河南桐柏地區成礦特征探討

摘 要：通過野外實際工作，利用磁法和瞬變電磁法在桐柏地區將該地區的成礦特征進行了初步探測，推斷該區域內鐵礦系巖漿巖侵入所致而形成的透鏡狀或雞窩狀埋藏狀態。

關鍵詞：成礦特征；瞬變電磁；視電阻率

中圖分類號：F42文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2008）06-0087-02

1 地質概況

桐柏地區位于秦嶺造山帶東部，為華北、揚子兩大板塊的碰撞造山帶以朱陽關-松扒斷裂和欒川-明港斷裂為界。其間為北秦嶺褶皺帶，南北兩側分別為南秦嶺褶皺帶及華北板塊南緣褶皺帶。造山帶基本構造格架為印支期前不同構造地層地體的堆垛疊置或拼貼焊接。現今構造格架是燕山期后前陸盆地發展所表現的盆嶺構造，主要構造形式為沿早期韌性剪切帶或不同巖性界面發育的層間剝離斷裂、高角度正斷層及造山帶尺度上的環狀構造(環狀堿性巖墻)。本次勘查區域內，地形相對較為平坦，未見斷層等構造。

2 區域地球物理場

地層密度和磁性參數值由高到低依次為桐柏片麻雜巖、毛集群、秦嶺巖群、二郎坪巖群、歪山巖組、蔡家凹巖組及新生界，巖漿巖重磁參數值從超基性、基性、中性至酸性巖順序降低。區域重磁異常與地層、巖體走向一致呈北西或北東向條帶狀分布，其重磁界面對應不同尺度的地層、構造或巖漿巖帶根據相對重力低與負磁異常推斷老和尚帽、圍山城和天目溝等地分別存在隱伏花崗斑巖帶或花崗巖體。已知磁鐵礦均分布在磁力曲線高值附近，在電法曲線中反映為電阻率相對低值范圍內。

3 瞬變電磁施工及資料處理

瞬變電磁法的勘探原理是利用人工在發射線圈加以脈沖電流，產生一個瞬變的電磁場，該磁場垂直發射線圈向兩個方向傳播，通常是在地面布設發射線圈，依據半空間的傳播原理，把地面以上的忽略。當磁場沿地表向深部傳播，當遇到不同介質時，產生渦流場或者遵照量子力學原理使活潑的堿金屬產生能級躍遷或使含有大量氫原子的液體的氫原子核沿磁場方向產生定向排列。對于探測金屬礦藏效果甚佳，通過要求輸入初始模型。對初始模型的求取，通常有以下幾種手段：①在礦區已有的地質資料(電測井或鉆孔)或者區域地質資料。②用直流電法在工區作一個電測深，以該測點的電測深電阻率作為初始模型。③也可用視電阻率和其它全域電阻率計算方法得出初始模型，但要保證其計算的結果的正確性。當計算出地層電阻率后，要進行地形改正和傾角校正，用測量時記錄的高程和傾角改正。最后做出地質擬斷面圖。

4 地磁的巖性解釋

測量地磁異常以確定含磁性礦物的地質體及其他探測對象存在的空間位置和幾何形狀，從而對工作地區的地質構造﹑有用礦產分布及其他情況做出推斷。磁性巖體及礦體產生的磁場疊加在地球磁場之上，引起地磁場的畸變。這種畸變一般稱為地磁異常。在造巖礦物中，只有磁鐵礦﹑鈦磁鐵礦﹑磁黃鐵礦和磁赤鐵礦等少數礦物具有強磁性(見巖石物理性質)。因此，巖石及礦石的磁性強弱，主要決定于上述礦物的含量及分布情況。

5 施工方法和成果解釋

由于礦體系磁鐵礦，對由電流激發所產生的二次場、以及磁力作用反映敏感，故我們選用瞬變電磁法與磁法相結合。

黃樓2線共布瞬變電磁點21個（由于地形條件限制，該測線越往北為灌木所覆蓋，瞬變電磁工作無法展開）、磁法測點31個，其中，1-10號點間距為10m，10-31號點間距為20m；黃樓4線在2線以西10米處，且與2線平行，共布測點15個，測點間距為20m；黃樓3線在2線以東15m處，且與2線平行布設，測點間距為20m。

通過磁力曲線圖（由于篇幅有限，各測線磁力異常曲線圖未附，僅作說明），反映出在所有施測的區域中，伽瑪值普遍較高，這與該區域范圍內廣泛蓄礦的影響；在瞬變電磁視電阻率剖面圖中，該區呈有規律的低阻異常，視電阻率在25-35歐姆#8226;米之間，在視電阻率剖面圖中們以藍色漸變色表示（相對高阻我們以綠、黃、紅漸變色表示）。相對高阻則推斷為閃長巖石、角閃巖、輝綠巖脈電性反映。

根據瞬變電磁法所繪出的視電阻率剖面圖看，各條測線均有不同程度的異常反映（且各異常能夠與磁法異常相吻合）。在黃樓1線瞬變電磁視電阻率剖面圖看（見圖1），在40m、70m處有明顯低阻反映，其電阻率在30歐姆#8226;米以下，推斷有較好的成礦條件。在黃樓2線的視電阻率剖面圖中反映出，該測線中深部視電阻率都相對較低個別點深部位置有火成巖侵入體存在（其視電阻率相對較高），在30m、70m、130m、170m、210m、250m、290m位置上的反映最好；在磁力曲線圖中這幾點位置的伽瑪值也相對較高，伽瑪值達到1800以上，而且此后的各測點的伽瑪值也相對較高，推斷該處鐵礦埋深一般在30m-70m范圍。

在黃樓5線的瞬變電磁視電阻率剖面圖中在60m--100m處中深部有一低阻反映，根據礦體的產狀要素以及地形地質條件，推斷該異常與黃樓2線的異常為同一成礦帶。該測線的磁力曲線圖中也反映了60m-100m處伽瑪值處在上升趨勢，而且伽瑪值相對較高，達到了1500以上。（見圖3）

圖3黃樓第5瞬變電磁測線是電阻率剖面圖

6 結論

由于瞬變電磁法一般采用時間道作為縱坐標繪制剖面圖，本文中為突出顯示異常，將異常部位放大（藍色較深部位）。各礦體根據圖件反映，視電阻率等值線在低阻的情況下呈閉合圈的形式出現，如第5勘探線的70-90米處、1線40m、70m處、2線在30m、70m、130m、170m、210m、250m、290m位置上的反映最好，由于淺表層相對高阻的等值線平行排列有明顯的不同，推斷該探區的鐵礦賦存狀態呈透鏡狀或雞窩狀，即各礦體不連續或聯系性不強。推斷該區域內礦體為火成巖成因礦體，30歐姆#8226;米以下為質純磁鐵礦， 周邊圍巖為巖漿侵入后受熱或隨后發生化學作用而變質，或者由于其埋深距離地表較近由于地下水或其他原因將礦體表層風化，導致其電性反應與質純磁鐵礦電阻率有所增大，但相差不大。

目前該探區已有鉆孔驗證，已有鐵礦開采，經鉆孔和開采驗證，證實該地區鐵礦賦存確為透鏡體或者雞窩狀，但其詳細地質成因還有待于進一步研究。

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文?！?/p>