剖析冀东地区矿产地质勘查技术

2016-04-14马兰晶邢玉亮

地球 2016年7期

关键词：元古界岩群冀东

■马兰晶邢玉亮

（河北省地矿局第五地质大队河北唐山063000）

剖析冀东地区矿产地质勘查技术

■马兰晶邢玉亮

（河北省地矿局第五地质大队河北唐山063000）

冀东地区是我国前寒武纪地层主要出露区之一，其铁矿藏分布在全国位列第二，为此本文在详细介绍了冀东地区构造、沉积等地质背景的基础上，分析了重力、电法、磁法勘察方法，为今后找寻区域铁矿藏提供借鉴。

冀东地区铁矿藏前寒武纪

冀东地区是指北京以东，河北省东部的唐山市-秦皇岛市一带地区，位于燕山山脉的东支南侧，归属滦河水系，是我国前寒武纪地层主要出露区之一。

1　冀东地区区域地质

1.1区域构造背景

冀东地区位于华北克拉通北缘中部，隶属华北克拉通东部陆块，华北克拉通是世界上最古老的克拉通之一，也是我国最大最古老的前寒武纪克拉通，北与中亚造山带相邻，南面紧邻古生代——三叠纪的秦岭——大别——苏鲁造山带。华北克拉通的基底主要由太古宙麻粒岩、变质火山岩和少量变质沉积岩组成，其上部被古元古代、寒武纪——奥陶纪灰岩、石炭纪——二叠纪碎屑岩以及中生代的盆地沉积物及火山岩所覆盖。冀东地区褶皱在马兰峪复式背斜、山海关台拱基础上，进一步划分为迁安穹隆、东荒峪穹隆、安子岭穹隆等。漫长而强烈的地质构造运动，穹隆构造又进一步褶皱叠加和分化，形成了一些褶皱带以及紧密褶皱、地层反转和斜褶皱等复杂构造形态，大型褶皱束的宽缓箱式构造控制了铁矿分布。太古宙结晶基底岩系有明显的褶皱构造存在。区域上主要有青龙河大断裂、喜峰口大断裂、冷口大断裂和固安-昌黎隐伏大断裂。

1.2区域地层及含铁建造

冀东地区地层可划分为结晶基底和沉积盖层两部分。结晶基底主要为太古代（以新太古代为主）TTG和花岗岩，约占高级变质区的80%，此外为变质火山岩、磁铁石英岩等组成的表壳岩系，约占沉积盖层20%，包括中上元古界、古生界、中生界和第四系，其中以中上元古界和第四系为主，古生界出露最少。

1.2.1结晶基底

前寒武纪迁西岩群变质岩除了少量形成于古太古代或者中太古代外，大部分可能都形成于新太古代。此外，遵化岩群、溧县岩群和朱杖子岩群可能也都形成于新太古代。

迁西岩群是冀东地区主要的含铁岩系。迁西岩群与遵化岩群之间被变质侵入岩和张性剪切带所分割。溁县岩群是指分布在冀东溁县——卢龙——迁安南部的一套角闪岩相变质的岩层，是冀东主要含铁层位之一，主要由变粒岩、斜长角闪岩、条带状磁铁石英岩等组成。溁县岩群是冀东地区最重要的含铁岩系，赋存有该区规模最大的沉积变质型铁矿。遵化岩群赋存有较多的沉积变质型铁矿和少量金矿。由于大量岩浆岩的侵入和强烈的构造变形改造，使遵化岩群的分布不连续，往往成为有层无序状。遵化岩群是冀东地区主要的含铁岩系，赋存的沉积变质型铁矿有石人沟铁矿和连冒峪铁矿。遵化岩群与迁西岩群为断层接触。朱杖子岩群底部是一套基性一中性火山溶岩、火山角砾岩及凝灰岩，并非沉积底碌岩。朱杖子岩群中部为一套沉积特征明显的黑云变粒岩层，沉积韵律发育，本岩群的变质程度大部分为绿片岩相，少数地区为绿帘角闪岩相，含有少量沉积变质型铁矿床，和迁西岩群为断层接触。

1.2.2沉积盖层

冀东地区的沉积盖层包括元古界、古生界、中生界和第四系，其中以中元古界和第四系为主，中生界出露较少，古生界出露最少。

中一上元古界在本区出露比较广泛，主要由未变质或者弱变质的碳酸盐岩和碎屑岩、粘土岩组成，与下伏太古宙地层呈角度不整合接触。该区中上元古界厚度近万米，由下至上分别为长城系、蓟县系和青白口系。

古生界包括下古生界寒武系一中奥陶统海相页岩、灰岩，上古生界中石炭统一二叠系的滨浅海相——海陆交互相含煤砂、页岩和陆相泥砂岩、砂泥岩系，在本区的分布十分局限，仅在西北部、西南部及东部的局部地区出露。

中生界火山——沉积岩系分布在本区北部宽城和东部青龙一带及中部的迁西附近，为侏罗系和白垩系地层。主要岩性为火山岩、火山碎屑岩及粉砂岩、页岩，紫黑色碼岩、砂泥岩夹有玄武岩和安山岩，不整合于下伏古生界或者元古界地层之上。

新生界分布较广泛，主要发育在南部地区。第三系为厚度不等的河湖相沉积，第四系以松散冲、坡积物及河湖相松散层砂岩、泥岩层为主，厚度较小。

2　地球物理勘察方法

2.1磁法勘探

磁法勘探是观测研究地下介质磁场变化的一种地球物理勘探方法，根据测得的磁场变化寻找具有磁性异常的岩矿体、埋设物体等。磁铁矿体能引起较强磁异常，是磁法工作最有利的对象。在沉积变质型磁铁矿的找矿勘查中，磁法是一种重要的手段，是普查勘探这类矿产的有效方法。

利用航空磁测或地面磁法绘制区域磁异常平面图和磁异常剖面图，根据这些图进行分析，在平面图圈定重点找矿的区域，寻找有明显规律、强度较大、范围广、走向明显的异常。

2.2重力勘探

冀东地区沉积变质型铁矿床的分布与磁异常的关系极为密切，同时局部还伴有重力异常，因此磁异常与局部重力异常叠加区域是寻找沉积变质铁矿的重要靶区，其强度与矿床规模及埋深有关。比例尺较小的重力异常图上部分铁矿床（带）无明显异常，但是大比例尺重力异常图则可反映局部重力异常。大比例尺的重力测量与磁测方法同时使用，可提高寻找铁矿及铁磁性矿产的效果。

从冀东布格异常图分析，沉积变质型铁矿主要分布在布格重力异常的梯级带或异常扭曲处以及正负异常的交界或局部异常扭曲处。重力异常梯级带或异常扭曲多与地质构造强烈变形密切相关，而正负异常交界所反映的局部构造位置为局部隆起的边缘部位，是铁矿床等沉积变质型铁矿床的成矿有利部位，也是航磁异常分布十分密集的部位。

2.3电法勘探

地下不同岩性地层，其导电能力会有所不同，在遇到矿床时，导电性尤其增大，若地下存在铁矿床，其电阻率会比周边岩层小很多，通过电法勘探得到的电阻率分布图，可以有效识别铁矿床的有利部位。

由于铁矿藏的电阻率同其他矿藏的电阻率有较大差别，对于周围围岩也具有明显差异，因此利用电法勘探铁矿藏，不会由于其他矿藏电阻率范围接近而与其混淆。