“在最新的1∶2.5萬(wàn)高精度航磁測(cè)量成果基礎(chǔ)上怀偷，采用化極宠叼、延拓、小波多尺度分解芜赌、徑向功率譜分析等方法仰挣，對(duì)冶山鐵礦一帶航磁異常進(jìn)行了處理。重新厘定了冶山鐵礦的成礦母巖—冶山巖體的分布及延深较鼓，新厘定分布范圍約為出露區(qū)的70倍椎木，推測(cè)延深在4000m以上。分析認(rèn)為博烂，冶山鐵礦區(qū)礦體埋深主要在220m~860m香椎，1300m深度以下基本無(wú)礦體存在。在礦區(qū)外圍圈出10個(gè)找礦有利異常禽篱，其中北礦段北西方向的5個(gè)異常推測(cè)為礦致異常畜伐，具備良好的找礦潛力;鐵石崗礦段南西方向5個(gè)有利異常主要由輝石二長(zhǎng)巖和閃長(zhǎng)巖引起，但其中仍可能有鐵磁性礦產(chǎn)存在躺率。”

冶山鐵礦區(qū)位于蘇玛界、皖交界一帶万矾，隸屬于南京市六合區(qū)冶山鎮(zhèn)管轄。冶山鐵礦何時(shí)發(fā)現(xiàn)已無(wú)從考證慎框，從上世紀(jì)50年代末起良狈，地質(zhì)、冶金笨枯、石油薪丁、煤炭等部門(mén)相繼在該地區(qū)開(kāi)展較為系統(tǒng)的研究和找礦工作。這些工作針對(duì)該地區(qū)地質(zhì)成礦條件馅精、找礦標(biāo)志严嗜、找礦方向進(jìn)行了總結(jié)和論述，對(duì)找礦工作起到了重要的指導(dǎo)作用洲敢。

至今漫玄，圍繞冶山鐵礦已發(fā)現(xiàn)老山鐵礦、小廟陳鐵礦压彭、橫山鐵礦睦优、金牛山鉛鋅礦等多個(gè)小型鐵多金屬礦床(點(diǎn))，顯示該地區(qū)仍存在較大的成礦潛力壮不。但目前仍存在的問(wèn)題有兩個(gè):

一是以往大比例尺地磁工作由于年代較久刨秆，精度較低，且施工單位分散忆畅、施工地區(qū)分散，數(shù)據(jù)難以綜合利用尸执、彼此銜接家凯，致使遺漏了部分磁異常;

二是受該區(qū)地表廣泛覆蓋的影響，對(duì)冶山鐵礦成礦母巖-冶山巖體的分布及延深情況不明如失。

航空高精度磁測(cè)具有探測(cè)精度高绊诲、受地形影響小、快速高效的特點(diǎn)(周道卿等褪贵，2013)掂之，我們利用最新的1∶2.5萬(wàn)高精度航磁獲取異常，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行各種轉(zhuǎn)換處理脆丁，分析了該地區(qū)航磁異常特征世舰，結(jié)合地質(zhì)和地磁資料，重新厘定了冶山巖體的范圍槽卫，探討了冶山鐵礦及其周邊地區(qū)找礦潛力跟压，以期為該地區(qū)新一輪的找礦工作提供地球物理依據(jù)。

01

地質(zhì)及地球物理特征

【區(qū)域地質(zhì)特征】

研究區(qū)大地構(gòu)造位置上處于揚(yáng)子陸塊下?lián)P子地塊蘇皖前陸盆地內(nèi)(潘桂棠等歼培，2009)震蒋，位于江浦-天長(zhǎng)隆起帶中段之六合-冶山隆起帶北東端(江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局茸塞，1984;安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1987)查剖，區(qū)域上主要發(fā)育NW向钾虐、NE向兩組斷裂，它們是區(qū)域上主要的控巖笋庄、控礦(圖1)效扫。

圖1 冶山地區(qū)大地構(gòu)造略圖

1-斷裂;2-省界;3-居民點(diǎn);4-山;5-鐵礦;6-多金屬礦

蘇皖前陸盆地西鄰張八嶺隆起，二者以黃(栗樹(shù))-破(涼亭)斷裂為界无切，沿?cái)嗔寻l(fā)育卷入前震旦系逆沖褶皺構(gòu)造帶(許志琴荡短，1987;仲文斌等，2014)哆键。盆地以震旦系變質(zhì)巖為基底掘托，區(qū)內(nèi)僅在冶山一帶零星出露，其屬“崆玲-董嶺型(江北型)”籍嘹，并普遍發(fā)生混合巖化作用闪盔，是強(qiáng)烈變形和輕度變質(zhì)的(常印佛等，1991;康永成等辱士，1998;吳根耀等泪掀，2002)。

成礦區(qū)劃上颂碘，研究區(qū)處于長(zhǎng)江中下游鐵銅硫金成礦帶沿江Cu-Fe-Au-多金屬-硫成礦亞帶(徐志剛等异赫，2008)，屬六合鐵銅成礦遠(yuǎn)景區(qū)头岔。區(qū)內(nèi)成礦類(lèi)型為接觸交代(矽卡巖)型塔拳，該類(lèi)礦床成礦與中酸性巖漿巖，碳酸鹽巖圍巖密切相關(guān)峡竣，礦體主要受侵入巖與圍巖接觸帶靠抑、圍巖層理、裂隙及層間破碎帶适掰、褶皺構(gòu)造颂碧、捕擄體構(gòu)造等的控制(翟裕生等，2011)类浪。

【礦區(qū)地質(zhì)特征】

冶山鐵礦包括北礦段载城、東礦段和鐵石崗礦段，其中東礦段還產(chǎn)有江蘇省內(nèi)目前發(fā)現(xiàn)的唯一內(nèi)生硼礦床(魏芳等费就，2012;孫淺个曙，2013)。

礦區(qū)及其外圍被中、新生界廣泛覆蓋垦搬，新近紀(jì)火山巖十分發(fā)育呼寸。礦區(qū)出露上震旦統(tǒng)陡山沱組、燈影組猴贰、下寒武統(tǒng)幕府山組对雪，巖性主要為白云巖、灰?guī)r米绕，夾硅質(zhì)瑟捣、泥質(zhì)條帶，散布于九頭山-小廟陳-冶山-金牛山-鐵石崗-橫山一帶栅干，四周多被燕山晚期侵入巖體所占據(jù)迈套，實(shí)為巖體的殘留頂蓋或捕虜體(圖2)。該巖體亦稱冶山巖體碱鳞，巖性為花崗閃長(zhǎng)巖桑李、石英閃長(zhǎng)巖，在南部金牛山一帶零星出露窿给，巖性以輝石二長(zhǎng)巖贵白、閃長(zhǎng)巖類(lèi)為主。

礦區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造為總體走向60°~70°的冶山復(fù)式背斜崩泡，其被多條斷裂組成的冶山斷裂組切割禁荒，并被巖體侵吞得很不完整。冶山斷裂組由多條大致平行的走向逆斷層組成角撞，斷裂走向50°~60°呛伴，是冶山鐵礦的控巖、控礦構(gòu)造谒所。

冶山鐵礦屬典型的矽卡巖型礦床磷蜀，礦體產(chǎn)于冶山巖體與碳酸鹽巖接觸帶，尤其在沿層間軟弱帶灌入的“舌狀”巖枝的根部和內(nèi)凹部位往往賦存有富大礦體百炬。礦體具有良好的蝕變分帶，主礦體多賦存于綠泥石透輝石矽卡巖污它、金云母透輝石矽卡巖剖踊，也有賦存于蛇紋石透輝石矽卡巖中。

目前衫贬，北礦段標(biāo)高在-310m以上礦體基本采完德澈，-310m以下共圈出鐵礦體7個(gè)(1個(gè)主礦體，6個(gè)小礦體)固惯，主礦體呈透鏡狀梆造，總體走向300°~340°，傾向SW，傾角25°~65°镇辉，延深55m~160m屡穗，最大延長(zhǎng)200m，平均厚度為18.70m;東礦段標(biāo)高在-25m~-70m共有鐵礦體14個(gè)忽肛，包括4個(gè)主礦體村砂，10個(gè)小礦體，主礦體中規(guī)模最大的礦體籽腕，賦存標(biāo)高-60m~-70m以下飞蛹，總體走向EW向冗茸，傾向N，傾角40°~75°评腺，延深10m~20m，最大延長(zhǎng)200m淑掌，平均厚度11.50m蒿讥。

鐵石崗礦段礦體產(chǎn)于輝石二長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖內(nèi)帶锋拖，標(biāo)高-150m以上礦體已基本采完诈悍，-150m~-250m共有鐵礦體6個(gè)(2個(gè)主礦體，4個(gè)小礦體)兽埃，總體走向70°左右侥钳，傾向SE，傾角75°~85°柄错，局部直立舷夺，甚至反傾，平均厚度在6m售貌。

【巖(礦)石磁性特征】

由礦區(qū)巖(礦)石磁定向標(biāo)本測(cè)量結(jié)果(表1)可知给猾，磁鐵礦磁性最強(qiáng)。冶山巖體中矽卡巖化閃長(zhǎng)巖颂跨、輝石二長(zhǎng)巖磁性較強(qiáng)敢伸，巖體中的酸性巖部分磁性較弱。中恒削、新生界沉積碎屑巖為無(wú)磁性池颈，但部分橄欖玄武巖、玄武玢巖等基性火山巖類(lèi)磁性較強(qiáng)钓丰。這為高精度航磁測(cè)量奠定了地球物理基礎(chǔ)躯砰。

02

航磁異常特征分析

航磁測(cè)量比例尺1:2.5萬(wàn)(線距250m，測(cè)線方位315°)携丁，采樣點(diǎn)距為7m~8m琢歇，采用直升機(jī)飛行，飛行高度在80m~100m。對(duì)ΔT磁異常做化極李茫、解析揭保、延拓等常規(guī)處理∮渴福化極磁異常能夠消除斜磁化影響(王紀(jì)恒掖举，1993);對(duì)化極異常進(jìn)行不同高度的解析延拓可以反映深部磁源體的異常特征(朱琳等，2008)娜庇。此外塔次，利用徑向?qū)?shù)功率譜法可以對(duì)磁源體埋深進(jìn)行估算(黨月輝，2008)名秀。

圖2 冶山地區(qū)地質(zhì)略圖

1-第四系;2-古近系;3-白堊系;4-侏羅系;5-下寒武統(tǒng)幕府山組;6-下震旦統(tǒng)陡山沱組;7-下震旦統(tǒng)燈影組;8-花崗閃長(zhǎng)巖;9-石英閃長(zhǎng)巖;10-輝石二長(zhǎng)巖;11-斷層;12-礦區(qū)范圍;13-鐵礦;14-多金屬礦;15-居民點(diǎn)及山;16-湖泊

表1 研究區(qū)巖(礦)石磁參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

圖3 推斷冶山巖體范圍

a-航磁ΔT異常;b-航磁化極ΔT異常;c-上延3000m航磁ΔT異常;d-推斷巖體范圍;1-巖體出露范圍;2-推斷斷裂;3-新推斷巖體范圍;4-居民點(diǎn)

【冶山巖體空間分布范圍厘定】

前已述及励负，冶山巖體為區(qū)域內(nèi)鐵及多金屬礦產(chǎn)的成礦母巖，其大部呈隱伏狀態(tài)匕得，不連續(xù)出露面積僅約7km2(圖2)继榆。

從區(qū)域航磁異常圖上看(圖3)，區(qū)內(nèi)以-80nT~-40nT的負(fù)場(chǎng)為背景汁掠，為中略吨、新生界沉積蓋層的反映。中部天長(zhǎng)考阱、冶山分別出現(xiàn)兩處強(qiáng)磁異常區(qū)十分醒目翠忠，異常強(qiáng)度多在200nT~450nT，前者呈圓狀乞榨，面積較小秽之，后者呈團(tuán)塊狀，它們北側(cè)伴生-200nT~-150nT的負(fù)異常吃既。

化極后考榨，伴生負(fù)異常消失，異常中心向北偏移200m~600m不等鹦倚，兩處強(qiáng)磁異常區(qū)“合二為一”河质，整體呈“葫蘆”狀展布，結(jié)合地質(zhì)背景推斷震叙，該區(qū)域正異常主要為冶山巖體的反映掀鹅。

在它邊部出現(xiàn)多個(gè)點(diǎn)狀、短軸狀捐友、環(huán)狀疊加異常，隨著延拓高度的增加溃槐，疊加雜亂異常逐漸消失匣砖，在上延3000m后，異常形態(tài)渾圓規(guī)整，顯示了冶山巖體深部的航磁特征猴鲫。以化極磁異常外側(cè)梯度變化最大位置圈定了巖體邊界对人，以線性異常梯度、磁場(chǎng)變異帶為標(biāo)志(范正國(guó)等拂共，2010)牺弄，推斷F1、F2宜狐、F3势告、F4及F5等隱伏斷裂，它們是深部主要的控巖斷裂抚恒。

新厘定冶山巖體面積約505km2咱台，是出露區(qū)的70倍，功率譜譜法計(jì)算上延3000m磁異常源似深度為4250m俭驮，可知冶山巖體的下延深度至少在4000m以上回溺。

03

冶山鐵礦一帶航磁特征分析

冶山鐵礦一帶主體為由冶山巖體引起的強(qiáng)正區(qū)域異常。由前面的分析可知混萝，按照成因可將疊加異常分為兩類(lèi):

一是中遗遵、新生代基性火山巖及地表人為干擾引起的異常，這一類(lèi)異常多呈為點(diǎn)狀逸嘀、環(huán)狀车要，分布較為雜亂，如位于橫山東5km的環(huán)狀異常厘熟、鄭集鎮(zhèn)附近的局部異常屯蹦。

二是以冶山鐵礦為代表的礦致異常，這一類(lèi)異常多具有一定規(guī)模绳姨，幅值高登澜，梯度陡，區(qū)域上成帶分布飘庄，但受前者干擾影響脑蠕，深部及外圍礦體引起的相對(duì)弱磁異常則不易識(shí)別。盡管向上延拓可以壓制淺源異常跪削，但延拓高度較低谴仙，則壓制效果不好;延拓高度較高，又會(huì)造成礦致異常信息的丟失碾盐。

小波多尺度分解可以將磁異常較為精細(xì)地分解到多個(gè)不同的尺度上晃跺，相比于空間延拓，可以對(duì)不同深度的場(chǎng)源進(jìn)行分離(劉天佑等毫玖，2007;裴建新等掀虎，2007;路曉翠凌盯，2012)。我們利用該方法對(duì)冶山鐵礦一帶的航磁異常進(jìn)行處理(圖4)烹玉，分析如下:

一階細(xì)節(jié)功率譜分析場(chǎng)源似深度在5m~150m驰怎，盡管包含了淺部礦體的磁異常，但從其磁場(chǎng)特征推測(cè)(圖4b)二打，其主要反映的仍是淺地表的火山巖县忌、人文活動(dòng)等高頻干擾。

二階細(xì)節(jié)場(chǎng)源似深度在220m~860m继效，地表干擾已得到有效壓制症杏，主要反映鐵礦體及巖體中局部磁性增強(qiáng)(圖4c)。北礦段莲趣、東礦段航磁對(duì)應(yīng)近EW向橢圓狀異常鸳慈，場(chǎng)值約200nT，兩側(cè)伴生弱負(fù)磁異常喧伞，表明鐵礦體下延有限;鐵石崗礦段對(duì)應(yīng)北負(fù)南正異常走芋，正異常極大值300nT，負(fù)異常極小值-200nT潘鲫，正負(fù)磁場(chǎng)梯度大翁逞，表明鐵礦體產(chǎn)狀較陡。冶山鐵礦主要賦存在300m~600m溉仑，最大埋深在800m挖函，與這個(gè)深度上的小波細(xì)節(jié)反映的結(jié)果吻合較好。

三階細(xì)節(jié)場(chǎng)源似深度1350m浊竟，鐵礦體的異常已很微弱怨喘，主要反映的是冶山巖體在這個(gè)深度的異常特征(圖4d)，由此推測(cè)埋深在1300m以下存在鐵礦體可能性不大振定。

四階細(xì)節(jié)場(chǎng)源似深度為2500m必怜，已無(wú)鐵礦信息，異常為冶山巖體在深部的磁性增強(qiáng)引起后频，尤其是位于南條山-金牛山—橫山一帶的NEE向帶狀異常仍有清晰的顯示梳庆，反映了巖體南部輝石二長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖等強(qiáng)磁性巖石的航磁特征卑惜。

圖4冶山鐵礦一帶航磁異常及小波多尺度分解結(jié)果

a-航磁化極ΔT異常;b-小波多尺度分解一階細(xì)節(jié);c-小波多尺度分解二階細(xì)節(jié);d-小波多尺度分解三階細(xì)節(jié);1-礦區(qū)范圍;2-鐵礦;3-多金屬礦;4-居民點(diǎn);5-山

【冶山鐵礦及其周邊地區(qū)找礦潛力】

綜合地質(zhì)膏执、航磁異常特征，圈定10處有利異常區(qū)(圖5)露久。其中更米，HC1~HC5等5處礦致異常區(qū)分布在冶山鐵礦北礦段北西側(cè)一帶，表明北礦段深部礦體向NW方向仍有延伸毫痕，推測(cè)礦體埋深主要集中在220m~860m征峦。

鐵石崗礦段南側(cè)的NEE向帶狀強(qiáng)磁異常纸巷，在小波細(xì)節(jié)異常圖上分解為多個(gè)獨(dú)立異常(HC6~HC10)，推測(cè)主要為冶山巖體南緣隱伏輝石二長(zhǎng)巖眶痰、閃長(zhǎng)巖等強(qiáng)磁性巖石引起，但它們周?chē)l(fā)現(xiàn)多個(gè)鐵梯啤、多金屬礦床(點(diǎn))竖伯，因此巖層內(nèi)是否含有鐵磁性礦體還需驗(yàn)證。

以下僅就HC1異常區(qū)進(jìn)行描述因宇，其他異常區(qū)情況見(jiàn)表2七婴。HC1異常區(qū)位于北礦區(qū)西側(cè)，地表未見(jiàn)基巖出露察滑。異常表現(xiàn)為短軸狀疊加特征打厘，極大值為350nT，在2階小波細(xì)節(jié)異常圖上其形態(tài)更為清晰贺辰。后期在該異常區(qū)內(nèi)布設(shè)AA’勘探線進(jìn)行了地面磁測(cè)及鉆孔驗(yàn)證工作户盯，結(jié)果顯示異常由埋深約120m的小型鐵礦體引起(圖6)。

圖5 推斷有利航磁異常區(qū)

1-鐵礦區(qū)范圍;2-鐵礦;3-多金屬礦;4-居民點(diǎn);5-山;6-有利異常區(qū);7-勘探線;8-鉆孔

圖6 AA勘探線綜合剖面

1-第四系;2-鐵礦體;3-白云巖;4-閃長(zhǎng)玢巖;5-石英閃長(zhǎng)巖

表2有利異常區(qū)特征一覽表

04

結(jié)論和建議

(1)對(duì)冶山巖體深部延伸范圍重新厘定結(jié)果顯示饲化，其范圍約505km2莽鸭，下延深度超過(guò)4000m，推斷五條斷裂吃靠，控制了巖體深部的分布硫眨。

(2)利用小波多尺度分解對(duì)冶山鐵礦一帶的航磁異常進(jìn)行了場(chǎng)源分離，結(jié)合功率譜法推測(cè)鐵礦體埋深主要在220m~860m巢块，這與目前鉆孔驗(yàn)證結(jié)果吻合礁阁。推測(cè)埋深1300以下存在鐵礦體的可能性不大。

(3)冶山鐵礦北礦段北西側(cè)圈定5處礦致異常區(qū)族奢，地磁及鉆孔數(shù)據(jù)驗(yàn)證了其準(zhǔn)確性姥闭，表明在它們深部仍存在較大找礦潛力，建議作為下一步重點(diǎn)工作區(qū);鐵石崗礦段南側(cè)的帶狀強(qiáng)磁異常主要為輝石二長(zhǎng)巖歹鱼、閃長(zhǎng)巖引起泣栈，巖層內(nèi)可能還含有鐵磁性礦產(chǎn)，應(yīng)給予重視弥姻。

——張翔南片，王輝，汪遠(yuǎn)志庭敦，劉建軍疼进，陳江源，《高精度航磁資料在冶山鐵礦找礦潛力擴(kuò)大中的應(yīng)用》

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