激電法和磁法測量在天長市道士莊鐵礦勘查中的應(yīng)用

楊衛(wèi)國，許強(qiáng)平

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局327地質(zhì)隊(duì)，安徽 合肥 230011）

天長市礦產(chǎn)資源較為匱乏，以往地質(zhì)勘查工作，在天長市道士莊地區(qū)東部發(fā)現(xiàn)了矽卡巖型磁鐵礦（化）體，并進(jìn)行了初步的追索和控制，大致查明了礦體規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀、賦存位置及厚度與品位變化情況。為進(jìn)一步查明該地區(qū)礦產(chǎn)情況，開展地球物理勘查工作，主要針對鐵礦開展磁法和激電法（中梯、測深）測量工作[1]，圈定異常區(qū)，推斷引起異常的地質(zhì)原因，同時(shí)進(jìn)行鉆探驗(yàn)證工作推進(jìn)該地區(qū)礦產(chǎn)勘查工作，以期取得找礦成果。

1 勘查區(qū)地質(zhì)概況

勘查區(qū)地層屬揚(yáng)子地層區(qū)，下?lián)P子地層分區(qū)，天長—滁州地層小區(qū)，大部分被第四系覆蓋，地表露頭零星，結(jié)合鉆孔情況，地層為震旦系黃墟組（Z2h）、燈影組（Z2dn），新近系桂五組（N2g）、下草灣組（N1x）及第四系（Q）（圖1）。

圖1 道士莊地區(qū)地質(zhì)、以往磁異常及物探工程布置圖

區(qū)內(nèi)侵入巖主要為燕山期侵入體，屬于冶山巖體范圍，區(qū)內(nèi)出露較少，以第四系粘土層大面積覆蓋，根據(jù)局部零星露頭和施工鉆孔了解情況，主要以閃長巖類為主，花崗巖類很少見到。閃長巖類主要有花崗閃長巖、二長巖、石英二長巖、閃長巖、閃長玢巖、閃長斑巖。個(gè)別施工鉆孔中可見喜山期玄武玢巖。在區(qū)內(nèi)有大量安山巖、玄武安山巖和玄武巖分布，西部多為第四系覆蓋。

勘查區(qū)地表皆為第四系覆蓋，根據(jù)鉆孔地質(zhì)資料，地磁平面等值線分布特征，褶皺受巖體的影響僅保留少量殘留頂蓋，形態(tài)難以恢復(fù)，斷裂構(gòu)造不清。

矽卡巖化石本礦床最主要的近礦圍巖蝕變，遍及礦體的頂?shù)装澹◣r化系深部二長巖體所產(chǎn)生的熱液交代震旦系燈影組的灰?guī)r、大理巖化灰?guī)r而形成。

2 地球物理勘查基礎(chǔ)

地球物理?xiàng)l件是開展物探工作的基礎(chǔ)，場地地形條件是順利開展物探工作的保證，不同的物探方法對地形地質(zhì)條件有不同的要求。道士莊以往地質(zhì)、物探及鉆孔資料表明該地區(qū)深部發(fā)現(xiàn)閃長斑巖體與震旦系大理巖，兩者接觸帶是鐵及多金屬礦成礦的良好場所[1-2]。

磁力勘探是通過觀測和分析由巖石、礦石或其他探測對象磁性差異所引起的磁異常，進(jìn)而研究地質(zhì)構(gòu)造和礦產(chǎn)資源或其他探測對象分布規(guī)律的一種地球物理方法[1-2]。磁力勘探由內(nèi)、外因結(jié)合的物理基礎(chǔ)是地球磁場和巖石磁性。道士莊地區(qū)存在找尋鐵礦資源的潛力，因此采用磁法作為該地區(qū)的一種勘查方法。

同樣的，激電法是根據(jù)巖石、礦石的激發(fā)極化效應(yīng)來尋找金屬和解決水文地質(zhì)、工程地質(zhì)等問題的一組電法勘探方法，可以用來對道士莊地區(qū)進(jìn)行鐵及多金屬礦勘查[3]。

3 磁法及激電中梯測量成果解譯

3.1 高精度磁法測量成果解釋

以往勘查區(qū)磁測工作圈定“兩區(qū)共一帶”磁異常，整體呈北東向帶狀展布，由M1 和M2 磁異常區(qū)組成，M2 磁異常又由4 個(gè)次級(jí)異常組成，自西向東依次為M2-1、M2-2、M2-3、M2-4（圖1、圖2）。

圖2 道士莊地區(qū)磁異常平面圖

為進(jìn)一步查明引起磁異常的地質(zhì)原因，同時(shí)查證以往磁異常，開展磁法剖面測量工作，剖面垂直于條帶狀異常區(qū)開展1～4 線磁法剖面測量工作，分別穿過M2-1、M2-2、M2-3、M2-4，并且四個(gè)異常區(qū)的中心位置均在每條線1150號(hào)點(diǎn)附近（圖1）。本次磁測工作共得到了三處異常，分別命名為M1＇、M2＇、M3＇，與以往圈定的M2-1、M2-2、M2-3 磁異常對應(yīng)良好，而以往圈定的M2-4 異常區(qū)本次磁測結(jié)果并未顯示。M1＇對應(yīng)在1 線1080～1200 點(diǎn)位，寬120m，峰值1100nT 左右；M2＇對應(yīng)在2 線1130～1180 點(diǎn)位，寬50m，峰值900nT 左 右；M3＇對 應(yīng) 在3 線1110～1240 點(diǎn) 位，寬130m，幅值900nT 左右（圖2），異常區(qū)呈條帶狀分布，峰值較高，范圍較窄，推斷可能是由磁性較強(qiáng)的物質(zhì)所引起，埋深較淺，規(guī)模不大，結(jié)合勘查區(qū)內(nèi)賦存燕山期的中酸性巖漿巖與震旦系碳酸鹽巖，認(rèn)為磁異?？赡苁琴x存在中酸性巖漿巖與碳酸鹽巖接觸帶的鐵礦引起。后經(jīng)鉆探驗(yàn)證，磁異常主要為磁性較高的玄武巖（不含礦）引起。雖然鉆探工作，未能揭露礦體，但對磁異常引起的地質(zhì)原因有了明確的了解，為今后該區(qū)找礦工作具有指示作用[4]。

3.2 激電中梯測量成果解釋

一直以來，激電法作為鐵礦勘查的一種地球物理勘探方法經(jīng)常被使用，測量參數(shù)為視電阻率（ρs）和視極化率（ηs）。勘查區(qū)開展了激電測量工作，一是平面范圍內(nèi)開展激電中梯剖面測量工作，以期在平面位置圈定異常位置；二是在圈定的異常位置開展激電測深工作，主要是查明引起異常的地質(zhì)體在垂向上的分布。

激電中梯剖面共計(jì)8 條剖面，編號(hào)為S0、S2、S4…S14；激電測深選擇在S10 線開展，共計(jì)4 個(gè)測深點(diǎn)，分別為1037 點(diǎn)、1087 點(diǎn)、1137 點(diǎn)和1087 點(diǎn)（圖1、圖2、圖3）。

圖3 道士莊地區(qū)激電中梯視電阻率（ρs）、視極化率（ηs）等值線平面圖

3.2.1 激電中梯測量成果解譯

激電中梯視電阻率（ρs）和視極化率（ηs）等值線表明測區(qū)地層地電結(jié)構(gòu)明顯，北部呈現(xiàn)明顯的高阻低極化特征，中部大體呈現(xiàn)低阻高極化特征，中西部存在小范圍中阻中極化現(xiàn)象；南部呈現(xiàn)低阻低極化特征，與勘查區(qū)地層有良好對應(yīng)關(guān)系，推斷北部高阻低極化電性特征是灰?guī)r、大理巖等反映，南部低阻低極化電性特征是閃長（玢）巖反映，中西部的中阻中極化電性特征是震旦系上統(tǒng)燈影組白云質(zhì)灰?guī)r反映（圖1、圖3）。

而中部存在的低阻高極化異常，呈不規(guī)則狀低阻高極化半閉合圈異常，向東未閉合，東西橫跨S12 線1080 號(hào)點(diǎn)到S4 線1080 號(hào)點(diǎn)，約長400m，南北自1140號(hào)點(diǎn)到1000 號(hào)點(diǎn)，約寬140m，ρs幅值為40～80Ω·m，ηs幅值為2.2%～4.2%。結(jié)合地質(zhì)情況分析，認(rèn)為該異常處于閃長（玢）巖與灰?guī)r、大理巖接觸帶上，具有矽卡巖成礦的有利條件，是尋找金屬礦的有利找礦靶區(qū)（圖1、圖3）。

3.2.2 激電測深測量成果解譯

為查明激電中梯圈定的低阻高極化異常垂向展布情況，選擇S10 開展激電測深工作。激電測深視電阻率、視極化率斷面圖表明，0～-25m 呈低阻低極化特征，ρs為5～40Ω·m，ηs為0.5%～1.9%，為第四系（Q）地層的反映；-25～-250m 出現(xiàn)低阻高極化異常，ρs為60～100Ω·m，ηs為2.5%～3.6%，異常主要在1087～1137號(hào)點(diǎn)，ρs為60～80Ω·m，ηs為3%～3.6%，結(jié)合地質(zhì)情況，認(rèn)為異常由閃長（玢）巖侵入灰?guī)r、大理巖形成的矽卡巖礦（化）帶引起；-250～-500m呈高阻低極化特征，ρs為120～440Ω·m，ηs為1.8%～2.4%，為震旦系燈影組白云質(zhì)灰?guī)r引起（圖4）。

圖4 道士莊地區(qū)激電測深剖面（a）和地質(zhì)解譯（b）圖

激電測深成果在橫向和縱向上，與激電中梯測量成果有較好地對應(yīng)關(guān)系。推測的礦（化）帶后經(jīng)鉆探驗(yàn)證，見較好的磁鐵礦化，單樣最高達(dá)到TFe：27.53%，mFe：26.32%，單層最大見礦厚度為6.70m。

4 結(jié)論

（1）磁測工作圈定道士莊地區(qū)“兩區(qū)共一帶”磁異常，整體呈北東向帶狀展布，主要為磁性較高的玄武巖（不含礦）引起。

（2）激電法采用中間梯度和測深裝置，圈定道士莊地區(qū)低阻高極化激電異常，推斷為礦致異常，后經(jīng)鉆探驗(yàn)證，見較好的磁鐵礦化，單樣最高達(dá)到TFe：27.53%，mFe：26.32%，單層最大見礦厚度為6.70m。

（3）礦產(chǎn)勘查工作是多學(xué)科綜合性工作，應(yīng)結(jié)合地質(zhì)和物化探異常，大膽假設(shè)，小心求證。