磁法在云南武定地区铁铜矿勘查中的应用

王 桥，李 富

（成都地质矿产研究所，成都 610081）

矿产资源是国民经济建设的物资基础，矿产勘查工作是提供物质基础的基础性工作，因此必须保证其稳定性。国家实施的矿产资源整合、矿产资源整装勘查、矿产资源潜力评价等项目都是基于国民经济建设的发展提供重要的物质支撑提出的。随着工业化和城市化进程，中国已经进入矿产资源高强度、快速耗费时期。2000～2010年11年间，中国累计粗钢消费量为39 亿吨，是1950～1999年50年间累计消费量21 亿吨的1.9 倍。加快资源勘探步伐是面对现今矿产高速消耗的时期的不二选择。

矿产资源远景调查是进一步提高工作区的地质矿产研究程度，查明测区地质构造特征和矿产分布情况，寻找隐伏矿体，发现新的矿（化）点，为成矿规律研究和找矿靶区圈定提供基础地质资料。

磁法勘探通过观测和分析由岩、矿石磁性差异所引起的磁异常，进而研究地质构造和矿产资源的分布规律的一种地球物理勘探方法。磁法勘探在寻找固体矿藏方面能发挥较大的作用，特别是寻找铁矿床及与铁伴生的多金属矿床。仪器轻便、勘探效率高、处理解释技术成熟、简单直观等优势，磁测方法在国内外得到广泛应用，许多大型铁矿的发现都依赖于它。磁性矿产形成的矿致异常是十分重要的直接找矿信息，通过处理与解释等手段可以推断磁性矿产的空间位置、埋深、产状、规模并估算资源量。在各种比例尺的地质测量中，磁法也可用作圈定侵入体、火山岩体，研究各种地质构造以及大地构造分区方面也取得了丰厚的成果。

图1 测区地质图

1 地质概况及地球物理特征

工作区在大地构造上属于康滇地轴中段偏南的武定-元江裂陷槽的北段武定的断陷盆地。康滇地轴是扬子地台西缘一个地质构造特殊地带，经历了多期的地史演化，构成了本区良好的成矿地质背景。多期多阶段构造－岩浆活动及变质变形作用，为区内丰富的矿产资源形成提供了有利条件。区内及邻近地区已发现一大批大、中型铜铁矿床、铜矿床、铁矿床，其中铁矿多与铜矿伴生，是区域上重要的金属矿产富集区。图1为该调查区地质简图。

区内地层分区属华南地层大区扬子地层区康滇地层分区，主要有褶皱基底与盖层组成，地层发育较齐全，自早元古界到新生界，除缺失奥陶统至石炭统部分地层之外，其它地层均有分布，尤以元古界和中生界地层最为发育，据资料显示，以中、下元古界为主的褶皱基底主要沿绿汁江断裂分布于测区东侧，夹持于元谋-绿汁江断裂和普渡河断裂之间，呈连续的断陷盆地产出，为一套变质岩系，主要岩性为板岩、千枚岩、片岩、白云岩夹结晶灰岩、基性火山碎屑岩，是区内最重要的含矿层位。震旦系地层下统属山麓堆积碎屑岩建造，上统为浅海相镁质碳酸盐岩建造。古生界地层出露相对较少，以寒武系、奥陶系、二叠系为主。中生界地层遍布整个调查区，岩相变化大，具明显的陆相沉积特征。新生界地层有第三系和第四系，零星分布。

从岩石磁参数实测统计表（表 1）可以看出，白云岩、砂岩、页岩、片麻岩、千枚岩等基本无磁性或弱磁性，花岗岩、板岩、片岩含一定磁性，辉绿岩、斑岩、玄武岩、闪长岩中等磁性，铁矿石均含有较高磁性。风化形成的红土有一定的磁性变化，其它一般地层岩性无磁性或磁性微弱。磁异常出现地段在排除基性岩、风化红土的影响后，一般与磁铁矿关系较大。

表1 岩石磁化率

2 调查区1∶5万磁测

磁法资料的处理首先是圆滑曲线以消除偶然误差和随机干扰，提高观测数据的质量；其次，是将分布范围大的区域异常与分布范围小的局部异常分开，以便根据区域异常研究区域地质构造，根据局部异常研究局部地质构造，寻找有用矿产。对磁异常还可作各种变换，以突出异常的内在特点或改变条件，有利于解释推断。磁异常化极，即化到垂直磁化时的垂向磁异常，可以消除倾斜磁化的影响，使异常简化，从而正确的判断地质体的空间位置、形态和分布范围，便于解释。向上延拓可压制一些局部的因素，从而充分反映深部或规模比较大的异常体的特征，因而，延拓是一种常用的处理解释方法；其它处理包括垂向一阶导数、垂向二阶导数及水平一阶导数等都是用来研究局部细微构造的。

图2为1∶5万磁测异常等值线图，经过圆滑及各项校正计算得出，图中加入了断层线和地质界线。图中异常展布清晰，粉色框代表△T 高异常区，四个区块分别命名A、B、C、D 异常区。在进行异常验证检查时，发现C、D 区块存在少量异常点，且异常规模较小，向上延拓推测此处无深源异常，地处控矿构造的次级构造单元，不利于开展高精度磁法，剔除该区块的进一步研究。

图2 1∶5万△T 磁异常图

异常验证显示A、B 异常区块△T 峰值大，异常连续性好，规模较大，延拓处理得出该区块具有深源性，位于主要成矿构造带上，含矿地层出露，且有开采中的矿点，是进行高精度磁测（1∶1万）的远景勘探区。

3 详查区1∶1万磁测

B 异常区内出露地层由西部向东部为元古界地层因民组粉砂质板岩、落雪组白云岩、鹅头厂组白云岩、变质粉砂岩等，其中落雪组白云岩为铁铜矿的主要赋矿层位，在区内广泛分布。区内主要断裂构为北东—南西向的小断层，属于汤郎—易门断裂的次级断裂，近南北向、东西向交叉构造十分发育，1∶5万磁测显示良好，是寻找铁铜矿的重点靶区。选取B 异常区块开展1∶1万磁测工作，△T 异常平面图如图3 所示。

高磁异常分别测区的东南部和西北角，其中西北角的异常有二、三度体，走向多呈南北向或近南北向，位于上部断裂带的左侧，正异常峰值达到560nt/m,负异常谷值达到-320nt/m,异常形态多呈椭圆状，正负异常相间局部出现多个异常极值，推测该区分布多个磁性异常体；东南部的异常成面积性分布，位于下部控矿构造的右侧，磁异常多呈三度体分布，异常走向复杂，正负异常镶嵌于大面积的正磁异常之中，正负异常极值均小于东南角的异常极值，断裂带附近出现长条状磁异常梯度带；两条主断裂中间出现大面积负磁异常，矿区地质填图发现该区岩性相对单一，为无磁性或弱磁性地层，推测为断裂带引起的负磁异常。△T 磁异常图只能作为初步解释依据，要深入挖掘更多的异常信息，需进行进一步的处理和分析，本文对该区进行了向上延拓的处理，以期查明磁测异常在深部的延伸状况。

图3 1∶1万△T 磁异常及构造图

向上延拓是一种常用的处理方法，它的主要用途是削弱局部干扰异常，反映深部异常。磁场随距离的衰减速度与磁性体体积有关。磁性体的体积大，磁场衰减慢。体积小，磁场衰减快。埋深大，磁场衰减慢，埋深小，磁场衰减快。因此，小而浅的磁性体磁场比大而深的磁性体磁场随距离衰减要快的多。这样就可以通过向上延拓来压制局部异常的干扰，反映出深部大的磁性地质体。对B 异常区块进行50m，100m，200m，400m等四个高度的解析延拓处理，如图4 所示。

从图4 中可看出，随着延拓高度的上升，西北部的局部高值异常逐渐消失，说明此处的异常是浅地表的磁性体引起的，不具深源性；东南部的正磁异常依然存在并逐渐圆滑形成一个南北走向的三度体异常，该异常具有深源特征，且规模较大，是进行下一步勘探的重点区域；两条主断裂带中间则形成磁异常梯度带，“正负异常一起看，不管狭长还是圆，首先抓住梯度带，最浅矿头在下边”是老辈物探学家总结找矿格言，对用磁法勘探寻找矿产远景区或找矿靶区提供一定的参考，因此该异常也是重点勘探区域。由延拓结果，认为进一步的研究工作应该放在测区东南部的，对于铜铁矿伴生的矿床，可以布设一定的激电扫面及测深，同时异常具有深源特性也可以开展电磁法测深工作，如时间域的瞬变电磁法、频率域的大地电磁测深法等剖面性工作，以进行综合性研究提高勘探精度，准确圈定新的矿产及隐伏矿产。

4 结论

通过如上分析可以得出以下结论：①1∶5万的磁测结果圈定了四个异常区块（A、B、C、D 异常区），进行实地异常检查发现A，B 异常区存在较多的高值异常，异常规模大，连续性较好，且在大区域主控矿构造上，矿点出露，是进行1∶1万高精度磁测的有利区块。C、D 异常区则截然相反，可排除开展深入的研究工作。②在B 异常区域开展1∶1万磁法测量效果良好，圈定了两个主要的异常区，大的中心异常区和磁测异常梯度带，是找矿的远景区或矿产勘查的靶区。同时，采用电法、电磁法等测深工作进行剖面测量，配合磁异常解释是行之有效的手段，它能使我们获得更多的信息，提高勘探精度，使圈定的矿产区域更贴近符合实际地质情况。

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