高精度磁测在岩浆分凝型磁铁矿勘查中应用研究
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【摘要】本文通过介绍在陕西省西乡县陈沟地区开展的高精度地面磁测工作的应用效果研究，总结出岩浆分异型磁铁矿的磁异常特征、展布空间形态及磁测方法资源量估算，希望高精度磁测方法能够在以后的岩浆分凝型磁铁找矿勘查工作中发挥作用。
【关健词】高精度地面磁测岩浆分异型磁铁矿 磁异常特征 应用效果研究
中图分类号：P318文献标识码： A
一、前言
本文通过对陕西省西乡县陈沟地区开展的高精度地面磁测工作的应用效果研究，总结出岩浆分异型磁铁矿的磁异常特征、展布空间形态及磁测方法资源量估算，冀希高精度磁测方法能够在以后的岩浆分凝型磁铁找矿勘查工作中发挥优势作用。
二、研究区地质概况
1、区域地质概况
研究区处于扬子板块北缘之汉南隆起东段，北与勉略构造带毗邻，南为米仓山断褶带，属汉南构造-岩浆岩带东南部分，岩浆活动频繁，主要分布汉南杂岩体基性岩侵入体(望江山岩体西南部）。
2、研究区地质特征
研究区出露地层主要为第四系全新统及青白口纪基入岩。
（1）地层
第四系全新统（Q4）：主要分布在研究区沟系及钭坡坡脚，岩性为残坡积、冲积的亚砂土、亚粘土及碎石混杂堆积而成。
（2）基入岩
研究区出露侵入岩属青白口纪俯冲-岛弧型构造岩浆岩带的望江山超单元基性岩体，被晚期花岗岩穿插蚕蚀，呈不规则状展布，岩体相带清楚，分异作用明显，岩性组合及岩石类型较复杂。
研究区主要出露为望江山超单元(QbυοWJ)张家湾单元(QbυδοZ)：岩性为中细粒辉斑橄榄苏长岩，其中部分地段磁铁矿含量较多，成为含磁铁矿岩矿体。
（3）构造
研究区范围内断裂构造不发育，但在岩体中节理构造较发育，产出形态有平行节理和环形节理。近地表岩石球状风化发育。
3、矿（化）体特征
含磁铁矿基性岩矿（化）体呈似层状产出，埋深约10～250m，品位7.56～9.64%，平均品位8.70%，主要分布在研究区东北部，呈不规则浑圆状，含矿岩体以多具层状构造为特征，岩性主要为深灰色细粒含磁铁矿单斜辉石辉长岩、深灰色中细粒含磁铁矿辉斑橄榄辉长岩及深灰色中粒含磁铁矿辉长岩等。
三、工作方法及技术
1、高精度磁测野外工作方法技术
工作前的仪器性能测试，野外工作采取手持GPS定点测量坐标位置和磁力仪磁测同时进行的工作方式。每日野外测量工作前进行早校，每日野外测量工作结束后进行晚校，对野外磁测数据及定点坐标进行数据回放、日变改正和数据备份工作。
2、磁测数据处理
主要包括原始数据回放、日变改正、主高度改正，梯度改正、正常场改正、总场强异常计算及化极、圆滑、延拓等数据处理、各种图件绘制。
四、磁异常综合分析及解释推断
1、磁异常综合分析
磁异常特征分析，主要从磁异常的平面特征和剖面特征着手，依据磁异常的形态，正、负异常的分布，异常强度的大小等特征与不同磁性体的相互关系，来推断磁性体的地质性质。通过对磁测原始数据进行各项改正后，经过了扩边―网格化处理后绘成T磁异常等值线图（见图1）。
图1研究区磁异常T化极等值线图
通过对磁异常数据分析可以看出:
研究区磁异常总的特征是南正北负，研究区磁异常T值变化范围在-2403nT―+3299nT之间，选择磁异常T极大值的1/2约1600nT等值线作为磁性矿体的边界，在磁异常T值达到1600nT以上的地段地表露头检查都见到了含磁铁矿基性岩体露头；按照磁异常T值能够达到1600nT以上为标准，在研究区内可圈定规模较大磁异常区2片，磁异常编号M1、M2（见图1）。
根据磁异常以上特征，结合工作区地质情况分析推断：磁异常区基性岩体磁性强，为矿致异常，主要由含磁铁矿的细粒辉斑橄榄苏长岩带引起；磁铁矿基性岩体呈板状，M1磁异常反映出含磁铁矿基性岩体倾向为西南，中心埋深约60 m；M2磁异常反映出含磁铁矿基性岩体倾向为东南，中心埋深约50 m；局部地段存在异常曲线尖陡、不规则、跳跃，表明含磁铁矿基性岩体上部可能存在磁性不均匀，反映了磁铁矿品位的变化。
2、磁测剖面反演拟合
为了了解含磁铁矿基性岩体的埋深情况，为此研究区的2号剖面剖面进行了反演拟合。2号剖面：起点座标X: 3659677，Y: 18476320，方位90°，剖面长822m，反演结果如下图2所示。
综上反演结果表明：含磁铁矿基性岩体呈厚板状，走向近东西，厚度约80―110m，上界面埋深约7―37m，下界面埋深约95―116m。
图2磁测综合成果图
五、磁测资料解译结果与地质成果的对比
1、磁异常成矿预测与地质填图资料对比
根据磁测成果所圈定的含磁铁矿基性岩体与地质填图所圈含磁铁矿基性岩体分布范范并不完全一致，在研究区东北侧地质填图地表发现含磁铁矿基性岩露头，但该区域没有圈入磁异常范围，经地质工程验证，该区基性岩体仅地表局部地段含磁铁矿，深部不含有磁铁矿；在研究区西南侧地质填图地表未发现含磁铁矿基性岩露头，没有圈入含磁铁矿基性岩范围，但是根据磁测工作成果，该区域处于强磁异常区，推断其下存在含磁铁矿基性岩矿体，经在此布设钻孔ZK704、ZK509验证，证明磁测工作所推断的磁铁矿体存在。
2、高精度磁测剖面反演拟合结果与钻孔资料对比
反演结果表明：含磁铁矿基性岩体呈厚板状，走向近东西，倾向南西、南东向，厚度约80―110m，上界面埋深约7―36m，下界面埋深约95―116m，通过对比钻孔资料，高精度磁测推断含磁铁矿基性岩体顶底埋深、厚度及产状是基本可信的（见表1）。
表1高精度磁测推断矿体与钻孔见矿矿体顶底埋深及厚度对比表
3、磁测方法资源储量估算与垂直平行断面法估算资源储量对比
(1)磁测方法资源量估算
资源储量预测估算对象及范围:资源储量预测估算对象本次地面磁测预测圈定的2处矿体编号分别为Ⅰ号矿体、Ⅱ号矿体。
资源储量预测估算方法:依据研究区磁测成果所预测的矿体平面形态，进行资源储量预测估算，资源储量预测估算时以矿体块段为单位计算。资源储量预测估算矿体边界以磁异常T极大值的1/2约1600nT等值线作为磁性矿体的边界；面积选用各矿体水平投影面积（S）,矿体埋深按磁测剖面反演结果计算（H），矿石体重按样品测试结果而定（D）。
按照资源储量预测估算公式Q=S・H・D计算出：
磁测资源量估算：研究区磁铁矿潜在资源量（334）矿石量约2091万吨
(2)垂直平行断面法估算资源储量:磁铁矿（333）类资源量1723.6 万吨
综上所述，高精度磁测估算含磁铁矿基性岩矿潜在资源量（334）矿石量约2091万吨，垂直平行断面法估算资源储量磁铁矿（333）资源量1723.6 万吨。
六、结 论
通过对研究区磁异常综合分析，对比高精度磁测成果与地质工作成果的研究，可以总结出如下认识：
1、基性岩体含有磁铁矿物，在出露或埋藏很浅时，在地面可产生数千纳特的磁异常，致使岩体异常与矿异常往往很难区分。但是，通过对高精度磁测数据进行圆滑滤波、极化、延拓及反演拟合等处理后，对磁异常进行综合分析，区分矿异常及非矿异常，分离浅部异常与深部异常区，推断含磁铁矿基性岩矿体形态及空间展布、厚度、埋深等情况。
2、通过在研究区开展高精度磁测工作所取得的成果与采用地质填图、钻孔等手段取得成果的对比分析，表明高精度磁测可以作为地质填图的有效补充，发现深部隐伏含磁铁矿基性岩矿体，更好指导岩浆分凝型磁铁矿地质勘查工作。
3、通过与垂直平行断面法估算资源储量结果对比表明：高精度磁测方法估资源量的结果，可以用来对矿区磁铁矿的资源量情况做出快速较准确的评价。