汪振斌，姚利梅

（1.山西省地球物理化學(xué)勘查院，山西 運(yùn)城 044004；2.山西省第六地質(zhì)工程勘察院，山西 運(yùn)城 044004）

塔兒山一二峰山地區(qū)是山西省重要的矽卡巖型鐵礦產(chǎn)地，該區(qū)地質(zhì)工作程度較高，20 世紀(jì)70 年代末期，塔兒山一二峰山地區(qū)航磁和地面磁測(cè)工作共圈定109 處磁異常，基巖區(qū)的大部分異常已得到驗(yàn)證，已發(fā)現(xiàn)中小型鐵礦幾十處。但是目前區(qū)內(nèi)基巖區(qū)淺部礦產(chǎn)資源已經(jīng)開(kāi)采殆盡，比較大的礦山多呈資源枯竭之勢(shì)，同時(shí)鋼鐵企業(yè)對(duì)資源的需求越來(lái)越迫切嚴(yán)峻的資源短缺問(wèn)題擺在了面前。而該區(qū)南北兩側(cè)的新生界覆蓋區(qū)低緩磁異常大部分沒(méi)得到徹底驗(yàn)證。本次地面磁測(cè)驗(yàn)證塔兒山一二峰山地區(qū)范村航磁低緩異常，在70 年1/2.5 萬(wàn)航磁△T 異常平面圖上（M65），異常為區(qū)域平緩磁場(chǎng)里局部疊加異常，以200γ 等值線(xiàn)封閉點(diǎn)狀異常，范圍約380m×250m。

本文以典型的塔兒山一二峰山地區(qū)范村低緩磁異常為例，來(lái)探討高精度磁測(cè)在低緩磁異常找礦中的應(yīng)用。為今后在該區(qū)新生界覆蓋區(qū)低緩磁異常找礦工作中提供的參考作用。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

塔兒山—二峰山地區(qū)位于塔兒山九原山陷隆帶東南部，廣泛分布碳酸鹽巖建造的淺海相沉積的奧陶系以及海陸交互相沉積的石炭系。上述地層靠燕山期巖漿巖體附近者均有不同程度的變質(zhì)，本區(qū)巖漿活動(dòng)頻繁，有多次侵入活動(dòng)，它們?yōu)檠嗌酵砥谇秩肷傻闹行?、偏堿性的雜巖體。眾多學(xué)者多年研究認(rèn)為塔兒山——二峰山地區(qū)的矽卡巖型鐵礦的成礦母巖為閃長(zhǎng)巖類(lèi)，成礦圍巖為富含鈣鎂質(zhì)的碳酸鹽巖，主要為奧陶系白云質(zhì)灰?guī)r，局部地區(qū)石炭系地層內(nèi)可見(jiàn)“浮山式”鐵礦。

區(qū)域出露地層主要為奧陶系中統(tǒng)，其次為石炭、二疊系，第四系黃土覆蓋在各種不同層位的基巖之上。區(qū)域巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，巖石種類(lèi)繁多，巖性變化很大。根據(jù)不同巖漿之間的穿插切割關(guān)系，自老而新分為閃長(zhǎng)巖類(lèi)、正長(zhǎng)巖類(lèi)、二長(zhǎng)巖類(lèi)、花崗巖類(lèi)、脈巖類(lèi)。本次勘探區(qū)內(nèi)全部被黃土覆蓋，無(wú)基巖和巖漿巖出露。

2 工作區(qū)地球物理特征

工作區(qū)由于第四系黃土覆蓋，無(wú)法采集標(biāo)本。收集和整理以往該區(qū)域內(nèi)各類(lèi)巖礦石磁性參數(shù)統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 塔兒山—二峰山地區(qū)主要巖、礦石磁參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

由表1 可見(jiàn)，區(qū)內(nèi)巖礦石磁性大致可分為三類(lèi)：磁鐵礦為強(qiáng)磁類(lèi)，磁化率和剩磁與其他巖石有明顯的磁性差異；巖漿巖類(lèi)（包含）具有中等磁性，磁性明顯低于磁鐵礦；灰?guī)r及其它沉積巖和黃土具有弱磁性。含磁鐵礦巖石與其它巖石磁性有明顯差異，因此利用地面高精度磁測(cè)尋找新生界覆蓋區(qū)隱伏鐵礦石方法有效，可以來(lái)直接尋找這類(lèi)鐵礦體。

3 磁測(cè)成果解釋與推斷

3.1 磁測(cè)異常特征

野外地面磁測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)日變、高度，正常場(chǎng)梯度等校正整理后，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)軟件處理為成果圖件，對(duì)磁測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行化磁極處理（圖1）。

測(cè)區(qū)磁測(cè)異常特征為西北高，東南低，西北部明顯高值磁異常顯示。以40nT 等值線(xiàn)封閉的磁異常，磁異常規(guī)模相對(duì)較大，異常形態(tài)呈似橢圓形，異常南北長(zhǎng)約500m，東西寬約400m，具多峰值異常特征。測(cè)區(qū)中南部、以及中東部也有小范圍的等值線(xiàn)封閉的磁異常?！鱐 化極后根據(jù)異常等值線(xiàn)封閉情況全區(qū)劃分為3 個(gè)異常，編號(hào)C1、C2、C3異常。

圖1 磁測(cè)△T 化極后等值線(xiàn)圖

3.2 磁異常推斷解釋

區(qū)域內(nèi)引起主體磁異常的因素主要有二：一是斑狀閃長(zhǎng)巖磁性不均勻所致，二是磁鐵礦體引起。由區(qū)內(nèi)物性資料可知，測(cè)區(qū)除含鐵巖性磁性較高外，其他非含鐵巖性磁性均相對(duì)較低，故推斷磁異常應(yīng)為含鐵巖性引起。

為了推斷磁性體產(chǎn)狀和埋深，過(guò)C1 號(hào)異常區(qū)中心布設(shè)一條精測(cè)剖面（圖2）。磁異?；瘶O后異常段較平緩，幅值極大值為100nT 左右。首先通過(guò)最大坡度法和經(jīng)驗(yàn)切線(xiàn)法大致推斷磁性體的位置和埋深，磁性體頂板埋深約250m 左右。其次通過(guò)結(jié)合該區(qū)物性結(jié)果及地質(zhì)已知信息，進(jìn)行二度半人機(jī)交互反演，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了圓滑、延拓處理，經(jīng)過(guò)反復(fù)修改模型及參數(shù)，擬合出主磁性體的大概形態(tài)，初步推斷出由2 層磁性體組成。

3.3 鉆孔驗(yàn)證

為了驗(yàn)證磁性體性質(zhì)，在主異常C1 布置了3 個(gè)鉆孔分別為ZK1、ZK2、ZK3，其中ZK1、ZK2 鉆孔見(jiàn)礦，ZK2鉆孔位于磁異?；瘶O后的異常中心，見(jiàn)礦兩層，礦體總厚度30.32m，第一層磁鐵礦位于地表下255.22m～276.64m之間，礦體厚度21.42m，第二層磁鐵礦位于地表下297.0m～305.9m 之 間，礦 體 厚 度8.90m；ZK1 鉆 孔 位于磁異常化極后的異常中心南部，磁鐵礦位于地表下283.10m～293.10m，見(jiàn)礦一層，總厚度10m（灰?guī)r未打穿，下部有無(wú)礦體未知）。ZK3 鉆孔位于C1 磁異常東北部梯度帶上，鉆孔未見(jiàn)礦。

根據(jù)實(shí)際鉆孔控制礦體形態(tài)、走向及傾向，二度半人機(jī)交互反演擬合情況可知，磁異常由兩個(gè)近乎平行的磁鐵礦體引起，傾向東南，傾角20o左右，磁鐵礦均處于斑狀閃長(zhǎng)巖體與奧陶系白云巖接觸帶之上，其上部礦體延伸約160m，埋深約250m；另一礦體延伸約240m，埋深約300m，均屬于埋深較深的鐵礦體。

圖2 磁測(cè)剖面綜合圖

4 結(jié)束語(yǔ)

本次磁測(cè)解釋成果可知，主體磁異常的范圍大、低緩、異常中心不明顯，具多峰值異常特征，可以推測(cè)引起磁異常的鐵礦絕非單一礦體，而是由多層、多個(gè)礦體的綜合反映，區(qū)內(nèi)礦體多賦存于灰?guī)r和斑狀閃長(zhǎng)巖接觸帶上及其附近，礦體形態(tài)變化大，且單礦體一般規(guī)模有限。這符合該區(qū)矽卡巖型鐵礦的特點(diǎn)，也是塔兒山地區(qū)成礦的基本特征。

對(duì)于此類(lèi)異常單一磁測(cè)確定礦體的形態(tài)、規(guī)模和埋深較為困難，需要加強(qiáng)鉆孔驗(yàn)證工作，以查清礦體層數(shù)、厚度及產(chǎn)狀等。

通過(guò)實(shí)例應(yīng)用表明，利用高精度磁測(cè)在低緩異常尋找鐵礦是及其有效的一種物探方法，并通過(guò)資料處理大致判斷磁性體范圍及埋藏深度，為尋找礦鐵和礦區(qū)工作后續(xù)開(kāi)發(fā)利用提供了有效依據(jù)。