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(shí)對磁測數(shù)據(jù)采用化極、延拓等方法進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jià)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(yàn)。

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(zhǔn)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(dá)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(biāo)本進(jìn)行測定，其測定統(tǒng)計(jì)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(diǎn)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(qiáng)度和范圍隨埋深而變化，埋深小，異常強(qiáng)度大，范圍小，埋深大，異常強(qiáng)度小，范圍大。通過對高精度磁測數(shù)據(jù)進(jìn)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(jìn)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(diǎn)，對測區(qū)1：5000磁法數(shù)據(jù)進(jìn)行了化極、延拓?cái)?shù)據(jù)處理，發(fā)現(xiàn)二個(gè)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(qiáng)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(qiáng)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(jìn)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(shí)異常基本消失，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(shí)，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(jìn)行系統(tǒng)的研究及評價(jià)，為此使用中國地質(zhì)大學(xué)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(jìn)行二度半人機(jī)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(dāng)?shù)卣５卮艌鯰0=53800nT，據(jù)此算出總磁化強(qiáng)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(jìn)行擬合反演，直到理論曲線與實(shí)際測量曲線趨于一致時(shí)，此時(shí)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(gè)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(yàn)證

選擇C2號異常進(jìn)行深部驗(yàn)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(yàn)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(jìn)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(yùn)用地面高精度磁測進(jìn)行找礦工作，效果比較理想。（2）對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行化極處理可以使磁異常更加準(zhǔn)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)。

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