高精度磁测技术在栾川县松树沟铁矿区中的应用分析

房 磊，刘国栋，范磊

（河南省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院，河北 郑州 461000）

矿区位于华北地台南缘，黑沟—栾川断裂和潘河—马超营断裂之间，北距潘河—马超营断裂约5千米。地层区划属华北地层区豫西分区熊耳山小区，出露地层由老到新依次为太古界太华岩群、中元古界熊耳群及中上元古界官道口群。区域上岩浆活动不强烈。区域矿产丰富，主要矿产有钼、钨、金、银、铅、锌、铁等，其中从马超营南—大清沟一线长30千米内铁矿呈带状分布，各种类型的铁矿床（点）星罗棋布，区域铁矿成矿地质条件优越。

区内出露地层由老到新分别为太古界太华岩群、中元古界熊耳群及中上元古界官道口群。

太古界太华岩群（Arth）分布于矿区东部，区内岩石为一套经多期的区域变质作用及混合岩化作用形成中深变质岩系和深变质表壳岩，变质程度可达麻粒岩相。

中元古界熊耳群许山组（Pt2x）分布于矿区大部分地区，主要岩性为安山岩、玄武安山岩夹磁铁矿层，底部含砂砾岩。

中元古界熊耳群鸡蛋坪组（Pt2j）分布于矿区中南部，主要岩性为英安岩、流纹岩夹安山岩、凝灰岩等。与许山组火山岩喷发不整合接触。

中上元古界官道口群龙家园组（Pt2l）分布于矿区西南部，与下伏地层呈断层接触。主要岩性为含燧石条带白云石大理岩，底部为砾岩。

区内构造线方向呈北西西向，构造较为简单，区内地层产状呈单斜产出，在矿区南部有一条北西西向断层展布，构成熊耳群与官道口群分界。

矿床呈矿脉状分布于熊耳群许山组火山岩之中，产状受地层控制，矿脉走向与火山岩层基本一致，局部斜交。区内已发现4处铁矿脉出露，分别为Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号和Ⅳ号矿脉。矿脉走向北西260-310度，倾向北西，倾角36—57度。

矿石矿物成分主要为：磁铁矿、少量赤铁矿。磁铁矿多为半自形—自形粒状，边缘见不均匀赤铁矿交代现象，条纹一条带状分布。脉石矿物主要有石英、方解石，次少黑云母、绢云母、绿泥石、斜长石。微量矿物为磷灰石、电气石、金红石等。

主要矿石类型为石英型磁铁矿石，矿物成分主要为石英（36—50%）、方解石（20—30%）、磁铁矿（15—38%）；黑云母（5—10%），次为绢云母、磷灰石、电气石等。

该区铁矿体赋存于中元古界熊耳群许山组，矿体的空间分布及形态、产状受地层控制，近矿围岩为安山岩、玄武安山岩。

根据矿层赋存状态、与围岩接触关系、含矿岩石结构构造等特征，确定矿床成因为岩浆喷溢矿床。

1 地球物理前提

矿区位于卢氏木桐—方城拐河杂乱磁场亚区的卢氏木桐—栾川大清沟正异常小区的东部，矿区的北东部和南西部分布有豫C—66—434和豫C—66—64两个航磁异常。以往资料推断该区的航磁异常和熊耳群火山岩有关。

地面调查本矿区的磁铁矿在火山岩和太古界地层中均有分布，物性磁参数表明磁铁矿和围岩之间磁性差异明显。所以利用高精度磁测寻找磁铁矿是有效的。

标本岩性磁参数对照表

表1

从实测标本来看，磁性最强的是磁铁矿，火成岩次之，变质岩和沉积岩最弱。石英岩高磁性的原因是紧挨磁铁矿，含铁磁性物质较多。

2 资料解释与验证

本次工作测网布设：首先在室内将测线展绘于工作比例尺的地形图上，计算出每个测点的理论坐标，然后在野外用校正后的GPS敷设控制点网。工作比例尺1：10000，测线方位0°，工作网度为100m×20m。

根据野外实测数据经处理后绘制了各种成果图。以平面等值线图为基础对各个异常进行描述。

Ⅰ号异常。位于矿区的南部，走向北西西，由16线的30号点至37线的10号点异常蜂值构成，长约2000m，向南东由于已出矿区未封闭，在31、32线处由于异常峰值减小不连续，将异常分为东西两部分。推测异常由断层所致，后期验证与推测相符。

Ⅱ号异常。位于Ⅰ号异常的北侧，为一弧形异常，走向以东西向为主，位于22线至34线之间，长约1200m。后续工作验证该异常为矿致异常。

Ⅲ号异常。异常位于矿区南部32线至36线之间长约300m，异常峰值在2600nT左右，而地质填图此处未发现矿带。物性测定表明异常和磁铁石英岩有关。

Ⅳ号异常。位于矿区南部边缘的40线至43线之间，走向北东东。由于已出矿区，异常西端未封闭。后续工作验证，此异常为矿致异常。

Ⅴ号异常。位于矿区东部边缘的47线至51线，35点至45点之间，条带状，北东走向，长约400米，后续工作验证，该异常见矿。

Ⅵ号异常。位于矿区东部边缘的40线至54线，45点至85点之间，弧状，长约1500米，该异常经地质验证为矿致异常。

Ⅶ号异常。位于矿区中部35线至41线、65号点至80号点之间，条带状，北西走向，长约600米，该异常强度不高，但能够地表见矿，则应对其南西侧异常做一些必要的工作，推测其储量较低，规模不大。

Ⅷ号异常。位于矿区西部边缘的28线至34线，85点至90点之间，条带状，东西走向，长约500米，异常向西未封闭，地质验证见矿。

Ⅸ号异常。位于矿区东部边缘的31线至35线，90点至105点之间，条带状，北西走向，长约400米，异常向北西未封闭，从位置上看应与Ⅶ号异常为同一异常带，推测为矿致异常。

Ⅹ号异常。位于矿区中偏南部的36线至42线，103点至113点之间，条带状，近东西向，长约550米，后期地质工作显示是磁铁矿引起的。

Ⅺ号异常。位于矿区东部边缘的43线至47线，87点至97点之间，条带状，北东走向，长约250米，后期地质填图工作说明为矿致异常。

Ⅻ号异常。位于矿区南部边缘的36线至47线，125点至140点之间，北东走向，异常幅值1000nT左右，位于许山组与太华岩群接触带附近，采集标本的磁参数比较小，不足以引起如此强度的异常，推测矿致异常的可能性较大。

ⅩⅢ异常。位于矿区东部边缘的32线至37线，60点至85点之间，由4个小异常组成，呈环型分布，异常幅值较小，可能是火山岩引起异常。

磁测资料分定性和定量解释。本次工作发现13个磁异常，其中可以确认的矿至异常11个，火山岩引起的弱异常1处，构造引起的异常1处。并针对不确定的3号异常做了类比反演，反演参数取临近标本实测值。

图1 33线Ⅲ号异常反演推断图

图1 上可以看到，主异常峰值下对应的是含磁铁的石英岩，剩磁较磁铁矿标本（CFB14～17号）大，而磁化率较小。最后经钻探验证，此处确由磁铁石英岩引起，磁铁含量较低。

3 结论

①高精度磁测技术是寻找磁铁矿最有效准确的方法，即使在火山岩地区，也有它的优势，在本矿区高磁技术寻找磁铁矿的准确率非常高。②高精度磁测技术方法简单，生产效率高，反应的地质信息丰富，可以准确的区分地层单元、岩性分布和地质构造，是基础地质调查不可缺少的方法。