安林地區(qū)地磁異常場(chǎng)特征與鐵礦遠(yuǎn)景分析

孫少財(cái) 羅小南 劉國(guó)明 袁樹(shù)森

河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第七地質(zhì)大隊(duì)，鄭州 450016

安林地區(qū)地磁異常場(chǎng)特征與鐵礦遠(yuǎn)景分析

孫少財(cái) 羅小南 劉國(guó)明 袁樹(shù)森

河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第七地質(zhì)大隊(duì)，鄭州 450016

以1979-1983年度在本區(qū)開(kāi)展的1:1萬(wàn)地面磁測(cè)資料為基礎(chǔ)，對(duì)磁測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行多項(xiàng)處理。根據(jù)矽卡巖鐵礦成礦規(guī)律和理論，并參考其他地球物理和地質(zhì)資料，對(duì)安林地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、巖漿巖、礦產(chǎn)分布與磁異常的關(guān)系進(jìn)行了探討，在此基礎(chǔ)上對(duì)本區(qū)的鐵礦遠(yuǎn)景進(jìn)行了初步分析。

地磁異常場(chǎng)；磁測(cè)數(shù)據(jù)處理；區(qū)域場(chǎng)特征；局部異常；矽卡巖；成礦遠(yuǎn)景區(qū)

安（陽(yáng)）林（州）地區(qū)是河南省主要的鐵礦資源地，安林鐵礦區(qū)位于“安林-武安礦帶”的南部，在我國(guó)被稱為“邯邢式鐵礦床”。目前該地區(qū)接觸交代型鐵礦床的開(kāi)采、地質(zhì)研究及找礦工作已近半個(gè)多世紀(jì)，研究程度極高，但仍有許多問(wèn)題尚待進(jìn)一步深入研究，新區(qū)的找礦工作有待于借鑒老礦區(qū)的工作經(jīng)驗(yàn)，因此進(jìn)一步總結(jié)和提高認(rèn)識(shí)仍有必要。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

測(cè)區(qū)位于華北陸塊南部，以太行山山前斷裂帶為界，以西屬太行山隆起帶，以東屬湯陰拗陷帶。華北陸塊地殼具二元結(jié)構(gòu)，基底由太古界贊皇雜巖構(gòu)成，蓋層由中元古界汝陽(yáng)群－古生界－第三系鶴壁組構(gòu)成。工作區(qū)主要出露蓋層部分，以斷裂構(gòu)造為主，褶皺構(gòu)造次之，地層分區(qū)屬于華北地層區(qū)山西分區(qū)太行山小區(qū)。

(1)區(qū)域地層出露由老到新有：震旦系(z)、寒武系(∈)、奧陶系(O)、石炭系(C)、二疊系(P)以及第四系(Q)黃土。其中與成礦關(guān)系密切的為奧陶系中統(tǒng)馬家溝組(O)灰?guī)r，馬家溝組為一套海相碳酸鹽巖，主要巖性為石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及大理巖，在區(qū)內(nèi)廣泛分布，為該區(qū)鐵礦床的主要控礦地層。

(2)區(qū)內(nèi)燕山期閃長(zhǎng)巖類(lèi)侵入體極為發(fā)育，巖漿巖大多呈巖蓋、巖床和小巖株產(chǎn)出。巖體規(guī)模不大，巖性主要為燕山期的閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)玢巖、角閃閃長(zhǎng)巖等。其中與成礦關(guān)系密切的是閃長(zhǎng)巖及閃長(zhǎng)玢巖，在區(qū)內(nèi)分布廣泛(見(jiàn)圖1)。

(3)該區(qū)斷裂和褶皺均以北北東向?yàn)橹鳌嗔褬?gòu)造發(fā)育，規(guī)模不等。斷裂不僅是巖漿上侵的通道，而且控制巖體及礦體的展布方向。褶皺構(gòu)造，尤其背斜是重要的控礦構(gòu)造。在巖體隆起部位或背斜核部由塑性變形而造成的虛脫部位，為成礦提供了空間(見(jiàn)圖1)。

圖1 安林地區(qū)構(gòu)造、巖漿巖及礦產(chǎn)分布略圖

2 區(qū)域磁異常場(chǎng)特征

圖2 豫西北地區(qū)1:20萬(wàn)航磁圖

本區(qū)位于天山一陰山、秦嶺一昆侖兩個(gè)巨型緯向構(gòu)造之間， 因此南北向的壓應(yīng)力作用勢(shì)必波及本區(qū)，但由于巖石應(yīng)力變形較弱，加之后期構(gòu)造干擾，雖經(jīng)大比例尺地質(zhì)測(cè)量在蓋層上觀察到一些寬緩的褶皺及其他地質(zhì)現(xiàn)象，但深部構(gòu)造情況仍不易查明。地質(zhì)應(yīng)力作用尤其是老構(gòu)造在蓋層下部基底中的形跡，必然會(huì)反映到航磁異常圖中，通過(guò)研究1:20萬(wàn)航磁圖（見(jiàn)圖2），發(fā)現(xiàn)安林地區(qū)處在一近東西向大型負(fù)異常帶中，帶寬約20～0公里。負(fù)異常帶南北兩側(cè)均為正異常區(qū)。據(jù)此推斷這些東西向的磁異常特征即為古老的緯向構(gòu)造在基底上的反映，推斷在天山-陰山、秦嶺-昆侖兩個(gè)巨型緯向構(gòu)造形成過(guò)程中安林地區(qū)由于受南北向壓應(yīng)力作用, 出現(xiàn)的緯向負(fù)磁異常帶即為長(zhǎng)治-林縣-安陽(yáng)-魏縣斷陷反映。在區(qū)域負(fù)異常背景中呈現(xiàn)出東西兩個(gè)的局部異常區(qū)（帶），西異常帶近南北走向，東異常區(qū)分布不規(guī)則，負(fù)異常磁異常背景中有規(guī)律地呈帶狀分布,這些異常是本區(qū)蓋層地質(zhì)構(gòu)造的反應(yīng),與華夏系壓性或壓扭性、張性斷裂構(gòu)造及構(gòu)造巖漿帶相關(guān)，由數(shù)個(gè)礦田組成的安林鐵礦區(qū)就處在這一特殊構(gòu)造背景中。

3 地磁異常場(chǎng)特征與構(gòu)造巖漿巖關(guān)系

3.1 巖礦石磁性特征

本區(qū)前人作了大量參數(shù)工作，測(cè)定的各種巖、礦石標(biāo)統(tǒng)計(jì)成果見(jiàn)表1～2。從表中可見(jiàn)，各種巖、礦石磁性具有以下特點(diǎn)：

表1 安林地區(qū)巖石磁參數(shù)統(tǒng)計(jì)一覽表

表2 安林地區(qū)礦石磁參數(shù)統(tǒng)計(jì)一覽表

（1）強(qiáng)磁性的磁性鐵礦及含礦矽卡巖，其數(shù)值變化由幾千～幾十萬(wàn)×10-6CGSM，常見(jiàn)值由幾萬(wàn)～十幾萬(wàn)×10-6CGSM，在礦體上方能出現(xiàn)明顯的磁異常。

（2）中磁性的閃長(zhǎng)巖類(lèi)，K值變化由幾百～幾千×10-6CGSM，常見(jiàn)值幾千×10-6CGSM。但巖體磁性不均，同一種巖石，在不同巖體上磁性卻不同。即使是同一巖體，不同部位磁性差異也大。

（3）弱磁性的矽卡巖、灰?guī)r、大理巖、蝕變閃長(zhǎng)巖等，K、Jγ趨于零。

（4）同一巖體或礦體，隨深度不同磁性也不同。

3.2 地磁異常場(chǎng)特征

通過(guò)對(duì)研究區(qū)1:1萬(wàn)地磁測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行化極處理，與區(qū)內(nèi)航磁異常成果比較，本區(qū)三條構(gòu)造巖漿巖帶及構(gòu)造細(xì)部特征反映更加清晰，不僅有南北向且呈現(xiàn)出北西向、北東向及北北東向的多組異常帶（見(jiàn)圖3），根據(jù)本區(qū)統(tǒng)計(jì)的巖礦石物性特征，其反映了沿構(gòu)造侵入的（出露或隱伏）中性或中酸性巖漿巖、夕卡巖帶及磁鐵礦體。

從地磁測(cè)量化極成果圖上可見(jiàn)，區(qū)內(nèi)的西南部正磁異常區(qū)對(duì)應(yīng)為太行山隆起帶東部的基底，而東部的負(fù)磁異常區(qū)則反映了湯陰拗陷帶的西側(cè)，二者之間的平穩(wěn)低緩背景異常主要反映了沉積巖地層區(qū)無(wú)磁性特征，其上疊加有具磁性的中性、中酸性巖漿巖侵入引起的磁異常。

圖3 磁測(cè)化極(ΔZ)異常平面等值線圖

3.3 構(gòu)造巖漿巖磁異常特征

為了研究本區(qū)構(gòu)造巖漿巖分布特征，對(duì)化極(ΔZ)異常作向上延拓處理（見(jiàn)圖4），從上延200米、500米平面等值線圖可見(jiàn)，部分異常衰減很快，且消失，測(cè)區(qū)東西兩側(cè)的正、負(fù)異常形態(tài)趨于規(guī)整，呈帶狀的異常減弱，異常集中在了測(cè)區(qū)中部塔山巖體之上。上延磁異常形態(tài)的變化表明本區(qū)巖漿巖由深至淺的侵入過(guò)程、產(chǎn)狀和巖體的形態(tài)特征，巖體在深部連為一體的，并沿同一通道（塔山巖體）侵入。

圖4 地磁異常場(chǎng)上延200米（a）地磁異常場(chǎng)上延200米(b)平面等值線圖

圍繞塔山巖體分布著泉門(mén)、下莊和楊家莊等鐵礦區(qū)，除此之外石村、晉家莊、東街、都里鐵礦區(qū)均位于上延磁異常（圖4）和分離的區(qū)域磁異常（圖5a）梯度帶或梯度帶上等值線的轉(zhuǎn)折端所反映的隱伏巖體斜坡帶上或次級(jí)隆起部位。

因此, 研究上延區(qū)域磁異常, 可以揭示深部巖體全貌、剝蝕深度等特征，為成礦遠(yuǎn)景區(qū)預(yù)測(cè)、在礦區(qū)外圍找礦提供了依據(jù)。

為了研究礦產(chǎn)與磁異常的的關(guān)系，對(duì)化極磁異常進(jìn)行局部異常與區(qū)域異常場(chǎng)分離處理，區(qū)域異常特征與上延結(jié)果非常相符合，其反映的地質(zhì)信息與上延結(jié)果也相同。

區(qū)內(nèi)提取的局部異常極為發(fā)育，數(shù)量達(dá)數(shù)百個(gè)，面積約半平方公里到數(shù)平方公里不等，強(qiáng)度變化較大，從幾十到幾百納特，個(gè)別異常達(dá)幾千納特。局部磁異常大致呈北西向、北東向及南北走向3組呈帶分布，局部磁異常大多位于區(qū)域磁異常的邊帶上或其梯級(jí)帶上。反映了三組構(gòu)造巖漿帶及淺表礦的特征（見(jiàn)圖5）。

圖5 地磁區(qū)域異常場(chǎng)（a）局部異常場(chǎng)(b)

局部磁異常反映了巖漿巖與圍巖的磁性接觸帶、夕卡巖帶和磁鐵礦的分布特征，主要受南北向、北西向和北東向構(gòu)造控制，局部磁異常的研究對(duì)于直接找礦意義重大。

4 安林地區(qū)鐵礦遠(yuǎn)景的初步分析

根據(jù)以上成果可知，安林地區(qū)矽卡巖型鐵礦區(qū)處在一特殊構(gòu)造背景中，具有較好的成礦地質(zhì)條件，并有大量的見(jiàn)礦異常。因此認(rèn)為該區(qū)圍繞著三條構(gòu)造巖漿帶及次級(jí)構(gòu)造、環(huán)繞塔山巖體和馬鞍山巖體分布的異常仍有再解釋和鉆探驗(yàn)證的必要。安林地區(qū)中奧陶統(tǒng)成礦區(qū)深部下奧陶統(tǒng)中上部控礦層亦可做為下步工作目標(biāo)。對(duì)中奧陶統(tǒng)中不同層位的似層狀巖漿巖的新認(rèn)識(shí)，解決以往磁異常驗(yàn)證或已知礦區(qū)的勘探深度不足的問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上獲取新的資源量。在安林地區(qū)要注意該區(qū)的下奧陶統(tǒng)地層的存在與是否含礦性研究，加強(qiáng)隱伏鐵礦資源的勘探已成為迫切需要解決的問(wèn)題之一。安林地區(qū)存在著眾多的地磁異常，在加強(qiáng)理論研究的基礎(chǔ)上，以已有的成礦模式為指導(dǎo)，在有效的工作方法支撐下，實(shí)現(xiàn)安林地區(qū)隱伏鐵礦的突破是完全可行與可能的。

5 結(jié)語(yǔ)

（1）應(yīng)用重磁數(shù)據(jù)處理成果研究控巖、控礦構(gòu)造，預(yù)測(cè)成礦區(qū)帶、確定成礦遠(yuǎn)景區(qū)及找礦靶區(qū)是可行的。

（2）地磁異常數(shù)據(jù)處理成果研究，可以揭示深部巖體全貌、剝蝕深度及巖性等特征。

（3）應(yīng)用綜合物探方法確定巖漿巖與石灰?guī)r的接觸帶及其附近較好的成礦地質(zhì)條件精確位置。找礦遠(yuǎn)景區(qū)的確定，應(yīng)在三個(gè)成礦帶范圍內(nèi)及塔山巖體周邊。

（4）處在區(qū)域負(fù)異常背景這一特殊構(gòu)造環(huán)境中的安林鐵礦區(qū)深部找礦的意義，有待做進(jìn)一步的研究。

[1]冶金地質(zhì)會(huì)戰(zhàn)指揮部第一物探大隊(duì).河南省安林地區(qū)磁法工作總結(jié)報(bào)告，1979年.

[2]南冶金地質(zhì)五隊(duì).河南省安林地區(qū)磁法工作總結(jié)報(bào)告河，1982年1月.

[3]曾采芹.根據(jù)航磁異常研究邯邢地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造[J].地質(zhì)與勘探，1987年09期.

[4]河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第七地質(zhì)大隊(duì).河南省安陽(yáng)馬家鐵礦調(diào)查評(píng)價(jià)物探專項(xiàng)報(bào)告，2011年3月.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.20.004