高精度磁法在某铁矿勘查中的应用

科技论坛2015.09︱479︱高精度磁法在某铁矿勘查中的应用高精度磁法在某铁矿勘查中的应用朱 强 钟永鑫（江西地质矿产勘查开发局赣西北地质大队，江西 九江 332000）【摘 要】磁法勘探是通过观测和分析岩石、矿石或其他探测对象磁性差异所引起的磁异常[1]，简易磁测表明目标勘查区矿石具有明显磁异常。

为了在区内有效地指导探矿工作，使用GSM-19T质子磁力仪，结合GARMIN系列手持导航型GPS72定位，开展了地面高精度磁测工作，通过化极处理和不同高度的延拓分析，圈定出4个局部异常强度大于1000nT异常区，并分析了局部磁异常的强度、规模,为矿床勘探提供了较为明确的地球物理依据[2]。

【关键词】磁法勘探；质子磁力仪；局部磁异常；探矿近年来，随着国民经济对矿产资源需求量的日益增长，使得现有的资源储量逐渐减少，以及许多老矿山资源枯竭问题的日益严重，使得积极探寻新矿体，深部矿具有重要的意义[3]。

对于如何应用地球物理方法攻深找盲，寻找大矿，富矿地质工作者给出了很多行之有效的技术方法。

从以往的地质资料得知调查区南部发现岩体接触带型磁铁矿，与围岩具有明显的磁性异常，结合以往的工作经验和地质资料，采用GSM-19T质子磁力仪可以有效的查明调查区磁场分布情况，了解测区地质体、特别是磁铁矿上的磁异常特征，圈出与磁铁矿有关的地质构造，最终查明隐伏磁铁矿（化）体的分布[4]。

1 矿区地质特征1.1 地层调查区地层主要有震旦系上统雷公坞组（Zz3l）、震旦系上统西峰寺组（Zz3X）、寒武系下统荷塘组（∈1h）、第四系（Q）组成，其中震旦系上统雷公坞组（Zz3l）岩性为深灰色巨厚层状变余凝灰质冰水沉积含砾砂岩或含砾泥岩，砾石成份为变余凝灰岩、硅质岩、酸性熔岩，胶结物为凝灰质及泥砂质，胶结紧密，与下伏志棠组（Z 1z）呈假整合接触。

震旦系上统西峰寺组（Zz3X）上部以灰黑色薄层-中厚层状炭质硅质岩为主；下部为深灰色条纹状砂质板岩、粉砂岩、含砾改之粉砂岩，夹灰岩透镜体及薄层-中厚层状灰岩；近底部有一层灰黑色薄层条纹状含碎屑白云岩。

与下伏雷公坞组成假整合接触。

寒武系下统荷塘组（∈1h）岩性下部为高炭质页岩，夹含炭质页岩及黄铁矿结核；中部为灰岩与白云岩互层；上部为硅质绢云板岩为主夹硅质岩，与下伏西峰寺组成假整合接触。

第四系（Q）仅在山间沟谷零星出露有第四系冲洪积物，岩性下部为砂、砾石层，上部为砂、亚粘土层。

1.2 岩浆岩磁测工区主要为燕山早期第二阶段第一次细粒-粗粒斑状花岗岩（γ52-2a）。

它为怀玉山岩体的一部分，呈岩基状大面积出露。

地表出露磁铁矿化主要分布于燕山早期第二阶段第一次细粒-粗粒斑状母花岗岩与震旦系上统西峰寺组及震旦系上统雷公坞组接触带上。

表1 调查区区磁参数测定统计表κ（10-6×4π·SI） Jr(×10-3A/m)岩 性 标本块数变化范围 平均值标准偏差变化范围 平均值标准偏差磁铁矿30 62058.28～415861.1202558 9571711360.41～296635.4101768798472 测区地球物理特征磁铁矿的磁性变化范围很大，磁性是很不均匀的，表现在最大最小值间差了一个数量级，且标准偏差值很大（见表1）。

总的来说，磁铁矿的感应与剩余磁化强度都属于强磁性，因为它们的磁化率与剩余磁化强度其均值都在几万至几十万之间（单位：前者，10-6×4π·SI，后者10-3A/m）。

从而为磁法测量提供了依据。

3 测点布设调查区测网密度为100m×20m，间距100m,测点间距20m，布置高精度磁法测线17条，测量范围约3.0km 2,测点1397个，测区T0值为47921nT，为了保证测量精度，测量位置通过GARMIN系列手持导航型GPS72确定，测线布置原则是测线方向尽量垂直矿化带方向[5]。

4 磁异常处理与解释整个工区内ΔT磁力异常自北西向南东呈现正磁场、负磁场、正磁场的一级分布态势，而在负磁场中，沿北东一带状区域内出现大正大负的杂乱磁场二级分布区。

主要的局部ΔT磁力异常都分布于这大正大负的杂乱磁场二级分布区内。

对比区内地质图，发现一级分布态势的平静正、负、正磁场主要与燕山早期第二阶段第一次细粒-粗粒斑状花岗岩分布区相对应；而大正大负的杂乱磁场二级分布区则与寒武系与震旦系地层及它们与花岗岩的接角带相一致。

再仔细对比观察后，可发现F4断层之北西盘与南东盘又有差异：大正大负的局部异常主要分布在F4断层之北西盘；而比较平缓的局部异常则分布在F4断层之南东盘。

结合磁场和地质特征的这种分析，可初步认为这一大正大负的杂乱磁场区应是寻找磁性矿物的最佳地段，因为局部磁异常几乎都分布在这杂乱磁场二级分布区内。

随着上延高度的增加，异常强度与形态变化十分明显（见图1）。

主要表现为：首先，异常形态逐渐圆滑，磁场强度逐渐减弱，特别是强度不大、规模较小的异常强度衰减最快。

经统计，ΔT化极后最大与最小值为-1715nT～2302nT，而ΔT化极上延后的最大与最小值分别为：-93nT～203nT （100m）、-26nT～67nT （200m）、-12nT～41nT （300m）、-5nT～20nT（500m），由此可见，上延后正值强度每100Technology Forum︱480︱华东科技米衰减率依次为91%、67%、39%、26%。

而从ΔT化极至上延100m后衰减率最大，达91%，这说明工区内磁异常源的埋深是不大的。

其次，随着上延高度的增加，异常的展布方向性发生近南北向的变化，西负东正的磁场分布格局变得十分明显。

这可能预示着较深源磁性体的展布方向就是南北向的。

经过对异常的化极和上延处理，按从北到南、由西至东的原则圈定出磁异常强度大于1000nT的局部异常4个，（见图2）图3 26号剖面C2-1号△T磁力异常2.5D反演结果图C1异常是大片负磁场中凸起的一个不规则形状的正异常，长轴方向近南北。

长约190m，平均宽约90m，异常强度1300nT左右。

异常主体位于震旦系上统雷公坞组地层中，异常北端对应于地层与燕山早期第二阶段第一次细粒-粗粒斑状花岗岩的接触部位。

推测此异常可能是地层中局部不均匀磁性矿物引起。

C2异常是一个总体走向呈北东东向的正值异常群，其中大致有三个独立的子异常从西至东排列成一串。

强度极大值位于C2-1子异常中，达2760nT左右，而C2-3子异常是一个明显的正负相伴异常 。

整个异常长约610m，平均宽约190m。

异常主体位于震旦系上统西峰寺组地层中，位于西端的C2-1子异常处在震旦系上统西峰寺组地层与燕山早期第二阶段第一次细粒-粗粒斑状花岗岩的内接触带部位，而且与Ⅲ号磁铁矿体相邻，从强度与地质部位推测C2-1子异常应是磁铁矿引起。

C2-2与C2-3子异常紧邻C2-1子异常之西，强度虽然变小，但规模与C2-1相当，由此推测C2-2与C2-3子异常地质产因可能与C2-1子异常相同，只是其埋深可能增大或磁性可能减弱。

对C2-1子异常所作的反演结果见图3图3中参与计算的磁化强度为8000（0.01A/m），它相当于本区磁铁矿标本实测到的磁化强度97068（0.001A/m）（即表1化率K之均值202558与基点T0值47921nT之乘积），也可佐证C2-1子异常应是磁铁矿引起。

C3异常：其整体情况与C2相似。

也是一个总体走向呈北东东向的正值异常群，其中也有三个独立的子异常从西至东排列成一串。

强度极大值位于C3-1子异常中，达5000nT左右。

整个异常长约520m，平均宽约170m，其规模仅次于C2异常。

异常主体位于寒武系下统荷塘组地层中，位于西端的C3-1子异常处在内接触带、震旦系上统西峰寺组地层与寒武系下统荷塘组地层接触带部位，而且与Ⅱ号磁铁矿体相邻，从强度与地质部位推测C3-1子异常应是磁铁矿引起。

C3-2与C3-3子异常紧邻C3-1子异常之西，形态相似，强度和规模比C3-1子异常较小，推测C3-2与C3-3子异常地质产因也可能与C3-1子异常相同，只是其埋深可能增大或磁性可能减弱而已。

对C3-1子异常和C3-2子异常所作的反演结果见图4、图5。

1、实测磁异常(ΔT)曲线2、理论磁异常(ΔT)曲线3、反演地质体及编号4、地形线图4 30号剖面C3-1号△T磁力异常2.5D反演结果图1、实测磁异常(ΔT)曲线2、理论磁异常(ΔT)曲线3、反演地质体及编号4、地形线图5 30号剖面C3-2号△T磁力异常2.5D反演结果图科技论坛2015.09︱481︱图4、图5中参与计算的磁化强度分别为7000（0.01A/m）、8000（0.01A/m），它们都相当于本区磁铁矿标本实测到的磁化强度97068（0.001A/m），亦可佐证C8-1、C8-2子异常也可推测为磁铁矿引起。

1、实测磁异常(ΔT)曲线2、理论磁异常(ΔT)曲线3、反演地质体及编号4、地形线图6 20号剖面C4号△T磁力异常2.5D反演结果图C4异常：是负磁场中凸起的一个不规则形状的正异常群，有呈南北向分布的二个子异常，整个异常长约160m，平均宽约90m，异常强度1700nT左右。

异常产位燕山早期第二阶段第一次细粒-粗粒斑状花岗岩中，北东不远处即是Ⅱ号磁铁矿体，异常区内见到4处磁铁矿头。

推测此异常是磁铁矿引起。

图6是对C4号局部磁力异常的反演解释结果。

虽然C3-2子异常的磁化强度比C3-1子异常的磁化强度略低，但也达到5800（0.01A/m），也是磁铁矿之磁化强度范围内的值了，可见，此磁异常亦可解释为磁铁矿引起。

5 结论基本查明了工区范围内的磁场分布特征，依据ΔT磁异常总的变化趋势，划分出了平静正、负磁场一级分布区和大正大负的杂乱磁场二级分布区，并结合地质资料和区域磁场特征对其作出了推断解释。

圈定了4个局部磁力异常。

同时，对这些局部磁力异常做出了定性的解释推断，并对4个局部磁力异常做出了反演计算。

这此解释推断成果可作为本区下步找矿工作的参考依据。

参考文献：[1]管志宁编著，地磁场与磁力勘探.地质出版社 2005.8[2]刘光鼎，郝天姚．应用地球物理方法寻找隐伏矿床[J]．地球物理学报，1995，38(6)：850～54．[3]张伟庆,张作伦,张鲁新,王永彬,曾庆栋,叶杰,于昌明,刘红涛，陈伟军.高精度磁法在某铅锌矿体勘查中的应用[J].金属矿山, 2009(4). [4]梁德超,邓军,杨立强.地面高精度磁测在胶东某金矿普查区的应用[J].地质与勘探,2000(3).[5]卢焱,李健,白雪山,李永占.地面磁法在隐伏铁矿勘查中的应用.吉林大学学报(地球科学版), 2008(4). 作者简介： 朱强（1987-），男,江西瑞金市,单位：江西省地矿局赣西北大队,专业：地球物理勘查技术,助理工程师。