劉永龍, 馬 健, 王金鑫, 劉雪元, 張陽(yáng)陽(yáng)

(1.安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局313地質(zhì)隊(duì)，安徽 六安 237000； 2.安徽省勘查技術(shù)院，安徽 合肥 230031)

0 引言

霍邱鐵礦田為安徽省重要鐵資源產(chǎn)地之一，最早是以當(dāng)時(shí)的國(guó)土資源部全國(guó)航磁測(cè)量中得到的磁異常為線索，經(jīng)原安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局337地質(zhì)隊(duì)(現(xiàn)313隊(duì))的地質(zhì)找礦工作發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)已探明儲(chǔ)量17億噸[1-4]，該區(qū)第四紀(jì)全覆蓋。

綜合物探方法是一種有效的勘查手段，可以為地質(zhì)研究及地質(zhì)找礦提供依據(jù)。依托安徽省霍邱南部地區(qū)鐵礦綜合物探調(diào)查項(xiàng)目的實(shí)施，本文通過(guò)1∶50000重力、1∶25000磁法及3條重磁電法綜合物探剖面工作，對(duì)實(shí)測(cè)重磁數(shù)據(jù)進(jìn)行化極、上延、水平方向?qū)?shù)等處理，結(jié)合重磁資料對(duì)3條CSAMT法(Controlled Source Audio-frequency Magnetotellurics，可控源音頻大地電磁法)剖面進(jìn)行綜合解釋，根據(jù)地質(zhì)規(guī)律及物探異常特征，預(yù)測(cè)了霍邱南部地區(qū)礦產(chǎn)資源分布。

1 地質(zhì)概況

本區(qū)屬華北地層區(qū)兩淮地層分區(qū)，除部分古生代地層缺失外，自新太古代至新生代第四紀(jì)地層均有發(fā)育,分為新太古界霍邱巖群、古元古界鳳陽(yáng)群、新元古界青白口系、古生界含煤巖系和中新生界山前盆地沉積地層?；羟袢褐饕獮楹F角閃石英磁鐵礦及角閃云母片巖、淺粒巖、黑云斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖等。根據(jù)巖石組合可分為兩個(gè)建造系列和三個(gè)巖石地層組(花園組、吳集組、周集組)，其原巖建造相當(dāng)于一個(gè)中基性火山—沉積旋回。

勘查區(qū)位于合肥盆地的邊緣，總體上周集倒轉(zhuǎn)向斜構(gòu)造線與盆地構(gòu)造邊緣呈和諧延展，呈一弧形構(gòu)造?？辈閰^(qū)位于霍邱鐵礦田重新集鐵礦的東南部，屬霍邱鐵礦田的南端，為周集倒轉(zhuǎn)向斜的南延部分。F1斷層位于勘查區(qū)南部，走向近東西向，斷層F2位于吳集鐵礦東部，南北走向。根據(jù)本次工作推斷出F3、F4、F5斷層，F(xiàn)3位于勘查區(qū)中部，近南北走向，F(xiàn)4位于查區(qū)東北部，走向北東，F(xiàn)5位于勘查區(qū)東部，北北西走向(圖1)。

圖1 重、磁異常等值線圖

本區(qū)西南部有中生代閃長(zhǎng)巖體，另外，通過(guò)本次工作推測(cè)一處侵入體閃長(zhǎng)巖，巖體與圍巖接觸變質(zhì)帶有形成夕卡巖型金屬礦的可能。

2 地球物理特征

2.1 巖(礦)石物性特征

霍邱地區(qū)巖石物性特征如表1，除第四系黏土砂層外，幾乎羅列了區(qū)內(nèi)可能見(jiàn)到的所有巖石的物性特征[5]。磁鐵礦具有強(qiáng)磁、高密度、中電阻率特征，具備開(kāi)展磁法、重力及可控源音頻大地電磁法相結(jié)合找礦的地球物理?xiàng)l件。

表1 霍邱地區(qū)巖石物性特征表

2.2 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析包括數(shù)據(jù)的整理和數(shù)據(jù)的處理。

重磁數(shù)據(jù)整理是將測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)整理在Excel表格之中，CSAMT法數(shù)據(jù)整理必須使用專門(mén)的軟件將測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)按測(cè)線整理。

重磁數(shù)據(jù)處理采用中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心研發(fā)的重磁電數(shù)據(jù)處理軟件RGIS(Resource Geophysical Information System)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)研發(fā)的MAGS3.0(Magnetic Exploration Software3.0)及隨機(jī)攜帶的反演軟件。重力異常處理主要為布格異常的分離、方向?qū)?shù)、上延、一階二階導(dǎo)數(shù)、線性增強(qiáng)等計(jì)算，磁力異常處理主要有日變改正、正常場(chǎng)改正、化極、上延、方向?qū)?shù)、場(chǎng)分離等。

CSAMT法數(shù)據(jù)處理使用中國(guó)地質(zhì)大學(xué)和加拿大鳳凰公司合作開(kāi)發(fā)的CSAMT-SW(Controlled Source Audio-frequency Magnetotelluric Software)軟件進(jìn)行，處理過(guò)程主要包括電極點(diǎn)位坐標(biāo)偏差校正、跳點(diǎn)處理、曲線圓滑、兩端壞頻段截?cái)嗵幚怼臏y(cè)點(diǎn)曲線廢棄刪除或插值利用處理、近場(chǎng)校正或剔除近場(chǎng)頻段處理、靜態(tài)位移校正處理等。

對(duì)綜合剖面重磁異常進(jìn)行了以CSAMT法反演電阻率異常特征為約束的2.5D重磁聯(lián)合反演工作[5-7]。

2.3 異常特征及解釋

2.3.1 磁力異常

通過(guò)1∶25000磁法面積性測(cè)量，繪制磁異常ΔT等值線平面圖。通過(guò)數(shù)據(jù)處理獲得ΔT化極異常上延500 m等值線圖(圖1(a))，工作區(qū)西北角極強(qiáng)異常為重新集礦的尾端部分，除工區(qū)西北角強(qiáng)磁異常外，多為低緩異常，磁異常近東西向分布，局部磁異常呈北西向、北北西向，斷層F2至斷層F5之間北西向的磁異常條帶可能是霍邱鐵礦田的南延，但此處異常體埋深較大，斷層F1南部的異常經(jīng)搜集資料證實(shí)為閃長(zhǎng)巖體所引起，東部帶狀異常推斷為斷層F5，走向北北西[8,9]。

2.3.2 重力異常

圖1(b)、圖1(c)、圖1(d)分別為布格重力(Δg)異常圖、布格重力線性增強(qiáng)圖、布格重力垂向二次導(dǎo)數(shù)異常圖。工區(qū)重力場(chǎng)中間高，南北側(cè)低，重力等值線整體走向北西西向?yàn)橹?，F(xiàn)1斷裂南側(cè)呈陡梯級(jí)帶，其北側(cè)相對(duì)較緩。F2、F3之間為潁上凹陷(中生代凹陷)南端，重力異常呈梯級(jí)帶半環(huán)形分布，F(xiàn)2斷層以東為重力高值區(qū)，異常未圈閉。

2.3.3 綜合剖面異常

CSAMT法反演電阻率斷面異常整體表現(xiàn)為淺部低阻、深部高阻、中深部高阻異常在橫向上部分位置不連續(xù)。淺部低阻為第四系黏土及砂層的表現(xiàn)，中深部高阻異常為古生代大理巖巖漿巖及太古代霍邱群等高阻基巖的表現(xiàn)。3號(hào)剖面重磁剖面異常橫向上整體變化不大，在平面異常上(圖1(a)、圖1(b))表現(xiàn)為部分重磁同高異常，磁異常值不高。根據(jù)CSAMT 法電阻率異常及已知地質(zhì)資料對(duì)重磁剖面進(jìn)行2.5D擬合(圖2)，認(rèn)為在3號(hào)剖面2 500～6 800 m樁號(hào)埋深900 m處可能有磁鐵礦呈水平狀存在，7 500～8 600 m樁號(hào)深部為高阻中等磁性閃長(zhǎng)巖體。

圖2 3號(hào)剖面重磁異常(a)、CSAMT法反演電阻率異常(b)及推斷成果(c)

3 結(jié)論

通過(guò)重、磁、電物探方法綜合運(yùn)用，對(duì)霍邱南部地區(qū)構(gòu)造格局進(jìn)行了重新刻畫(huà)，推斷了有利成礦位置：

(1)在霍邱南部地區(qū)存在北西向發(fā)育的低磁帶狀異常，部分低磁帶狀異常部位有重力高異常與之重合，重磁高異常重合部位可能是霍邱BIF(Banded Iron Formations，條帶狀鐵建造)南延位置。

(2)根據(jù)重磁電綜合剖面分析成果，閃長(zhǎng)巖體除在西南部沿?cái)鄬覨1產(chǎn)出外，在3號(hào)剖面8 000 m樁號(hào)左右深部亦有產(chǎn)出，閃長(zhǎng)巖體與古生代碳酸鹽巖地層的接觸帶可能交代變質(zhì)產(chǎn)出夕卡巖型多金屬礦。