电磁联合勘探法在某铁矿勘查中的应用

2016-12-02杨马林刘代虎陈红飞

现代矿业 2016年10期

关键词：斜长石片麻岩激电

赵双杨马林刘代虎陈红飞

(河南省地质矿产勘查开发局第三地质矿产调查院)

电磁联合勘探法在某铁矿勘查中的应用

赵双杨马林刘代虎陈红飞

(河南省地质矿产勘查开发局第三地质矿产调查院)

随着地表浅部矿产资源的日益匮乏，需将地质、物化探等多种方法进行有机结合，提高深部找矿效率。以某勘查区为例，将电法、磁法相结合进行铁矿找矿勘探工作，对勘探成果进行了详细分析，供区内找矿参考。

铁矿深部找矿找矿勘探电磁联合勘探

电法、磁法勘探是一类以岩、矿石间电性、磁性差异为基础的物探方法[1-4]。某勘查区内矿产资源丰富，河南省区测队曾在区内开展过1∶20万区域地质调查工作，详细划分了测区地层，圈定了成矿远景区。湖北省航测队及河南省航空物探队也分别在该区进行了1∶5万航磁测量，圈定了多处异常[1]。本研究在分析上述成果的基础上，在该区开展了磁法、电法联合勘探工作，对勘探成果进行详细分析，为区内进一步开展铁矿找矿工作提供依据。

1 区域地质背景

某勘查区位于大别山北麓，属秦岭造山带东延部分，桐柏—大别褶皱带(南部)南东部。

1.1 地层

(1)木子店(岩)组(Ar3m)。主要分布于区内西、中、南部，多呈透镜状、似层状包裹体形式零星分布于变质深成岩系中，主要岩石类型为黑云二长片麻岩、斜长角闪片麻岩、变(超)基性岩、磁铁石英岩等。岩石多具糜棱岩化，拉伸线理方向、片(麻)理产状与变质深成岩系中的拉伸线理方向、片麻理产状一致，表明其与变质深成岩一并遭受了后期剪应力作用。区内岩石片麻理较稳定，总体倾向NNE。该套岩石为中—高级变质的中—基性—酸性火山熔岩及火山碎屑岩。

(2)第四系(Q)。区内第四系主要为沿河谷两侧出露的全新统冲积层、坡积物，一般厚0.5～5 m，由砂砾石、砂土、亚砂土等组成。

1.2 构造

区内构造多为韧性变形构造，见少量的脆性断裂构造。药铺复合型韧性剪切带由西至东横贯区内中北部，向东、向西均延至区外，该韧性剪切带长约25 km，宽2～3 km，总体呈EW走向，倾向N，倾角67°～87°，沿走向呈波状弯曲，具硅化、绢云母化、绿泥石化蚀变。该韧性剪切带中广泛发育有中等—缓倾斜的面理构造、拉伸线理构造及由于递进变形在剪切带中心和边部形成的A、B型褶皱。药铺韧性剪切带中发育各类糜棱岩，药铺糜棱岩带包括由超糜棱岩-糜棱岩组成的内带和由初糜棱岩组成的外带。由内带至外带，应变强度逐渐减弱。药铺韧性剪切带属绿片岩相条件下形成的剪切带，具塑性变形机制，多位于10～15 km的地壳中—深层次，其形成的温度条件为300～500 ℃。

1.3 岩浆岩

区内岩浆活动频繁，岩浆岩分布广泛，岩浆活动由新元古代至中生代白垩纪均有发生，以酸性侵入岩为主，次有少量基性岩。早白垩纪侵入岩分布最广，规模最大，强烈而广泛的岩浆活动为多金属矿床的形成提供了物质基础。区内出露的岩体主要有新元古代两路口序列花岗质片麻岩、早白垩纪半都城序列二长花岗岩、晚白垩纪桃花尖单元细粒二长花岗岩。

(1)新元古代两路口序列。大面积分布于区内中北部，且被后期的早白垩世楼下湾单元及晚白垩世桃花尖单元侵入。该序列分为3个单元：①大畈片麻岩单元(Pt3Dδо)，呈透镜状分布于响水河、陈家湾一带，呈岩株状残留体产出，岩性为石英闪长质片麻岩，主要由角闪石、斜长石及少量的石英组成；②田铺片麻岩单元(Pt3Tγδ)，分布于区内北部，呈独立侵入体出现，且被后期的晚白垩世桃花尖单元侵入，岩性为花岗闪长质片麻岩，片麻理发育，由斜长石、角闪石、石英及少量黑云母、钾长石组成，副矿物为磁铁矿、榍石、磷灰石等；③周河片麻岩单元(Pt3Zηγ)，分布于测区中北部的陈家湾一带，岩性为二长花岗质片麻岩，矿物由斜长石、钾长石、石英和少量角闪石、黑云母组成。

(2)早白垩纪半都城序列。测区内发育有楼下湾单元(K1Lηγ )和乌石岩单元(K1Wsnηγ )二长花岗岩，分别分布于区内中部及南部。岩体中常见暗色变辉长岩微—细粒包裹体或透镜体，矿物由斜长石、辉石、角闪石、黑云母组成，与寄主岩界线清楚，为深源岩之耐火残留体。①楼下湾单元(K1Lηγ )细粒二长花岗岩,主要分布于药铺断层(F16)以南区域，呈不规则岩株状侵入于北侧的周河片麻岩(Pt3Zηγ)中，岩性为细粒二长花岗岩，矿物由斜长石、钾长石、石英和少量黑云母组成；②乌石岩单元(K1Wsnηγ)中粒二长花岗岩,大面积分布于区内中南部，矿物由斜长石、钾长石、石英和少量角闪石、黑云母组成，副矿物为磁铁矿、榍石、褐帘石、磷灰石等。

(3)晚白垩纪桃花尖单元(K2Tηγ)。分布于区内北部桃花尖一带，呈不规则岩株状侵入于田铺花岗闪长质片麻岩(Pt3Tγδ)中，岩性为细粒二长花岗岩，矿物由斜长石、钾长石、石英和少量黑云母组成。

2 电磁联合勘探成果

2.1 岩石磁性特征

影响岩矿石磁性的因素主要有磁性体性质、外加磁场、磁性体形状及位置等[2]。磁性较强且能够形成明显磁异常的岩石主要为中—基性侵入岩及中—中酸性(次)火山岩，局部有矽卡岩，当该类岩石中含有磁性矿物时，异常反映更加明显。区内新太古代木子店组磁铁石英岩、大理岩组中分布有强磁性的磁铁石英岩，磁化率为(100 000～150 000)×10-6CGSM，剩余磁化强度为(200 000～300 000)×10-6CGSM，为工作区磁性最强的地质体。磁性不均匀，可引起(中)弱异常的岩石主要为中—酸性侵入岩及部分混合岩、斜长角闪岩、变粒岩、中—酸性火山岩等。区内新元古代辉石岩、变辉长岩、角闪岩的磁化率为4 948×10-6CGSM，剩余磁化强度为4 360×10-6CGSM，为区内中等磁性的地质体。磁性微弱且一般无异常反映的岩石主要为大部分酸性侵入岩和酸性火山岩、云母石英片岩、白云斜长片麻岩、浅粒岩、榴辉(闪)岩等。区内中新元古代二云钾长花岗岩和中生代细粒—中粒二云花岗岩的磁化率为1 540×10-6CGSM，剩余磁化强度为801×10-6CGSM，可见花岗岩磁性较弱，为区内弱磁性地质体。

2.2 磁法测量成果分析

在区内进行了1∶1万高精度磁法扫面，结果如图1所示。由图1可知：正磁场区主要分布于区内中部、北部，区内显示为平稳的正异常区，呈近EW向分布；负磁场区主要分布于区内南部，呈三角形，与正异常区一条NW—SE向的构造带相连。

D2012-16异常位于区内窑岗矿段内，断续长约360 m，宽约150 m，近EW走向，异常最大值达 2 160 nT,正异常北侧伴有明显的负异常，该异常为区内强度最高、规模最大的磁异常。异常主体与区内已知规模最大的铁矿体相对应。此外，该异常西段及南侧也发现多个小矿体(图2)。通过D2012-16异常中心的20#线剖面异常形态规整，异常南侧曲线较缓，北侧较陡并出现较宽的负异常，异常最小值达-4 100 nT。经剖面磁测，推断矿体走向270°，倾向0°，倾角61°，向下延深80 m，矿体埋深17 m(图3)。

2.3 电法测量成果分析

对磁法扫面圈定的较好异常进行了激电中梯剖面测量和激电测深测量。区内20#线剖面通过D2012-16磁异常中心，在该剖面270～400 m处发现一激电异常，宽约130 m, 视极化率最低约0.6%，最大约2%。该剖面曲线南缓北陡，异常北倾。在激电异常区进行了激电测深工作，发现该异常下部有一柱状极化体，顶部埋深约25 m，向下延深约100 m。该剖面激电异常与磁异常吻合较好，剖面地表为已知矿点，推测该异常由矿异常引起(图6、图7)。