重力勘查在鐵礦勘探中的應(yīng)用分析

1、重力勘查在鐵礦勘探中的應(yīng)用分析 摘要：重力勘探具有不受電磁干擾的特點，只要礦體與圍巖存在密度差，就能應(yīng)用重力勘查對鐵礦進行勘探。本文首先探究了重力資料在研究區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和進行成礦遠景預(yù)測方面的應(yīng)用，然后分析了重力資料在鐵礦普查和勘探階段的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：重力勘查；鐵礦；應(yīng)用 中圖分類號：o741+.2 文獻標識碼：a 文章編號： 重力資料在研究區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和進行成礦遠景預(yù)測方面的應(yīng)用 在鐵礦勘查工作中，預(yù)測成礦遠景區(qū)是一項具有戰(zhàn)略意義的研究工作，它涉及成礦理論和區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造等多方面的問題。利用區(qū)域性中、小比例尺的重力資料，配合地質(zhì)和其他物探資料，可以在一定程度上解決其中的某些向題。這里僅舉我國

2、的兩個實際例子，說明一下利用重力資料研究鐵礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和進行成礦預(yù)測的情形。 1.我國東北某地一個沉積變質(zhì)礦區(qū)的例子。 該區(qū)鐵礦層以含鐵石英巖或含鐵角閃巖的硅質(zhì)建造形式，產(chǎn)出在前震旦紀變質(zhì)巖系中，蓋層為古生界和中生界地層。從物性資料知道，前震旦系與上覆地層之間有一密度差為0.12克/厘米3的密度界面，所以由重力異常的變化有可能反映出密度較大的前震旦系的起伏情況，而通過查請前震旦系地層的構(gòu)造，就可以指出進一步找礦的遠景區(qū)。 圖1我國東北某鐵礦區(qū)的龍磁異常圖 (a)布格異常圖，(b)i-i產(chǎn)剖面的重磁異常曲線 1一異常編號，2一鉆孔，3一g等值線(毫伽) 從圖1(a)所示的布格重力異常圖中可以

3、看到:在北東向重力梯級帶南側(cè)有g(shù)1、g2兩個重力高。鉆探結(jié)果表明:g1的105號孔和135號孔分別在330米和240米處見前震旦系基底，而128號孔在500米處才見基底混合巖，外圍的129號和130號孔直到600米還停在中生界侏羅系地層中。結(jié)合當?shù)氐奈镄再Y料可以斷定，g1重力高反映了前震旦系結(jié)晶基底的相對隆起。g2是一個異常幅度和范圍比g1更大的重力高，所處位置也在北東向巨大重力梯級帶的南側(cè)，因此有理由認為，它與g2同樣反映了前震旦系基底的隆起，而且規(guī)模可能更大。從圖1(b)i-i，剖面圖可見，這一重力高對應(yīng)了一磁力高，而且都在中心部位出現(xiàn)了異常變低的情況，地面查證發(fā)現(xiàn)這一地帶出露的是古老的混

4、合巖系，它的密度偏低(2.50 g/cm3)，磁性較弱，同位素年齡測定為27億年。這就進一步肯定了這一重磁異常是核部由古老混合巖組成的基底隆起。至于g1和g2北側(cè)的重力梯級帶，平均水平梯度高達20-30艾維(相當于2-3毫伽/公里)，無疑，這正是地質(zhì)上推斷的北東向大斷裂的反映。沿此斷裂有巖漿侵入，使g2隆起區(qū)受到一定程度的破壞。通過上述的綜合分析認為，g2所反映的基底構(gòu)造可能是一個向北西方向傾伏的核部已被剝蝕的背斜構(gòu)造，從而指出除了背斜東南翼及南端的已知礦區(qū)外，找礦的遠景區(qū)應(yīng)該在背斜的西北傾沒翼，至于背斜核部，因含鐵巖系已遭剝蝕，找到礦的希望不大。 2.我國長江中下游一個鐵礦區(qū)的例子。 通過對

5、該區(qū)區(qū)域重磁場特征與內(nèi)生鐵礦床分布規(guī)律的綜合對比，發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)幾乎所有的內(nèi)生鐵礦床和礦點都位于以下幾種重磁異常區(qū):一種是區(qū)域性重磁同高的異常范圍內(nèi)，特別是它們的邊部;另一種是區(qū)域重力低邊緣帶的低緩磁異常區(qū)，或是以低緩磁力高為背景的重力梯級帶內(nèi)。研究者認為:這些區(qū)域性重磁異常，都是地下較深處存在有基本同源的大型巖漿體所致。正是由于存在著這種巖漿體的侵入，一方面為礦床的形成提供了豐富的礦質(zhì)來源，另一方面，才有可能提供巨大的熱能，產(chǎn)生熱動力作用使物質(zhì)元素分異、運移、富集而形成有價值的礦床。由于此種巖漿體是地殼深部玄武一安山質(zhì)巖漿向上運移的產(chǎn)物，且往往是多次侵入形成的，必然使其上部巖層產(chǎn)生各種斷裂或隆起，

6、因此，在地面上觀測到的重磁異常特征常常被各種地質(zhì)因素所復(fù)雜化。 圖2我國華東某地段g、t和鐵礦床、礦點分布的綜合平面圖 1一布格重力異常(毫伽)，2一跟據(jù)t上延1500米的結(jié)果(伽瑪)，3一鐵礦床、礦點 在布格重力異常的高值帶內(nèi)或其邊部，出現(xiàn)了一些磁力高區(qū)，就在這些重磁同高區(qū)及其附近分布著一系列已知的鐵床和礦點。很明顯，這些礦床和礦點都是與形成該區(qū)重磁異常特征的地下巖漿體密切相關(guān)的。另一類巖漿體是中酸性的巖槳體，它們具有中等的磁性，但密度值較低(一般僅2.50-2.65g/cm3)，因此，它們在地面上引起的異常多為區(qū)域性重力低和低緩的正磁異常。它們往往是在地殼深部沿深斷裂上升過程中，與碳酸鹽類

7、圍巖接觸時產(chǎn)生接觸交代作用而形成礦床的。因此，如果在低緩的正磁異常區(qū)同時存在區(qū)域重力低，且在基底深斷裂帶的邊緣有碳酸鹽類地層的分布，則常常是成礦最有利的地段。 上述的兩種情形和其具體例子表明，根據(jù)區(qū)域性重磁異常的特征分析成礦遠景區(qū)或進行成礦預(yù)側(cè)是可能的。事實上，即使在同一地區(qū)，具有和同的異常特征，情況也不一定完全相同。因重磁異常(特別是重辦異常)的特征不僅反映地下較深部巖槳體的性質(zhì)和規(guī)模，而且還與地殼表層巖性和構(gòu)造的特征有密切的關(guān)系，因此要從多方面去分析。 根據(jù)一些已知礦區(qū)的應(yīng)用情況，利用重力資料研究礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和進行成礦預(yù)測，可以大致歸納出一些主要內(nèi)容和值得注意的向題。 (1)全面搜集資

8、料。除了研究區(qū)內(nèi)中、小比例尺(1:5萬直至1:50萬均可)的重磁資料外，還要注意收集區(qū)域地質(zhì)、物性和礦區(qū)、礦點方面的地質(zhì)物探資料。為了更好地利用重磁資料，有時還需要對它們作必要的數(shù)據(jù)處理，如異常延拓、磁重轉(zhuǎn)換等等。 (2)深入進行綜合分析。以重磁資料為主要依據(jù)的成礦預(yù)側(cè)工作，必須以區(qū)域地質(zhì)和物性資料為基礎(chǔ)，著眼于分析區(qū)域性重磁異常在一定的地質(zhì)背景和物性前提下與研究區(qū)內(nèi)各種地質(zhì)現(xiàn)象、構(gòu)造環(huán)境，以及礦產(chǎn)分布之間的客觀聯(lián)系，找出它們的規(guī)律性，從而賦予重磁異常一定的地質(zhì)意義。 重力資料在鐵礦普查和勘探階段的應(yīng)用 在鐵礦普查找礦階段，目前一般利用1:5000-1:20000比例尺的重力測量資料。在此階段

9、中，它可以在下述兩個方面起作用:(1)通過研究重力局部異常，配合其他方法進行直接找礦。當?shù)V體規(guī)模較大，埋藏不深時，還可圈定礦體的范圍。(2)研究礦區(qū)的局部地質(zhì)構(gòu)造，如確定侵入體的邊界和斷裂破碎帶的位置，確定某些地層的構(gòu)造關(guān)系，以及基巖起伏情況等。 結(jié)束語 利用重力資料開展鐵礦的勘查工作，既有它的有利條件，也有它的不利因素，因此，要注意因地制宜。為了更好地發(fā)揮重力法在鐵礦勘查中的作用，還要繼續(xù)加強方法技術(shù)方面的研究，擴大方法的應(yīng)用范圍，同時，要認真總結(jié)經(jīng)驗，不斷提高解釋水平。 作者簡介： 劉克銅男1967年生，1989年7月畢業(yè)于北京科技大學(xué)礦產(chǎn)勘查專業(yè)，地質(zhì)高級工程師，在本鋼南芬露天礦從事礦山地質(zhì)工作15年，現(xiàn)從事礦山地測管理工作，。在省和國家刊物上發(fā)表多篇學(xué)術(shù)論