马鞍山市大安山矿区高精度重力勘探研究

　　测区位于安徽省当涂县境内，大地构造位置处于扬子准地台下扬子台坳带宁芜火山岩盆地中段的藏汉背斜，区内褶皱断裂构造发育，岩浆活动强烈且本区还出露大量的与成矿关系非常密切的中三叠系黄马青组地层。区域内褶皱有当姑背斜、藏汉背斜等。当姑背斜两翼又有次一级构造发育，西翼有和睦山～长岭背斜。东翼有白象山背斜。这些背斜与该区成矿关系极为密切。区内大、中型铁矿，如白象山铁矿、和睦山铁矿等均位于背斜核部。

　　通过对重、磁力异常的定性解释和综合分析，筛选出有望矿异常，然后对其进行正、反演剖面定量计算。本区将磁力化极上延500m作为背景场，磁力化极减去磁力化极上延500m作为剩余(局部)场。重力以布格重力场上延200m作为背景场，布格重力场减去区域场作为剩余(局部)场。结合地表地质情况及收集地质资料，初步建立大致的地质-地球物理模型，然后进行重磁正、反演，拟合异常，反复修改模型，直至模型正、反演结果与重、磁力剩余(局部)异常都较吻合为止。

　　一、地质地球物理模型

　　以物性为基础，结合地质资料、重磁场分布特征，建立地质-地球物理模型。由第三章中对岩矿石的密度、磁性特征分析可知，磁铁矿具有强磁性、高密度的特征，而围岩一般为弱或无磁性，部分为中弱磁性特征，故矿与围岩的密度差达1.0g/cm3。据此，将本区的地质地球物理模型，模型特点为：在围岩与岩体接触带部位赋存矿体，在矿体上方出现峰值很高的磁异常、高极化率异常、低阻异常、微弱(相对幅值较小)的重力异常。若是弱(或无)磁性的其它多金属矿时，则高磁异常不存在，但其它异常仍然不变。

　　当矿体埋深较大时，地面反映为低缓的局部的异常。

　　二、找矿标志

　　①接触带标志

　　区内铁矿体位于岩体与碎屑岩地层接触，ZK002钻孔磁铁矿体即产于此类接触带上。因此，接触带附质是寻找磁铁矿的重要标志。

　　②物探异常标志

　　磁铁矿具有强磁性，能引起高磁异常，以往及本次勘探结果均表明铁矿与磁异常对应关系较好。故磁力高异常是指示磁铁矿体的重要标志。此外，多金属矿体往往会有低阻、高极化异常标志。当矿体规模较大时，则才会有一定幅值的重力高值异常显示。

　　长期以来，信号处理中用于频谱分析和滤波方法的最基本工具是傅氏分析。傅氏变换的信号特征是整个信号或某一段信号的总体特征，对信号的局部性特征反应较差。窗口傅氏变换虽然较好一些，但由于频率增加，窗口的大小、形状均不变，即空间分辨率不变，难以得到推广。而小波变换具有变焦性，当频率变化时，窗口面积不变，但其形状有了改变，即当频率低时，窗口较宽，空间分辨率较低，当频率升高时，窗口变窄、变高，空间分辨率增加，具良好的局部化特征。实际处理时，可以通过阶数大小控制频率， 从而改变窗口大小，得到相应频带上局部化了的异常。

　　(1)、小波变换的原理

　　一个二维重力异常可以表达为一个四阶逼近A4f及一阶、二阶、三阶和四阶四个细节(即D1f、D2f、D3f、D4f)所构成，这也就是重力异常多重分解。通过理论还证明了，离散的二维小波变换产生的低阶小波细节具有尺度不变的特征。它们不随小波变换的总阶数改变而改变，总阶数的增加仅仅是增加了高阶小波细节的个数和改变了最后一个高阶的逼近。因此我们可以根据地质目标来组合小波细节，选择合适的高阶逼近，来实现由地质意义的分解。

　　构造一个三层的模型，浅层是5个0.5×0.5×0.5km的立方体，上顶埋深0.25km，密度差0.1g/cm3;中间层地质体长4km，宽2.5km，厚0.5km，上顶埋深4km，密度差0.1g/cm3;下层地质体长20km，宽15km，厚2km，上顶埋深15km，密度差0.2g/cm3。理论模型小波处理的结果：前四阶细节的和很好地反映了浅层地质体的异常，五阶细节和五阶逼近的形态与理论场异常形态相接近，五阶逼近能很好地反映深部地质体的异常。

　　根据重力异常和磁力异常小波变换综合分析结果如下：

　　1、由实测重力异常上延200m后重力场特征(图5-3)可知：本区中部主要是基岩隆起，其隆起范围与图5-3中天兰色虚线范围相当;

　　2、从磁力异常小波变换2阶细节异常可知：图中中、西部2条呈北北东向异常带，反映浅部磁性地质体(中性侵入岩)沿二条北北东向断裂由深向浅侵入到地表，中部异常带分6个局部磁力高异常，西部异常带分4个局部磁力高异常，这些局部磁力高异常反映浅部为磁铁矿化矽卡岩或小矿体的分布特征;

　　3、从磁力异常小波变换3阶细节异常可知：图中西部仍有3个局部磁力高异常，而中部变为一条呈北北东向磁力异常带，这些反映西部地下仍有3支闪长岩小岩株分布，而中部地下仅有1支呈北北东向的、狭长条状闪长岩株分布;

　　4、从磁力异常小波变换4阶细节异常可知：图中西部仅有1个局部磁力高异常，而中部变为一条呈北北东向宽条带状磁力异常带，这些反映西部深处有1个闪长岩墙分布，而中部深处也有1支呈北北东向的、宽条状闪长岩墙分布;

　　5、综上所述，根据重磁异常综合分析结果，重力异常主要反映本区中部基岩呈北北东向分布的大隆起构造;而磁力异常反映本区中西部有二条闪长岩株存在，西部岩株由北向南、由深部向浅部沿北北东向断裂侵入，深部为一个岩墙、中部分3个岩株、浅部分为4个小岩株;中部闪长岩株：沿北北东向断裂侵入，深部为一个宽度较大的岩墙、中部为1个狭长形的岩墙、浅部分为6个小岩株。

　　三、成矿地质特征及成矿预测

　　经对本地区的成矿地质条件分析、并与其邻区的白象山矿区进行对比，从而确定其具有找矿潜力。白象山式铁矿的铁矿体产于或黄马青组下段的砂页岩及白云质灰岩中，或砂页岩与白云质灰岩的接触带上，或砂页岩、白云质灰岩与闪长岩接触带的正带、内带及外带上。后者往往赋存着大、中型矿体。黄马青组下段的岩层中分布的小矿条，往往预示着下部大矿体的存在。

　　有望异常的筛选;按照地质-地球物理模型及找矿标志，对本次重磁普查中所发现的异常进行筛选，在定性分析的基础上，把那些认为是磁性岩性(地层)引起的异常予以剔除，而认为可能与矿有一定关系的异常加以归类。计有以下四个有望矿磁力异常，即：M241-1、M263-2-4、M263-2-1、M263-2-3;与之相对应的重力剩余(局部)异常为△G1、△G4、△G4、△G6;二者为同源异常。其中M263-2-3为已知磁铁矿引起(ZK002钻孔)，△G6也与其有关。这些重磁异常大多处在黄马青组砂页岩、白云质灰岩与闪长玢岩的接触带上，具有较好的成矿背景和地质条件。因此，认为这几个重磁异常对于找多金属矿而言，具有一定的意义，应予重视。

　　上述磁力化极异常，重力剩余(局部)异常即为找矿靶区，从中进一步择优，应首选位于接触带附近的重磁异常，如M263-2-4、M263-2-1，因为成矿条件更有利;故建议在上述2个重磁异常处，布置钻井进行深部找矿工作;据说黄梅山铁矿在重力异常附近施工2801井，在深部1200米左右见到铁矿，说明中部闪长岩株在深部有东接触带，并有矿化活动，应是成矿有利地段。

　　另外，建议在上述重磁异常处，布置电法(激电与电阻率测深)及化探次生晕综合剖面，进行综合找矿。

期刊VIP网，您身边的高端学术顾问

文章名称： 马鞍山市大安山矿区高精度重力勘探研究

文章地址： http://www.qikanvip.com/dizhikuangchan/2374.html