地面高精度磁法在辽宁板城铁矿勘查中的应用

袁 昆，李 洋，徐 涛，吕 行

(辽宁省地质矿产研究院，辽宁 沈阳 110000)

0 前 言

辽宁板城铁矿大地构造位于中朝准地台、燕山台褶带、山海关台拱、绥中凸起西北部，地处我国鞍山—本溪成矿带西北部，周边毛公、上马和傲牛等鞍山式铁矿床(点)星罗棋布[1-3]，太古界鞍山群石棚子组通什村组含铁变质岩系发育，找矿前景优越[4-5]；地面高精度磁法作为磁法勘探的一种，在铁矿床勘探中以经济性和有效性而应用广泛[6-8]；于板城地区开展地面高精度磁测工作，共圈定3处断裂构造和6处高磁异常，找矿前景良好。矿区地质见图1。

1 矿区地质概况

矿区范围内大面积出露鞍山群通什村组红透山段混合质含石榴黑云变粒岩，局部出露中生界侏罗系的火山—沉积相凝灰质粉砂页岩、砂岩、砾岩、安山岩、玄武岩及第四系砂土；断裂构造不发育，以单斜构造为主，倾向南西，倾角40(°)～50(°)；局部出露少量基性—酸性岩脉。

2 高精度磁法测量

2.1 岩矿石磁性参数

对区内出露的岩矿石标本进行磁性参数测定(见表1)，黑云变粒岩的磁化率约为45×10-6～58.9×10-6CGSM，角闪变粒岩的磁化率约为40.1×10-6～58×10-6CGSM，砂岩的磁化率约为21.4×10-6～39.4×10-6CGSM。围岩的磁化率与磁铁矿磁化率有较大差异，在该区进行高精度地面磁法测量工作切实可行。

1 第四系；2 侏罗系小东沟组粉砂页岩；3 鞍山群通什村组红透山段混合质含石榴黑云变粒岩；4 鞍山群通什村组毛燕段黑云变粒岩；5 鞍山群石棚子组二段混合质黑云角闪斜长片麻岩；6 高精度磁法勘探范围

图1板城铁矿区地质

表1 岩(矿)石磁性参数测定

2.2 磁法测量工作

采用RTK测量系统及手持GPS卫星定位仪进行基线测线布设并进行闭合差校订保证坐标精度；采用PMG-2质子旋进磁力仪，测量前按照要求进行仪器一致性和噪声水平测定，满足要求后进行测量；测量网度100 m×20 m，磁测面积13.06 km2，设立日变站对原始数据进行日变矫正等获得磁异常值。

3 异常处理及解译

磁测成果的综合推断解释是依据高精度磁测ΔT的分布特征及经数据处理后的异常特征，结合岩(矿)石磁参数测定结果以及已知的地质资料，运用地磁场理论和地质理论，分析本区不同地质体引起的高磁ΔT异常特征及分布规律，解释推断引起磁异常的地质原因及相应地质体的空间赋存特征，圈定磁性体分布范围，大致查明磁性体的规模、产状情况以及隐伏断裂构造的分布情况。

3.1 磁异常特征

根据磁场资料，由高精度磁测ΔT等值线平面图(见图2)可以看出，该区属于强磁场区，整个磁场值分布不均匀，全区ΔT最大为5 000 nT左右，最小为-2 000 nT左右；测区的中间磁场为正值场，磁异常峰值跳动较大，且以区域性块状正异常为主，以等值线800 nT为边界圈定磁性异常体，作为主要的工作靶区；同时，该区存在3条带状低负异常，该异常可能由构造退磁作用导致，即该区隐伏构造发育。

3.2 构造异常及解译

在原始等值线图基础上对该区磁异常进行进一步处理，通过平面数据化极处理使磁异常位置更为准确，向上延拓处理来分析磁性体的延伸，对异常进行水平方向求一阶导数来划分构造带，垂向二阶导数确定异常体的边界范围等。通过以上处理对该区进行了基于磁法数据层面的构造、岩性界限、异常区域的划分，并结合实际地质情况推断可能存在的构造3处，分别为F1、F2和F3(见图2)。由于该区整体磁异常跳动较大，低负磁异常带主要反映全区内的构造断裂带，从全区构造分布及其形态来看，构造主要呈北西向断裂，这些构造活动对该区矿体的形成与赋存有一定的影响。

图2 磁异常综合解译成果

3.3 矿致异常及解译

在尊重原始资料的基础上，为了把矿体异常从区域背景磁场中分离出来，针对本区的磁场特点，对原始数据进行上延50，100，150，200 m延拓处理(见图3)，从图2可以看出：测区内部异常分布具有明显的高阻异常，根据岩性及磁异常的分布情况圈定6个异常(见图2)，具体描述如下。

3.3.1 异常I-1

该异常在测区北侧，长度约700 m，宽度约400 m，异常值变化剧烈，△T值大多在500～1 200 nT之间变化，走向北西。根据异常特征推断该处磁异常是由构造裂隙中填充了部分磁铁石英岩引起的，异常范围较大，个别测点场值跳动较大。上延100 m时，磁异常最大值700 nT左右，常等值线变得更为平缓；上延150 m时，磁异常最大值600 nT左右，异常等值线变得更为平缓。因此可以推断该处异常为浅部异常，埋深约100 m，向下延伸一定深度时，消除了浅部干扰，磁异常整体表现为岩性的差异。

图3 辽宁板城铁矿高精度磁测△T等值线延拓

3.3.2 异常I-2

该异常在测区西侧，长度约300 m，宽度约150 m，异常值变化剧烈，△T值大多在500～3 000 nT之间变化，走向北西，根据异常特征推断该处磁异常是由于磁铁石英岩引起的，异常范围不大。上延100 m时，磁异常最大值600 nT左右，异常等值线变得平缓(见图3b)； 因此可以推断该处异常为浅部异常约100 m，向下延伸一定深度时，消除了浅部干扰，推断该处磁异常是由磁铁矿引起的。

3.3.3 异常I-3

该异常在测区西侧，长度约1 600 m，宽度约600 m，异常值变化较大，△T值大多在500～1 000 nT之间变化，根据异常特征推断该处磁异常是由于构造引起，单个异常范围不大，个别测点场值跳动较大。上延100 m时，磁异常最大值200 nT左右，异常等值线变得极为平缓并呈现整体块状(见图3b)。 因此可以推断该处异常为磁性岩体引起的。

3.3.4 异常I-4

该异常在测区中部，长度约800 m，宽度约300 m，异常值变化剧烈，△T值大多在500～1 400 nT之间变化，走向北西。根据异常特征推断该处磁异常是由于构造作用使整块磁性石英岩岩体破裂引起的，异常范围不大，上延50 m时，异常等值线变得平缓，磁异常最大值700 nT左右，异常规模及形态收缩变小(见图3a)；上延100 m时，磁异常最大值400 nT左右，异常等值线变得更为平缓，异常消失(见图3b)； 因此可以推断该处异常为浅部异常约50 m，因此可以推断该处异常为埋深较浅的磁性岩体引起的。

3.3.5 异常I-5

该异常在测区南东侧，长度约700 m，宽度约300 m，异常值变化剧烈，△T值大多在500～1 600 nT之间变化，走向北西。根据异常特征推断该处磁异常是由于磁铁石英岩引起，异常范围较大，个别测点场值跳动较大，上延100 m时，磁异常最大值900 nT左右，异常等值线变得较为平缓(见图3b)；上延150 m时，磁异常最大值850 nT左右，异常等值线变得更为平缓(见图3c)；上延200 m时，磁异常最大值750 nT左右，异常等值线变得很平缓(见图3d)； 因此可以推断该处异常是由于磁性体引起的，最大埋深约200 m左右。

3.3.6 异常I-6

该异常在测区南东侧，长度约1 000 m，宽度约700 m，异常值变化较强，△T值大多在500～1 400 nT之间变化，据异常特征推断该处磁异常是由于构造引起，单个异常范围不大，个别测点场值跳动较大。上延100 m时，磁异常最大值350 nT左右，异常等值线变得极为平缓；异常等值线变得极为平缓并呈现整体块状(见图3b)； 因此可以推断该处异常是由岩体引起的，地表磁异常跳动及负异常是由浅部构造作用形成的。

4 结 论

1)板城铁矿区内黑云变粒岩等赋矿围岩与磁铁矿的磁化率差异较大，在该区进行高精度地面磁法测量工作切实可行；

2)矿区范围内磁场值剧烈跳动，根据区内磁异常低值带、梯度带和高磁异常区，共圈定3条断裂构造带和6个异常区，根据磁场形态规模以及磁性体的延伸推断该区存在一定规模的磁铁矿。

3)由于物探方法存在多解性，建议进一步投入大比例尺其他物探方法及地质工作，对本次工作圈定的相关异常进行验证，以查明磁异常形成的原因，获取更准的地质信息。