如圖1），對(duì)幅值較大的磁異常（1500nT）進(jìn)行了編號(hào)，共三處有意義的磁異常（帶），分別編號(hào)為1-3號(hào)異常（帶）。1號(hào)異常：從工作區(qū)西北部24線的160-180號(hào)點(diǎn)附近向南東方向一直延伸至114線的70-90號(hào)點(diǎn)附近，異常形態(tài)為帶狀，呈北西-南東向，長大約900米、寬大約100米，異常幅值4467nT，從剖面平面圖上看，異常寬大，連續(xù)性好，說明異常體有一定的規(guī)模，向深部有一定的延伸。異常帶中分布有7個(gè)異常中心，幅值從1519-4467nT不等，反映出異常帶中局部異常的不均勻性。

對(duì)1號(hào)異常帶的50線部署了精測(cè)剖面測(cè)量，對(duì)剖面Ⅰ進(jìn)行了向上延拓，上延50米后，異常還有一定的幅值，說明異常向深部有一定延伸（如圖2）。

2號(hào)異常帶：位于工作區(qū)東部128線的80-100號(hào)點(diǎn)附近向東方向一直延伸至188線的120-140號(hào)點(diǎn)附近，異常形態(tài)為面狀，呈東西向，長大約600米、寬大約400米，異常幅值2635nT，從剖面平面圖上看，異常寬大，連續(xù)性好，說明異常體有一定的規(guī)模，向深部有一定的延伸。異常帶中分布有3個(gè)異常中心，幅值從1554-2635nT不等，反映出異常帶中局部異常的不均勻性。該異常帶主要異常位于工區(qū)東部的172-188線的120-140號(hào)點(diǎn)附近，該地段異常寬大，北部為明顯的負(fù)磁異常帶，值得關(guān)注。

3號(hào)異常帶：位于工作區(qū)北部100線的176-180號(hào)點(diǎn)附近，異常形態(tài)為圓狀，長大約60米、寬大約60米，異常幅值5163nT。從剖面平面圖上看，異常尖銳，說明異常體埋藏較淺，向深部延伸有限。其他區(qū)域沒有發(fā)現(xiàn)有較大規(guī)模的磁異常，說明本區(qū)除上述異常帶以外，其他區(qū)磁性體規(guī)模有限。

從磁法等值線平面圖看，工作區(qū)整體磁性變化強(qiáng)烈，磁場(chǎng)值大都在-800-2000nT左右；工作區(qū)發(fā)現(xiàn)的多處較為明顯的異常（帶），負(fù)磁異常一般沿溝系分布，而強(qiáng)磁異常分布山脊部位（如圖3）。一條由工區(qū)南西向東北轉(zhuǎn)成東西向的負(fù)磁異常帶將工區(qū)分為南北兩部分，總的來說，南側(cè)磁性較強(qiáng)，客觀上反映出工作區(qū)磁性物質(zhì)的分布情況。

四、工作結(jié)論

通過分析判斷，初步認(rèn)為克爾塔烏礦區(qū)內(nèi)的1、2號(hào)磁異常帶有可能為礦致異常，可進(jìn)行下一階段的找礦工作。同時(shí)必須重點(diǎn)關(guān)注已知礦體附近的弱異常點(diǎn)或者單點(diǎn)異常區(qū)域，可以利用鉆探等手段進(jìn)行工程揭露，進(jìn)一步判斷這些區(qū)域的含礦性。由于除上述異常帶以外的其他區(qū)磁場(chǎng)變化都非常平穩(wěn)，克爾塔烏礦區(qū)的其他區(qū)可以排除尋找鐵礦的可能性。克爾塔烏鐵礦的磁法勘探工作證明磁法勘探仍然是兼具經(jīng)濟(jì)性與科學(xué)性的重要勘探手段，對(duì)于鐵礦的勘探具有重要意義。

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