高精度磁法在新城铁矿找矿中的应用

2019-10-21冯坚

中国金属通报 2019年9期

关键词：鞍山铁矿变质

冯坚

（辽宁省地质矿产研究院有限责任公司，辽宁沈阳 110032）

新城铁矿位于建平县小塘镇西北新城村附近，矿区南侧和北侧为小塘第一铁矿松新矿区，东侧为苏子沟铁矿，两者均为“鞍山式”铁矿；矿区有多个1:5万航磁异常，第四系覆盖严重；通过地面高精磁测推断矿化体是否存在，及其总体规模，为深部勘探提供依据。

1 工作区地质及地球物理特征

1.1 地质概况

1.1.1 地层

区内地层有太古界表壳岩和变质深成岩、中元古界常州沟组、中生界义县组及第四系；其中太古界地层与本区铁矿成矿关系密切，变质深成岩是主要的赋矿围岩，变质表壳岩是鞍山式铁矿的主要产出层位，同时变质深成岩中基性-超基性脉岩较发育，由其变质而成的斜长角闪岩等也是超贫铁矿的主要来源。

太古界变质表壳岩主要岩性为斜长角闪岩、磁铁石英岩。太古界变质深成岩主要岩性为黑云角闪片麻岩。中元古界常州沟组主要岩性为深紫色厚层中粗粒含砾石英砂岩、灰白色石英岩状砂岩，同时见棕红色角砾岩夹层。中生界义县组主要岩性为复成分砾岩。

1.1.2 岩浆岩

区内岩浆岩仅见燕山期中细粒二长花岗岩，为水泉沟岩体的一部分，该岩体呈进东西向带状展布，侵入太古界深成变质岩体。

1.1.3 构造

工作区地表未见较大断裂构造，太古界变质岩中片麻理发育。根据区域研究成果该区太古界深成变质岩体中可能发育背形、向形褶皱构造。

1.2 地球物理特征

1.2.1 区域航磁特征

1:5万航磁测量显示区内有三个航磁异常，其均与“鞍山式”铁矿有关。

C-252磁异常：该异常处于太古界深成变质岩中，异常梯度大，异常强度为2600γ，从等值线图上看为孤立的封闭圈，与南部C-262异常有相连之势，推测为“鞍山式”铁矿引起。

C-262磁异常：该异常主体均被第四系覆盖，略呈椭圆状，异常规整梯度陡，强度大，高达3700γ，轴向NEE，规模2×1km2。从等值线图及剖面图上看，磁性体的产状很陡，近于直立且向NWW向倾没。经检查发现该异常为苏子沟“鞍山式”铁矿的磁铁石英岩引起。

C-312磁异常：该异常主体为第四系覆盖，总体呈带状，NE向展布，异常梯度较大，强度较大，为1200γ，规模0.5×0.5km2。根据该异常的特征及地质条件推测该异常为“鞍山式”铁矿磁铁石英岩引起。

1.2.2 矿区岩石矿石的磁性特征

在区内采集岩（矿）石物性标本68块，对四种主要岩（矿）石进行磁化率（κ）测量：二长花岗岩20～920（4π×10-6SI），黑云斜长片麻岩240～1560（4π×10-6SI），磁铁石英岩5000～47600（4π×10-6SI），石英砂岩10 ～ 120（4π×10-6SI）；可见区内磁铁矿为强磁性岩石，围岩磁性较弱，存在明显磁性差异。

2 技术方法

全区测线方位为0°，采用100×20m测网。野外工作采用集思宝76型的手持GPS定位仪定位。采用5台捷克地质仪器厂pmg-2质子旋进磁力仪进行磁测工作；探头高度为2米，均方误差为±0.23nT；5台仪器一致性测定总均方误差为2.95nT，噪声水平为0.465nT～0.860 nT；根据日变测量、总基点和校正点测量结果，取调谐值为55277nT。

对磁测数据进行了日变改正、正常场改正和高度改正。日变改正采用pmg-2质子旋进磁力仪校准程序进行，正常场改正和高度改正由金维公司地学信息处理研究应用系统（GeoIPAS 2.8）完成。利用GeoIPAS 2.8进行上下延拓和二度半反演。

3 磁异常特征及解释推断

3.1 磁法ΔT平面特征

1:1万等值线图上看，矿区有5个异常：A、B、D、E异常位于普查区西北部，是位于较平稳负磁场中的正异常，异常呈椭圆状，异常梯度陡，异常强度大；C异常位于普查区东部，异常规模大，强度高，为苏子沟铁矿异常的一部分。其中以A、B、D三处异常有继续研究价值。

A异常位于普查区西北部，异常总体呈NNE向椭圆状，强磁异常呈哑铃状，异常规模300m×200m，异常NW侧梯度大，SE侧平缓，异常强度大，达5187nT。该异常为封闭的孤立异常，异常尖锐，峰值大；推测可能为鞍山式铁矿引起的异常（图1、2）。

B异常位于普查区西北部，异常总体呈NE向椭圆状，异常规模220m×120m，异常NW侧梯度大，SE侧平缓，异常强度大，达3669nT。该异常为封闭的孤立异常，异常尖锐，峰值大；推测可能为鞍山式铁矿引起的异常（图1、2）。

图3 2.5维反演剖面

图1 新城铁矿矿区磁测局部等值线图

D异常位于普查区西北部，异常总体呈NE向椭圆状，异常规模160m×130m，异常SE侧梯度大，NW侧平缓，异常强度大，达1920nT。该异常为封闭的孤立异常，可能向北延伸与B异常相连；异常较为平缓；推测可能为变质表壳岩包体引起的异常（图1、2）。

图2 新城铁矿矿区磁测局部平剖图

3.2 异常上延结果

上延150m时，A异常消失，推测150m以下无矿化体。上延200m时，B、D异常消失，推测200m以下无矿化体。

3.3 异常反演结果

对表现最好的A、B异常进行了剖面精测，剖面线垂直于异常走向方向布设，有效磁化强度方向上。对剖面测量结果进行化极处理后进行2.5维人机交互反演。

通过反演推断，认为A异常铁矿化体倾角较缓，规模较大，走向延伸250m左右，向下延伸较小，埋深23m～122m；B异常铁矿化体倾角较缓，规模较小，走向延伸150m左右，向下延伸较小，埋深28m～87m。可见区内铁矿化体规模不大，总体呈透镜状，与“鞍山式”铁矿特点相似。

3.4 异常验证

对B异常进行钻孔验证，岩芯分析结果显示78.55m～87.16m见有铁矿化体，产状为145°∠45°，走向长50 m；矿体厚6.30 m；矿石为磁铁石英岩，矿石品位TFe 13.15%～30.85%，mFe 6.50%～27.10%，平均品位TFe 20.82%、mFe 15.06%。验证结果表明异常解译成果可信，可作为下一步地质工作依据。根据A、D异常的特征和反演结果，表明此两次异常存在铁矿化体。