磁法勘探在叶县大木厂矿区铁矿找矿中的应用

张世豪

(河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院，河南 洛阳 471023)

磁法勘探在叶县大木厂矿区铁矿找矿中的应用

张世豪

(河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院，河南 洛阳 471023)

河南省叶县大木厂铁矿属于高—中温热液充填型多金属矿化，经地表氧化生成的铁帽类型铁矿。通过研究，认为熊耳群与多金属矿成矿的关系是本次工作的理论依据；在勘查区内发现的断裂构造主要为近东西向的F1、F2和F6，以及北东—南西向的断裂构造F3、F4和F5。通过矿区高精度磁测绘制的ΔT平面等值线图和对6号线进行反演解释的剖面图中对磁异常强度的分析，可以看出磁性体大致的分布情况，并与在断裂构造上施工的槽探工程揭露的矿体情况进行对比，两者基本吻合，查明铁矿石赋存于熊耳群下组杏仁状安山岩中，矿体受这三条矿化断裂构造蚀变带F1、F3和F4控制，为进一步找矿指明了方向。

铁矿；高精度；磁测；矿化断裂构造；蚀变带

1 概述

勘查区位于河南省叶县中南部，距县城约29 km，属辛店镇管辖，面积约 2.86 km2，为低山丘陵区，地势南高而北低，并自西向东缓斜。工作区内地层呈单斜构造，倾向南东；区内断裂构造主要为近东西向的F1、F2和F6，以及北东—南西向的断裂构造F3、F4和F5，其中F1、F3、F4为矿化断裂构造，具有良好的成矿地质条件。通过高精度磁测异常以确定含磁性矿物的地质体及其他探测对象存在的空间位置和几何形状，从而对工作地区的地质构造﹑有用矿产分布及其他情况作出推断，结合地表槽探工程揭露取样大致查明了铁矿体的分布、规模、产状、品位等情况。

2 成矿地质背景

2.1 区域地质

矿区处于华北地台南缘汝阳—平舆台拱，舞阳台穹北缘。区域内主要出露太古界太华群、中元古界熊耳群、汝阳群及新生界第四系地层。太古界太华群分布于工作区之北，中元古界熊耳群广泛分布于工作区及周边区域，新生界第四系广泛分布于矿区外围。熊耳群与多金属矿成矿的关系是本次工作的理论依据。区域断裂构造发育，北部有东西向叶县大断裂，北侧为北西—南东向车村—舞阳南大断裂，向南为栾川—明港—固始深大断裂。工作区外围除发育北西—南东向断裂外，还发育有北东—南西断裂，及近南北向断裂。工作区东舞阳一带有大中型铁矿多处，赋存于太华群地层中，属沉积变质铁矿，或属成矿与太华群地层关系密切的岩浆岩型铁矿。工作区附近的铁矿、铅锌矿的产出于断裂破碎带中，成矿与断层、熊耳群马家河组地层关系密切。区域岩浆活动频繁，主要为侵入岩，其次为火山岩。侵入岩主要有：太古代舞阳八台超基性岩体，分布于西部，为隐伏岩体；燕山早期花岗岩岩体、燕山晚期花岗岩斑岩体、岩株、岩脉，广泛分布于工作区周边区域；另有少量正长斑岩脉出露。

2.2 矿区地质

矿区出露地层主要为中元古界熊耳群许山组、马家河组和中元古界汝阳群云梦山组，及新生界第四系地层。

(1)熊耳群许山组：在工作区内广泛出露，主要以灰绿、灰紫色杏仁状安山岩、安山玢岩为主，地层走向北东32°～40°，倾向南东，倾角42°～45°。

(2)熊耳群马家河组：在工作区南部出露，底部为石英砾岩、石英砂砾岩、砂岩，下部以灰绿、褐黄色变质安山玢岩、杏仁状变质安山玢岩为主，上部以紫红、灰绿色变质安山玢岩、变质角闪安山玢岩为主，夹绢云绿泥片岩，区内出露岩性为马家河组底部的石英砾岩、石英砂砾岩。

(3)汝阳群云梦山组：在工作区南部零星出露，主要岩性为肉红色、灰白色厚层状石英砂岩，下部夹灰绿色安山玢岩、砂质页岩。

(4)第四系黄土、亚黏土、残坡积物主要出现于矿区沟谷及坡地内。

勘查区内地层呈单斜构造，倾向南东。熊耳群下组杏仁状安山岩在工作区内广泛出露。断裂构造分两组：①南东东向F1，走向95°～108°，倾向南南西，倾角65°～76°；②北东向F3和F4，二者近平行，走向35°～40°，与地层走向大致相同，倾向南东，倾角60°～65°。断裂破碎带宽数米至近5 m不等。矿区西南20 km有一燕山早期花岗岩岩体出露，附近有燕山晚期花岗岩斑岩株出露，矿区内没有侵入岩出露。

3 矿体地质特征

铁矿体产于断裂构造带内，属原高—中温热液充填型多金属矿化，经地表氧化生成的铁帽类型铁矿。矿化破碎带呈似层状和凸镜状，出露长200～400 m不等，沿走向厚度变化较大，厚度0.5～12.0 m，具膨大缩小、分枝复合特征。总体产状与断裂破碎带走向大致相同。矿化破碎带围岩为安山玢岩和杏仁状安山玢岩，围岩蚀变强烈，常有硅化、黄铁矿化、高岭土化、青盘岩化等。

矿石一般呈褐红色、暗灰紫色，条带结构、交代结构，粉状、块状、蜂窝状、胶状、角砾状构造。主要金属矿物有褐铁矿和赤铁铅矿等，主要非金属矿物有：石英、长石、云母等。黄铜矿呈细粒集合体状、星点侵染状分布。有铜、铅、锌、钨、钼等矿化。分析结果表明：TFe 4.5%～42.8%，Cu 0.002%～0.100%，Pb 0.02%～0.14%。另据探矿权人提供捡块样资料，个别样品Cu最高达到1.46%，Ag最高达到96 g/t，Pb达到0.46%，工作区存在近一步工作价值。在矿区北部F1矿化断裂破碎带上施工的TC102素描图，如图1。

图1 TC102素描图

4 矿区高精度磁测结果

4.1 ΔT平面等值线图

在矿区通过地面高精度磁测工作，经过数据预处理，日变校正，水平、垂直梯度校正处理，绘制了矿区高精度磁测ΔT平面等值线图，如图2。

图2 矿区高精度磁测ΔT平面等值线图

从高精度磁测ΔT平面等值线图整体异常形态分析，可以将测区分为北部异常、中部异常、南部异常三个异常区。

北部磁异常区磁异常形态呈近东—西向条带状异常，该异常总体上为正常背景场上的正异常，异常区磁性整体较弱并且相对较为平稳，磁异常最大值为480 nT左右，仅在局部出现负值异常区；中部磁异常区磁异常形态整体呈现正负相伴的条带状异常，负异常区位于正异常区的北侧，异常走向近东西向并贯穿整个测区，磁异常强度分布不均匀，局部呈现串珠状的正、负极值区，磁异常正值最大为1300 nT 左右，负值最大为-1500 nT左右；南部异常区磁异常形态整体呈现西高东低的趋势，在东部出现了负异常区，磁异常强度整体较弱，磁异常最大值为800 nT左右。

综合测区地质、岩石磁性参数，高精度磁测资料分析，北部、南部异常区大致推断为砂岩、砾岩和泥岩所引起；中部异常区可能是由斜交磁化的板状磁性体或断层所引起。

4.2 剖面图解释推断

根据测区高精度磁测ΔT数据的推断分析、数据处理、标本磁参数特征，利用GeoIPAS软件对6号线进行了反演，反演结果及相关参数如下所示，如图3。

图3 6号线反演解释剖面图

图中，磁性地质体1，其顶部埋深为：27.981 m，截面积为51 099.228 m2，异常体延伸长度为400 m，体积为20 439 691.313 m3，异常体走向为EW，朝南陡倾，其磁化强度为5 A/m，磁倾角为50.74°，磁偏角为-4.41°；磁性地质体2，其顶部埋深为：71.028 m，截面积为17 261.813 m2，异常体延伸长度为400 m，体积为6 904 725.169 m3，异常体走向为EW，直立向下，其磁化强度为5 A/m，磁倾角为50.74°，磁偏角为-4.41°；磁性地质体3，其顶部埋深为：29.057 m，截面积为7393.122 m2，异常体延伸长度为400 m，体积为2 957 248.691 m3，异常体走向为EW，朝北陡倾，其磁化强度为3 A/m，磁倾角为50.74°，磁偏角为-4.41°。

综合地质、磁性参数、高精度磁测平面图成果，可以大致推断1号磁性体是由安山岩或板状含铁磁性地质体所引起。通过对磁测结果的综合分析解释，将测区分为北部异常区、中部异常区、南部异常区，初步推段测区中部北负南正的磁测异常由含磁性矿物板状地质体所引起，应该将该区域作为有利成矿远景区，并布设工程进行验证引起强磁异常的原因。

5 结论

通过高精度磁测结果与地表槽探工程验证，铁矿赋存于三条矿化断裂破碎带F1、F3和F4中，成矿与断层、熊耳群马家河组地层关系密切，属于高—中温热液充填型多金属矿化，经地表氧化生成的铁帽类型铁矿。找矿标志主要为地层、构造、围岩蚀变。通过对磁异常作定量解释可用来追索和圈定磁性矿体，确定钻探孔位并指导钻探工作的进行，为进一步开展地质找矿工作指明了方向。磁法勘探作为一种地质找矿方法有其独特的优势，在某些含磁性的金属矿产勘查中，如果勘查区基岩出露情况不好，先进行磁法勘探找矿对于寻找带构造矿化信息的含磁性矿体还是有一定的效果的。在今后的工作中要加强对磁法找矿的应用与创新，使磁法勘探在地质找矿中取得新的突破。

[1] 管志宁. 地磁场与磁力勘探[M]. 北京:地质出版社, 2005.

[2] 孟浩. 条山铁矿矿体(层)特征[J].科技创新报导，2011(19)：78-78.

[3] 河南省新安县-渑池县石峡沟铁矿区勘探(详终)报告[R].河南省地质矿产勘查开发局测绘地理信息院，2014.

2017-05-07

张世豪(1987-)，男，中国地质大学(武汉)资源勘查工程专业毕业，河南省地质矿产勘查局第一地质调查院助理工程师，主要从事地质矿产勘查等相关工作，河南省洛阳市洛龙区龙门大道573号9号楼101室，Tel：18637915178，E-mail：414812206@qq.com。

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