磁力测量是地质找矿最古老、最常用的方法之一,1640年前后瑞典人开始使用罗盘寻找磁铁矿,可谓磁力测量应用于找矿的雏形。1939年我国在云南易门铁矿、四川綦江铁矿开始使用磁秤开展地面磁测工作,开创了我国磁测找矿的先河。20世纪50年代河北省开始投入磁测工作,发现了迁安水厂铁矿、滦县司家营铁矿、涉县符山铁矿、武安一固镇铁矿、武安矿山铁矿、涞源于城铁矿、涞源支家庄铁矿、承德大庙黑山铁矿等数十处大、中型铁矿,为河北省寻找铁矿立下了汗马功劳。
河北省矿产资源潜力评价是国土资源部部署的全国矿产资源潜力评价工作的一部分,磁测资料应用工作是其中的一个专题,工作起止年限为2007-2013年。目的是为成矿背景和基础地质研究提供磁测资料推断信息,为预测工作区提供与成矿环境有关的推断地质构造,对磁性矿产圈定异常并估算资源量。本书依托河北省矿产资源潜力评价磁测资料应用专题,对河北省磁测资料应用工作进行总结,以和广大地质工作者一同分享。
1958年河北省开始进行航空磁测工作,至1993年1:2.5万、1:5万及1:10万各种比例尺的航磁工作已基本覆盖全省山区。地磁工作最早为1954年在大庙一黑山一带的1:2万磁测工作,之后主要是1950-1970年及21世纪以来地磁工作较多,主要集中在邯邢地区、冀东地区和承德地区。通过磁测资料的研究主要在以下几方面进行了应用。
一、基础地质方面
(1)断裂构造的解译:断裂构造常常使其两侧的地层、构造、岩浆岩及成矿发生明显的变化,造成断裂带及其两侧磁场的明显变化,如断裂成为不同磁场区的界线、断裂处为梯级带、断裂使磁场发生错移等。当较大规模的断裂控制了岩体的分布时,在断裂带上将产生正或负串珠状磁异常,这些都成为解译断裂的标志。更进一步的研究可通过定量计算解译断裂的产状、规模等特征。
(2)火山构造的解译:通常火山喷口相的岩石往往具有较高的剩磁,在火山口周围形成强度较大、具有一定分布规律的环状且有正负局部磁异常伴生的正磁场区或负磁场区,中心式火山构造在磁场平面等值线磁场图中多表现为圆形或椭圆形负磁异常或正磁异常;裂隙式火山构造在磁场平面等值线磁场图中多表现为带状形负磁异常或正磁异常。
(3)地层的解译:火山岩磁场通常变现为跳跃场,玄武岩磁异常峰值常达几百至几千纳特;一般安山岩比玄武岩磁性弱,异常峰值为几百至上千纳特;酸性火山岩,由于其暗色矿物含量少,磁性较弱。变质岩中正变质岩一般磁性较强,可观测到几百乃至上千纳特的异常;副变质岩的磁性通常较弱,在磁测资料中的表现与沉积岩地层差不多,一般情况下用磁测资料也难以圈定出来。
(4)岩体的解译:岩体产出的地质环境不同,其磁场特征不同。根据河北省的情况变质岩中的中酸性岩主要为负磁异常,变质岩中的基性一超基性岩体主要为正磁异常;沉积岩的岩体一般为正磁异常;火山岩中的岩体多为火山期后侵入岩体,其磁性与火山岩差异不大或为略正或略负磁异常。总之,岩体的解译要考虑其围岩及岩体本身的磁性特征,才能做出正确的判断。
二、矿产地质方面
(1)建立矿床的找矿标志:对于铁、铝土矿、金、铅、锌、铜、钼、银、磷、钨、锰、镍、铬、硫铁矿、萤石、菱镁矿、重晶石17个矿种,按Ⅲ级成矿带及矿集区总结磁异常的特征,结合地质矿产情况归纳出矿床的找矿标志,为今后找矿预测提供了依据。研究证明区域性正或负磁异常的边部常常是矿床的有利产出部位,这与“边缘”成矿这一地质现象相吻合,如盆地边缘、隆起边缘、岩体接触带、断块边缘等。
(2)估算磁性铁矿资源量:首先圈定磁异常,通过对异常特征及其产出的地质环境研究甄别出由磁性铁矿引起的异常,然后根据资料的掌握程度确、定不同的资源量估算方法。对于地质及物性资料比较齐全的磁异常应用“磁法体积法”估算资源量,其他异常应用“类比法”估算资源量。体积法是建立地质矿产模型,通过2.5维定量计算求得磁性体的体积,然后乘以密度,估算铁矿资源量。类比法是先在已知探明储量的磁异常上,求得磁异常的面积和幅值的乘积,对于多个这样的已知磁异常,建立储量和上述乘积的回归方程;对于未知的矿至磁异常,用面积和幅值的乘积代入上述回归方程,从而求出预测资源量。
(3)分析磁性铁矿资源潜力:根据估算的磁性铁矿资源量,从省级、成矿带及预测工作区3个尺度对河北省磁性铁矿资源潜力进行分析。河北省磁性铁矿主要有沉积变质型、岩浆岩型和矽卡岩型,每种类型按产出深度可分为500m以浅、1000m以浅、2000m以浅。通过分析河北省磁性铁矿以沉积变质型为主,占74.2%,主要集中在500m以浅,约占63.6%。
第一章 矿产资源评价中磁测资料应用方法
第一节 磁法解决重要地质构造的方法
一、断裂构造的解译
二、火山构造的解译
三、地层的解译
四、侵入岩的解译
五、磁性蚀变带的解译
第二节 磁性铁矿资源量估算方法
一、预测资源量估算方法选择
二、预测资源量估算过程
三、预测资源量估算可靠程度分析
四、预测资源量估算精度分析
第二章 成矿亚带区域磁异常特征及找矿标志
第一节 成矿亚带区域磁异常特征
一、Ⅲ一50突泉一翁牛特Pb-Zn-Ag-Fe-Sn-REE成矿带
二、Ⅲ一57-1内蒙隆起东段Fe-Au-Ag-Pb-Zn-Mo-U一磷一膨润土成矿亚带
三、Ⅲ一57-2燕辽(坳陷、拉张)Cu-Mo-Pb-Zn-Ag-Au-Fe-Mn一煤成矿亚带
四、Ⅲ一57-3马兰峪一绥中(次级隆起)Fe-Au-Pb-Zn成矿亚带
五、Ⅲ一61-1恒山一五台山Fe一金红石成矿亚带
六、Ⅲ一61-2吕梁Fe一铝土矿一石膏一煤一煤层气成矿亚带
七、Ⅲ一61-3太行Fe-Mn一铝土矿一石膏一煤一煤层气成矿亚带
八、Ⅲ一62华北(断坳/盆地)石油天然气成矿区
第二节 铁矿区域磁异常特征及找矿标志
一、Ⅲ一57-2成矿带铁矿区域磁异常特征及找矿标志
二、Ⅲ一57-3成矿带铁矿区域磁异常特征及找矿标志
三、Ⅲ一61-1成矿带铁矿区域磁异常特征及找矿标志
四、Ⅲ一61-3成矿带铁矿区域磁异常特征及找矿标志
第三节 铝土矿区域磁异常特征及找矿标志
一、Ⅲ一57一2与Ⅲ一62的交界处铝土矿区域磁异常特征及找矿标志
二、Ⅲ一61一3成矿带铝土矿区域磁异常特征及找矿标志
第四节 金矿区域磁异常特征及找矿标志
一、Ⅲ一57-2成矿带金矿区域磁异常特征及找矿标志
二、Ⅲ一57一3成矿带金矿区域磁异常特征及找矿标志
三、Ⅲ一61一1成矿带金矿区域磁异常特征及找矿标志
第五节 铅锌矿区域磁异常特征及找矿标志
一、Ⅲ一57-1成矿带铅锌矿区域磁异常特征及找矿标志
二、Ⅲ一57-2成矿带铅锌矿区域磁异常特征及找矿标志
三、Ⅲ一61-1成矿带铅锌矿区域磁异常特征及找矿标志
第六节 铜矿区域磁异常特征及找矿标志
一、Ⅲ一57-2成矿带铜矿区域磁异常特征及找矿标志
二、Ⅲ一57-3成矿带铜矿区域磁异常特征及找矿标志
三、Ⅲ一61-1成矿带铜矿区域磁异常特征及找矿标志
第七节 钼矿区域磁异常特征及找矿标志
一、Ⅲ一57-1成矿带钼矿区域磁异常特征及找矿标志
二、Ⅲ一57-2成矿带钼矿区域磁异常特征及找矿标志
三、Ⅲ一57-3成矿带钼矿区域磁异常特征及找矿标志
第八节 银矿区域磁异常特征及找矿标志
一、Ⅲ一57-1成矿带银矿区域磁异常特征及找矿标志
二、Ⅲ一57-2成矿带银矿区域磁异常特征及找矿标志
三、Ⅲ一61-3成矿带银矿区域磁异常特征及找矿标志
第九节 磷矿区域磁异常特征及找矿标志
一、Ⅲ一57-1成矿带磷矿区域磁异常特征及找矿标志
二、Ⅲ一57-2成矿带磷矿区域磁异常特征及找矿标志
三、Ⅲ一57一3成矿带磷矿区域磁异常特征及找矿标志
四、Ⅲ一61-2成矿带磷矿区域磁异常特征及找矿标志
第十节 钨矿区域磁异常特征及找矿标志
一、Ⅲ一57-1成矿带钨矿区域磁异常特征及找矿标志
二、Ⅲ一57-3成矿带钨矿区域磁异常特征及找矿标志
第十一节 锰矿区域磁异常特征及找矿标志
一、Ⅲ一57-2成矿带西部锰矿区域磁异常特征及找矿标志
二、Ⅲ一57-3及Ⅲ一57-2东部成矿带锰矿区域磁异常特征及找矿标志
第十二节 镍矿区域磁异常特征及找矿标志
一、Ⅲ一57-3成矿带镍矿区域磁异常特征及找矿标志
二、Ⅲ一63-1成矿带镍矿区域磁异常特征及找矿标志
第十三节 铬矿区域磁异常特征及找矿标志
一、Ⅲ一57-2成矿带铬矿区域磁异常特征及找矿标志
二、Ⅲ一57-3成矿带铬矿区域磁异常特征及找矿标志
第十四节 硫铁矿区域磁异常特征及找矿标志
一、Ⅲ一57-1成矿带硫铁矿区域磁异常特征及找矿标志
二、Ⅲ一61-1成矿带硫铁矿区域磁异常特征及找矿标志
三、Ⅲ一61-3成矿带硫铁矿区域磁异常特征及找矿标志
第十五节 萤石矿区域磁异常特征及找矿标志
一、Ⅲ一57-1及Ⅲ一50成矿带萤石矿区域磁异常特征及找矿标志
二、Ⅲ一57-2成矿带萤石矿区域磁异常特征及找矿标志
三、Ⅲ一57-3成矿带萤石矿区域磁异常特征及找矿标志
第十六节 菱镁矿区域磁异常特征及找矿标志
第十七节 重晶石矿区域磁异常特征及找矿标志
一、Ⅲ一57-3成矿带重晶石矿区域磁异常特征及找矿标志
二、Ⅲ一61-3成矿带重晶石矿区域磁异常特征及找矿标志
第三章 磁性铁矿矿产资源潜力
第一节 省级磁性铁矿资源潜力
一、省级资源潜力估算结果
二、省级磁性铁矿资源潜力
第二节 成矿带的磁性铁矿资源潜力
一、Ⅲ一57-2成矿带磁性铁矿资源潜力
二、Ⅲ一57-3成矿带磁性铁矿资源潜力
三、Ⅲ一61-1成矿带磁性铁矿资源潜力
四、Ⅲ一61-3成矿带磁性铁矿资源潜力
第三节 铁矿预测工作区的磁性铁矿资源潜力
一、冀东预测工作区磁性铁矿资源潜力
二、承德预测工作区磁性铁矿资源潜力
三、涞易预测工作区磁性铁矿资源潜力
四、阜平预测工作区磁性铁矿资源潜力
五、邯邢预测工作区磁性铁矿资源潜力
第四章 矿产资源潜力评价中磁测资料的应用
第一节 磁测资料在磁性铁矿资源潜力评价中的应用
一、确定磁性铁矿异常
二、圈定铁矿预测工作区
三、估算磁性铁矿资源量
第二节 磁测资料在预测工作区中的应用
一、推断地质构造
二、推断地质构造的使用情况
第三节 磁测资料在省级范围中的应用
一、全省区域磁场特征
二、地质构造单元磁场特征
三、断裂构造
四、岩浆岩侵入岩分布特征
五、火山岩分布特征
六、变质岩分布特征
第四节 从航磁看河北省北西向断裂构造
一、传统断裂构造格架
二、航磁推断北西向断裂构造
第五章 磁测工作部署建议
第一节 目标任务
第二节 以往勘查工作程度
一、地质勘查工作程度
二、航磁工作程度
三、地磁工作程度
四、航磁异常查证工作
五、以往综合研究成果
第三节 磁测工作部署建议
一、磁测工作部署原则
二、磁测工作部署
三、施工顺序建议
第四节 投入主要工作量及资金估算
一、投入主要工作量估算
二、投入资金估算
第五节 基础地质及找矿方面的一些建议
一、基础地质研究方面
二、找矿方面
主要参考文献