石碌铁矿磁场特征及地质意义的新进展

5.4.2.1　矿区磁场特征

根据矿区1∶1万高精度磁测结果，矿区以低缓正负异常为主，场值一般在-50～200 nT间。全区大致可分为三个磁场区:西南、东低缓磁场区和中北部复杂变化磁场区。如图5.14。

(1)Ⅰ区(西南区):位于矿区西侧，大致以46线1831点-34线2600点-25线3000点为界，面积约7 km2，异常以低缓正负异常为主，梯度缓，场值一般在-50～200 nT间。

(2)Ⅲ区(东区):位于矿区东侧，大致以53线1766点-59线3200点-60线4400点-60线6200点一线为界，面积约15 km2，异常以低缓正异常为主，梯度缓，场值一般在0～200 nT间。

(3)Ⅱ区(中北区):异常位于矿区中北部，为正负伴生的复杂变化异常区，异常强度高，梯度陡，ΔT曲线较跳跃，往往呈锯齿状、尖峰状，区内面积约9 km2，是矿区的主要异常区带。

图5.14　石碌铁矿磁场分区图

矿区异常以南正北负为主，且正负异常强度都较高，尤其负异常，强度高达负数千nT。正异常区在背景上有高强度条带状异常，部分亦正负伴生;负异常区强度高，呈条带状，走向近东西，部分地段有强正异常伴生。

5.4.2.2　各磁场分区地质意义

(1)Ⅱ区为正负伴生的复杂变化异常区，从测区地质平面图来看，Ⅱ区大致与石碌群第6层的范围吻合，鉴于磁异常总梯度模能更清晰地突出了磁性地质体的边部特征，对ΔT异常平面数据作水平总梯度模计算结果如图5.15所示，红色线为石碌群第6层出露范围，水平总梯度模极值点反映的地质体的边界与石碌群第6层出露范围大致对应较好。对应关系较差的局部区域可能是由于石碌群第6层层厚太薄、石碌群第6层隐伏在盖层之下或地表存在磁干扰因素引起。从地质角度来看，石碌群第6层是石碌式铁矿赋矿层位，因此通过地面高精度磁法圈定的石碌群第6层范围是主要找矿区。另外从小波多尺度分析4阶细节来看，在Ⅲ区有明显的正异常出现，且与Ⅱ区正异常走向一致，该异常可能由石碌群第6层向东隐伏延伸引起，四阶细节功率谱分析该正异常场源似深度400 m，如图5.16所示。

图5.15　石碌铁矿ΔT异常总梯度模

图5.16　磁法圈定石碌群第6层范围示意图

(2)Ⅰ区、Ⅲ区磁场分布以低缓磁场为主，将ΔT磁异常向上延拓200 m(见图5.17)滤除地表及浅地表磁性体产生的异常后Ⅰ区磁场基本上以10～150 nT的低缓正异常分布，异常等值线稀疏，梯度缓，表明Ⅰ区对应的石碌群第1层～第5层地层岩石磁性差异小;Ⅲ区磁场基本上为平稳场，背景值为100 nT，表明Ⅲ区对应的花岗斑岩，石炭系白云岩、砂岩，二叠系砂岩、灰岩基本上无磁性差异;同时Ⅰ区、Ⅲ区基本上已无局部磁异常存在。因此在Ⅰ区利用磁法找铁矿不具备前提地球物理条件;Ⅲ区磁异常需作进一步分解提取深部弱磁异常信息，看是否有矿致异常出现的可能，浅部不具备找矿的前景。

(3)Ⅱ区磁场分布以正负伴生的复杂变化异常为主，异常强度高，梯度陡，ΔT剖面曲线较跳跃，往往呈锯齿状、尖峰状。见矿钻孔基本分布在ΔT异常零值线附近及零值线南侧正异常范围内。在实测ΔT异常平面图上，可据磁异常分布特征圈定CT1～CT21等21个局部异常，鉴于石碌矿区地表人文干扰强烈，地表及近地表废弃矿石分布广泛，圈定的21个局部异常中含干扰成分，圈定的21个局部异常仅供认识矿区磁场分布特征之用。(www.xing528.com)

图5.17　上延200 mΔT异常平面图

5.4.2.3　Ⅱ区磁场形成原因分析

本区岩矿石磁性特征复杂，引起Ⅱ区磁异常的原因也较复杂，下面通过对E13线已知钻孔控制矿体产生的感应磁场强度的正演计算来说明此问题。E13线控制的赤铁矿体位于北一矿体东侧，属北一矿体往东向下隐伏的延续矿体，因此利用已统计的北一矿体的磁参数作正演计算。感应磁化强度利用GEOEXPEL软件自定义公式计算。其中M为磁化强度(A/m);K为磁化率(SI);μ0为真空中的磁导率，μ0=4π×10-7 H/m;T为地磁总场感磁强度。鉴于实测ΔT曲线往往剧烈跳跃，不利于与正演计算结果对比，因此先将实测曲线上延100 m后再与正演曲线(矿体埋深需相应增加100 m)作对比。

1)已控制矿体感磁强度正演计算

以统计的北一矿体K最大值计算出感应磁化强度Mmax=6267×10-2 A/m。正演结果如图5.18所示。

图5.18　E13勘探线钻孔控制赤铁矿体正演感应磁场强度图

从图5.18可以看出，E13勘探线钻孔控制的赤铁矿体正演的磁场强度远未达到地面磁测磁场强度，最小二乘拟合均方误差为194.43 nT，从正演结果来看，该磁异常不可能仅为磁铁矿矿体引起。

2)磁性层位感磁强度正演计算

保持赤铁矿层感应磁化强度Mmax=6267×10-2 A/m不变，假定其上部存在3层磁性层，磁化率也大致与磁铁矿层相当，其正演结果如图5.19所示。

图5.19　E13勘探线磁性层位正演感应磁场强度图

从图5.19可以看出，E13勘探线磁性层位正演的磁场强度远可达地面磁测磁场强度，最小二乘拟合均方误差为56.76 nT;由于测区的岩矿石磁性、空间赋存状态复杂，且均具强剩余磁性，以二度体模型正演计算难以与实测曲线拟合;从正演结果来看，该磁异常为整个磁性层位引起。

通过上述E13线剖面磁异常的定性及定量分析，得出了E13的磁异常主要由赤铁矿体和近矿围岩组成的磁性层位共同引起的结论，由此可推断Ⅱ区复杂磁场分布主要由整个磁性层位引起的可能性较大。