磁法勘探在遵化市义井铺矿区铁矿找矿中的应用

张德诚 苏明伟 许建飞 贾 晨

(河北省地矿局第二地质大队 唐山 063000)

河北省遵化市义井铺矿区位于遵化市城区西南约17 km处，隶属遵化市石门镇管辖。预查区位于燕山山脉南麓，丘陵与山前倾斜平原交接地带的山间盆地中。邦宽公路从矿区中部穿过，交通运输条件便利。义井铺航磁异常(1:2.5万航磁)形态规整，规模中等，具备矿致异常特征。通过1:1万磁法测量圈定磁异常，并对较好磁异常进行钻探工程验证，证实其为矿致异常，并发现隐伏矿体5条。

1 成矿地质条件

1.1 区域地质

区域出露地层为中太古界迁西岩群、长城系常州沟组、第四系。迁西岩群主要分布于区域北部，呈北东向带状分布；长城系常州沟组地层分布于区域南部，西段呈近南东向、东段北东东向带状分布；第四系分布于两者之间于现代河床两侧和开阔的山间平原地区。

区域构造为走向近东西的复式背斜褶皱构造，复式背斜轴部盖层剥蚀殆尽形成山间盆地-遵化盆地，基底构造位于遵化断块中部，轮廓为北东走向的复式同斜紧密褶皱构造，总体倾向NW，倾角50°～70°。

区内岩浆活动主要有中太古代—元古代和中生代两期。中太古代—元古代期主要为基性—超基性脉岩，顺片麻理侵入中太古界变质岩中；燕山期岩浆岩有茅山二长花岗岩体和罗文峪中、细粒花岗岩岩体。

图1 义井铺1:2.5万△T(nT)航磁异常图

1.2 矿区地质

矿区内基本被第四系覆盖，下伏基岩为中太古界迁西岩群，主要岩性为含石榴二辉斜长片麻岩、含磁铁含石榴紫苏斜长片麻岩，偶见黑云紫苏斜长片麻岩、混合花岗岩夹透镜状磁铁石英岩。矿区地层呈单斜，总体走向20°～30°，倾向北西，倾角60°～70°。根据钻孔揭露结果，下伏基岩矿区北部较完整，南部裂隙微发育。矿区岩浆岩不发育，钻孔中见少量辉石岩脉及伟晶岩脉。

2 航磁异常特征

义井铺航磁异常为1975年冶金部物探公司1∶5万航测时首次发现， 2010年河北省地质调查院进行冀东地区1∶2.5万高精度航磁勘查时再次得到证实(图1)。1∶2.5万航磁异常分解为南、北2个：北部航磁异常中心△T最大值为251 nT，以225 nT封闭异常，呈椭圆形，长轴总体走向为北东25°，长轴长1.2 km，短轴宽约0.5 km，规模为0.4 km2。北西翼等值线较密，梯度变化较大，东南翼梯度变化较小；南部航磁异常中心△T最大值为268 nT，以250 nT封闭异常，呈椭圆形，长轴总体走向近南北，长轴长0.5 km，短轴宽约0.35 km，规模为0.14 km2。西翼等值线较密，梯度变化较大，东翼梯度变化较小。

3 矿区磁法测量

矿区进行了1∶1万的磁法测量工作和磁法剖面工作，并对各种岩石矿石进行磁性参数测定。

3.1 地面磁异常的特征及解释推断

本次工作按△T =600 nT圈定地面磁异常三处，编号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(图2)，本次仅对最好的Ⅰ号磁异常进行特征分析和推断解译。

图2 义井铺1:1万△T(nT)磁异常图

Ⅰ号磁异常形态与1∶5万航磁异常基本对应，总体呈长条形，走向25°，长约3.2 km，北部宽约0.4 km，南部异常宽约0.7 km,规模为1.52 km2。该异常由两个小异常组成，编号分别为Ⅰ-1、Ⅰ-2，其形态和位置分别与1:2.5万航磁异常基本对应。

Ⅰ-1磁异常以△T= 800 nT封闭，△T最大值为903 nT，总体呈长条形，走向25°，长约1.50 km，宽约0.11 km,规模为0.134 km2。该异常两翼梯度变化较快，结合区域地层产状，及平面等值线图梯度变化，初步判断引起该异常的磁性体倾向北西。磁异常两侧无负异常，推测引起该异常的的磁性体厚度、延深较大。

Ⅰ-2磁异常幅度较宽，△T= 800 nT封闭，△Tmax=959 nT，总体呈椭圆形，走向45°，长轴长0.5 km，短轴宽约0.28 km，规模为0.11 km2。该异常两翼梯度变化较快，结合区域地层产状，及平面等值线图梯度变化，初步判断该异常由多层倾向北西的磁性体引起。

3.2 岩石和矿石磁性参数测定

本次工作共测定岩石和矿石60块：磁铁石英岩(矿石)30块、二辉斜长片麻岩10块、辉绿岩10块、花岗岩10块。测定仪器为捷克进口SM-30磁化率仪，统计结果见表1。

表1 遵化义井铺矿区岩矿石磁性参数统计表

通过统计可知，磁性最强的矿石为磁铁石英岩，其相比其他岩性有明显磁性差异。

3.3 精测剖面定量计算

针对Ⅰ-1和Ⅰ-2磁异常布设了1、4两条磁法精测剖面测量，并对其用经验公式法进行定量计算推断铁矿体(磁性地质体)倾角、位置和埋深，推断结果见表2。

4 钻探工程验证

本次工作选择Ⅰ号异常的Ⅰ-1和Ⅰ-2进行钻探验证，于Ⅰ-1异常区(对应1号精测剖面)施工钻孔ZK0-1，直孔，见两层工业矿体，厚度分别为3.42 m、7.34 m，最浅见矿标高-127 m；于Ⅰ-2异常区(对应4号精测剖面)施工钻孔ZK4-1，钻孔倾角65°，方位角125°，见三层薄层矿体,厚度分别为1.20 m、1.00 m、1.84 m，最浅见矿标高约-390 m(表2)。

根据表2数据，Ⅰ-1号磁异常解译推断结果与工程验证地质体接近；Ⅰ-2号异常推断埋深与实际见矿深度相去甚远，地质体特征倒是接近。

表2 义井铺矿区工程验证矿体与解译推断矿体对比一览表

5 结论

通过本次航磁异常查证工作，确定了义井铺磁异常的位置、规模、形态、强度，并钻探工程验证Ⅰ号异常为矿致异常。本案例证实了磁法勘探方法在义井铺矿区寻找沉积变质型铁矿中是有效的，可以为以后类似矿床的找矿活动提供参考。

工作中的也面临的问题：地表一些钢铁建筑设施、含磁性岩矿石堆场、输电线路甚至车辆都会对磁法测量过程中数据造成干扰，必须对工作中的干扰源进行注记，在解译时酌情考虑；磁法勘探作为非直接勘查手段，定性解译目前基本能做到，但提高定量解译水平，使其精准反映地质体位置、规模、产状是不断努力的方向。

[1]河北省遵化市义井铺铁矿预查地质报告[R],河北省地矿局第二地质大队,2014.