攀枝花红格钒钛磁铁矿区深部及外围找矿方法分析

胡毅，廖阮颖子，张明胜，宋俊林

攀枝花红格钒钛磁铁矿区深部及外围找矿方法分析

胡毅，廖阮颖子，张明胜，宋俊林

（四川省地质矿产勘查开发局一〇六地质队，成都 611130）

红格矿区是我国目前最大的钒钛磁铁矿资源基地，红格基性—超基性含矿岩体主要受区域的三级控岩构造控制。由于大黑山玄武岩浆的喷溢及正长岩体、花岗岩体的破坏，以及后期构造运动的影响，使该区第三级控岩构造转化为以南北向的挤压构造为主。并把原来可能系一个完整大岩体分割成了现在的大小不等、岩相带不全、剥蚀程度不同的十余个岩体（块）组成的岩体（块）群。研究红格岩盆分布特征拓展找矿空间取得外围找矿突破；利用“攀西杂岩层状韵律旋回模式”就矿找矿、预测深部矿体，探边摸底；最后以地磁异常加深部钻孔验证定位深部矿体，是红格矿区深部及外围勘查取得重大进展的有效找矿方法组合。

钒钛磁铁矿；找矿方法；红格

四川攀西地区红格钒钛磁铁矿矿田赋存于华力西期红格基性—超基性层状杂岩体中。在此岩体范围内现已发现大、中型钒钛磁铁矿区8处，探明铁矿石资源储量达50亿吨以上，红格矿区就是其中之一，为我国目前最大的钒钛磁铁矿资源基地。红格矿区深部及外围区域同样显示出巨大的找矿前景和资源潜力。结合红格矿区整装勘查成果，总结近几年的找矿方法及认识，以期对该矿区或同类型矿的勘查提供参考与启示。

1、第三系昔格达组；2、上三叠统；3、二叠纪玄武岩；4、震旦系灯影灰岩；5、中元古界；6、混合花岗岩；7、混合岩；8、闪长岩；9、印支花岗岩；10、正长岩；11、辉绿辉长岩；12、辉长岩；13、碱性辉长岩；14、矿体；15、逆断层状；16、正断层；17、实测及推测地质界线；18、不整合界线；19、地层产状；20、火成叶理产状；21、流劈理产状；22、剖面及编号；

1 理论找矿，精准预测找矿靶区

1.1 利用大岩盆理论拓展第二找矿空间

红格基性—超基性含矿岩体主要受区域的三级控岩构造控制。在工作区内由于大黑山玄武岩浆的喷溢及正长岩体、花岗岩体的破坏，以及后期构造运动的影响。使该区第三级控岩构造转化为以南北向的挤压构造为主。并把原来可能系一个完整大岩体分割成了现在的大小不等、岩相带不全、剥蚀程度不同的安宁村—潘家田、白草—阳雀箐、猛粮坝—雷打石、马鞍山、中梁子—黑谷田、路枯南北矿区，湾子田—野猪沟、新九、中干沟、秀水河等十余个岩体（块）组成的岩体（块）群，形成相互独立又具有联系的矿床（图1）。据红格岩体各岩块（矿区）的岩相、岩石类型、含矿性和岩石结构构造特征的相似性以及深部钻孔揭露，表明各岩块是红格大岩体的统一组成部分。由于岩体受到后期的玄武岩、辉绿辉长岩、碱性正长岩及花岗岩的侵吞影响和成岩后构造的破坏，而使岩体失去了连续性所致。同时岩体形成时的产出形态又受到古构造及底板形态的严格控制。在岩体中常见有相带的缺失、增厚和变薄等现象，说明其底板本身呈凹凸不平，也反映了分异环境的差异以及岩浆组分的不均匀性。

1.1.1 一碗水矿区的发现

红格基性—超基性层状杂岩体主要侵位于震旦系上统灯影组灰岩，北东部安宁村、潘家田一带部分侵位于前震旦系变质岩系。该含矿岩体位于昔格达深断裂与安宁河深断裂所挟持的康滇古隆起南段，其产出受昔格达断裂控制，南北长约16km，东西宽5～10km，面积近100km2，整体呈宽缓盆状。根据红格矿田由于褶皱和断裂影响，分为两个岩盆，以猛新的柳树村隆起为界，北部可称猛粮坝岩盆，四川省盐边县一碗水钒钛磁铁矿区普查区主要为这个岩盆，经过普查，该岩盆的岩体相带划分为辉长岩相带和辉石岩相带(图2)。

图2 红格矿区岩相对比图

1、第四系；2、辉长岩；3、辉石岩；4、橄辉岩；5、辉绿岩脉；6、角闪正长岩；7、花岗岩；8、米易岩群变质岩；

辉长岩相带：岩体位于含矿岩体上部，呈北北东-北东向呈缓倾（倾角25°~30°）之岩床，同时辉长岩体又受晚期正长岩体不同程度的破坏，在辉长岩的西边正长岩体与辉长岩体构成侵入接触关系，辉长岩体的东边除少量正长岩、正长辉长混染岩外，大部分为变质斜长角闪岩。相带产状与岩体完全一致，向深部延伸也较稳定，唯因边部受正长岩的吞蚀及变质基底隆起的影响，延深厚度各处不一。该相带是矿区含矿层位，组成岩相的岩石主要为灰-灰白色中细粒状辉长岩，矿石类型主要为稀疏-星散浸染状磁铁矿。

辉石岩相带：位于含矿岩体下部，地表未出露。该相带与上覆辉长岩相带为突变接触关系，但其产状仍与整个岩体一致。

圈定的2个主要矿体均有一定的赋存空间和岩石组合特征：Ⅰ号矿体产于辉长岩含矿层底部（相当于红格辉长岩相带下部），其含矿母岩即为辉长岩，直接顶板为辉长岩，直接底板为辉石岩或辉石岩型铁矿石；Ⅱ号矿体产于辉石岩含矿层中（相当于红格辉石岩相带），直接顶板为辉长岩或辉长岩型铁矿石，直接底板为辉石岩，局部为纸房沟组变质岩（斜长角闪岩）。从上述矿体的赋存空间与其规模之间的关系，可以看出：

图3 一碗水I号矿体P78线剖面图

1、第四系；2、辉长岩；3、辉石岩；4、橄辉岩；5、辉绿岩脉；6、角闪正长岩；7、花岗岩；8、米易岩群变质岩；

1）本次圈定的主矿体Ⅰ矿体产于辉长岩含矿层底部，这体现了矿层内部的韵律变化。

2）Ⅱ矿体较Ⅰ矿体含矿性好，辉石岩含矿层较辉长岩含矿层含矿性好，这体现了本矿区各含矿层间的韵律变化。

故上述情况不仅反映了红格式岩体成矿的“韵律式”变化特征，也反映了红格岩盆成矿模式的合理性和适用性。

1.1.2 路枯矿段F1西盲矿体的发现

F1断层纵贯南北，将红格岩盆错断，是矿区成矿后的主要控矿构造，该断层为一高角度逆冲断层，倾向80°～50°，倾角72°～85°，红格矿区地表露头矿均断层东侧上盘，西侧为后期正长岩吞蚀覆盖，地表仅仅残留上部岩相带，深部含矿岩体是否存在尚未大量探索，F1断层西盘，为湾子田矿区的北延部分，是红格矿区大岩盆西部边缘的小岩盆，小米地地表出露岩相带主要为辉长岩相带与辉石岩相带，辉长岩相带主要由中细粒辉长岩组成，略具流动构造，流层产状倾向西或南西，倾角较缓，一般为20°～30°，其特征可与红格矿区辉长岩中含矿层（ν2）对比，地表未见明显矿化；辉石岩相带呈北西-南东展布于在岩体东南部，出露长约1000m、宽约100～200m，主要以辉石岩为主，局部见含长辉石岩、不等粒辉石岩，岩相带韵律产状不明显。该岩体地表矿化集中分布于辉石岩相带，矿化范围较大，以星浸状—稀浸状矿为主，含数层矿体（图4）。

红格矿区整装勘查钻孔施工发现该区南东部深部存在厚度达580m的含矿层，推测该区具有发现大型钒钛磁铁矿产地的潜力。

1.2 利用层状理论深部找矿、就矿找矿

红格含矿岩体具明显韵律式相带特征，根据岩体不同部位的岩石组合、结构构造、矿化程度以及矿体的形态、产状等特点，自上而下分为辉长岩相带(ν)、辉石岩相带(φ)、橄辉岩相带(σφ)三个岩相带，在原勘探报告中，各相带又各自划分两个含矿层，共划分了六个含矿层。即辉长岩中含矿层(ν2)、辉长岩下含矿带层(ν3)、辉石岩上含矿层(φ1)、辉石岩中下含矿层(φ2+3)、橄辉岩上含矿层(σφ1)和橄辉岩下含矿层(σφ2)。含矿层中矿体呈层状、似层状、条带状产出，主要分布在各个岩相带下部，产状与岩体产状一致。

红格含矿岩体分异明显，韵律式结构发育，含矿岩相带层位稳定，沿走向和倾向上变化不大，向深部延深趋势明显。各含矿层及矿体虽受构造破坏严重，但总体上是完整稳定的，仅被断层错开或抬升剥蚀，F23断层位于南矿区中部，大致由北向南将红格从中部岩盆从错断，使岩体总体呈单斜层状向东缓倾，断层上盘上部岩相带剥蚀，下盘各岩相带保存相对完好，因位于盆底，矿层厚度较西侧更大，如南矿区的P110勘探线，F23断层上盘的辉长岩、辉石岩相带被剥蚀，仅余下部橄辉岩相带；而F23下盘，在F5断层作用下，含矿岩体“下降”，各岩相带保存齐全且厚大，尤其是其下部的橄辉岩相带两个含矿层。

图4 小米地找矿靶区钻孔深部验证剖面图

1、第四系；2、震旦系灯影组；3、正长岩；4、伟晶正长岩；5、角闪正长岩；6、辉绿岩；7、辉长岩含矿带中含矿层；8、辉长岩含矿带下含矿层；9、辉石岩岩相带；10、橄榄岩岩相带；11、铁矿石（TFe 品位≥13%)；12、断层及编号；13、本次完工钻孔及编号；14、矿体及矿体编号；15、新增资源量估算边界；16、原资源量 估算边界及范围；

2 深部钻探+井中三分量磁测定位深部矿体

井中三分量磁测系统以钻井作为找矿通道，用以发现井旁和井底50～300m范围内磁性金属矿床（体），是一种深部找矿的有效手段。红格整装勘查区中井中磁测工作使用的数据采集仪器是JSC-G-10型高精度井中三分量磁测系统，该系统精度可达25nT，达到国内外先进水平，不仅能够发现强磁性铁矿床，还能发现大多数具有中、弱磁性的有色金属矿床。

JSC-G-10型高精度井中三分量磁测系统主要由井下探头、地面控制器、绞车、计算机及连接电缆组成（图5）。

图5 系统工作图

JSC-G-10型高精度井中三分量磁测系统的性能参数如下所示：

性能参数 测磁范围±105nT； 测磁灵敏度8nT/mv； 测量精度≤25nT； 倾角≤0.05； 测温范围0-70℃； 下井探管36×1920mm； 耐压力70Mpa； 耐冲击300g/5ms； 下井电缆Φ4.7mm铠装电缆； 测井深≤2km； 供电AC 220V 或 DC12V/1.2A； 整机耗电10-12W。

实测各电压值经格值运算、校正计算、投影计算，在计算机上显示的X、Y、Z磁三分量的方向规定如下（图6）：

左手食指平伸指向钻孔方位代表X分量的正向；左手拇指平伸垂直X方向代表Y分量正向；左手中指垂直向下代表Z分量正向。

根据四川省地质矿产勘查开发局四○三地质队提供的整装勘查井中磁测工作报告，在红格整装勘查过程中，井中三分量磁测异常基本是由井壁磁性岩（矿）体引起，没有发现井旁盲矿体引起的异常。在

ZK11422钻孔钻进到约920m时，在预计见矿深度（约400m）未见到磁铁矿体，于是进行了井中三分量磁测，通过对磁测数据进行整理和分析，在615~918m井段发现明显开口状异常，如（图7）所示：

由图7可以看出，ΔZ曲线有向负方向逐渐增大的趋势，表现为负开口状异常；ΔH′曲线有向正方向逐渐增大的趋势，表现为正开口状异常。根据井中三分量曲线在井底附近的异常特征，分析认为，在钻孔底部存在强磁性体，但由于ΔZ曲线为负值，且负值逐渐增大，因此，推测底部强磁性体主体位于钻孔底部旁侧，钻孔底部应为主矿体沿倾向的尾部。通过计算，推测磁性体沿钻孔顶部埋深约为1020m，距离钻孔约100m，因此，建议对钻孔加深150m，确定推测矿体沿倾向是否穿过该钻孔。

图6 坐标系定义示意图

根据物探建议，钻孔加深约120m后开始见磁铁矿体，矿体厚度约80m，与物探推测结果基本一致。

在工作过程中，主要遇到以下问题：

1）由于物探异常的多解性，常使其推断准确度降低。资料推断解释工作主要是根据单一的井中磁测资料进行的，随着探矿工程的深入，尤其是异常验证结果与推断结果不相符时，要对原推断结果进行分析修正。

2）由于工区岩矿石磁化不均，且磁性较强，磁异常多呈锯齿状波动，因此，根据水平分量和垂直分量计算的倾角可能存在一定误差。

3）由于地磁场的空间特性，依据井中三分量磁测曲线划分的磁性层与地质分层存在一定的误差。

3 勘查方法有效性评价

红格整装勘查项目是基于以往地质勘查工作成果基础上进行的，在充分应用勘查工作基础资料基础上，开展扎实的基础研究工作，最主要的勘查理论为勘查区周边及区域特征调研、利用“攀西杂岩层状韵律旋回模式”就矿找矿，寻找深部矿体，探边摸底、利用红格岩盆特征寻找外围找矿突破、地磁异常加深部钻孔验证等，主要的勘查手段为磁测扫面、磁法剖面测量、地表槽探工程、深部钻探、三分量测井，取得了重大找矿突破。并且勘查过程中的质量把关尤为重要。在此阶段过程中有效的方法组合为：

1）已知矿体深部及外围：高精度磁测+深部钻探+三分量测井；

2）地质调查评价：高精度磁测+地质填图，部分地质异常部位钻探验证；

3）异常验证：深部钻探。

图7 ZK11422钻孔井中三分量磁测800~918m磁异常推断图

（据403地质队，2013）

[1] 四川省地质矿产勘查开发局一〇六地质队．四川省渡口市红格钒钛磁铁矿床中梁子—黑谷田矿区地质普查报告[R] ．1978.

[2] 四川省地质矿产勘查开发局一〇六地质队．四川省渡口市红格钒钛磁铁矿湾子田矿区详细普查地质报告[R] ．1981.

[3] 四川省地质矿产勘查开发局一〇六地质队．四川省渡口市中干沟钒钛磁铁矿区详细普查地质报告[R] ．1982.

[4] 四川省地质矿产勘查开发局一〇六地质队．四川省渡口市米易县安宁村钒钛磁铁矿区初步勘探地质报告[R] ．1984.

[5] 四川省地质矿产勘查开发局一〇六地质队．四川省渡口市红格矿区钒钛磁铁矿详细勘探地质报告[R] ． 1986．

[6] 四川省地质矿产勘查开发局一〇六地质队．四川省会理县白草矿区财通矿山钒钛磁铁矿生产勘探地质报告[R] ．2007.

[7] 四川省地质矿产勘查开发局一〇六地质队．四川省会理县秀水河矿区东段钒钛磁铁矿生产勘探地质报告[R] ．2007.

[8] 李存帅，刘杪，马天元，卢纪仁，施泽民等．攀枝花—西昌地区钒钛磁铁矿共生矿物质成份研究》[R] ．1980.

[9] 周信国，唐兴信，骆耀南，刘玉书等．攀枝花—西昌地区钒钛磁铁矿成矿规律与预测研究[R] ．1981.

[10] 曾绪伟，刘俨然等．四川红格基性超基性复合岩体岩石类型岩相及其成岩成矿机理[A] ．中国地质科学院成都地质矿产研究所文集.1982.

[11] 四川省地质矿产勘查开发局一〇六地质队．攀枝花式钒钛磁铁矿资源潜力评价典型示范成果报告[R] ．2009.

[12] 四川省地质矿产勘查开发局一〇六地质队.四川省攀西地区红格外围钒钛磁铁矿调查评价报告[R] ．2013.

[13] 四川省地质矿产勘查开发局四〇三地质队.四川省盐边县红格钒钛磁铁矿三分量井中磁测报告[R] ．2013.

Study of Prospecting Methods in the Deep and Peripheral Area of the Hongge Vanadium Titanomagnetite Deposit in Panzhihua

HU Yi LIAORUAN Ying-zi ZHANG Ming-sheng SONG Jun-lin

(No.106 Geological Team, BGEEMRSP, Chengdu 611130)

The Hongge ore district is the greatest vanadium titanomagnetite resources base in China. The Hongge basic-ultrabasic ore-bearing intrusion is controlled by regional tertiary structure which changed to longitudinal compressional structure due to basaltic magmatic effusion, disruption of the primary syenite and granite intrusion and late tectonic movement. The most effective combination of prospecting methods in the Hongge region is as follows:high-precision magnetic survey plus deep drilling plus three-component logging for prospecting in the depth and periphery in the known orebodies; high-precision magnetic survey plus geological mapping plus drilling verification of some magnetic anomalies for geological survey and evaluation; deep drilling for geophysical anomalies verification.

vanadium titanomagnetite; prospecting method; Hongge

2018-12-31

胡毅（1978-），男，重庆铜梁人，高级工程师，研究方向：地质调查与矿产勘查

P618.31

A

1006-0995（2019）03-0432-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2019.03.017