高精度磁测在马家店铁矿找矿中的应用

2014-03-26衣吉伟刘红香

吉林地质 2014年2期

衣吉伟，刘红香

吉林省有色金属地质勘查局六〇六队. 吉林通化 134002

磁法勘探是发展最早，应用最为广泛的物探方法之一。高精度磁测是通过不断努力，总结出来的一套精度更高的磁测方法。它不仅可以直接或间接的达到找寻多种矿产的目的，而且可以进行辅助填图，尤其对基性脉岩、断裂构造更加明显。本文通过实例介绍了高精度磁测在寻找磁铁矿的重要作用。总结了一些高精度磁测在寻找铁矿中的经验体会，希望为以后在高精度磁测找矿工作中能够提供一些帮助。

1 区域地质背景

勘查区位于华北地台北缘东段，铁岭—靖宇隆起中部，清原—敦化—密山深大断裂带南测的龙岗地块上，隆起区主要由太古宙的TTG岩组及龙岗群的变质岩系组成，岩石普遍具有糜棱岩化。隆起区两侧的样子哨—三源浦—柳河断陷盆地分别沉积了震旦系—奥陶系的海相碎屑岩、碳酸盐岩及中生代的陆相碎屑岩和火山岩。

1.1 地层

区域地层比较发育，其中中生代地层分布较广，构成了柳河、三源浦两个中生代盆地，两个盆地中间的大青山隆起带出露的地层主要为太古代表壳岩，呈狭长带状展布。并多呈残留体残存于TTG岩组中（杨家店岩组）。

太古代表壳岩的主要岩石类型为糜棱岩化斜长角闪岩、斜长角闪变粒岩、条带状磁铁石英岩、浅粒岩等。该类表壳岩主要分布在区域中部。

区域东部大面积分布寒武系地层，上部地层为白垩系岩组。

区域西部（安口镇断裂以西）分布侏罗系、白垩系地层。

1.2 构造

图1 马家店区域地质图Fig.1 Regional geologicmap of Majiadian

勘查区位于辉发河深大断裂南侧的龙岗隆起带上，构造活动频繁而复杂。区内大面积分布的太古宙变质岩系构成了准地台型结晶基底。深层次构造变形表现在地台基底，主要岩石类型为片麻岩，表壳岩中的一些变形条带，片麻理及片褶曲为透入性构造。中层次变形仅限于地台基底顶部，表现为产状缓倾的韧性剪切带、糜棱岩带，为区内规模最大的线性构造，表层次构造以脆性断裂带为主。区域内主要构造有沿柳河盆地东南侧大青山隆起北缘呈北东向展布的安口镇—柳河韧性剪切带和马家店—鸭蛋沟北西向构造带。

1.3 岩浆岩

区内分布的岩浆岩主要有阜平期侵入的英云闪长岩、奥长花岗岩、辉长辉绿岩脉（墙）等，有燕山期侵入的闪长岩、闪长玢岩和煌斑岩脉等。

阜平期侵入岩属晚太古代岩浆侵入活动的产物，主要岩性为英云闪长岩、奥长花岗岩，为一套钠质系列岩浆侵入岩。主要分布在隆起的变质杂岩区。受多期变质变形作用改造，发育片麻理，称做灰色片麻岩或TTG岩系。变质后的岩石类型主要有黑云斜长片麻岩，角闪斜长片麻岩等。

燕山期侵入岩主要分布在隆起区内，为小的岩株、岩脉浅成—超浅成侵入体。

2 矿区地质

2.1 地层

工作区位于大青山太古代隆起带上。出露的地层主要为表壳岩组，主要岩石类型为：斜长角闪岩等。其特征如下：斜长角闪岩：岩石呈黑绿色，等粒变晶结构，块状构造。主要由斜长石、普通角闪组成。斜长石质量分数30%～35%左右，角闪石质量分数60%～70%，石英3%，少量的黑云母、磁铁矿、绿帘石、辉石等。

2.2 构造

（1）韧性剪切带：为安口镇—柳河韧性剪切带的一部分，在工作区发育二条，其中以工作区北部最为发育，该带由太古代糜棱岩化岩石构成，岩石糜棱叶理，拉伸线理发育，矿物具有压碎拉长及重结晶现象，剪切带总体走向近南北，局部走向北西，倾向东，倾角45°～75°，矿区内出露长100余米，出露宽8～18m，带内具有浸染状黄铁矿化，并具后期贯入的宽约0.5～2.0 cm石英细脉，其石英有沿走向拉长现象。

（2）北西向断裂构造∶工作区内具有一条成矿后断层，走向为北西向，倾向北东，倾角80°，对矿体无破坏，断层由碎裂的斜长角闪岩组成。

2.3 岩浆岩

工作区内岩浆岩较发育，主要出露太古代岩浆岩及后期脉岩为主，主要岩石类型为英云闪长质片麻岩，该岩体主要分布在矿区的西部，呈岩株状大面积分布。其片麻理产状基本与地层一致，倾角46°～62°。黑云母花岗岩，该岩体呈透镜状、狭长带状、零星分部在矿区的中部及南东部，其规模较小。脉岩主要为闪斜煌班岩。矿区内与地层围岩接触的英云闪长质片麻岩、黑云母花岗岩与地层呈渐变混合交代接触，岩体具线型构造与区域片麻理走向一致。接触部位具混合同染现象。

为达到自动控制，配套针对冷水机组、冷冻泵、冷却泵及冷却塔整体控制需要的温度、流量和压力传感器等，从而实现机房的自动集成控制。

2.4 变质作用

2.4.1 变质作用类型

工作内变质作用类型主要有区域变质作用、接触变质作用和动力变质作用三种类型。其中区域变质作用普遍发育，使太古界岩石普遍遭受变质，形成不同类型的变质岩。

2.4.2 区域变质作用特征

根据工作内太古界变质岩中矿物的共生组合特征，暗色矿物多色性以及区域不同类型变质岩石组合特征，可将其变质岩相划分为麻粒岩相、角闪岩相和绿片岩相。矿区出露的表壳岩岩石主要为角闪岩相。

2.4.3 变质作用与成矿

区域变质作用是工作区铁矿床的主要成矿作用，工作区表壳岩组属硅铁质建造，其中的成矿元素铁质成份经过区域变质作用，主要以磁铁矿的形式析出，并富集成矿。

2.5 矿床成因

矿床产于深变质的太古代基性火山岩—含沉积岩的中酸性火山岩建造中，矿体赋存于一定的层位，产状与地层一致，与围岩界线清楚。

矿体形态比较规则，呈透镜状、似层状，厚度比较稳定，变化系数30%。

矿石组分简单，化学成分中SiO2+Fe2O3+ FeO质量分数达90%，属于在海底火山作用影响较大的条件下，经化学分异作用形成的。

矿床受变质作用明显。上述特征表明，矿床的生成与基性火山喷发活动有关，后来遭受区域变质作用，混合岩化作用，使成矿元素进一步迁移富集而形成沉积变质型铁矿床。

3 地球物理特征

3.1 航磁异常特征

地质部航空物探大队于1977年在吉林省东南部地区进行了1∶50 000航空磁测，工作区位于ΔT场梯度带东侧（该梯度带为柳河盆地反映），工作区大面积为平稳的负磁场所覆盖，其磁场强度稳定在0～-300 nT，在工作区的西侧磁场变化较大，呈现出正负磁场交替出现现象，负磁场最小可达-22 000 nT上下，正磁场最大可达6 000 nT上下，分布范围相对较大。工作区的南侧及中东部三条低缓的异常带，磁场特征以正异常为主，但磁场强度相对较弱，一般在300～700 nT之间，最高可达2 000 nT以上，三条异常带总体成北东向、近南北向展布，分布范围相对较小。

3.2 高精度磁测特征

本次的高精度磁测主要是针对航磁异常以及已发现的矿体展开的，目的是检查异常，进一步扩大已有找矿效果。通过测量大致了解了本区的磁性特征：磁测区以低缓的负异常为主，梯度变化较小，一般在-20～-200 nT之间；正异常多分布在测区的南部及中东部，与航磁异常较为吻合，正异常长伴有负异常产生，正负异常强度均较高。通过磁场特征在该区共圈出5处异常区，如图2、图3。

Ⅰ号异常：位于测区最南端，长300m，宽200m。总体呈不规则状，异常走向为北东60°左右。验证该异常为矿致异常，矿体倾向南东倾。异常最高值为5 820 nT，异常最低值为，异常处正在进行采矿工作，所以造成本区磁异常梯度变化较大，导致仪器测量值达到-22 688 nT。

Ⅱ号异常：位于测区的东南部，长370m，宽200m。总体呈不规则状，异常走向近南北、北西向。异常最高值为3 290 nT，最低值为-6 608 nT。异常以正异常为主，仅在北部见有少量的负异常伴存。后经槽探、钻探工程验证，在异常北部见有一条近东西向铁矿体；在异常西部钻孔里见有2条隐伏矿体，矿体为近南北向走向，但矿体规模较小。

Ⅲ号异常：位于测区的中东部，长400m，宽200m。总体呈不规则状，异常分布不连续，异常走向为北东40°～60°。异常以正异常为主，北部伴有少量的负异常，异常最高值为4 140 nT，最低值为-14 118 nT。后经工程验证，该异常是由3条北东走向的矿体引起，矿体倾向南东。

Ⅳ号异常：位于测区北东部，长300m，宽100m。总体呈不规则状，异常分布不连续，走向北东向。正异常强度较高，但分布范围较小，负异常伴存在正异常西部，一般强度较低。异常最高值为3 824 nT，最低值为-1 055 nT。后经工程验证，该异常是由3条近南北向的矿体引起，矿体倾向东。