论地面磁法在隐伏铁矿勘探中的应用

[摘要] 磁法勘探是利用地下各种岩（矿）石间的磁性差异所引起的磁性变化（磁异常）来寻找地下有用矿产或查明地下地质构造的一种地球物理勘探方法，是应用最早的地球物理勘探方法，在找矿和开矿领域越来越广泛，尤其是在对隐伏矿体的勘探开发就成了勘探开发界提升找矿能力和开发潜力的根本方向。本文就结合多年的地质勘探开发经验，以某隐伏铁矿勘查为例分析了地面磁法在铁矿勘查中的应用。

[关键字] 地面磁法 隐伏 铁矿勘探 应用

[中图分类号]TU195 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-1-129-1

矿产地质勘探领域的地面磁法也即磁法勘探，其原理就是借助专业仪器观察和分析诸如岩层、矿体磁性间的差异所引起的磁异常，据此研究地质构造和有用矿产资源的分布规律。作为一种日益成熟的地球物理勘探方法，磁法勘探在地质情况调查和找矿中得到越来越广泛的应用。但是并非所有的造岩矿石的找寻都可以借助地面磁法或者说磁法勘探的精确度在某些矿石探测中效果不理想。磁法勘探方法运用的基础和核心因素是造岩矿物必须具备强磁性， 而在造岩矿物中，磁铁矿、钛磁铁矿、雌黄铁矿和磁赤铁矿等少数铁矿物具备强磁性，因此磁法勘探技术也多在铁矿勘查中得到普遍应用。

我国对地面和浅层矿产的勘探开发已接近极限， 尤其是铁矿石现有的开采储量已经到了枯竭境地，我国也因此成为国际上铁矿石进口量最大的国家。我国铁矿石使用的现状要求我们必须提高深层和隐伏铁矿石的勘探开发能力，才能使我国摆脱对铁矿石越来越明显的依赖现状。我国幅员辽阔，地质环境复杂多样，这种地质现状理论上必然蕴藏的大量矿产资源，尤其是尚未触及到勘查难度大的隐伏铁矿石更是数量惊人，但是如何对隐伏铁矿石的勘察是摆在地质勘探人员面前的一大技术难题。而基于磁性异常判断的地面磁法很好地解决了这一问题，磁法勘探方法的立足点是磁性岩体及矿体产生的磁场叠加在地球磁场上会引起磁场畸变，依据这一现象来分析矿产资源的分布规律，从而推断出矿体的大致位置、几何形状等信息。本文在此以某矿山在运用地面磁法进行隐伏铁矿勘查为例论证了一些技术点，具有一定研究价值。

1 举例某矿山铁矿产区的地质特点和磁异常特征

1.1 铁矿产区地质和航磁异常特征

该矿区底层分明，构造简单，结晶基地于矿区之外，主要岩性为花岗伟晶岩、斜长角闪变粒岩、煌斑岩及石英脉岩、含磁铁黑云角二长花岗岩。其中含磁铁黑云角花岗岩广布于该区域中部偏南区域。该区域地质总体走向成东西向，中等倾角，局部区域的褶皱和断层现象明显，暗示该地区为断层发育。断层以西北和北向东为发育方向。矿区内断层呈断裂构造，断层走向为北-东向和片南北的次一级张性断层。矿区的磁铁石英岩对应的底层呈东西走向，局部褶皱成"之"字形，沿东西走向被中生代底层所覆盖，磁铁石英岩便富集于此，具备了铁矿勘查的地质条件。通过系统测定，该矿区磁铁石英岩物性中，磁化率（48-2422）*4π*10-6SI， 因此地面磁测可以有效地反映出深部强磁性体的异常特征。

1.2 地面磁测岩石物性磁化率

通过对测定区域内的岩性采用高稳定性和精度的磁化率测试仪进行此参数测定，取52 块标本测查，且相对误差率都低于3.0%。测定结果如下表：

由上表可以看出， 含磁铁黑云角二长花岗岩呈现高磁场特征，而其他岩石则呈弱磁性或无磁性特征，因此根据测定结果可以推断宽体埋藏位置，从而达到找矿目的。

2 磁异常区的效果分析和解释

根据上表1 测定， 我们将测定出的呈强磁性特征的异常靶区分别标定为M1、M2、M3。参照强磁力异常判断理论，我们推测出，M1（黑云角二长花岗岩）磁化率异常高，为最大的异常化区，暗示该区域是矿石的富集区，建议应加大地质勘探力度重点进行探明；M2 区块地表有选矿厂、人工采区等人为扰动，对磁性的干扰较大，影响到了磁法勘探用仪器的使用，因此可以考虑进一步利用其它深度物探方法，以探明深部矿体构造情况。而除此之外的M4（斜长角闪变粒岩）、M5（煌斑岩及石英脉岩）区块磁化率值低，表明该区域埋藏量稀，无进一步勘查工作的必要。从动态角度进一步研究分析，随着向上延伸的高度逐渐增加，M1 异常区异常中心减少和方向性不明显， 反映M1 异常体的埋深较大，而M2 异常区衰减最快，表明异常体埋藏最浅；M3 异常中心减少的速度远比M1 快， 侧面反映M3 异常区矿体埋藏的深度要浅于M1；而从磁异常平面图上发现，M4 区块仅呈现弱磁现象，而从上来看，很可能是煌斑岩及石英脉岩，磁性极弱，而随着向上延展的速度加快，衰减速率减慢，从而可以推断该岩石埋藏深度深度更深。

3 结论

一是在对该矿区铁矿开采区的地面磁测中，测定出了主要4 个能与隐伏铁矿相关的高值异常区。在测定的矿石埋藏深度由浅至深依次是M2-M3-M1-M4， 而参照磁异常辐射面和强度由大到小依次是M1-M3-M4-M2，这种较为科学的层次划分为后续工程验证提供了参考。

二是中生代地层分布区的航磁异常可以认定为找寻隐伏磁铁矿体的找矿靶区，但其他物体的干扰使勘查的精确度受到影响，因此需要进行高精度磁测来定位隐伏铁矿床。

三是为提高弱磁异常区的磁测能力， 为勘查和开发弱磁区的矿石打基础，必须借助精度更高的地面磁法，结合专业软件以进一步提升对弱磁异常区矿体的测定水平，如矿体埋深、分布范围等。针对弱磁现象，必须深入分析，结合地质研究，与有利成矿构造异常带进行对比查找出弱磁原因，从而达到找矿目的。