张春江　石光辉　金国锋（新疆地矿局第二地质大队　喀什　844002）



叶里克铁矿区矿体评价中磁法的应用

张春江石光辉金国锋
（新疆地矿局第二地质大队喀什844002）

摘要新疆塔什库尔干县叶里克铁矿区总体海拔在4 800～5 400 m，矿区地表大部分终年积雪和冰积物覆盖严重，矿体自然露头少，在矿体评价过程中对地质填图及探矿工程布设造成了较大的困难，该矿区在系统的完成了1∶1万磁法测量的基础上，填图过程中根据地表零星露头结合磁法异常形态完成了矿体圈连；探矿工程施工过程中通过对地质-磁法综合勘查线的反演论证，为钻探工程的正确布设提供了重要的参考依据。叶里克铁矿区通过磁法测量方法的应用，克服了不利的自然条件，目前已取得了圈定磁异常带2条、矿化带六条、铁矿体20条，并初步求得333+334铁矿石资源量7 090.73万吨的成绩，在原有基础上扩大了矿床的资源规模，为一中型铁矿床。说明了磁法测量不仅可用于对叶里克铁矿区一带的指导找矿，同时对矿体评价也具有重要的意义。

关键词叶里克铁矿床磁法测量矿体评价

DOI∶10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.02.015

新疆塔什库尔干县赞坎一带铁矿成矿带是西昆仑重要的铁成矿带，该矿带北西-南东向长70余千米，宽约20 km，近几年来，随着该地区采用磁法测量找磁铁矿床取得了巨大的找矿成果。叶里克铁矿为2008年在对1∶5万航磁异常点C-1200、C-1201及C-1202时首次发现，目前已是该成矿带中重要矿床之一，该矿床是一个工作条件恶劣、积雪和冰积物覆盖严重的一个典型矿区，根据2010年～2014年期间已开展的不同来源资金地质项目所取得的资料成果，对其采用磁法分析结合钻探验证的方法，成功解决了在矿体评价过程中由于地表覆盖严重而引发的一些问题，现将其工作经验总结出来，以供周边铁矿区在今后工作中参考。

图1　叶里克铁矿区地质简图

1　矿区地质特征

叶里克铁矿床位于赞坎一带铁矿成矿带的北西端，地理坐标极值（80）：东经75°29′55″～75°33′40″、北纬37°19′59″～37°25′59″，处于走克本-老并铁矿的北西走向延伸带上。矿区地质特征如下：

1.1地层

叶里克铁矿区出露地层为元古宙布伦阔勒群（Pt1B）和第四系积物（Q4），见图1。

⑴元古宙布伦阔勒群（Pt1B）：为矿区内主要地层，地层呈北西-南东向展布，倾向北东，倾角35°～45°之间。可进一步划分为a、b、c共3个岩性段：

a岩性段（Pt1Ba）∶灰白色含石英大理岩段，出露在矿区西南角，岩性为灰白色含石英大理岩、石英片岩、石英岩、局部夹角闪片岩。

b岩性段（Pt1Bb）：灰色黑云母石英片岩段，分布于矿区中部，为矿区内的主要含矿地层，Ⅰ、Ⅰ-1、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ号磁铁矿（化）带均分布于该套地层之中。

c岩性段（Pt1Bc）：分布于矿区北东部，以片麻岩增多并且出现变砂岩与b岩性段相区别，岩性为黑云母石英片岩夹少量斜长片麻岩、绿泥石片岩，局部还可见少量角闪石英片岩及变质砂岩。

⑵第四系（Qh）∶分布于叶里克河谷及其两侧的支沟中。

1.2构造

矿区内地层整体呈北东向的单斜构造产出，主要由变质成因的碎屑岩建造组成，其原始构造形态经过区域变质作用彻底改造，难以恢复，一部分属岩浆岩成因的片岩中可见有变余花岗结构。破坏性构造仅在局部见有小型节理和断裂，矿区内未见大规模的断层和褶皱等构造，岩层中小褶皱等变形构造发育，岩石中长英质脉体呈不规则肠状或拉断成石香肠状。

1.3侵入岩及脉岩

矿区内侵入岩种类较单一，主要为燕山期的花岗岩，在矿区北部及南部有少量出露，岩性为中-细粒二长花岗岩和正长花岗岩。花岗岩侵位占据了部分磁铁矿体层位，侵位处铁矿体熔融分散，在岩体内形成富铁矿团块，主要对磁铁矿层起破坏作用。在局部地段，花岗岩外接触带铁矿层产生矽卡岩化，使铁矿石中铁质重新分配，矿石品位变富。

脉岩主要有阳起石绿帘石岩脉、辉石岩脉和石英脉，规模较小，呈小透镜体状，似脉状顺层或沿裂隙侵入灰色黑云石英片岩段（Pt1Bb）中，次生裂隙具褐铁矿化、黄铁矿化等。

2　矿区1∶1万高精度磁场特征

1∶1万高精度磁法测量成果显示，矿区内共圈定了南北两条磁异常带，呈南正北负相伴出现，总体上以正异常为主，异常带与地层走向基本一致。北异常带长约4 500 m，宽350～1 100 m，正磁异常连续性较好，峰值在4 501～8 784 nT之间；负磁异常主要呈断续分布，峰值在-547～-2 428 nT之间，磁异常局部聚合或分叉，对应于C-1200航磁异常区的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号铁矿带；南异常带长约6 400 m，宽150～ 650 m，中部正负磁异常连续性好且异常强度高，在北西和南东两端正负磁异常为断续分布，且磁异常强度相对较低，正异常峰值一般在1 866～10 469 nT之间，负异常峰值在-543～-1 191 nT之间，对应于C-1201航磁异常区的Ⅳ号铁矿带和C-1202航磁异常区的Ⅵ、Ⅶ号铁矿带。

磁铁矿化往往集中出现于磁场发生突变处，矿化地段的磁场值相对其它正常地层或岩体高出近10-100倍以上，由于矿化富集的不均匀性，使得矿区内布伦阔勒群地层中的磁场值分布较乱。但总体上叶里克矿区的磁场分布特征与地质构造分布特征一致，套合好，大部磁异常带幅值大，且正负异常伴生，异常跨度大，往往引起磁异常的磁铁矿（化）体为埋深较大、延伸大，找矿前景好。

图2　叶里克铁矿区北磁异常带81～15线矿体与磁异常平面分布图

3　矿体评价中的磁异常分析应用

叶里克矿区地形及交通条件差，海拨约4 800～5 450 m之间，地表积雪覆盖严重，基岩及矿体直接露头少，地表探槽工程无法达到地质目的，若采用单一的地质方法在矿区填图及探矿工程布设、施工等相关的矿体评价较困难，容易造成漏矿现象，在采用地质结合磁异常特征分析的方法应用到矿体评价中去，上述问题就会得到很好的解决，具体方法如下：

由矿床成因为沉积变质型可知：矿化体主要呈层状顺层分布，其产状与地层保持一致，从理论上矿体在走向延伸上相对较稳定。在查明矿区地层的总体大致产状的基础上，矿体的大致产状基本确定，但矿体沿走向及倾向上延伸的规模却无法确定。2009年，叶里克铁矿在最初开展矿点检查进行矿区大比例尺填图时，只能根据地表有限的几个零星矿体露头，结合矿床勘查类型有效工程间距200 m的一半进行推测，其规模一般都比较小。2010～2014年期间，在叶里克铁矿区范围开展了系统的1∶1万高精度磁法测量工作，根据地磁异常南北带连续分布的特征，结合地表矿化和围岩蚀变特征，在矿区内圈定了铁矿化带六条。2013年，矿区已开展的矿体评价工作主要集中于磁异常北带的北西端，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号带主要勘查线上实施地质-磁法综合测量，利用磁法反演分析的方法确定磁性体是否存在，再用钻探工程验证，然后对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号铁矿带已有矿体进行了重新圈连，利用总结的方法经验，对未施工钻探工程的Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ号带的矿体进行了重新圈定。2014年，叶里克铁矿区利用地质和物探相结合的方法共圈定了铁矿体20条，并初步求得333+334铁矿石资源量7 090.73万吨，比2009年单凭地质方法圈定矿体估算的资源量4 702万吨增加了2 388.73万吨，大大的提高了矿石资源量规模。叶里克铁矿区利用磁异常分析主要实例如下：

3.1Ⅰ号矿带磁异常分析

Ⅰ号矿带位于叶里克矿区磁异常北带的北侧，基本沿正磁异常带分布，长4 527 m，宽18～280 m，正磁异常正极值一般在1 420～8 784 nT之间，负极值一般在-508～-2 056 nT之间，围岩为斜长角闪片岩、黑云母石英片岩、阳起石绿泥石岩。磁铁矿在其中呈条带状、浸染状、星散浸染状分布，以浸染状为主。在Ⅰ号矿带北西端的89～23线之间圈定了2条磁铁矿体，编号为Ⅰ1、Ⅰ2，见图2。这两条矿体地表仅在81线、63线及43线附近有矿体出露，并实施了探槽控制，从39线往南东到23线之间、81线向北西到89之间均无矿体露头和无法施工探槽，最初从地质角度上根据产状从81线～43线之间圈连了两层长度基本相等的矿体，但根据磁异常平面图上，除了在55线～47线的中间磁异常断开以外，从89线～23线之间磁异常呈两段连续稳定分布，根据磁法反演分析，Ⅰ号矿带在磁异常明显部位其深部对应存在有稳定的磁性体，经施工钻孔验证在磁性体部位均见到了矿体或矿化体，见图3和图4，反映了71线和23线勘查线剖面中地磁异常、反演磁性体及矿（化）体的对应关系。

经施工钻孔验证，圈定Ⅰ1号矿体长约566 m、Ⅰ2号矿体长约1 880 m。经过对磁法分析提供的参考，使得Ⅰ号矿带的Ⅰ2号矿体从原来的81线向北西外推了200多米，以及从43线向南东外推了约600多米，大大的扩大了矿体的规模。

图3　叶里克铁矿区北磁异常带71线拟合磁性与矿体关系示意图

图4　叶里克铁矿区北磁异常带23线拟合磁性体与矿体关系示意图

3.2Ⅱ号矿带磁异常分析

Ⅱ号矿带位于磁异常北带的中部、Ⅰ号矿带的南侧，该矿带基本上是沿正磁异常带分布，长3 829，宽48～242 m。在Ⅱ号矿带北西端的81线～39线之间圈定了3条磁铁矿体，编号为Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3，这三条矿体地表仅在63～43线之间断续可见零星露头，在该区段已施工了4条探槽控制矿体，因地形原因，Ⅱ号矿带在81、71、31、23线等处完全被坡积物及洪冲积物覆盖，从磁异常分布图上显示，Ⅱ号矿带从89线～39线之间磁异常呈连续稳定分布，在89、81线地表无法施工槽探工程，39线施工无法达到地质目的，经采用磁法反演分析，Ⅱ号矿带在81线、39线的相应位置存在有稳定的磁性体，而89线处磁性已趋向尖灭，除了89线无法施工钻孔、81线施工钻孔深度不够以外，经后期钻探工程验证，在71、63、55、47、39线钻孔中均在Ⅱ号矿带反演的磁性体附近见到了矿（化）体，而Ⅱ号矿带在31～23线之间为较低的正异常，钻孔中相应的只发现了少量微弱的磁铁矿化。

综合地质、物探方法最终圈定Ⅱ1号矿体长约651 m、Ⅱ2号矿体长约506 m、Ⅱ3号矿体长816 m。Ⅱ号矿带依靠磁异常分析及钻孔验证，使得Ⅱ1号矿体由63线沿走向往北西方向多延长了100多米、Ⅱ2号矿体则由63线沿走向往北西方向多延长了约300 m，不同程度的扩大了矿体的原有规模。

3.3Ⅲ号矿带磁异常分析

Ⅲ号矿带位于磁异常北带的南部，Ⅱ号矿带的南侧出露，该矿带基本上是沿正磁异常带分布，长3 332 m，宽4.5～63 m，圈定了3条磁铁矿体，编号为Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅲ3，此三条矿体地表残坡积物覆盖严重，仅在45～29线之间有零星矿体露头，分别在45、43、29线上施工了3条探槽控制，其余地段无法施工探槽或达不到地质目的，从磁异常分布图上显示，Ⅲ号矿带在55～39线之间为强正磁异常分布，在31～15线之间为低缓正磁异常分布，经磁法反演分析，Ⅲ号矿带在55～39线之间存在有较稳定的板状磁性体，在31～15线之间反演出的磁性体或规模小或埋深大，其特征难以确定，经后期钻探工程验证，Ⅲ号矿带分别在55、47、39、15线上的钻孔中在反演的磁性体附近见到了矿（化）体，而在23线钻孔中只在相应位置见到较弱的磁铁矿化。

Ⅲ号矿带依靠磁异常分析及钻孔验证，使得Ⅲ1、Ⅲ2号矿体由47线往北西方向分别外推延长了300 m 和200 m左右，Ⅲ3号矿体由29线往南东方向外推延长了约400 m，不同程度的扩大了矿体的规模。

4　结语

通过对叶里克铁矿区已开展的矿体评价工作，综合地质特征、磁法特征及工程验证结果分析，取得一些经验认识如下：

⑴正磁异常呈带状分布，特别是峰值呈带状分布的地段均为磁铁矿引起，磁异常带的长度基本上就是磁铁矿化体的长度。异常对应磁性体近地表露头ΔT值有两个区域：当磁性体近地表覆盖小于30 m时，ΔT值一般在2 000～4 000 nT之间；如磁性体近地表处覆盖大于100 m时，其值明显减小，ΔT值一般在1 000～2 000 nT左右。

⑵磁铁矿近地表露头常发育于磁异常带峰值北侧约50 m处，倾向北东，对异常查证时，钻探工程布设应至少远离峰值100 m以上为好。

⑶如异常具明显的峰值带，特别是北侧伴生有负异常地段，正异常ΔT值只要大于500 nT就有可能为磁性体引起，其值的大小常由近地表处覆盖深度决定，利用磁法反演推导出的磁性体只能指示相应大致位置存在磁铁矿化。

经过叶里克铁矿区已开展的工作实践证明，在地表覆盖严重、矿体露头差及地表槽探工程施工难以达地质目的的条件下，采用磁法分析结合钻探验证的方法，在矿体评价工作过程中为矿体推测圈连、钻探工程的布设施工等提供很好的参考作用。

参考文献

［1］中国国土资源航空物探遥感中心.塔什库尔干地区1∶5万航磁调查报告［R］.2008.

［2］新疆矿局第二地质大队.新疆塔什库尔干县赞坎-苏巴士一带1∶5万航磁勘查异常查证报告［R］.2010.

［3］新疆地矿局第二地质大队.新疆塔什库尔干县叶里克铁矿区南带普查报告［R］.2012.

［4］新疆地矿局第二地质大队.新疆塔什库尔干县叶里克一带铁矿预-普查报告［R］.2013.

［5］新疆地质调查院，新疆地矿局第二地质大队.新疆塔什库尔干县塔哈希-叶里克一带航磁异常查证报告［R］.2014.

［6］新疆地矿局第二地质大队.新疆塔什库尔干县叶里克铁矿普查报告［R］.2015.

［7］新疆地矿局第二地质大队，中国科学院地质与地球物理研究所.新疆塔什库尔干铁矿带成矿环境及找矿预测科研报告.2015.

［8］新疆地矿局第二地质大队.新疆塔什库尔干县叶里克一带铁矿预查总结报告.2009.

收稿：2016-03-09