王建復(fù)

【摘要】以遼寧省開原市上頂子鐵礦高精度磁測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，圈定了二處高值磁異常區(qū)；同時對磁測數(shù)據(jù)采用化極、延拓等方法進行數(shù)據(jù)處理，有效地獲取了上頂子鐵礦不同深度的場源異常特征，提高了磁異常解釋精度，推測了上頂子鐵礦200米以下已沒有鐵礦體的存在。最后選擇典型剖面進行反演解釋，推測出礦體的空間分布、形態(tài)產(chǎn)狀，為下步找礦預(yù)測提供了理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】高精度磁法；上頂子鐵礦；化極延拓；找礦預(yù)測

前言

目前利用地面高精度磁法測量進行磁鐵礦勘查的技術(shù)比較成熟，利用高精度磁法找礦成功的案例也非常多。遼寧省開原市上頂子鐵礦產(chǎn)于沉積變質(zhì)巖中，屬于“鞍山式”鐵礦，通過對開原市上頂子鐵礦進行的地面高精度磁法測量工作，發(fā)現(xiàn)了具有一定規(guī)模的磁異常體，深入研究磁異常特征以后，評價了鐵礦引起的磁異常，總結(jié)了在該地區(qū)尋找鐵礦的經(jīng)驗。

1、工作區(qū)地質(zhì)及地球物理特征

1.1地質(zhì)概況

工作區(qū)位于中朝準地臺、膠遼臺隆、鐵嶺～靖宇臺拱李家臺斷凸上?？辈閰^(qū)內(nèi)出露的地層主要是太古界鞍山群通什村組以及第四系殘坡積物。通什村組（Arat）主要由斜長角閃巖、綠泥片巖、云母片巖、角閃片巖、石英片巖夾磁鐵石英巖（主要含礦層）等變質(zhì)巖石構(gòu)成，地層產(chǎn)狀走向近東西，傾向北，傾角40°～85°。

區(qū)內(nèi)出露大面積中基性、中酸性巖漿巖，主要為混合巖，混合花崗巖及少量玄武巖。受混合巖化作用影響，局部片麻理較發(fā)育（圖1）。區(qū)內(nèi)主要有兩條推測的次級斷裂構(gòu)造，一條位于跑達溝，一條位于大南溝，兩條構(gòu)造均為北西—南東向。

1.2地球物理特征

地面高精度磁法的工作區(qū)分布的主要巖性是花崗巖、斜長角閃巖、磁鐵石英巖等。磁參數(shù)測定工作主要選擇了具有代表性的巖（礦）石標本進行測定，其測定統(tǒng)計結(jié)果見表1。

可以看出，區(qū)內(nèi)出露的花崗巖的磁化率（κ）的幾何平均值為0.030×10-3SI；斜長角閃巖的磁化率（κ）的幾何平均值為0.030×10-3SI，這兩類巖石基本沒有磁性。玄武巖的磁化率（κ）的幾何平均值為2.430×10-3SI，玄武巖具有弱磁性，而磁鐵石英巖的磁化率（κ）的幾何平均值為161.633×10-3SI，可以看出礦體與圍巖有著明顯的磁性差異，因此具備用磁法在區(qū)內(nèi)尋找磁鐵礦的地球物理前提條件。

2、磁異常特征與解譯

2.1磁鐵礦體的磁場特征

磁異常的特征與磁性地質(zhì)體的空間分布、形態(tài)、產(chǎn)狀及其磁性特點直接相關(guān)；磁異常的軸向，一般是地質(zhì)體走向的反映；在地質(zhì)體本身出露和埋藏較淺的情況下，地質(zhì)體本身不均勻的磁性，常會使其磁異常發(fā)生起伏變化，磁性愈不均勻磁場形態(tài)變化愈大；磁異常的強度和范圍隨埋深而變化，埋深小，異常強度大，范圍小，埋深大，異常強度小，范圍大。通過對高精度磁測數(shù)據(jù)進行化極處理后，可以使地表磁異常的分布范圍與磁鐵礦體套合的更加接近。通過化極處理后的磁異常進行向上延拓處理后，可確定地下不同深度下的磁異常平面形態(tài)特征。

在尊重原始資料的基礎(chǔ)上，為了把礦體異常從區(qū)域背景磁場中分離出來，針對本區(qū)的磁場特點，對測區(qū)1：5000磁法數(shù)據(jù)進行了化極、延拓數(shù)據(jù)處理，發(fā)現(xiàn)二個磁異常，磁異常編號分別為C1、C2（圖2）。現(xiàn)分別描述如下：C1號磁異常帶呈串珠狀近北北東向分布，走向長度1000米左右，寬度約50米左右。磁異常影響范圍較大，但磁異常的強度不大，最大磁異常為1800nT。C2號磁異常帶呈串珠狀近南北向分布，走向長度1400米左右，寬度約80米左右。磁異常影響范圍較大，但磁異常的強度較大，最大磁異常為4500nT，異常峰值變得較為突出，異常帶變寬，長度較長，與磁性體平面投影形態(tài)較為接近。

2.2磁異常延拓處理

由于異常峰值很大，為了消除地表以及近地表淺層磁性體的干擾，壓制淺部異常，突出深部異常，對化極處理后的磁異常進行了不同高度的向上延拓處理。根據(jù)已知地質(zhì)條件以及磁異常形態(tài)特征，從向上延拓100米、200米的等值線平面圖上看（圖3），C1號磁異常帶上延100米時異?；鞠?，說明引起該異常的磁鐵礦礦體向下延深不大。C2號磁異常帶上延100米異常顯示明顯，說明引起該異常的磁鐵礦礦體向下延深較大。但上延200m時，磁異常等值線變得較為平緩，磁異常變?nèi)?，磁異常最大?00nT左右，說明該磁性體的埋深的最大延伸為200m左右。

2.3剖面反演

為了更好地了解地下磁性地質(zhì)體的空間分布特征，選擇了測區(qū)內(nèi)最大的C2、C3號主體異常帶進行系統(tǒng)的研究及評價，為此使用中國地質(zhì)大學研發(fā)的MAGS4.0磁法勘探軟件在Ⅰ勘探線上切取磁異常的剖面數(shù)據(jù)，利用該數(shù)據(jù)進行二度半人機交互反演來了解地下磁性地質(zhì)體的分布特征及分布規(guī)律，本次反演設(shè)定的參數(shù)分別為：磁化率κ=200×10-3SI（κ），當?shù)卣５卮艌鯰0=53800nT，據(jù)此算出總磁化強度J=8562×10-3A/m。以水平有限延伸板狀體為反演模型，通過調(diào)試相關(guān)參數(shù)進行擬合反演，直到理論曲線與實際測量曲線趨于一致時，此時的二維板狀模型為礦體沿剖面方向的理論投影。從Ⅰ勘探線反演推斷解釋剖面圖上可以看出，該剖面磁異常是由二個傾向東的磁鐵礦礦體引起的，其中C1、C2號異常是由Fe1、Fe2號磁鐵礦體引起的（圖4），可以看出，沿Fe1推斷礦體埋深100m左右，沿Fe2推斷礦體埋深180m左右，與向上延拓結(jié)果基本吻合。

2.4工程驗證

選擇C2號異常進行深部驗證工作，依據(jù)磁異常特征及反演結(jié)果在C2號異常最高值東部100m處定為驗證孔位。經(jīng)鉆探在98～116m處開始見到磁鐵石英巖，由3層磁鐵礦組成，單層厚度分別為2.6lm、4.29m、6. 21m。磁鐵礦含量較高，mFe為29.52-35.82%，說明了磁異常的解釋基本上反映了隱伏鐵礦的存在，也表明了依據(jù)上述勘查條件進行隱伏鐵礦勘查的有效性。

3、結(jié)論

（1）區(qū)域內(nèi)磁鐵礦礦體與圍巖磁性差異明顯，運用地面高精度磁測進行找礦工作，效果比較理想。（2）對原始數(shù)據(jù)進行化極處理可以使磁異常更加準確地反映磁鐵礦體地表的位置及范圍，延拓處理可以確定礦體的最大延伸。（3）對磁異常區(qū)選取典型剖面反演，可以更加直觀地分析礦體在剖面方向上的分布形態(tài)。

參考文獻

[1]徐文耀.地球電磁現(xiàn)象物理學[M].合肥：中國科學技術(shù)大學出版社，2009： 75-80.

[2]盧焱，李健，白雪山等.地面磁法在隱伏鐵礦勘查中的應(yīng)用一以河北灤平II號鐵礦為例[J].吉林大學學報：地球科學版，2008，38（4）：698-702.

[3]柳建新，郭振威，童孝忠，等.地面高精度磁法在新疆哈密地區(qū)磁鐵礦勘查中的應(yīng)用[J].地質(zhì)與勘探，2011，47（3）：432-438.

[4]張恒磊，劉天佑，朱朝吉等.高精度磁測找礦效果一以青海尕林格礦區(qū)為例[J].物探與化探，2011，35（1）：12-16.