磁法勘探在河北省西北部矿集区找矿预测中的应用

设计工作量1∶1万高精度磁法测量30km2；1∶5000磁法精测剖面15km。使用仪器为加拿大生产的钾光泵磁力仪。经过磁法测量确定了矿体范围，通过曲线二维反演解释，推断出了铁矿体的中心埋深及产状，经钻探验证与物探推断吻合，取得了良好的找矿效果。并构建了冀西北找矿预测综合信息模型。

3.1 矿区地质特征

3.1.1 地层

矿区地层除广泛分布的第四系外，主要出露有下元古界桑干群变质岩系地层，同时在工作区东南部出露长城系白云岩地层。

太古界桑干群（Ars）：太古界桑干群变质岩地层为该区最老地层，分布于工作区中部。变质岩系多呈捕虏体或残留体产出，主要岩性为含石榴黑云斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩、花岗片麻岩、角闪斜长片麻岩、浅粒岩、变粒岩等岩石组合。局部地段夹有透镜状大理岩和似层状石墨片岩。

岩石中普遍伴有较弱条带混合岩化，长英质不规则的脉体顺片麻岩类岩石的片麻理或裂隙贯入，形成脉体。

长城系高于庄组（Chg）：该组地层主要出露于工作区东南部，主要为滨海——浅海相，由动荡潮间能和潮下高能沉积的粉砂岩、白云岩、含燧石条带白云岩等组成，其中以各种类型的白云岩为主。岩性主要为灰——灰白色中——厚层硅质白云岩含燧石条带，细晶结构，条带状构造，矿物成分主要由白云石、石英及少量方解石组成。

新生界第四系（Q4）：第四系覆盖工作区大部，主要为残坡积、腐殖土及残坡积碎石层，冲洪积多见于大的现代河床沟谷之中。

3.1.2. 构造

区内构造简单，地层呈单斜产出，产状为252°～278°∠31°～47°，发现F1断层。

3.1.3 岩浆岩

区内岩浆活动强烈，出露的有正长石英斑岩、正长斑岩、煌斑岩。

正长石英斑岩（ξλπ）：出露于工作区北部，岩石呈浅肉红色，斑状结构，块状构造。矿物成分主要为正长石、石英及少量斜长石、黑云母等。

正长斑岩（ξπ）：出露于工作区东南角，岩石呈肉红色，斑状结构，块状构造。斑晶成分主要为钾长石，呈自形——半自形，基质为隐晶质。

煌斑岩（χ）：出露于工作区西部，呈脉状产出。岩石呈灰——黑色，斑状结构，块状构造。斑晶成分主要为较自形的角闪石和黑云母。

3.2 仪器设备

本次磁法勘探使用仪器为加拿大生产的GSMP—35钾光泵磁力仪，它可以获得高质量的磁场和梯度数据，在磁测任务、性能精度、解释推断及有效性评价等方面优于其他磁力仪。

其性能参数如下：

①灵敏度：0.0025 nT at 1 Hz

②分辨率：0.0001 nT

③绝对精度：±0.1 nT

④动态范围：20，000nT～120，000nT

3.3 岩（矿）石的磁性特征

本区物性标本的磁参数测定统计结果汇总于下表：

由物性标本的磁参数测定统计结果可见：岩（矿）石的磁性强弱可分三类：含磁铁黑云斜长片麻岩为较强磁性；黑云斜长片麻岩为弱磁性；页岩为弱磁性或无磁性。

含磁铁黑云斜长片麻岩磁性较强，可引起明显磁异常。但磁参数变化范围较大，说明该岩石磁性不均匀。

3.4 测区（ΔΤ）磁异常解释推断

由300线精测剖面图可见：异常曲线宽缓，梯度变化不大。异常中心位于650点，ΔΤmax=3860nT；异常宽约100m，西南侧曲线跳跃呈锯齿状，东北侧曲线圆滑，且伴有负值。由化极剖面图可知，化极异常与地面实测异常位置基本对应，正负异常更加明显。由400线精测剖面图可见：异常明显，梯度变化较大，呈双峰状。异常峰值分别位于680点、1000点，ΔΤmax=3900nT；异常宽约100m，南侧曲线缓，北侧曲线陡。由化极剖面图可知，化极异常与地面实测异常位置基本对应，南侧异常峰值更加明显，北侧异常变低变缓，且伴有负值。解释推断异常为埋深较浅，南倾，具有一定规模的厚板状含磁铁黑云斜长片麻岩引起。

经钻探验证（ZK01），与磁法勘探反演解释推断（图1）埋深、产状吻合。

4. 结语

磁法勘探在冀西北矿集区找矿预测中效果明显，并建立了找矿模型，为本区地质工程提供了第一手资料。在勘探铁矿方面是其他物探方法不可替代的。其优点是：应用广泛；仪器轻便易行、效率高、成本低；工作不受地域限制。但还应结合物探其他方法及化探综合找矿效果更佳。

参考文献：

[1] 谭承泽.郭绍雍.磁法勘探.北京：地质出版社，1984.

[2] 张胜业.潘玉玲.应用地球物理学.武汉：中国地质大学出版社，2005.

[3] 管志宁.地磁场与磁力勘探.北京：地质出版社，2005.

[4] 刘天佑.地球物理勘探概论.北京：地质出版社，2007.

[5] 宋瑞先.张家口地质矿产.北京：地质出版社，2012.

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