月山矿集区朱冲铁矿的磁异常特征分析及找矿意义

陈小友

(安徽省地质矿产勘查局326地质队，安徽 安庆 246003)

0 前言

安庆月山地区是长江中下游成矿带重要的铜、铁矿集中区，围绕着月山岩体已经发现有以月山铜矿、安庆铜矿和朱冲铁矿等为代表的大中型矿床。朱冲铁矿床属于月山岩体外围新近发现的深部铁铜矿床，该矿床位于三叠纪铜头尖组砂岩覆盖下的月山岩体东支的深部北延伸段，是月山矿田迄今发现的规模最大、最有代表性的深部矿床。

近年来，随着已有矿床资源量的逐日锐减，寻找新的资源量迫在眉睫，在现有矿田的周边或成矿带上寻找深部隐伏矿体已成为地质找矿的重点。由于深部隐伏矿体在地表的磁异常相对于地表矿、浅层矿来说较弱，如何利用弱小磁异常信息，分离出更有效的矿体信息或控矿指示信息，从而进行深部隐伏矿体的定位定量预测，一直是矿产预测中的难题。本文以朱冲铁矿一号矿段和二号矿段为例，通过系统地分析研究矿区磁异常特征，揭示深部隐伏铁铜多金属矿床与重磁异常的关系，为寻找深部隐伏铁铜多金属矿体提供新思路。

1 地质概况

区域地层区划属扬子地层区下扬子分区长江两岸小区，除缺失中下泥盆统和第三系外，从前寒武系至第四系均有出露[1]。

月山岩体为一小型中浅成多支状闪长岩，出露面积11 km2，平面形态结构由东、北、西、西南四个分支构成。

岩体北部与中三叠统铜头尖组砂页岩接触，南部主要与扁担山组灰岩接触，接触带产状：东、西两支大体倾向北，倾角中等；北支两侧均倾向围岩，倾角中等——陡，西南支东侧为断层接触，亦倾向围岩。东支南接触带产状在中深部位由倾向岩体转为倾向围岩。大理岩在闪长岩中构成一舌状体，为区内内生成矿极为有利的构造形态与部位。

岩体的主要岩石类型为闪长岩，次有钾长闪长岩等。

本区有较丰富的内生矿床，已查明的主要矿床有六处，它们是：安庆铜矿、刘家凹铜铁矿、铜牛井铜钼矿床、刘家大排铁矿、铁铺岭、龙门山铜矿及本文研究的深部矿——朱冲铁铜矿。

2 月山地区岩矿物性特征

根据月山地区岩矿物性测定成果可知该地区杂色粉砂岩(T2y3)电阻率最高，闪长岩(δ)及紫红色粉砂岩(T2t)电阻率次之，白云石方解石大理岩(T2y1)、石膏层(T2y2)及石灰岩电阻率中等，炭质泥岩夹砂岩(J1m2)、条带状灰岩(T1h)电阻率较低，硅化炭质板岩(P2d)及透辉石化含铜磁铁矿最低。闪长岩(δ)及透辉石化含铜磁铁矿呈现很高的磁性外，其余岩石均呈弱磁性或无磁性。

3 朱冲矿区重磁异常特征

研究区近地表矿产不是本文研究的目的，剔除了近地表附近的各种磁性体异常和勘探深度之外区域场的二阶小波细节异常更有利于我们分析研究该地区隐伏岩体的分布及其形状[2]。所以决定以小波二阶细节异常作为本文研究所用的剩余异常。

3.1 朱冲矿区磁异常特征

从月山岩体及周边1∶1万磁异常(ΔT)中提取朱冲矿区磁异常数据，并进行网格化处理、北向扩边处理、磁异常化极处理、小波多尺度分解处理及其他多项数据处理工作。为了便于朱冲地区磁异常的深入及细化研究，现将该地区1∶1万磁异常、磁化极异常及经小波多尺度分解后得到的一阶逼近异常、二阶细节异常绘制成如图1所示的比对图。

从从图1可见：在单独提取的朱冲地区磁异常(图1左上)中主体区域处于负磁异常中，但隐约可见几个相对高的局部异常，正是这几个异常引起了我们对朱冲地区磁异常的关注，认为有必要对该地区磁异常作进一步处理研究；经化极处理的磁异常(图1右上)把朱冲地区磁场值整体抬升，使其处于一个正磁异常水平，从磁化极异常可以看出，朱冲地区磁异常存在3纵1横的线性强干扰异常，严重分割了该地区的磁场，很难分析其磁场的基本特征，不利于地质解释工作；为了有效消除线性强干扰异常还该地区磁场本来面目，我们选择了俗称“剥皮法”的小波多尺度分解对其分离处理，分离出有效的磁化极一阶逼近异常(图1左下)和磁化极二阶细节异常(图1右下)，在原本处于负磁异常区域并具有明显干扰异常的朱冲地区发现4个非常完整的磁局部异常，在磁化极二阶细节异常图中，异常幅值在60～140 nT之间，其中A、B、C三个异常呈似等轴状，D号异常呈北北西向展布的椭圆状。

在磁化极二阶细节异常图中：异常等值线比较舒缓(尤其是A、B两个局部异常更甚)、南部两个局部异常(C、D)在数值上高于北部两个局部异常(A、B)，这说明朱冲地区隐覆岩体的存在并呈南高北低的态势，4个局部异常对应的是该岩体的4个向上突起部位，是由岩体突起部及其与围岩接触带内外矿化物、矿体构成的磁性综合体的磁场反映。

局部异常幅值的大小主要表示为磁性体顶界面距离地表的浅深的不同，即B号异常对应的磁性体最深、D号异常对应的磁性体最浅。从4个局部异常外围等值线两两相连的展布形态也能看出，4个磁性体共同发育在朱冲地区的一个隐覆岩体上，且这个隐覆岩体与月山岩体东支相连，即整体组成月山岩体东支深部的北延隐伏部分。

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3.2 朱冲矿区重磁异常组合特征

为了便于研究朱冲矿区重磁异常的组合特征及其相关性分析，作重磁异常比对图如图2所示。

图2 朱冲矿区剩余重力异常(左)、磁剩余异常(右)比对图

图2中重磁异常的区域完全重叠，网格线呈一一对应关系，异常范围为东西、南北各2 500 m。从图中可以清楚地看出：A、C、D三个磁力高异常分别对应着三个重力低异常，磁异常B则处于朱冲矿区外东北重力高的重力梯级带上，而由A、B、C、D四个磁异常所构成的矩形中心磁力低则对应着一个重力高。综合前述，朱冲矿区重磁异常组合特征是：重低磁高或重边磁高的局部重磁异常组合，这与长江中下游地区内生型金属矿普遍性的重磁异常组合特征相一致。

4 朱冲矿区重磁异常解释

4.1 朱冲矿区重磁异常与各矿段关系分析

朱冲铁铜矿床为一大型以铁、铜为主的多金属矿床，其一号、二号矿段位于朱冲隐伏岩体(月山岩体东支深部北外延隐伏岩体)北侧及其接触带上，该区域重磁异常的小波二阶细节异常与一、二号矿段深部平面断面组合图如图3所示。

图3 朱冲矿区一、二号矿段区域剩余重力异常(左)、磁化极二阶细节异常(右)、一号矿段-1 050 m断面、二号矿段-850 m断面比对图

图3中的重磁异常是按照朱冲矿区提交的一、二号矿段深部平面断面图坐标绘制，矿体断面均为各自最大横向断面。一号矿段、二号矿段分别处于B、A磁异常中心偏北的异常扩边区内；在重力剩余异常图中，一号矿段处于与B号磁异常对应的重力梯级带上，二号矿段处于与A号磁异常对应的重力低异常中心偏北位置。

从重磁异常与一、二号矿段的位置关系可以清楚地看出：

① 朱冲铁铜矿床主矿体(一号矿段)具有重边磁高的重磁局部异常组合特征。

② 朱冲铁铜矿床次矿体(二号矿段)具有重低磁高的的重磁局部异常组合特征。

4.2 朱冲矿区重磁异常的钻探印证

经过14.08万米钻探工作(166孔)归纳朱冲铁铜矿总结如下：

闪长岩型铜矿体主要分布于朱冲矿区丰冲矿段(Ⅲ矿段)(位于D号磁异常与其对应的重力低异常组合的西侧梯级带上)，有一定规模的矿体有5个，以及零星矿体39个。该类矿体占铜金属资源量的18.69%。

大理岩岩型铜矿体主要分布于朱冲矿区Ⅱ矿段，有一定规模的矿体有3个，零星矿体1个。占铜金属资源量的8.36%。

硬石膏矿体分布于朱冲矿区Ⅰ矿段，呈透镜状分布于月山组二段角砾状大理岩以及月山组三段杂色粉砂岩中。

钻探资料说明朱冲矿区各矿段均有明显的重磁异常反映，其主矿体Ⅰ号矿体位于B号磁异常(重力梯级带)中心的北偏西位置，对应于隐伏岩体与围岩的北侧接触带上，矿体埋深较大、在地表千米以下的-1 050～-1 150 m的空间内赋存，矿体最大部位位于-1 050 m附近，而后呈一“弓”状以近南北向向下延伸，“弓”的北半部分位于隐伏岩体与围岩的北偏西接触带上、南端则扎入岩体之中；次矿体Ⅱ号矿体位于A号磁异常(重力低异常)中心的北侧，对应于隐伏岩体与围岩的北侧接触带上，由磁铁矿、铁铜矿、铜矿叠加组成，埋深较大、在地表以下的-750～-950 m空间内赋存，矿体最大部位位于-850 m附近，矿体呈近直立状、下端略偏向东北。

4.3 朱冲地区岩矿石磁性参数

为了进一步解释各个磁异常，总结了该区的钻探岩芯物性资料，资料表明，月山岩体为闪长岩体，岩体上覆地层为中三叠统铜头尖组砂岩和粉砂岩，其磁性参数见表1。

表1 岩矿物性测定结果统计表

备注：月山岩体。

从表1中可看出图1所示的A、B、C、D等4个磁异常主要有月山闪长岩的隐伏部分引起，或许叠加有磁铁矿体异常。磁铁矿磁性虽强，但因矽卡岩型矿体规模有限及其较大的埋深导致其不是引起磁异常的主要因素，这也就是各个矿体均位于异常中心外侧的原因。

5 找矿意义与结论

从月山地区重磁异常特征分析，再具体到处于深覆盖区的朱冲矿区的重磁异常特征分析，经过必要的数据处理及岩矿石(露头及岩芯)物性参数对比研究、重磁异常与矿体的平面位置的比较分析及剖面正演计算后发现，属于隐伏矿床的朱冲铁铜矿的重磁异常特征与浅成(或地表矿)月山主岩体周边矿床的重磁异常特征的截然不同之处：同一闪长岩岩体，在其出露区表现为微弱的重力高异常，导致由其成矿的矿异常为重高磁高特征；而在岩体深部的北延伸区(朱冲地区)岩体异常则表现为重力低异常，导致由其成矿的矿异常为重低磁高特征或重边(主要是受其它临近重力高的旁侧影响，只是数据分离技术不到位)磁高特征。由月山矿集区地表矿(含浅成矿)为代表的重高磁高异常组合对于现代找矿主打隐伏矿、深部矿来说，不再具有指导意义；而朱冲铁同矿为代表的重低磁高重边磁高异常特征，对于在深覆盖区找矿具有很好的指导意义，尤其是月山岩体的南侧还有一批未待研究的重低磁高组合异常具有很强的指导意义。