張世豪

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南 洛陽(yáng) 471023)

磁法勘探在葉縣大木廠礦區(qū)鐵礦找礦中的應(yīng)用

張世豪

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南 洛陽(yáng) 471023)

河南省葉縣大木廠鐵礦屬于高—中溫?zé)嵋撼涮钚投嘟饘俚V化，經(jīng)地表氧化生成的鐵帽類型鐵礦。通過(guò)研究，認(rèn)為熊耳群與多金屬礦成礦的關(guān)系是本次工作的理論依據(jù)；在勘查區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的斷裂構(gòu)造主要為近東西向的F1、F2和F6，以及北東—南西向的斷裂構(gòu)造F3、F4和F5。通過(guò)礦區(qū)高精度磁測(cè)繪制的ΔT平面等值線圖和對(duì)6號(hào)線進(jìn)行反演解釋的剖面圖中對(duì)磁異常強(qiáng)度的分析，可以看出磁性體大致的分布情況，并與在斷裂構(gòu)造上施工的槽探工程揭露的礦體情況進(jìn)行對(duì)比，兩者基本吻合，查明鐵礦石賦存于熊耳群下組杏仁狀安山巖中，礦體受這三條礦化斷裂構(gòu)造蝕變帶F1、F3和F4控制，為進(jìn)一步找礦指明了方向。

鐵礦；高精度；磁測(cè)；礦化斷裂構(gòu)造；蝕變帶

1 概述

勘查區(qū)位于河南省葉縣中南部，距縣城約29 km，屬辛店鎮(zhèn)管轄，面積約 2.86 km2，為低山丘陵區(qū)，地勢(shì)南高而北低，并自西向東緩斜。工作區(qū)內(nèi)地層呈單斜構(gòu)造，傾向南東；區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造主要為近東西向的F1、F2和F6，以及北東—南西向的斷裂構(gòu)造F3、F4和F5，其中F1、F3、F4為礦化斷裂構(gòu)造，具有良好的成礦地質(zhì)條件。通過(guò)高精度磁測(cè)異常以確定含磁性礦物的地質(zhì)體及其他探測(cè)對(duì)象存在的空間位置和幾何形狀，從而對(duì)工作地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造﹑有用礦產(chǎn)分布及其他情況作出推斷，結(jié)合地表槽探工程揭露取樣大致查明了鐵礦體的分布、規(guī)模、產(chǎn)狀、品位等情況。

2 成礦地質(zhì)背景

2.1 區(qū)域地質(zhì)

礦區(qū)處于華北地臺(tái)南緣汝陽(yáng)—平輿臺(tái)拱，舞陽(yáng)臺(tái)穹北緣。區(qū)域內(nèi)主要出露太古界太華群、中元古界熊耳群、汝陽(yáng)群及新生界第四系地層。太古界太華群分布于工作區(qū)之北，中元古界熊耳群廣泛分布于工作區(qū)及周邊區(qū)域，新生界第四系廣泛分布于礦區(qū)外圍。熊耳群與多金屬礦成礦的關(guān)系是本次工作的理論依據(jù)。區(qū)域斷裂構(gòu)造發(fā)育，北部有東西向葉縣大斷裂，北側(cè)為北西—南東向車村—舞陽(yáng)南大斷裂，向南為欒川—明港—固始深大斷裂。工作區(qū)外圍除發(fā)育北西—南東向斷裂外，還發(fā)育有北東—南西斷裂，及近南北向斷裂。工作區(qū)東舞陽(yáng)一帶有大中型鐵礦多處，賦存于太華群地層中，屬沉積變質(zhì)鐵礦，或?qū)俪傻V與太華群地層關(guān)系密切的巖漿巖型鐵礦。工作區(qū)附近的鐵礦、鉛鋅礦的產(chǎn)出于斷裂破碎帶中，成礦與斷層、熊耳群馬家河組地層關(guān)系密切。區(qū)域巖漿活動(dòng)頻繁，主要為侵入巖，其次為火山巖。侵入巖主要有：太古代舞陽(yáng)八臺(tái)超基性巖體，分布于西部，為隱伏巖體；燕山早期花崗巖巖體、燕山晚期花崗巖斑巖體、巖株、巖脈，廣泛分布于工作區(qū)周邊區(qū)域；另有少量正長(zhǎng)斑巖脈出露。

2.2 礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)出露地層主要為中元古界熊耳群許山組、馬家河組和中元古界汝陽(yáng)群云夢(mèng)山組，及新生界第四系地層。

(1)熊耳群許山組：在工作區(qū)內(nèi)廣泛出露，主要以灰綠、灰紫色杏仁狀安山巖、安山玢巖為主，地層走向北東32°～40°，傾向南東，傾角42°～45°。

(2)熊耳群馬家河組：在工作區(qū)南部出露，底部為石英礫巖、石英砂礫巖、砂巖，下部以灰綠、褐黃色變質(zhì)安山玢巖、杏仁狀變質(zhì)安山玢巖為主，上部以紫紅、灰綠色變質(zhì)安山玢巖、變質(zhì)角閃安山玢巖為主，夾絹云綠泥片巖，區(qū)內(nèi)出露巖性為馬家河組底部的石英礫巖、石英砂礫巖。

(3)汝陽(yáng)群云夢(mèng)山組：在工作區(qū)南部零星出露，主要巖性為肉紅色、灰白色厚層狀石英砂巖，下部夾灰綠色安山玢巖、砂質(zhì)頁(yè)巖。

(4)第四系黃土、亞黏土、殘坡積物主要出現(xiàn)于礦區(qū)溝谷及坡地內(nèi)。

勘查區(qū)內(nèi)地層呈單斜構(gòu)造，傾向南東。熊耳群下組杏仁狀安山巖在工作區(qū)內(nèi)廣泛出露。斷裂構(gòu)造分兩組：①南東東向F1，走向95°～108°，傾向南南西，傾角65°～76°；②北東向F3和F4，二者近平行，走向35°～40°，與地層走向大致相同，傾向南東，傾角60°～65°。斷裂破碎帶寬數(shù)米至近5 m不等。礦區(qū)西南20 km有一燕山早期花崗巖巖體出露，附近有燕山晚期花崗巖斑巖株出露，礦區(qū)內(nèi)沒有侵入巖出露。

3 礦體地質(zhì)特征

鐵礦體產(chǎn)于斷裂構(gòu)造帶內(nèi)，屬原高—中溫?zé)嵋撼涮钚投嘟饘俚V化，經(jīng)地表氧化生成的鐵帽類型鐵礦。礦化破碎帶呈似層狀和凸鏡狀，出露長(zhǎng)200～400 m不等，沿走向厚度變化較大，厚度0.5～12.0 m，具膨大縮小、分枝復(fù)合特征。總體產(chǎn)狀與斷裂破碎帶走向大致相同。礦化破碎帶圍巖為安山玢巖和杏仁狀安山玢巖，圍巖蝕變強(qiáng)烈，常有硅化、黃鐵礦化、高嶺土化、青盤巖化等。

礦石一般呈褐紅色、暗灰紫色，條帶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)，粉狀、塊狀、蜂窩狀、膠狀、角礫狀構(gòu)造。主要金屬礦物有褐鐵礦和赤鐵鉛礦等，主要非金屬礦物有：石英、長(zhǎng)石、云母等。黃銅礦呈細(xì)粒集合體狀、星點(diǎn)侵染狀分布。有銅、鉛、鋅、鎢、鉬等礦化。分析結(jié)果表明：TFe 4.5%～42.8%，Cu 0.002%～0.100%，Pb 0.02%～0.14%。另?yè)?jù)探礦權(quán)人提供撿塊樣資料，個(gè)別樣品Cu最高達(dá)到1.46%，Ag最高達(dá)到96 g/t，Pb達(dá)到0.46%，工作區(qū)存在近一步工作價(jià)值。在礦區(qū)北部F1礦化斷裂破碎帶上施工的TC102素描圖，如圖1。

圖1 TC102素描圖

4 礦區(qū)高精度磁測(cè)結(jié)果

4.1 ΔT平面等值線圖

在礦區(qū)通過(guò)地面高精度磁測(cè)工作，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)預(yù)處理，日變校正，水平、垂直梯度校正處理，繪制了礦區(qū)高精度磁測(cè)ΔT平面等值線圖，如圖2。

圖2 礦區(qū)高精度磁測(cè)ΔT平面等值線圖

從高精度磁測(cè)ΔT平面等值線圖整體異常形態(tài)分析，可以將測(cè)區(qū)分為北部異常、中部異常、南部異常三個(gè)異常區(qū)。

北部磁異常區(qū)磁異常形態(tài)呈近東—西向條帶狀異常，該異?？傮w上為正常背景場(chǎng)上的正異常，異常區(qū)磁性整體較弱并且相對(duì)較為平穩(wěn)，磁異常最大值為480 nT左右，僅在局部出現(xiàn)負(fù)值異常區(qū)；中部磁異常區(qū)磁異常形態(tài)整體呈現(xiàn)正負(fù)相伴的條帶狀異常，負(fù)異常區(qū)位于正異常區(qū)的北側(cè)，異常走向近東西向并貫穿整個(gè)測(cè)區(qū)，磁異常強(qiáng)度分布不均勻，局部呈現(xiàn)串珠狀的正、負(fù)極值區(qū)，磁異常正值最大為1300 nT 左右，負(fù)值最大為-1500 nT左右；南部異常區(qū)磁異常形態(tài)整體呈現(xiàn)西高東低的趨勢(shì)，在東部出現(xiàn)了負(fù)異常區(qū)，磁異常強(qiáng)度整體較弱，磁異常最大值為800 nT左右。

綜合測(cè)區(qū)地質(zhì)、巖石磁性參數(shù)，高精度磁測(cè)資料分析，北部、南部異常區(qū)大致推斷為砂巖、礫巖和泥巖所引起；中部異常區(qū)可能是由斜交磁化的板狀磁性體或斷層所引起。

4.2 剖面圖解釋推斷

根據(jù)測(cè)區(qū)高精度磁測(cè)ΔT數(shù)據(jù)的推斷分析、數(shù)據(jù)處理、標(biāo)本磁參數(shù)特征，利用GeoIPAS軟件對(duì)6號(hào)線進(jìn)行了反演，反演結(jié)果及相關(guān)參數(shù)如下所示，如圖3。

圖3 6號(hào)線反演解釋剖面圖

圖中，磁性地質(zhì)體1，其頂部埋深為：27.981 m，截面積為51 099.228 m2，異常體延伸長(zhǎng)度為400 m，體積為20 439 691.313 m3，異常體走向?yàn)镋W，朝南陡傾，其磁化強(qiáng)度為5 A/m，磁傾角為50.74°，磁偏角為-4.41°；磁性地質(zhì)體2，其頂部埋深為：71.028 m，截面積為17 261.813 m2，異常體延伸長(zhǎng)度為400 m，體積為6 904 725.169 m3，異常體走向?yàn)镋W，直立向下，其磁化強(qiáng)度為5 A/m，磁傾角為50.74°，磁偏角為-4.41°；磁性地質(zhì)體3，其頂部埋深為：29.057 m，截面積為7393.122 m2，異常體延伸長(zhǎng)度為400 m，體積為2 957 248.691 m3，異常體走向?yàn)镋W，朝北陡傾，其磁化強(qiáng)度為3 A/m，磁傾角為50.74°，磁偏角為-4.41°。

綜合地質(zhì)、磁性參數(shù)、高精度磁測(cè)平面圖成果，可以大致推斷1號(hào)磁性體是由安山巖或板狀含鐵磁性地質(zhì)體所引起。通過(guò)對(duì)磁測(cè)結(jié)果的綜合分析解釋，將測(cè)區(qū)分為北部異常區(qū)、中部異常區(qū)、南部異常區(qū)，初步推段測(cè)區(qū)中部北負(fù)南正的磁測(cè)異常由含磁性礦物板狀地質(zhì)體所引起，應(yīng)該將該區(qū)域作為有利成礦遠(yuǎn)景區(qū)，并布設(shè)工程進(jìn)行驗(yàn)證引起強(qiáng)磁異常的原因。

5 結(jié)論

通過(guò)高精度磁測(cè)結(jié)果與地表槽探工程驗(yàn)證，鐵礦賦存于三條礦化斷裂破碎帶F1、F3和F4中，成礦與斷層、熊耳群馬家河組地層關(guān)系密切，屬于高—中溫?zé)嵋撼涮钚投嘟饘俚V化，經(jīng)地表氧化生成的鐵帽類型鐵礦。找礦標(biāo)志主要為地層、構(gòu)造、圍巖蝕變。通過(guò)對(duì)磁異常作定量解釋可用來(lái)追索和圈定磁性礦體，確定鉆探孔位并指導(dǎo)鉆探工作的進(jìn)行，為進(jìn)一步開展地質(zhì)找礦工作指明了方向。磁法勘探作為一種地質(zhì)找礦方法有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在某些含磁性的金屬礦產(chǎn)勘查中，如果勘查區(qū)基巖出露情況不好，先進(jìn)行磁法勘探找礦對(duì)于尋找?guī)?gòu)造礦化信息的含磁性礦體還是有一定的效果的。在今后的工作中要加強(qiáng)對(duì)磁法找礦的應(yīng)用與創(chuàng)新，使磁法勘探在地質(zhì)找礦中取得新的突破。

[1] 管志寧. 地磁場(chǎng)與磁力勘探[M]. 北京:地質(zhì)出版社, 2005.

[2] 孟浩. 條山鐵礦礦體(層)特征[J].科技創(chuàng)新報(bào)導(dǎo)，2011(19)：78-78.

[3] 河南省新安縣-澠池縣石峽溝鐵礦區(qū)勘探(詳終)報(bào)告[R].河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局測(cè)繪地理信息院，2014.

2017-05-07

張世豪(1987-)，男，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)資源勘查工程專業(yè)畢業(yè)，河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局第一地質(zhì)調(diào)查院助理工程師，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查等相關(guān)工作，河南省洛陽(yáng)市洛龍區(qū)龍門大道573號(hào)9號(hào)樓101室，Tel：18637915178，E-mail：414812206@qq.com。

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1009-282X(2017)04-0021-03