浅谈地面高精度磁法在吉林省靖宇县五里河勘查区的应用

2022-03-29杜慧文王相泰刘向前马征孙雪峰

吉林地质 2022年4期

杜慧文，王相泰，刘向前，马征，孙雪峰

吉林省有色金属地质勘查局六〇七队，吉林吉林市 132105

0 引言

在矿产勘查中，地面磁法又称作磁法勘探。是通过对岩(矿)石磁性差异所产生的磁场差异进行分析，进而发现地质构造以及矿产资源的分布规律[1-2]。

地面高精度磁法勘探在近些年得到了不断发展，被广泛用于地质调查和矿产勘查。一般来说，磁性较强的造岩矿物可以利用地面高精度磁法勘探的技术手法进行勘查。勘查区岩(矿)石磁性差异较为明显，选择地面高精度磁法测量的方法是可行的。勘查区应用高精度磁法为进一步寻找隐伏岩(矿)体提供物探依据。

1 勘查区地质概况

1.1 地层

勘查区东北部出露地层主要为太古宙龙岗群杨家店组Ⅰ段，岩性为斜长角闪岩，少量黑云斜长片麻岩，西南出露地层主要为杨家店组Ⅱ段，岩性为黑云斜长片麻岩，少量黑云斜长片麻岩，西南出露地层主要为杨家店组Ⅱ段，岩性为黑云斜长片麻岩，少量磁铁石英岩，均具明显片麻状构造，总体倾向南西(图1)。

图1 靖宇县勘查区地质简图

斜长角闪岩：主要出露勘查区东北部杨家店组Ⅰ段，于杨家店组Ⅱ段整合接触，面积约0.055 km2，柱状或粒状变晶结构，块状或片麻状构造。主要矿物为角闪石、斜长石。

黑云斜长片麻岩：出露勘查区西南部杨家店组Ⅱ段，面积约0.091 km2，鳞片粒状变晶结构，片麻状构造。由斜长石、黑云母、石英、角闪石、碱长石以及少量石榴石、矽线石等组成。

磁铁石英岩：深灰黑色，中粒粒状变晶结构，条带状构造、条纹状构造。岩石主要由石英、磁铁矿、角闪石等组成，石英呈他形粒状，均匀分布或形成条纹、条带产出含量50%左右；磁铁矿呈细粒状，以分散粒状及致密粒状集合体出现，含量30%左右；角闪石呈半自形粒状，部分呈定向排列，因受蚀变，不同程度地退变为黑云母及绿泥石，含量20%左右(见图2)。

图2 勘查区磁铁石英岩标本

1.2 构造

勘查区内构造简单，只有一条北东向断层。北东向构造是区内主要构造，规模较大。太古代、中生代地层多呈北东向展布。特别是太古代地层、组成了龙岗复式北斜的北西翼，断裂、褶皱较发育，总体上沿北东向分布，构成了区内的主要构造骨架。

1.3 岩浆岩

勘查区内岩浆岩主要为中太古代深变质花岗岩类，混合化作用十分强烈，几乎所有的岩石都受到不同程度的混合岩化作用的波及，形成英云闪长质片麻岩。

英云闪长质片麻岩：新鲜岩石为灰白色，鳞片花岗变晶结构，块状构造、片麻状构造。主要矿物为斜长石、石英、黑云母等。斜长石为它形粒状，近于半自形柱状，具绢云母化、帘石化。

伟晶岩：为花岗伟晶岩，呈肉红色，中细粒伟晶结构，文象结构，块状构造，主要由石英和碱性长石组成，含少量白云母。矿物粒度1.5～5.0 mm之间。

角闪石岩：黑色，柱状变晶结构，块状构造，主要矿物为角闪石、斜长石，有时见有少量透辉石、黑云母等。

1.4 变质作用

1.4.1 表壳岩变质作用

根据矿物共生关系及特征变质矿物的出现和依次演化的地质特征，认为区内变质表壳岩经历了角闪岩相变质作用。其代表性岩石组合为斜长角闪岩、含榴黑云变粒岩、角闪变粒岩、磁铁石英岩、含榴黑云斜长片麻岩等。

1.4.2 变质深成侵入岩变质作用

角闪岩相：区内片麻岩中发育有由新生矿物组成的片麻理及长英质条带，在由暗色矿物定向排列所形成的片麻理中常见有褐色黑云母，其生长方向与片麻理产状一致，有些角闪石常发生退变为黑云母现象，岩石中几个世代矿物组合经常出现，这一方面说明岩石经历了角闪岩相变质作用。

绿片岩相：主要表现在太古代深变质花岗岩中出现绿泥石、绢云母、绿帘石等大量新生矿物，岩体内部变形较弱，仅局部存在片麻理。

2 工作方法技术参数选择

勘查区高精度磁法测量工作按照DZ/T0069-93技术规定施工。使用廊坊大地公司生产的PM-2质子磁力仪。网度100 m×20 m。开工前和完工后对所使用的仪器均进行了一致性测定，各台仪器均满足规范要求。

3 高精度磁测特征

3.1 勘查区岩(矿)石物性特征

从测量结果表1可以看出：英云闪长质片麻岩、斜长角闪岩、黑云片麻岩3种岩石磁化率及剩余磁化强度值都很低，而磁铁石英岩剩余磁化强度及磁化率都明显增大，推测勘查区相对高磁异常为寻找磁铁石英岩的有利区域。

表1 勘查区岩(矿)石标本磁参数测定成果表

3.2 磁场特征

勘查区从全区看，其磁场值普遍偏低，一般都小于200 nT。区内大部为正磁场，南部存在较大面积负磁场；区内还存在局部磁场值较高区域，磁场值一般大于1 000 nT。

根据地质调查、异常查证，结合岩性标本磁参数分析，勘查区磁场值小于300 nT区域为黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩引起。勘查区磁场值大于1 000 nT区域为磁铁石英岩或斜长角闪岩中含有铁磁性矿物引起。

3.3 磁异常特征及解释

通过高精度磁测工作结合地质调查和工作经验，勘查区划分为6个磁异常，即：C1、C2、C3、C4、C5、C6号磁异常，见图3。其异常特征见表2。同时对原始数据进行向上延拓50、100、200、500 m处理，见图4。

表2 五里河大顶子区磁异常特征一览表

图3 勘查区ΔT等值线平面图

C1号磁异常：位于勘查区北部，磁异常最大值为-14 681 nT。异常形态为长条状。异常长约300 m,宽约40 m。经地质调查，在高值点附近见有斜长角闪岩转石，岩石中暗色矿物含量较高，约30%左右，具磁性；推测该处磁异常为斜长角闪岩引起。

C2号磁异常：位于勘查区东部，磁异常最小值为-13 715 nT，异常长约220 m，宽约180 m，椭圆状。经地质调查，异常处见磁铁石英岩转石(分析结果TFe：34.22%、mFe：25.87%)，该岩石磁性较强；推测此异常为磁铁石英岩引起。

C3号磁异常：位于勘查区南东部，磁异常最小值为-3 049 nT，异常形态椭圆状。异常长约260 m，宽约180 m。经地质调查，该异常处多见有斜长角闪岩转石，具磁性；推测该处异常由斜长角闪岩引起。

C4号磁异常：位于勘查区北西部，异常形态椭圆状，该异常为弱磁异常，磁异常最大值798 nT。异常长约140 m，宽约80 m。经地质调查，该异常处多见有斜长角闪岩转石，具弱磁性；推测该处异常由斜长角闪岩引起。

C5号磁异常：位于勘查区南部，异常未封闭，该异常为弱磁异常，磁异常最大值336 nT。异常长约260 m，宽约120 m。经地质调查，该异常处多见有斜长角闪岩转石，具弱磁性；推测该处异常由斜长角闪岩引起。

C6号磁异常：位于勘查区北东部，异常形态椭圆状，该异常为弱磁异常，磁异常最大值581 nT。异常长约120 m，宽约80 m。经地质调查，该异常处多见有斜长角闪岩转石，具弱磁性；推测该处异常由斜长角闪岩引起。

从向上延拓结果可以得出：C1、C2、C3异常上延到500 m时，这三个异常区消失，因此推得引起C1、C2、C3异常的岩(矿)体，具有一定的埋深但是岩(矿)体范围具有一定的局限性。C4号磁异常上延到100 m时，异常区已消失；C5、C6号磁异常上延到200 m时，异常区消失，推测引起C4、C5、C6异常的岩体规模较小且埋深较浅。