Question

新疆高寒深切割地区铁矿

Answer 1

我国重点金属成矿区带中有3个成矿带分布在新疆地区。北部是阿尔泰成矿带，包括阿尔泰山区和准噶尔北缘及西北缘一带，属西伯利亚板块阿尔泰陆缘活动带和哈萨克斯坦板块准噶尔微板块区;已划分8个重点成矿远景区，力争成为我国重要铜、镍、铅、锌和黄金基地;已探明有资源储量的铜、铁、铬、金等矿种49种，大中型矿近100处，只铁矿一种就达2亿t。中部是天山成矿带，位于中亚腹地，是古亚洲成矿域的重要组成部分，包括18个成矿远景区;已发现各类矿种136种，主要有铜、镍、金等金属矿，而铁矿被列为主攻矿种之一。南部是西昆仑－阿尔金成矿带，位于古亚洲成矿域与特提斯－喜马拉雅构造域重叠处，包括11个Ⅳ级成矿远景区;主攻铜、铅锌、铁、钨等矿，只铁矿一种其预期新增资源储量为4亿t。

这一广大区域恶劣的自然地理环境和野外工作条件制约着物化探方法技术有效运用。这里有2个不利条件和1个有利条件:①海拔高(3500～6000m)、高差大(千米以上)，地质构造复杂、高寒区、地形切割强烈，地面物化探方法无法进行;②根据现有规范规定，“航磁飞行高度一般不大于线距的一半”，可见该类地区为1∶5万航磁禁区;③地质成矿条件十分优越，区域航磁异常明显，寻找大中型金属矿具备良好前提，备受国内主管部门和找矿人的高度重视。当前，新疆的深部找矿正从区域展开转向条件较合适，但仍属高寒山区的中低山地区(西天山、昆仑－阿尔金等)进行综合找矿。

在这种情况下，新疆地矿局和中国国土资源航空物探遥感中心有关专家在大量典型矿床模型磁测正演模拟的基础上，选择典型矿床开展了不同飞行高度的对比飞行。结果显示，在较高飞行高度条件下异常重现性较好。在当前航空磁测仪器精度、补偿技术、定位精度极大提高的基础上，高寒山区1∶5万高精度航磁将提供重要的信息。从2007～2010年新疆维吾尔自治区财政专项资金投资，选择西天山阿吾拉勒、喀喇昆仑、西昆仑、阿尔金—祁曼塔格等不同地貌景观、不同成矿地质背景和地球物理条件区开展了1∶5万航磁测量，累计完成面积110000km²，获得了丰富的异常信息，区域异常得到有效分解，在多个项目中实现了“当年飞行、当年查证、当年见矿”的找矿成果。

一、典型矿床对比试验

分别选择西天山查岗诺尔大型以上火山沉积型铁矿、祁漫塔格迪木那里克大型沉积变质型铁矿、蟠龙峰矽卡岩型铁铜多金属矿点开展了不同高度的对比飞行测量。结果显示(图2－3－1)，在小于800m飞行高度条件下，航磁对于一定埋深大中型磁性矿产和磁性地质体具有较好的反映能力。

(一)查岗诺尔铁矿

查岗诺尔铁矿位于西天山西段阿吾拉勒晚古生代裂谷带中，含矿岩为石炭系一套火山碎屑岩建造。矿区地表圈定11个铁矿体，铁矿层底部常见铜矿化。FeI主矿体长2835m，厚41～120m，控制最大斜深320m，全铁品位30%～35%，属海相火山岩型沉积矿床。

在查岗诺尔铁矿进行了400m(可控最低飞行高度)、600m(安全飞行高度)、800m、1000m、1200m、1500m6个不同高度的试飞，剖面方位接近矿体走向(图2－3－1)。结果显示不同飞行高度异常区背景平稳，局部异常明显，具有南西正、北东负的特点，具体指标见表2－3－1。异常强度随航高逐渐降低，其中从地表到400m高度衰减最快，从大于10000nT衰减至950nT，而从400m到800m仅衰减42%;从400m到800m零值点宽度从3500m增加至3750m、半极值点宽度从1150m增加至1500m。结合其他地区定量模拟结果，对于大型及以上铁矿，飞行高度800～1000m、顶面埋深400m条件下具有可分辨的磁异常。

表2－3－1 查岗诺尔铁矿不同高度试验曲线对比表

续表

图2－3－1 查岗诺尔铁矿不同飞行高度航磁对比曲线

(二)迪木那里克铁矿

迪木那里克铁矿位于西昆仑地区、塔里木板块塔里木南缘活动带祁曼塔格复合沟弧带，主要出露地层为中—上奥陶统滩涧山群，为一套浅变质的碎屑岩、泥质岩及少量火山岩，是沉积变质型铁矿的含矿岩系。地表圈出37个矿体，Fe36、Fe37为主要矿体。其中Fe37号矿体已控制长度2200m，宽度6～100m，累计视厚度18.5～59m，品位全铁含量25.3%～39.18%，主矿体控制斜深90～450m。

地面磁异常发育，为北西—南东走向，长约4000m，宽约100～500m，最高强度10000nT以上。在该矿区垂直矿体走向进行了500m、700m、900m、1200m四个不同高度的试验(图2－3－2)。局部异常清晰，背景稳定，为以正磁异常为主体的正负伴生异常。500m飞行高度时强度为210nT，逐渐降低为170nT、120nT、100nT，异常宽度没有随飞行高度加大而明显增加。

(三)蟠龙峰铁多金属矿

蟠龙峰铁多金属矿床位于迪木那里克铁矿东南，赋矿地层为古元古界白沙河组，岩性为黑云母斜长片麻岩、黑云母斜长角闪片岩夹石英岩及大理岩，其原岩为泥砂质沉积碎屑岩+基性火山岩+碳酸盐岩建造。蟠龙峰铁矿含矿带共分为西段、中段、北段、东北段、伊阡巴达段等5个铁矿化带(段)，其中西段铁矿化带(即试验区)近东西长460m，宽30～120m，主要分布在二长花岗岩与大理岩、片麻岩的外接触带中。规模属于矿点。

1∶2.5万地面磁测在蟠龙峰铁矿区圈出零星局部异常共8个。局部磁异常反映为曲线尖锐、窄而变化大，连续性差，规模一般在100m以内，强度最高达10000nT以上。磁异常与铁矿及矽卡岩化有关。经400m、650m、800m3个不同高度的对比飞行，400m高度异常清晰，3个叠加异常特征明显，最高强度180nT;650m、800m异常形态相似，属于叠加程度高的低缓异常，可以识别(图2－3－3)。该异常与含矿地质体及接触交代的矿化蚀变带有关。

二、方法技术运用

(一)主要技术措施与异常分解

新疆高山区1∶5万航磁工作由中国国土资源航空物探遥感中心承担，采用安Ⅱ飞机大致随地形起伏的方式飞行，配备HC－2000光泵磁力仪、SC1软补偿及收录仪一体机、GG24双星座GPS导航仪、BG3.0高度计等观测系统。针对地形地貌特点和成矿有利部位对飞行方案(尤其是飞行方向)进行优化，线距500m，采样率10次/s，磁测总精度优于±3.0nT，定位精度优于10m。

图2－3－2 迪木那里克铁矿不同飞行高度航磁对比曲线

飞行高度是制约高寒山区1∶5万航磁推广的主要因素。在结合工作区地貌因素和根据飞机安全飞行高度的试验成果的基础上，采用专门软件在数字地形图上进行飞行高度设计的技术措施。4个测区平均飞行高度639～756m，最高飞行高度超过1200m，其中低于800m的测点比例为74%～86%。航磁成果显示，背景磁场干净，区域磁场特征明显，局部异常分解较好，已知铁矿及中基性—超基性火山岩等引起的局部异常清晰，对1∶100万航磁异常进行了细致分解，异常与已知磁性地质体空间对应性好。各测区地貌条件与飞行高度、异常分解能力见表2－3－2。

表2－3－2 4个航磁勘查区异常分解结果表

(二)应用成果简介

1.阿吾拉勒铁矿成矿带

工作区位于西天山阿吾拉勒成矿带式可布台铁矿东—备战铁矿一带，20世纪70～80年代发现了查岗诺尔、备战等铁矿床 ( 点) ，但尚未成为新疆主攻铁矿带。进入 21 世纪，经初步普详查结果，查岗诺尔、智博冰川、备战铁矿均在大型以上，松湖铁矿在中型以上，属火山岩型。全区共选编航磁异常 474 处，其中新编号异常占 96. 2% ( 456 处) 。通过综合分析解释，其中有 10 处异常由已知查岗诺尔、智博冰川、备战、松湖等铁矿 ( 点) 引起，异常幅值大、梯度陡，并且吻合很好，显示良好的找矿前景。经异常查证新发现了敦德、尼新塔格、松湖南等中型以上远景的铁矿。至此该成矿带现已是新疆铁矿资源量最大的成矿带。

其中，查岗诺尔局部异常明显，为高磁背景中的尖峰异常，走向近东西向，剖面曲线对称，异 常 长 度 1. 6km，宽 度 1. 3km、强 度1215nT。高磁背景场与中基性火山岩有关，此局部异常则与已知查岗诺尔铁矿对应良好( 图 2 －3 －4) 。

2. 赞坎 － 苏巴什铁矿成矿带

工作区位于喀喇昆仑，是 21 世纪随着区域地质矿产调查和矿产评价，航磁发现和发展的、具有突出找矿前景的重要铁矿带，现有赞坎、老并、叶里克中型以上远景的铁矿，属沉积变质型铁矿。全区筛选航磁局部异常 373 处，其中新编航磁异常 362 处。其中 8 处异常由赞坎、老并等已知磁铁矿引起，赞坎东、叶里克、塔瞎尔等 6 处异常经过地面初步查证由磁铁矿引起。该区航磁成果进一步奠定了赞坎 － 苏巴什沉积变质型铁矿带的重要地位。

其中，赞坎铁矿位于塔什库尔干地块，出露古元古界布伦阔勒群 ( Pt1B ) 中 深 变 质 岩 系( 图 2 － 3 － 5c) ，也是铁矿的赋矿岩系。区内圈定 3 个铁矿化层、18 个矿体，其中 M1 矿体长度3600m，控制斜深 200 ～ 400m，单工程内矿体厚度 4. 28m，平均品位 TFe29. 5% ，属火山沉积变质型铁矿。在航磁 ΔT 剖面平面图上 ( 图 2 －3 －5a) ，该处反映为 2 个尖峰状强磁异常; 在航磁 ΔT 等值线平面图上 ( 图 2 －3 －5b) ，反映为两个长轴为北西西走向的椭圆形异常，北侧有明显的负值伴生( 图 2 － 3 － 5b) 。其中新 C － 2008 － 1258 号异常极大值点位于海拔 4250m 的山谷中，飞行高度 900m，异常强度为 615nT; 新 C －2008 －1259 号异常极大值点位于海拔 4980m 的山顶，飞行高度低于 400m，异常强度达 1444nT。在赞坎铁矿上异常明显，同时该结果显示在已控制的铁矿东部尚有良好的找矿前景，经 2008 年查证发现了新的矿体。

图 2 －3 －3 盘龙峰铁矿不同飞行高度航磁对比曲线

三、结论与建议

1) 1∶ 5 万航磁在高寒深切割山区较大飞行高度条件下采用现有方法技术有效，性价比高，成本上航磁是同比例尺地面磁法的 40% ～ 65%，且航磁受地形干扰小、测点密度高 ( 航磁点距相当于10 ～ 15m，地面磁测一般在 100m 或以上) ，资料完整、系统。建议将平均飞行高度小于 800 ～ 1000m的中高山区 1∶ 5 万航磁作为国家基础地质填图的组成部分，统一部署，分期实施。当前首先从高磁场区、变化磁场区及重要成矿带 ( 如新疆西天山地区、昆仑 － 阿尔金地区) 开始，逐步推广。

图 2 －3 －4 查岗诺尔铁矿航磁异常综合图

图 2 －3 －5 赞坎磁铁矿综合平面图

2) 航磁异常筛选和查证是深化航磁异常认识的关键过程，采用地质、磁法、化探和其他针对性强的有效方法组合是取得找矿突破的关键。航空物探与地面物探、物探与地质结合和加大查证工作量是深化异常、开发异常的不二法宝。

3) 为了保证取得独特的地质效果，需要对飞行区进行前期成矿预测和靶区优选。对重要找矿靶区采用特殊的飞行方案 ( 如多剖面套飞或斜交飞行) 以达到降低飞行高度突出异常的目的。为此，在技术设计中专门要求经费预算中需要增加特别飞行费用。

4) 鉴于在较高飞行高度条件下所获得的磁场异常强度变低、范围略有加大，异常识别难度加大的情况下，需要进一步建立在不同地质环境下异常识别准则，研发中高山区专用数据处理软件，尤其突出向下延拓、弱异常提取等软件，并注意单线异常的识别和提取、处理技术的研制。

5) 鉴于高山区飞行以高原、高山及山腰为重点测区，对山谷、部分低山区兼顾不够 ( 一般低于25% ) 特殊情况，应设法补充地面磁法工作量。

6) 由于磁测连续测量信息量大，投资增加不多，现已有可进行连续定位与测量的地面设备 ( 如G － 858 高精度质子磁力仪) ，建议在勘查技术规范中和商业性地质勘查中倡导地面磁法连续测量，在限定测线密度的前提下吸收航磁成功经验，淡化不同比例尺的点距概念，扩大磁测信息量，提高磁法应用地质效果。

致谢: 新疆高寒山区 1∶ 5 万航磁勘查得到了新疆维吾尔自治区人民政府主席助理田建荣、新疆地矿局总工程师董连慧的支持，国土资源部高级咨询中心专家孙文珂、中国国土资源航空物探遥感中心主任王平和总工程师熊盛青、中国地质调查局贺颢处长在技术上给予了具体的帮助，勘查区项目组负责人郑广如、周道卿、宋燕兵及新疆物探小分队成员等付出了极大的劳动，共同的努力推动了新疆高寒山区 1∶ 5 万航磁勘查持续进行并取得良好的找矿成果。在此仅对前期成果从方法技术层面进行简要总结，一并致谢。

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( 本节供稿人: 庄道泽 周坚鑫 兰 险)