冀东滦南一带重磁异常特征及找矿意义

2016-09-19刘军恒张仲猛殷亚清

地球 2016年2期

关键词：太古界重磁冀东

■刘军恒张仲猛殷亚清

（河北省地球物理勘查院河北廊坊065000）

冀东滦南一带重磁异常特征及找矿意义

■刘军恒张仲猛殷亚清

（河北省地球物理勘查院河北廊坊065000）

河北地区是我国矿产资源非常丰富的地区，随着近几年我国经济的快速发展，对矿产资源的需求越来越大，加大了对矿产资源的研究。因此，本文就对冀东滦南一带重磁异常特征进行了深入分析，并结合重磁异常特征、区域结构探讨了找矿的一些经验，从而为更加深入的研究矿产资源提供相应的理论支持。

冀东滦南重磁异常特征航磁异常

冀东滦南主要位于河北省唐山市滦南县，该区域内有着非常丰富的矿产资源，而且主要是以变质型铁矿（BIF型）为主。因此，加强对该区域重磁异常特征的研究，非常有助于人们对该区域矿产资源的了解和研究，方便人们对该区域矿产资源的开发利用。

1　区域地质概况

（1）太古代基底变质岩系。主要为新太古代晚期滦县岩群（Ar3L）变质表壳岩。零星出露，分布在高家峪-滦县-刘田庄一带，其余大部分被第四系所覆盖。（2）元古代地层。主要有中元古界长城系、蓟县系和上元古界青白口系地层。分布在区域西北部及滦县东北部钓鱼台一带，长城系为一套滨海相、深湖相沉积的碎屑岩、粘土岩及富钾质碳酸盐岩，蓟县系为一套浅海相沉积为主的粘土质和富镁碳酸盐岩，青白口系是一套以粘土质沉积为主、其次为碳酸盐岩和碎屑岩的滨海相沉积地层。（3）古生代地层。主要有寒武系及奥陶系零星出露，分布在后屯-滦县-朱各庄一带，寒武系主要为一套碎屑岩和碳酸盐岩组成的浅海相沉积地层，主要岩性为厚层灰岩、页岩、钙质页岩、鲕状灰岩及竹叶状灰岩。（4）新生代。第四系遍布全区，在北部山区主要为河床及沟谷中冲洪积物，南部平原区由北向南逐渐变厚，主要为亚砂土、亚粘土、黄土、细砂、中粗砂。

2　区域异常数据处理方法

2.1化极换算

化极的主要目的就是将斜磁化处理成垂直磁化，使复杂异常简单化，从而使下一步处理更容易和简单，使异常更易识别。

2.2圆滑滤波

在实测异常中有测量和干扰存在，一部分为有用信号，记为s (x)，其相应的频谱为S(w)；另一部分是无用信号，记为n(x)，其相应的频谱为N(w)，若设实测异常及其频谱分别为fa(x)和Fa(w)，则：fa(x)= s(x)+n(x)；Fa(w)=S(w)+N(w)

设频率响应为D0(w)，其形式为

式中wε为截断频率，根据对异常进行圆滑滤波的要求，希望到的结果是：Fb(w)=Fb(w)·D0(w)=S(w)·D0(w)+N(w)·D0(w)=S(w)

则理想滤波将有用信号从和干扰信号叠加状态下区分了出来。通过对剩余重力异常再次进行低通滤波处理，使得矿致异常能够在大的异常区域中被圈定出来。

2.3分离异常

重力异常是地下地质体密度变化的综合反映，即重力异常是一个叠加异常，通过区域场求取剩余重力异常，在频率域、空间域分别可用以下方法得到：（1）频率域。在局部异常和区域背景异常迭加的情况下，当局部异常的宽度与背景异常的宽度相差不太多（例如1/3左右），而其强度又相当大的情况下，采用光滑的方法已不能凑效，可采用插值的方法。根据局部场地段的异常值，建立插值函数，然后根据该函数求出重力异常值，即为区域异常值；实测异常与求得的区域异常的差值，即是局部异常。以此方法来区分基底区域异常与太古界含矿层局部异常。（2）空间域。分离空间域区域和局部异常，通常通过建立一个多项式进行趋势分析，逼近或拟合区域异常。根据实测数据与拟合异常进行求差，得出剩余异常区域。

3　重磁异常特征

（1）重磁异常特征。依据区域重力异常，冀东地区对应着北东东向重力高值带，布格重力异常值在±40×10-5m/s2，是我国东部地区少数几个重力正异常区之一，局部的区域重力异常主要反映了基底隆起的分布。工作区1:5万重力异常呈北东向分布，在重力高、低异常带上，重力值总体为由北向南呈降低趋势，在东南部又逐渐升高。由1:5万航磁异常图与1:5万区域重力异常图异常对比可以看出:重、磁的异常分布范围吻合，且具有一定相关性，基本反映了太古界含矿层位的分布特征。在司各庄-杜蒿坨地区剩余重力异常呈南北向正异常带，与该区含铁建造带对应。重力和磁异常的重叠与本区基底特殊的构造有关。东西向构造挤压造成近南北向的条带状重磁异常带，在杜蒿坨-井二里南异常突然消失，是由固安-昌黎断裂造成。固安-昌黎大断裂形成了上太古界单塔子群在研究区北部的抬升和南部下降的趋势，并使得含磁铁石英岩块地层的上升，形成重力的明显高值区。

（2）重磁复合异常特征。通过对滦县-滦南一带重磁异常规律的观察和总结，结合区域构造和基底岩性分布情况，在剩余布格重力异常图和航磁化极图上分别按照重磁呈带状分布的特征圈定异常带；在固安-昌黎大断裂以北由西向东分布有一系列呈近南北走向的重力和航磁重叠异常带；由青坨营安各庄磁异常带向北东方向异常条带由近南北向转为北西向，到蛤泊安庄重磁异常带又变为近南北向，其中重力航磁高异常和低异常整体相间分布。经过将磁法数据和重力数据的叠加处理后，可以看出研究区内重磁异常重叠图和剩余布格重力异常图中条带状异常特征也十分吻合，显示了结晶基底地层的隆起。

（3）以往找矿成果和重磁异常关系。司家营-马城铁矿区处于山海关台拱西南边缘，西南为蓟县坳陷，南为黄骅坳陷。区内由一系列近东西向构造组成，南面为固安-昌黎断裂，中部为成生于太古界早期至今仍在活动的青龙河断裂，同时有许多张性、压扭性断裂与其垂直或斜交。北北东向断裂以青龙河断裂为主。北北西向断裂有响断裂、坨子头断裂。近东西向断裂主要有矿区北侧的沙河驿断裂，矿区南侧的长凝断裂，区内第四系厚100多米，向南到长凝铁矿区由于长凝断裂第四系厚达400多米。司家营、马城、长凝铁矿处于滦河冲洪积平原区。铁矿体赋存于太古界单塔子群白庙子组变质岩系中。区内大部分铁矿出露于基岩面，少部分为隐伏盲矿体。司家营矿体主要位于马庄子司家营重磁异常带、马城铁矿位于朱各庄马城磁异常带。司家营铁矿东西向展布数百米到1千多米，沿走向长可达6-8km，整体产状呈狭长条带沿马庄子司家营重磁异常带分布；马城铁矿严格依朱各庄马城重磁异常带展布，重磁异常带在长凝断裂以南消失，其中在长凝断裂带以北矿体东西宽数百米，南北长4-5km。在以往找矿过程中，已发现的“司马长”式铁矿都严格依区内划分的重磁异常条带展布，并且在大异常带内也分布有不少零星小矿。