河南省航磁异常评价调查与找矿前景分析

赵　静，　马德蕻，　王　博，　李广济

(1.河南省航空物探遥感中心，河南 郑州　450053；2.河南省地质博物馆，河南 郑州　450016;3.河南省地矿局第一地质环境调查院，河南 郑州　450045)



河南省航磁异常评价调查与找矿前景分析

赵静1，马德蕻2，王博1，李广济3

(1.河南省航空物探遥感中心，河南 郑州450053；2.河南省地质博物馆，河南 郑州450016;3.河南省地矿局第一地质环境调查院，河南 郑州450045)

河南省航磁异常评价调查研究目的是按统一数据格式划分空间数据及属性数据，对原有基础数据进行拼接调平、建设和维护；广泛搜集资料，对全省547个异常的查证程度进行调查评价，为今后开展异常查证、矿产勘查工作规划提供依据。本调查的主要工作方法包括航磁异常调查、矿致异常判别，异常数据拼接、调平，定性、半定量分析等。本调查研究的主要成果包括河南省航空物探的工作程度、航磁异常的查证程度及基础数据库调平。基于目前河南省航磁找矿的成果较多，航磁资料研究程度较高，系统分析表明河南省根据航磁资料找矿的应用空间很大。

航空物探；航磁异常；数据调平；评价调查；找矿前景

赵静，马德蕻，王博，等.2016.河南省航磁异常评价调查与找矿前景分析[J].东华理工大学学报：自然科学版，39(2)：191-200.

Zhao Jing,MA De-hong, Wang Bo,et al.2016. Evaluation survey and ore-prospecting potential of the aeromagnetic data obtained in Henan province[J].Journal of East China University of Technology (Natural Science), 39(2)：191-200.

航空物探开始于1930年代，是一种最为快速的地质调查和找矿方法，其中航空磁法在地质工作中应用最为广泛(施兴等， 2009)，用于以下几个方面的地质效果较好：地质制图和研究大区域构造、找金属矿和其他固体矿藏、普查石油和天然气。

20世纪60—80年代在全省不同范围进行了1∶5万～1∶20万航磁工作，除黄淮平原为1∶20万航磁外，其它地区均被1∶5万航磁覆盖，但这项工作分散在32个测区的资料中。由于认识上的原因，河南省航磁异常评价缺乏系统性，还有很多航磁异常特别是隐伏区的异常未做评价。由于技术上的原因，有不少航磁异常虽然进行了验证，但验证结果不理想，否定的依据不充分；因经济技术条件限制，对低缓异常重视程度不够，这类异常可能是品位低但规模大且现在已具备开采经济技术条件的矿床，也很可能是埋藏较深的大矿富矿床。

自2005年以来，由于铁矿资源紧缺，中国地质调查局和河南省政府分别实施了国土资源大调查和省级两权价款矿产勘查项目，组织实施的省级两权价款矿产勘查项目80多个，据统计累计投入费用近3亿元。随着新一轮铁矿勘探工作的开展，航磁异常的研究程度和查证级别不断提高，因此有必要对全省的航磁资料的研究程度进行一次全面、系统的评价调查，进而分析其找矿前景。本次工作以1990年河南省1∶20万航磁图中圈定的547个航磁异常为基础，隶属于河南省地质勘查基金项目《河南省航磁异常评价调查》。

1　航空磁测工作程度

1.1航空磁测工作程度

河南省的航磁工作从1956年开始到1981年跨越25年，大部分地区均被1∶5万航磁覆盖(见图1)。虽然航空磁测工作多数测量年代较早，方法技术要求不一致，测量精度低(目视导航，模拟收录，精度50 nT以内)，但毫无疑问的是，大比例尺航空磁测工作为河南省大地构造、基础地质研究和矿产调查，特别是寻找铁矿提供了丰富的地球物理资料。

1.2航磁异常的找矿效果

利用航磁异常直接寻找磁铁矿床勘查成本较低，找矿效果较好。河南铁矿产地多，分布广，截止2011年底，全省已查明铁矿资源储量16.65亿t，其中磁铁矿石量占84%，航磁找矿效果突出。在已知的各种类型、不同规模的磁性铁矿上都有强度较高的航磁异常显示；通过对航磁异常的地面检查、深部验证及进一步勘探，找到了多处规模可观的磁铁矿床。特别是在铁矿会战中航磁更是取得了显著成果，发现了一大批铁矿矿床，大大增加了铁矿储量，为钢铁工业的发展增加了原料产地。其中，1949—1969年期间，共发现铁矿产地66处；1970—1979年期间，铁矿勘查工作达到巅峰，共发现矿产地62处；1980—2005年期间，铁矿勘查工作处于低潮，共发现矿产地24处。

通过历年来的查证工作，在航磁异常上找到了不同规模的磁铁矿床。利民集(豫C-1975-0050)、练村(豫C-1976-0007)、泉店(豫C-1975-0002)、许昌(豫C-1975-0008)、铁山(豫C-1966-0225)、经山寺(豫C-1966-0176)等大型铁矿；李珍(豫C-1970-0008-07)、大王庄(豫C-1967-0146)、葛寨(豫C-1976-0005)、大邓庄(豫C-1976-0008)、赵案庄(豫C-1966-0193)、下曹余庄(豫C-1966-0220)、朱集(豫C-1966-0192)、杨树沟(豫C-1966-0121)、西马楼(豫C-1966-0105)、大西沟(豫C-1966-0076-01)、行口(豫C-1970-0002-04)、茄沟(豫C-1966-0403)、八宝山(豫C-1966-0026)等中型铁矿，均是从航磁异常的查证中发现或者扩大规模的。

2　航磁异常查证程度

2.1航磁资料综合研究程度

河南省在航磁资料综合研究方面做了不少工作，20世纪50—80年代，我省各地质队分别对部分航磁异常进行了地面查证、地面磁法检查或钻探验证等工作。

1986年，完成了河南省境内的航磁异常资料整理、建档，共填制河南省航磁异常查证程度卡片1 236份，内容达30万字,还编制了河南省航磁异常查证程度表。这是对航磁资料的第一轮研究。

1990年，绘编了全省1∶20万国际分幅航磁图，全省共圈定航磁异常547个，成为全省重要的地质系列图件之一，为研究成矿区划，矿产远景预测提供了系统的图件。这是对航磁资料的第二轮研究。

1992年，我省参与编绘了《桐柏山—大别山地区航磁△T平面等值线图》，该图反映了区内的航磁异常展布情况和构造格架，这是对第二轮研究的补充和完善。

1995年，由国家航遥中心和河南省物探队建立了河南省1∶5万航磁数据库，汇集了航空磁测数据和相关信息，限于当时计算机发展水平，该库相对还不够完善，不能进行数据查询、专题图制作、数据输出及数据库维护等功能。这是对第二轮研究的补充和完善。

2010年，按照国土资源部统一部署，为摸清区域矿产资源家底，完成了河南省铁、铝矿产资源潜力评价，全省铁矿石储量超过37亿吨。这是对航磁资料的第三轮研究。

2009-2013年，完成了“河南省航磁异常评价调查”工作，全面收集了自1986年以来的不同比例尺的航磁资料，收集了许昌地区、安林地区、舞阳地区等重要铁矿区的资料，收集了河南省的物性资料和潜力评价部分相关资料、图件等；对以往全省航磁异常评价工作的进展和成果进行了较为全面的调查研究。建立了不同类型铁矿的航磁异常判别标志；并对航磁异常基础数据库进行了调平、完善。这是对第三轮研究的补充和完善。

河南省的航磁资料已经经过了多轮研究，其研究程度是较高的。

2.2航磁异常查证程度

截止2013年底，以河南省1∶20万航磁图中圈定的547个航磁异常为基础，对其异常性质的分类和查证级别统计如表1。

表1　河南省航磁异常分级分类统计表

由统计可见，547个异常中，属于甲类的83个和丁类的153个异常，其性质已基本上弄清，就目前认识观点来看，绝大部分可暂时不考虑进一步工作问题，而对找矿有意义的120个乙类异常则认为应优先进行安排工作，以便扩大找矿远景。191个的丙类异常也应给予重视，查明异常其性质的问题。

与河南省1∶20万航空磁力说明书中的“河南省航磁异常分级分类统计表”对比，评价前后异常类别的变动情况见表2。

综上，虽然自1990年以来经历20余年的地质工作，航磁异常类别发生了较大变化，但547个异常中进行踏勘检查(三级)、未作检查(四级)的异常数量仍有242个，占总数量的44%，总体工作程度有待进一步提高。

表2　航磁异常调查评价结果变动一览表

3　航磁资料的找矿前景分析

经过各工区新老1∶5万航磁等值线平面图对比，调平后的数据生成的等值线图，基本可以反映磁场原貌和异常信息(图2，3)，成图后，弥补了以往1∶5万航磁覆盖面积的不足，并消除了工区间的拼接台阶，更有利于从宏观上指导找矿工作。

3.1成矿远景区划分的原则

划分成矿远景区的目的在于圈出找矿的有利靶区。按照成矿条件的优劣，以往工作程度的高低和航磁异常的类别及进一步找矿潜力的大小将成矿远景预测区分成三个级别(聂文昌，2013)。

A级远景区：成矿条件良好，区内已发现有重要工业价值的铁(多金属)矿床，工作程度较高，进一步找矿潜力较小，航磁异常中甲类矿异常多，另有对找矿有意义的乙类异常，部分异常查证不彻底，通过探边摸底或在矿区外围及深部找矿，有希望扩大矿床储量的地区。

B级远景区：成矿条件较好，区内已发现部分有工业意义的矿床，但目的还不能开采利用，工作程度中等，乙类航磁异常较多，查证程度不高，尚有较好的局部航磁异常未进行验证和难以确切评价的地区。

C级远景区：成矿条件有利，工作程度较低，已发现较好的航磁异常，区内矿点(矿化点)较多，进一步工作可能发现具工业价值的铁(多金属)矿床地区。

3.2成矿远景的进一步认识

结合成矿地质背景、矿床类型、重磁异常分布和成矿远景区划分原则，共进行了7个成矿远景区的远景分析，如下：

3.2.1舞阳-新蔡铁矿成矿远景区

(1)舞阳铁矿区外围找矿靶区(A级)。舞阳铁矿赋存于太古界太华群铁山岭组和雪花沟组，为沉积变质铁矿，区内众多航磁异常大多数已进行了钻探验证，物探工作程度亦高,但还有一些异常查证与评价不彻底、孔位不当或孔深不够等原因，尚待进一步查证，如豫C-1966-0504等9个异常应进一步查证，典型矿床物探找矿模型见表3。

表3　舞阳矿区物探找矿模型

图2　许昌灵井、桂村航磁异常平面图(1990年版)Fig.2　The plane graph of Xuchang Lingjing, Guicun aeromagnetic anomaly (1990 edition)

(2)遂平石寨铺找矿靶区(C级)。遂平石寨铺铁矿远景区位于隧平—驻马店市一带。航磁△T异常表现为高值磁异常区，总体为走向北西向，磁场值-800～1 000 nT。

结合地质推断，该区位于下古生界断隆上，主要受两组北西向断裂带控制，并有规模较大的中—酸性岩体隐伏侵入，经钻孔验阳丰有闪长岩和辉长岩侵入，埋深在200～600 m。推测是古生界埋深在200～1 000 m。推测北侧断裂带附近有太古界分布，上述磁异常是岩体和太古界含磁性地层的表现，局部高磁异常可能是磁铁矿的反映。因此，该区是寻找沉积变质型铁矿或矽卡岩型铁矿的有利地区。研究认为，豫C-1966-0499等4个异常均应进一步查证。

(3)汝南老君庙找矿靶区(C级)。位于舞阳—新蔡远景区的中部。重力场上位于隧平—马乡—包信低值异常带的隧平相对高值区，磁场表现为平静的负磁异常区，重磁场走向北西，南北分别受驻马店—正阳和焦庄—老君庙两个北西向重磁力异常梯能带控制，在老君庙有一个规模较大的北东向的梯级带或扭曲带。

研究认为，豫C-1960-0201等异常均应进一步评价。

(4)王岗找矿靶区(C级)。位于舞阳—新蔡远景区的中部。重力场位于平舆县高值重力异常西部的局部重力高上，受师灵—汝南埠北西向重力异常梯级带和北东向重力梯级带控制；基岩地质图显示为二叠系地层，推测引起磁异常的主体应为太古代地层中磁铁矿体，但也不排除是由于太古代局部隆起所致。

研究认为，豫C-1976-0027等异常均应进一步评价。

(5)新蔡陈店～关津找矿靶区(C)。新蔡铁矿产于太古界太华群斜长角闪片麻岩、石榴绿泥角闪岩中，属隐伏矿体，地面物探和勘查程度相对安林、舞阳地区较低，已发现较好的航磁异常，区内矿点(矿化点)较多。该区为覆盖区，异常比较低缓，推断与深部沉积变质铁矿关系密切，应加强勘查深度，并配合测井工作，以发挥更好的勘查效果。

研究认为，还有一些磁异常处于矿区外围附近，异常特征与矿异常相仿，如新蔡陈店-关津一带的豫C-1976-0019等3个异常应进一步评价。

3.2.2安阳—林州邯邢式铁矿成矿远景区

安阳—林州邯邢式铁矿成矿远景区(A级)位于安阳与林州之间。该区处于太行山复背斜东翼南段，主要由中奥陶统组成，而震旦系、寒武系及下奥陶统和石炭系，二叠系、三叠系分别在本区西东两侧外围分布。区内燕山期闪长岩类侵入体极为发育(孙越英等，2012)。

区内负磁异常背景反映了沉积岩地层区无磁性特征，重力高值异常区反映了古生代隆起，并叠加有中性岩浆岩侵入。局部磁异常反映了侵入的中性岩浆岩和磁铁矿(化)的分布特征，主要受北西西向和北东向构造控制，特别是复合部位，既是岩体发育地区，也是邯邢式铁矿成矿的有利部位。

区内早在20世纪50年代就开始找矿，出露区浅层矿已基本开采完毕，但是区内低值异常反映的深部矿、特别是覆盖区的隐伏矿研究程度还远远不够(王艳辉等，2009)，近年来在原评价400 m之下铁矿层之下又发现了厚度大、品位高的铁矿体，证明深部和隐伏区找矿潜力乐观，典型矿床物探找矿模型见表4。

进入11月下旬，厂家都在紧锣密鼓地商讨冬储政策。大多数经销商的备货积极性不高，企业出价压力巨大。磷复肥产销会已经结束，但冬储行情并没有就此明朗，具体的冬储政策近期有望出台。目前复合肥主流出厂报价：45%氯基复合肥在2100-2200元/吨，45%硫基复合肥在2400-2600元/吨。

3.2.3商丘地区铁矿成矿远景区

(1)永城找矿靶区(A级)。永城找矿靶区位于永城市地区。区内为新生界地层覆盖，其下地层为下古生界寒武系、奥陶系。区内发育南北向褶皱，矿体多分布于岩体与碳酸盐岩地层接触部位。主要矿石类型为矽卡岩型。

全省矽卡岩型铁矿控矿因素统计结果，奥陶系灰岩与燕山期花岗岩、花岗闪长岩的接触部位是最有利的成铁部位。该区矿石矿物以磁铁矿为主，磁场强度大，磁异常是极好的找矿标志，典型矿床物探找矿模型见表5。

区内1∶5万航磁异常发育，还有豫C-1967-0152等9个异常没有有待进一步工作，找矿潜力乐观。

(2)商丘鞍山式铁矿找矿靶区(B级)。商丘铁矿选区商丘市及以南地区。航磁△T异常表现为高值磁异常区，近南北走向，南部正呈椭圆状，磁场值-400～400 nT。

区内为第四系覆盖，杜集ZK1孔669 m处见新生界下为太古界变质岩系。推断该区位于太古界断隆上，南部杜集异常太古界埋深为500～900 m，主要受南北向两组断裂控制呈太古界断隆；北部商丘市埋深为600～1 000 m，主要受北侧北西向大断裂带和南侧近东西向断裂控制形成太古界断隆，也不排除隐伏有中—基性岩体。推测上述磁异常是岩体和太古界含磁性地层的表现，局部高磁异常可能是磁铁矿的反映，因此，该区是寻找沉积变质型铁矿或矽卡岩型铁矿的有利地区。

该区磁场特征和所处地质环境与许昌铁矿区相似。已发现较好的豫C-1975-0051等8个乙类异常待进一步工作。根据分级原则，将本区划为B级铁矿找矿靶区。

表4　李珍矿区物探找矿模型

表5　大王庄矿区物探找矿模型

3.2.4许昌地区鞍山式铁矿成矿远景区

区域磁场为50 nT的平稳场，整体走向为北西向，区内发育有3组北西走向，正负规则局部磁异常，强度约200 nT，面积几平方千米到数十平方千米不等。

区内为第四系覆盖，数个钻孔在新生界下见太古界变质岩系，埋深为100～500 m。区内在几个较强的磁异常上已发现鞍山式磁铁矿，主要赋存于太古界太华群内。多处航磁异常因△Z较低过去未经予重视；以往评价铁矿沿走向、倾向多未控制到边，而且对深部铁矿工作程度较少。因此，本区沉积变质型铁矿找矿前景乐观。典型矿床物探找矿模型见表6。

根据本次评价成果，在许昌市西南地区的褚河—后街一带有豫C-1975-1等异常尚待进一步工作，成矿远景划定为B级。

3.2.5泌阳—信阳平昌关铁矿成矿远景区

该矿带位于鸭河口—明港断裂带南侧的河前庄背斜北缘。区内已发现中型铁矿床2处，小型矿床1处，矿点8处。矿体主要受次一级构造控制，产于闪长岩体与中元古界二郎坪群大庙组斜长角闪片岩、大理岩的外接触带内。围岩蚀变强烈，以矽卡岩化为主。矽卡岩化与矿化关系极为密切，是重要的直接找矿标志，典型矿床物探找矿模型见表7。

该区多数航磁异常已经查证，经过评价调查认为：豫C-1966-0239等7个异常尚需进一步查证，成矿远景划定为A级。

表6　武庄矿区物探找矿模型模型

3.2.6卢氏—栾川铁铜锌钼钨成矿远景区

区内已探明卢氏夜长坪、栾川三道庄、上房沟、南泥湖大型钼钨矿床4处，大型铁锌铜矿床1处(大型锌矿、中型铁矿、小型铜矿)、中型铁铜矿床和钨铜矿床各1处、小型铜矿床1处，铁和多金属矿点(矿化点)11处，典型矿床物探找矿模型见表8。

尽管矿区内以往工作程度较高，但面上工作程度薄弱，经过评价调查认为：豫C-1967-0001-05等6个异常尚需进一步查证，根据分级原则，将本区划为A级铁和铜锌钼钨成矿远景区。

3.2.7南召乔端—方城维摩寺铁和铅锌多金属成矿远景区

区内燕山期中酸性侵入岩和晚元古代少林期变质超浅成碱性火山岩分布广泛。该区有矽卡岩型小型铁矿床1处，矿点(矿化点)2处和热液型铜铅锌矿点5处。铁矿产于燕山期花岗岩和花岗斑岩与秦岭群陶湾组和宽坪组大理岩、白云质大理岩的接触带内。

经过评价调查认为：豫C-1966-0209等13个异常尚需进一步查证，依据分级原则，将其划为B级铁和多金属成矿远景区。

表7　条山矿区物探找矿模型

表8　曲里矿床物探找矿模型

4　相关建议

(1)在河南省部署的物化遥地质图填图计划、基础地质图件编图计划实施后，建议再次部署全省或区域性异常评价类项目，以期提供更多的矿产勘查部署区。

(2)河南省成矿的地质条件较好，低缓异常较多，矿区周边的次级异常较多，同时有些矿区还有背景异常，深部找矿前景较好，应加强深部找矿的研究和勘查工作。

(3)开展以地面磁测为主的航磁异常检查工作，特别是对高山区和复杂异常区，或形态不规则的航磁异常区，建议进行地面磁测检查，不轻易放弃。

(4)我国“十二五”期间，航空物探要实现全国陆域1∶5万航空磁力测量达到40%，1∶25万航空磁力测量工作程度达到80%。目前，黑龙江、内蒙古、山东、湖北、新疆、鲁豫皖相邻地区、赣闽粤相邻地区、江苏六合-安徽滁州项目已经实施，取得了突出的效果。建议在河南省桐柏北部地区直升机航电航磁测量实验的基础上，首先在河南省西南部重点成矿带开展大比例尺高精度航空物探(磁、电)测量工作。

5　结束语

随着经济的发展，对铁矿石的需求量越来越大，河南省主要安阳、舞阳两铁矿生产基地开采矿石，2011年全省开采矿山大小计174个，年产矿石量411.04万吨，其中绝大部分的铁矿石是来自具有一定规模和生产能力的开采矿山。由于富矿资源先天性不足，所开矿石不能满足钢铁冶炼业的需要。

河南省的航磁资料经过多轮研究，研究程度较高，通过评价调查，异常的实地系统查证程度尚需进一步提高，如20万图中圈定的547个中尚有四分之一未做任何级别的查证。在调平后的河南省1∶5万航磁基础数据库的基础上，如果运用新理论、新方法进一步投入工作，磁异常的找矿前景广阔。

聂文昌. 2013.赣中东部地区地球物理场特征与成矿规律研究[D].南昌：东华理工大学：69-71.

施兴，彭朝晖，潘璋. 2009.河北省航磁资料研究程度与找矿潜力分析[J].物探与化探，33(4)：374-378.

孙越英，卢耀东. 2012.河南省铁矿成矿规律及深部找矿综合研究[M].郑州：黄河水利出版社.

王艳辉，张永鑫. 2009.安林地区铁矿深部地质找矿的几点认识[J].科技信息，28：321-322.

Evaluation Survey and Ore-prospecting Potential of the Aeromagnetic Data Obtained in Henan Province

ZHAO Jing1,MA De-Hong2,WANG Bo1,LI Guang-Ji3

(1.Henan Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center，Zhengzhou,HN 450053,China;2.Geophysical Museumof Henan Province，Zhengzhou,HN 450016,China;3.No.1 Institute of Geo-Environment Survey of Henan, Zhengzhou,HN 450045, China)

The purpose of survey about Henan province aeromagnetic survey abnormal evaluation is to divide the spatial data and to attribute data according to the unified data format. The original basic data has been spliced and leveled，maintained and constructed. The data has been widely collected so that to investigate and evaluate all the 547 abnormal degree of verification of Henan Province. All of these work could provide the basis for carrying out abnormal verification and exploration of mineral resource. The main work methods of this investigation are magnetic anomaly survey, mineralized anomaly identification, abnormal data splicing and leveling， qualitativing and semi-quantitative analysis. The mainly results of include work progress of airborne geophysical prospecting, aeromagnetic survey anomaly's degree of verification and leveling the basic database. Based on a large amount of successful aeromagnetic data and high researchable facts, it has a prospecting project of aeromagnetic survey in Henan.

air-borne geophysical exploration；aeromagnetic anomaly；data leveling；evaluation survey；ore- prospecting potential

2015-03-19

河南省2011年度省地质勘查基金续作(全额投资)项目23号

赵静(1982—)，女，工程师，从事地质找矿方面的工作。

10.3969/j.issn.1674-3504.2016.02.014

P631.2+22

A

1674-3504(2016)02-0191-10