高精度磁法在新城鐵礦找礦中的應用

馮 堅

（遼寧省地質礦產研究院有限責任公司，遼寧 沈陽 110032）

新城鐵礦位于建平縣小塘鎮西北新城村附近，礦區南側和北側為小塘第一鐵礦松新礦區，東側為蘇子溝鐵礦，兩者均為“鞍山式”鐵礦；礦區有多個1:5萬航磁異常，第四系覆蓋嚴重；通過地面高精磁測推斷礦化體是否存在，及其總體規模，為深部勘探提供依據。

1 工作區地質及地球物理特征

1.1 地質概況

1.1.1 地層

區內地層有太古界表殼巖和變質深成巖、中元古界常州溝組、中生界義縣組及第四系；其中太古界地層與本區鐵礦成礦關系密切，變質深成巖是主要的賦礦圍巖，變質表殼巖是鞍山式鐵礦的主要產出層位，同時變質深成巖中基性-超基性脈巖較發育，由其變質而成的斜長角閃巖等也是超貧鐵礦的主要來源。

太古界變質表殼巖主要巖性為斜長角閃巖、磁鐵石英巖。太古界變質深成巖主要巖性為黑云角閃片麻巖。中元古界常州溝組主要巖性為深紫色厚層中粗粒含礫石英砂巖、灰白色石英巖狀砂巖，同時見棕紅色角礫巖夾層。中生界義縣組主要巖性為復成分礫巖。

1.1.2 巖漿巖

區內巖漿巖僅見燕山期中細粒二長花崗巖，為水泉溝巖體的一部分，該巖體呈進東西向帶狀展布，侵入太古界深成變質巖體。

1.1.3 構造

工作區地表未見較大斷裂構造，太古界變質巖中片麻理發育。根據區域研究成果該區太古界深成變質巖體中可能發育背形、向形褶皺構造。

1.2 地球物理特征

1.2.1 區域航磁特征

1:5萬航磁測量顯示區內有三個航磁異常，其均與“鞍山式”鐵礦有關。

C-252磁異常：該異常處于太古界深成變質巖中，異常梯度大，異常強度為2600γ，從等值線圖上看為孤立的封閉圈，與南部C-262異常有相連之勢，推測為“鞍山式”鐵礦引起。

C-262磁異常：該異常主體均被第四系覆蓋，略呈橢圓狀，異常規整梯度陡，強度大，高達3700γ，軸向NEE，規模2×1km2。從等值線圖及剖面圖上看，磁性體的產狀很陡，近于直立且向NWW向傾沒。經檢查發現該異常為蘇子溝“鞍山式”鐵礦的磁鐵石英巖引起。

C-312磁異常：該異常主體為第四系覆蓋，總體呈帶狀，NE向展布，異常梯度較大，強度較大，為1200γ，規模0.5×0.5km2。根據該異常的特征及地質條件推測該異常為“鞍山式”鐵礦磁鐵石英巖引起。

1.2.2 礦區巖石礦石的磁性特征

在區內采集巖（礦）石物性標本68塊，對四種主要巖（礦）石進行磁化率（κ）測量：二長花崗巖20～920（4π×10-6SI），黑云斜長片麻巖240～1560（4π×10-6SI），磁鐵石英巖5000～47600（4π×10-6SI），石英砂巖10 ～ 120（4π×10-6SI）；可見區內磁鐵礦為強磁性巖石，圍巖磁性較弱，存在明顯磁性差異。

2 技術方法

全區測線方位為0°，采用100×20m測網。野外工作采用集思寶76型的手持GPS定位儀定位。采用5臺捷克地質儀器廠pmg-2質子旋進磁力儀進行磁測工作；探頭高度為2米，均方誤差為±0.23nT；5臺儀器一致性測定總均方誤差為2.95nT，噪聲水平為0.465nT～0.860 nT；根據日變測量、總基點和校正點測量結果，取調諧值為55277nT。

對磁測數據進行了日變改正、正常場改正和高度改正。日變改正采用pmg-2質子旋進磁力儀校準程序進行，正常場改正和高度改正由金維公司地學信息處理研究應用系統（GeoIPAS 2.8）完成。利用GeoIPAS 2.8進行上下延拓和二度半反演。

3 磁異常特征及解釋推斷

3.1 磁法ΔT平面特征

1:1萬等值線圖上看，礦區有5個異常：A、B、D、E異常位于普查區西北部，是位于較平穩負磁場中的正異常，異常呈橢圓狀，異常梯度陡，異常強度大；C異常位于普查區東部，異常規模大，強度高，為蘇子溝鐵礦異常的一部分。其中以A、B、D三處異常有繼續研究價值。

A異常位于普查區西北部，異常總體呈NNE向橢圓狀，強磁異常呈啞鈴狀，異常規模300m×200m，異常NW側梯度大，SE側平緩，異常強度大，達5187nT。該異常為封閉的孤立異常，異常尖銳，峰值大；推測可能為鞍山式鐵礦引起的異常（圖1、2）。

B異常位于普查區西北部，異常總體呈NE向橢圓狀，異常規模220m×120m，異常NW側梯度大，SE側平緩，異常強度大，達3669nT。該異常為封閉的孤立異常，異常尖銳，峰值大；推測可能為鞍山式鐵礦引起的異常（圖1、2）。

圖3 2.5維反演剖面

圖1 新城鐵礦礦區磁測局部等值線圖

D異常位于普查區西北部，異常總體呈NE向橢圓狀，異常規模160m×130m，異常SE側梯度大，NW側平緩，異常強度大，達1920nT。該異常為封閉的孤立異常，可能向北延伸與B異常相連；異常較為平緩；推測可能為變質表殼巖包體引起的異常（圖1、2）。

圖2 新城鐵礦礦區磁測局部平剖圖

3.2 異常上延結果

上延150m時，A異常消失，推測150m以下無礦化體。上延200m時，B、D異常消失，推測200m以下無礦化體。

3.3 異常反演結果

對表現最好的A、B異常進行了剖面精測，剖面線垂直于異常走向方向布設，有效磁化強度方向上。對剖面測量結果進行化極處理后進行2.5維人機交互反演。

通過反演推斷，認為A異常鐵礦化體傾角較緩，規模較大，走向延伸250m左右，向下延伸較小，埋深23m～122m；B異常鐵礦化體傾角較緩，規模較小，走向延伸150m左右，向下延伸較小，埋深28m～87m。可見區內鐵礦化體規模不大，總體呈透鏡狀，與“鞍山式”鐵礦特點相似。

3.4 異常驗證

對B異常進行鉆孔驗證，巖芯分析結果顯示78.55m～87.16m見有鐵礦化體，產狀為145°∠45°，走向長50 m；礦體厚6.30 m；礦石為磁鐵石英巖，礦石品位TFe 13.15%～30.85%，mFe 6.50%～27.10%，平均品位TFe 20.82%、mFe 15.06%。驗證結果表明異常解譯成果可信，可作為下一步地質工作依據。根據A、D異常的特征和反演結果，表明此兩次異常存在鐵礦化體。

4 結語

新城鐵礦磁法勘查效果較好，能夠較準確確定礦體異常的位置，通過2.5維反演結合上下延拓很好地推斷了礦體的賦存狀態、規模和延伸，最終經鉆孔驗證發現了埋深較大的盲礦體，為我們提供了一種簡單有效的需找磁性鐵礦的方法。