中国冶金地质总局内蒙古地质勘查院内蒙古呼和浩特010071
摘要：山西省灵丘铁矿区内地表大部分为黄土覆盖，地表有近300m覆盖层，通过岩、矿石的不同磁性差异和磁测剖面的定量计算,利用GeoExpl软件、SURFER软件和MAGPGIS软件绘制磁力异常ΔT剖面图、平面等值线图和平面剖面图,分析盖层下存在磁性体的可能,并最终得到工程验证,从而说明高精度磁测针对有覆盖的铁矿依然是直接而有效的方法。
关键词：磁异常数据处理盖层下寻找铁矿
0引言：
灵丘县铁矿普查区位于五台山、太行山和恒山交汇处，地势较平坦，属中山区，区内地表大部分为黄土覆盖。工作区东北角及东部有上元古界长城系白云岩出露。测区南侧发育唐河。矿区内大小沟谷纵横，沟谷中溪流属间歇性水流，它们分别汇集于矿区东、西、南部，全都注入唐河，溪流流量大小随降雨量而变化。
该矿区也曾做过大量的地质物探工作，1959年，该区做了1/20万航空磁测。通过工作，圈出了磁异常范围，同年原地质部航空物探907队进行了地面踏勘检查，推断为隐伏鞍山式铁矿引起。也对航磁异常进行了剖面检查，做了9条磁测剖面，推断磁性体埋深350-400m，为隐伏鞍山式铁矿引起（1966年，原山西地质局物探队）。2007年我院在区内进行普查工作，经钻探已经验证了铁矿体的存在。
1工区地质概况
在工作区东北角及东部边界出露有小面积的上元古界长城系高于庄组白云岩。根据钻探揭露，覆盖层下部为太古界五台群金刚库组变质岩类夹薄层磁铁石英岩。区内出露及揭露地层由老至新依次为：上太古界五台群金刚库组（Ar13j）、上元古界长城系高于庄组（Chg）、第四系（Q），区内地表大部分为第四系覆盖，主要构造发现于白云岩区：东北角发育有北西向正断层一条，产状113°∠65°；东部边界发现两条北西向正断层；中部靠东发现两条较小的北西向性质不明断层。因所见断层均处于老变质基底之上的长城系盖层，对铁矿体的赋存没有影响。
本区处于区域褶皱构造向斜附近，根据工程验证结果推测处于向斜北翼，本区铁矿体的赋存状态很可能受该向斜控制，在深部对成矿更为有利，但也可能因局部受力不均造成矿体连续性较差。
2资料的推断解释
在测区范围内圈出以200nT等值线闭合的磁异常。异常总体走向NE50°，曲线形态南东侧较北西侧宽缓，其两翼距中心2Km附近均出现微弱负异常（-25nT）。异常以京原铁路线为界，可自然地分为以600nT等值线闭合的2个磁异常。表1是该区岩矿石标本测定结果，可以看出，该区铁矿具有强磁性，围岩的磁性相对较弱，为本区利用磁法寻找磁铁矿提供良好的地球物理前提。该异常平面形态、位置、规模均异常总体呈长椭圆形，曲线宽阔平缓，南东侧略缓于北西侧，结合以往钻探揭露地质情况，推测异常由磁铁矿体引起，矿体产状与围岩（地层）一致，倾向南东，倾角约80°，埋深270-350m。
剖面磁异常曲线的正演拟合和反演计算是利用GeoExpl软件，对地下三维空间分布的三维场源体的形态与物性进行计算解释，主要是利用似二度棱柱体的三维空间组合来最大限度的逼近实际的三维场源体，以达到进行平面异常三维解释的目的。其中正演计算是利用给假设的地下三维地质体赋磁化强度值以到达用计算曲线拟合实测曲线的目的；而反演计算是利用实测曲线给假设的地质体赋磁化强度值，通过计算的磁化强度与实测岩石物性标本的磁化强度值的相互比较、取舍，结合地质体的三维形态最终达到平面异常三维推断解释的目的。计算过程中，正、反演计算往往是一起进行的。
图201线剖面正反演解释计算图
01线剖面选取1200号点至1050号点共1500米做了正、反演计算（如图2）。图中中间红色矿体为2007年普查期间钻孔中所见矿体，两侧为推测矿体。根据2007年普查期间钻孔内岩石物性标本的测定数据反映，铁矿体的磁化强度大致在5000-14000（单位为10-2A/m，下同）范围内，均值为8300；围岩的磁化强度从50-800不等。第四系覆盖层赋值5，各矿体间土黄色夹层根据ZK3001与ZK3002所揭露的岩层情况，按照角闪片岩类赋磁化强度值800，铁矿体和其它围岩分别赋以8300和500的磁化强度值来进行磁异常曲线的正演拟合。经过正演拟合，发现磁异常曲线峰值左侧曲线拟合较好，峰值右侧计算数据比实测数据略低，二者不能完全拟合。经反演计算，为三条矿体中的靠右侧两条与右半部分围岩重新赋值，其中铁矿体赋值10000，围岩赋值333，在实测物性标本的磁化强度范围内，计算曲线与实测曲线也基本拟合。
通过正、反演计算，推断存在倾向南东，倾角70-75°，厚度8米到30米不等的三条铁矿体，矿体头部埋深在300-350米。
3分析与结论
通过灵丘铁矿区高精度磁测结果分析，在推断、计算的磁性体部位已见到磁铁矿(化)体,使磁异常得到验证,即磁异常是由深部(盖层下)磁铁矿体引起。在盖层下地层中的预计见矿部位见到磁铁矿体及矿化,说明了在盖层下利用磁法找矿的有效性和推断解释的可靠性。
参考文献
[1]《山西省代县-灵丘地区航空物探（磁）勘查成果报告》(1995-02)
[2]《山西省灵丘孤山铁矿普查项目高精度磁测工作报告》（2011-12-02）
[3]《地面高精度磁测技术规程》DZ/T0071-93