山東無棣地區(qū)重磁特征及其鐵礦找礦前景

申文環(huán)+趙立娜+彭明章

摘要無棣大山航磁異常位于魯北地區(qū)，其重磁特征均表現(xiàn)為潛凸區(qū)的高重磁異常，與濟(jì)寧顏店鐵礦及聊城東阿單莊地區(qū)發(fā)現(xiàn)的沉積變質(zhì)型鐵礦相似，通過對該區(qū)開展重磁及鉆探驗(yàn)證工作，認(rèn)為該區(qū)異常主要是由侵入于太古代TTG巖系的含磁鐵礦的花崗閃長巖引起。綜合分析該區(qū)及鄰區(qū)物探及鉆探資料，在該區(qū)鐵礦找礦前景不好，針對該區(qū)大山磁異常的特征及引起該異常的原因有待進(jìn)一步研究。

關(guān)鍵詞重磁特征；鐵礦；物探；鉆探

中圖分類號：P618 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）11-0171-02

磁法勘探在物探技術(shù)中應(yīng)用比較廣泛，對國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。磁法勘探是通過觀測和分析由巖（礦）石或其他探測對象磁性差異所引起的磁異常，進(jìn)而研究地質(zhì)構(gòu)造和礦產(chǎn)資源或其他探測對象分布規(guī)律的一種地球物理勘探方法。

近年來，山東鐵礦勘查取得了較大進(jìn)展，鐵礦類型以沉積變質(zhì)型為主，目前已知的鐵礦主要分布在魯中和魯南，如洪范池鐵礦[1]、石河王鐵礦[2]、兗州顏店鐵礦[3]及蘭陵鐵礦等，除濟(jì)寧顏店鐵礦賦礦層位為濟(jì)寧巖群外，其他幾個鐵礦的賦礦層位均是新太古代泰山巖群山草峪組，這些鐵礦都是通過對重磁資料進(jìn)行研究和驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)的。魯北地區(qū)由于第四系覆蓋較厚，目前無探明的鐵礦資源地。而本次查證的航磁異常即位于魯北，為海興-大山航磁異常的一部分，重磁特征均表現(xiàn)為潛凸區(qū)的高重磁異常，通過對該區(qū)進(jìn)行重磁及鉆探驗(yàn)證工作，并經(jīng)綜合分析研究，以對該區(qū)鐵礦找礦前景做出評價。

1地質(zhì)背景

1.新太古代TTG巖系；2. 新太古代花崗閃長巖；

3.古近系東營組含礫砂巖、砂巖。

圖1無棣地區(qū)前新近紀(jì)基巖地質(zhì)圖

區(qū)域大地構(gòu)造位置位于華北陸塊（Ⅰ級）-華北坳陷（Ⅱ級）-濟(jì)陽坳陷區(qū)（Ⅲ級）-埕子口—寧津潛斷?。á艏墸?埕子口潛凸（Ⅴ級）的西部。前新近紀(jì)地層主要有新太古代泰山巖群（現(xiàn)已厘定為新太古代TTG巖系），新生代古近系（圖1）。新太古代泰山巖群（TTG巖系），由上到下分為柳杭組、山草峪組、雁翎關(guān)組。其主要巖性為黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、斜長角閃巖、黑云變粒巖夾透閃陽起片巖、變質(zhì)礫巖、磁鐵石英巖等，普遍遭受中高級區(qū)域變質(zhì)作用，變質(zhì)程度達(dá)角閃巖相。區(qū)域斷裂構(gòu)造以近東西向—北東向斷裂為主，北西向斷裂次之。區(qū)域內(nèi)大斷裂主要為近東西向—北東向的埕南斷裂，該斷裂產(chǎn)狀近直立，物探特征為重力及航磁梯級帶，為埕子口潛凸與大山潛凹的分界斷裂。區(qū)域所屬魯北地區(qū)地質(zhì)發(fā)展史上巖漿作用比較強(qiáng)烈，形成分布廣泛、類型多樣的巖漿巖。經(jīng)鉆探驗(yàn)證，巖性以花崗閃長巖為主。

2地球物理特征

2.1 航磁異常特征

航磁異常在凹陷區(qū)一般表現(xiàn)為平穩(wěn)的負(fù)磁異常，在凸起區(qū)大多表現(xiàn)為相對高磁異常，高磁異常主要為潛凸區(qū)磁性基底上隆引起，巖體侵入也有一定的影響。預(yù)查區(qū)所在的埕子口潛凸（圖2），航磁異常值達(dá)1400nT，應(yīng)為泰山群上隆及其中所含鐵磁性地質(zhì)體引起。

圖2區(qū)域航磁異常（△T）平面圖

2.2 重力異常特征

魯北地區(qū)大部分位于濟(jì)陽坳陷，表現(xiàn)為相對平穩(wěn)的重力低背景，其中分布幾處重力高異常，為埕子口潛凸、無棣潛凸、義和莊潛凸、濱州潛凸、陳莊—青陀潛凸等凸起所引起，為泰山巖群及古生界上隆的反映。其中研究區(qū)南部等值線表現(xiàn)為密集的梯級帶，反映斷裂的存在，南部基底巖層相對下陷。

2.3 重磁參數(shù)分析

區(qū)內(nèi)大多被第四系覆蓋，在此參考研究區(qū)所在的魯北地區(qū)及地質(zhì)特征相近的魯西南地區(qū)物性參數(shù)資料結(jié)合本次實(shí)測結(jié)果，各類巖、礦石的密度及磁性參數(shù)特征如下。

1）沉積巖的密度與磁性。沉積巖的密度變化范圍為（1.71～2.70）×103kg/m3。由新到老逐漸增大。沉積巖的磁性都十分微弱，在異常解釋中可視為無磁性層。

2）變質(zhì)巖類的密度與磁性。變質(zhì)巖指泰山巖群變質(zhì)巖，總體上具有密度高、磁性強(qiáng)、變化范圍大的特、征。泰山群中各類巖石磁性變化較大，斜長角閃巖磁性較強(qiáng)，變粒巖類、片麻巖類、片巖類磁性相對較弱，平均磁化率κ=13950×10-64πSI，剩余磁化強(qiáng)度Jr=1755×10-3A/m。

3）巖漿巖的密度與磁性。輝長巖、輝綠玢巖等基性、超基性巖的密度大、磁性強(qiáng)；閃長玢巖等中性巖石的密度稍高、磁性稍強(qiáng)；二長花崗巖、奧長花崗巖等酸性巖石的密度較低、磁性較弱；安山巖、玄武巖等噴出巖具低密度、強(qiáng)磁性的特征。

研究區(qū)內(nèi)鉆孔所見巖性均為巖漿巖，密度參數(shù)方面，輝長巖密度最大，花崗巖密度最小，這與收集資料相近。磁參數(shù)方面，花崗閃長巖和花崗巖磁化率和剩磁均較高，可能與含磁鐵礦有關(guān)。

4）鐵礦石類的密度和磁性。鐵礦石是區(qū)域上密度最大、磁性最強(qiáng)的地質(zhì)體，且隨著鐵含量的增加密度增大、磁性增強(qiáng)。其密度σ=（3.46～4.1）×103kg/m3，磁化率κ=（68000～172000）×10-64πSI，剩余磁化強(qiáng)度Jr=（8545～216135）×10-3A/m。

因此，根據(jù)以上巖礦石磁性、密度差異，可以利用高磁測量及高精度重力測量有效的開展工作。

3找礦前景分析

1）重磁及鉆探方法有效。重磁異常分析結(jié)合鉆探驗(yàn)證在尋找鐵礦方面已經(jīng)取得了較好的效果，如遼寧馬道鐵礦[4]等。

無棣大山地區(qū)位于埕子口潛凸，重磁特征均表現(xiàn)為潛凸區(qū)的高重磁異常，與濟(jì)寧顏店鐵礦及聊城東阿單莊地區(qū)發(fā)現(xiàn)的沉積變質(zhì)型鐵礦相似，具有較好的航磁及重力異常，如航磁異常值達(dá)1400nT，為相對高磁異常，判斷為泰山群上隆及其中所含鐵磁性地質(zhì)體所引起；同時也表現(xiàn)出重力高異常的特征。因此在本區(qū)開展鉆探驗(yàn)證會是較為有效的找礦方法。

2）資料解釋及異常驗(yàn)證情況。本區(qū)采用了高精度磁測、重磁剖面測量、鉆探等手段，對研究區(qū)內(nèi)航磁異常進(jìn)行查證。其中對高磁工作所獲得的原始ΔT資料進(jìn)行了數(shù)據(jù)的處理及位場轉(zhuǎn)換，處理方法有化極、上延、垂向?qū)?shù)、水平導(dǎo)數(shù)。同時利用重磁剖面進(jìn)行反演和正演計(jì)算來解釋重磁異常?？v觀該區(qū)重、磁異常特征及鉆探驗(yàn)證結(jié)果，可以認(rèn)為該區(qū)異常主要是由侵入于太古代TTG巖系的含磁鐵礦的花崗閃長巖引起。

在大山磁異常區(qū)鉆孔深部見到了含磁鐵礦的花崗閃長巖以及硅化鉀化斑狀花崗巖，孔內(nèi)未見工業(yè)鐵礦體。通過對巖芯進(jìn)行物性測定進(jìn)行正演擬合計(jì)算及磁三分量測井，推斷該異常是由含磁鐵礦的花崗閃長巖引起，為局部磁性體，但磁異常強(qiáng)度低。

3）本區(qū)鐵礦找礦前景。通過本區(qū)的找礦工作，結(jié)合收集到的河北省2007年施工的鉆孔ZK1[5]，資料顯示，孔深853.26 m以上為新生界第四系、新近系和古近系，853.26 m以下為太古界變質(zhì)巖，孔深1601.82 m終孔于太古界變質(zhì)巖中，也未見礦。該河北省2007年施工的鉆孔距本區(qū)內(nèi)鉆孔約4.7 km，位于無棣異常的邊部。綜合分析該區(qū)物探及鉆探資料，認(rèn)為該區(qū)鐵礦找礦前景不好，針對該區(qū)大山磁異常的特征及引起該異常的原因有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

[1]徐東來，胡艷霞.平陰縣洪范池鐵礦地質(zhì)特征[J].山東國土資源，2008，24（1）：7-9.

[2]徐遂勤，李耀華.山東東平石河王鐵礦磁異常特征分析[J].采礦技術(shù)，2011，11（3）：121-126.

[3]韓玉珍，王世進(jìn)，李培遠(yuǎn).濟(jì)寧顏店鐵礦地質(zhì)特征及濟(jì)寧巖群含礦性研究[J].山東國土資源，2008，24（2）：3-8.

[4]董英君.應(yīng)用重磁方法勘查鐵礦的效果——以遼寧建昌縣馬道鐵礦為例[J].礦床地質(zhì)，2006，25（3）：321-328.

[5]焦海燕.磁法勘探在河北海興平原區(qū)普查找礦中的應(yīng)用研究[D].石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院，2010.

endprint

摘要無棣大山航磁異常位于魯北地區(qū)，其重磁特征均表現(xiàn)為潛凸區(qū)的高重磁異常，與濟(jì)寧顏店鐵礦及聊城東阿單莊地區(qū)發(fā)現(xiàn)的沉積變質(zhì)型鐵礦相似，通過對該區(qū)開展重磁及鉆探驗(yàn)證工作，認(rèn)為該區(qū)異常主要是由侵入于太古代TTG巖系的含磁鐵礦的花崗閃長巖引起。綜合分析該區(qū)及鄰區(qū)物探及鉆探資料，在該區(qū)鐵礦找礦前景不好，針對該區(qū)大山磁異常的特征及引起該異常的原因有待進(jìn)一步研究。

關(guān)鍵詞重磁特征；鐵礦；物探；鉆探

中圖分類號：P618 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）11-0171-02

磁法勘探在物探技術(shù)中應(yīng)用比較廣泛，對國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。磁法勘探是通過觀測和分析由巖（礦）石或其他探測對象磁性差異所引起的磁異常，進(jìn)而研究地質(zhì)構(gòu)造和礦產(chǎn)資源或其他探測對象分布規(guī)律的一種地球物理勘探方法。

近年來，山東鐵礦勘查取得了較大進(jìn)展，鐵礦類型以沉積變質(zhì)型為主，目前已知的鐵礦主要分布在魯中和魯南，如洪范池鐵礦[1]、石河王鐵礦[2]、兗州顏店鐵礦[3]及蘭陵鐵礦等，除濟(jì)寧顏店鐵礦賦礦層位為濟(jì)寧巖群外，其他幾個鐵礦的賦礦層位均是新太古代泰山巖群山草峪組，這些鐵礦都是通過對重磁資料進(jìn)行研究和驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)的。魯北地區(qū)由于第四系覆蓋較厚，目前無探明的鐵礦資源地。而本次查證的航磁異常即位于魯北，為海興-大山航磁異常的一部分，重磁特征均表現(xiàn)為潛凸區(qū)的高重磁異常，通過對該區(qū)進(jìn)行重磁及鉆探驗(yàn)證工作，并經(jīng)綜合分析研究，以對該區(qū)鐵礦找礦前景做出評價。

1地質(zhì)背景

1.新太古代TTG巖系；2. 新太古代花崗閃長巖；

3.古近系東營組含礫砂巖、砂巖。

圖1無棣地區(qū)前新近紀(jì)基巖地質(zhì)圖

區(qū)域大地構(gòu)造位置位于華北陸塊（Ⅰ級）-華北坳陷（Ⅱ級）-濟(jì)陽坳陷區(qū)（Ⅲ級）-埕子口—寧津潛斷?。á艏墸?埕子口潛凸（Ⅴ級）的西部。前新近紀(jì)地層主要有新太古代泰山巖群（現(xiàn)已厘定為新太古代TTG巖系），新生代古近系（圖1）。新太古代泰山巖群（TTG巖系），由上到下分為柳杭組、山草峪組、雁翎關(guān)組。其主要巖性為黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、斜長角閃巖、黑云變粒巖夾透閃陽起片巖、變質(zhì)礫巖、磁鐵石英巖等，普遍遭受中高級區(qū)域變質(zhì)作用，變質(zhì)程度達(dá)角閃巖相。區(qū)域斷裂構(gòu)造以近東西向—北東向斷裂為主，北西向斷裂次之。區(qū)域內(nèi)大斷裂主要為近東西向—北東向的埕南斷裂，該斷裂產(chǎn)狀近直立，物探特征為重力及航磁梯級帶，為埕子口潛凸與大山潛凹的分界斷裂。區(qū)域所屬魯北地區(qū)地質(zhì)發(fā)展史上巖漿作用比較強(qiáng)烈，形成分布廣泛、類型多樣的巖漿巖。經(jīng)鉆探驗(yàn)證，巖性以花崗閃長巖為主。

2地球物理特征

2.1 航磁異常特征

航磁異常在凹陷區(qū)一般表現(xiàn)為平穩(wěn)的負(fù)磁異常，在凸起區(qū)大多表現(xiàn)為相對高磁異常，高磁異常主要為潛凸區(qū)磁性基底上隆引起，巖體侵入也有一定的影響。預(yù)查區(qū)所在的埕子口潛凸（圖2），航磁異常值達(dá)1400nT，應(yīng)為泰山群上隆及其中所含鐵磁性地質(zhì)體引起。

圖2區(qū)域航磁異常（△T）平面圖

2.2 重力異常特征

魯北地區(qū)大部分位于濟(jì)陽坳陷，表現(xiàn)為相對平穩(wěn)的重力低背景，其中分布幾處重力高異常，為埕子口潛凸、無棣潛凸、義和莊潛凸、濱州潛凸、陳莊—青陀潛凸等凸起所引起，為泰山巖群及古生界上隆的反映。其中研究區(qū)南部等值線表現(xiàn)為密集的梯級帶，反映斷裂的存在，南部基底巖層相對下陷。

2.3 重磁參數(shù)分析

區(qū)內(nèi)大多被第四系覆蓋，在此參考研究區(qū)所在的魯北地區(qū)及地質(zhì)特征相近的魯西南地區(qū)物性參數(shù)資料結(jié)合本次實(shí)測結(jié)果，各類巖、礦石的密度及磁性參數(shù)特征如下。

1）沉積巖的密度與磁性。沉積巖的密度變化范圍為（1.71～2.70）×103kg/m3。由新到老逐漸增大。沉積巖的磁性都十分微弱，在異常解釋中可視為無磁性層。

2）變質(zhì)巖類的密度與磁性。變質(zhì)巖指泰山巖群變質(zhì)巖，總體上具有密度高、磁性強(qiáng)、變化范圍大的特、征。泰山群中各類巖石磁性變化較大，斜長角閃巖磁性較強(qiáng)，變粒巖類、片麻巖類、片巖類磁性相對較弱，平均磁化率κ=13950×10-64πSI，剩余磁化強(qiáng)度Jr=1755×10-3A/m。

3）巖漿巖的密度與磁性。輝長巖、輝綠玢巖等基性、超基性巖的密度大、磁性強(qiáng)；閃長玢巖等中性巖石的密度稍高、磁性稍強(qiáng)；二長花崗巖、奧長花崗巖等酸性巖石的密度較低、磁性較弱；安山巖、玄武巖等噴出巖具低密度、強(qiáng)磁性的特征。

研究區(qū)內(nèi)鉆孔所見巖性均為巖漿巖，密度參數(shù)方面，輝長巖密度最大，花崗巖密度最小，這與收集資料相近。磁參數(shù)方面，花崗閃長巖和花崗巖磁化率和剩磁均較高，可能與含磁鐵礦有關(guān)。

4）鐵礦石類的密度和磁性。鐵礦石是區(qū)域上密度最大、磁性最強(qiáng)的地質(zhì)體，且隨著鐵含量的增加密度增大、磁性增強(qiáng)。其密度σ=（3.46～4.1）×103kg/m3，磁化率κ=（68000～172000）×10-64πSI，剩余磁化強(qiáng)度Jr=（8545～216135）×10-3A/m。

因此，根據(jù)以上巖礦石磁性、密度差異，可以利用高磁測量及高精度重力測量有效的開展工作。

3找礦前景分析

1）重磁及鉆探方法有效。重磁異常分析結(jié)合鉆探驗(yàn)證在尋找鐵礦方面已經(jīng)取得了較好的效果，如遼寧馬道鐵礦[4]等。

無棣大山地區(qū)位于埕子口潛凸，重磁特征均表現(xiàn)為潛凸區(qū)的高重磁異常，與濟(jì)寧顏店鐵礦及聊城東阿單莊地區(qū)發(fā)現(xiàn)的沉積變質(zhì)型鐵礦相似，具有較好的航磁及重力異常，如航磁異常值達(dá)1400nT，為相對高磁異常，判斷為泰山群上隆及其中所含鐵磁性地質(zhì)體所引起；同時也表現(xiàn)出重力高異常的特征。因此在本區(qū)開展鉆探驗(yàn)證會是較為有效的找礦方法。

2）資料解釋及異常驗(yàn)證情況。本區(qū)采用了高精度磁測、重磁剖面測量、鉆探等手段，對研究區(qū)內(nèi)航磁異常進(jìn)行查證。其中對高磁工作所獲得的原始ΔT資料進(jìn)行了數(shù)據(jù)的處理及位場轉(zhuǎn)換，處理方法有化極、上延、垂向?qū)?shù)、水平導(dǎo)數(shù)。同時利用重磁剖面進(jìn)行反演和正演計(jì)算來解釋重磁異常?？v觀該區(qū)重、磁異常特征及鉆探驗(yàn)證結(jié)果，可以認(rèn)為該區(qū)異常主要是由侵入于太古代TTG巖系的含磁鐵礦的花崗閃長巖引起。

在大山磁異常區(qū)鉆孔深部見到了含磁鐵礦的花崗閃長巖以及硅化鉀化斑狀花崗巖，孔內(nèi)未見工業(yè)鐵礦體。通過對巖芯進(jìn)行物性測定進(jìn)行正演擬合計(jì)算及磁三分量測井，推斷該異常是由含磁鐵礦的花崗閃長巖引起，為局部磁性體，但磁異常強(qiáng)度低。

3）本區(qū)鐵礦找礦前景。通過本區(qū)的找礦工作，結(jié)合收集到的河北省2007年施工的鉆孔ZK1[5]，資料顯示，孔深853.26 m以上為新生界第四系、新近系和古近系，853.26 m以下為太古界變質(zhì)巖，孔深1601.82 m終孔于太古界變質(zhì)巖中，也未見礦。該河北省2007年施工的鉆孔距本區(qū)內(nèi)鉆孔約4.7 km，位于無棣異常的邊部。綜合分析該區(qū)物探及鉆探資料，認(rèn)為該區(qū)鐵礦找礦前景不好，針對該區(qū)大山磁異常的特征及引起該異常的原因有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

[1]徐東來，胡艷霞.平陰縣洪范池鐵礦地質(zhì)特征[J].山東國土資源，2008，24（1）：7-9.

[2]徐遂勤，李耀華.山東東平石河王鐵礦磁異常特征分析[J].采礦技術(shù)，2011，11（3）：121-126.

[3]韓玉珍，王世進(jìn)，李培遠(yuǎn).濟(jì)寧顏店鐵礦地質(zhì)特征及濟(jì)寧巖群含礦性研究[J].山東國土資源，2008，24（2）：3-8.

[4]董英君.應(yīng)用重磁方法勘查鐵礦的效果——以遼寧建昌縣馬道鐵礦為例[J].礦床地質(zhì)，2006，25（3）：321-328.

[5]焦海燕.磁法勘探在河北海興平原區(qū)普查找礦中的應(yīng)用研究[D].石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院，2010.

endprint

摘要無棣大山航磁異常位于魯北地區(qū)，其重磁特征均表現(xiàn)為潛凸區(qū)的高重磁異常，與濟(jì)寧顏店鐵礦及聊城東阿單莊地區(qū)發(fā)現(xiàn)的沉積變質(zhì)型鐵礦相似，通過對該區(qū)開展重磁及鉆探驗(yàn)證工作，認(rèn)為該區(qū)異常主要是由侵入于太古代TTG巖系的含磁鐵礦的花崗閃長巖引起。綜合分析該區(qū)及鄰區(qū)物探及鉆探資料，在該區(qū)鐵礦找礦前景不好，針對該區(qū)大山磁異常的特征及引起該異常的原因有待進(jìn)一步研究。

關(guān)鍵詞重磁特征；鐵礦；物探；鉆探

中圖分類號：P618 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）11-0171-02

磁法勘探在物探技術(shù)中應(yīng)用比較廣泛，對國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。磁法勘探是通過觀測和分析由巖（礦）石或其他探測對象磁性差異所引起的磁異常，進(jìn)而研究地質(zhì)構(gòu)造和礦產(chǎn)資源或其他探測對象分布規(guī)律的一種地球物理勘探方法。

近年來，山東鐵礦勘查取得了較大進(jìn)展，鐵礦類型以沉積變質(zhì)型為主，目前已知的鐵礦主要分布在魯中和魯南，如洪范池鐵礦[1]、石河王鐵礦[2]、兗州顏店鐵礦[3]及蘭陵鐵礦等，除濟(jì)寧顏店鐵礦賦礦層位為濟(jì)寧巖群外，其他幾個鐵礦的賦礦層位均是新太古代泰山巖群山草峪組，這些鐵礦都是通過對重磁資料進(jìn)行研究和驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)的。魯北地區(qū)由于第四系覆蓋較厚，目前無探明的鐵礦資源地。而本次查證的航磁異常即位于魯北，為海興-大山航磁異常的一部分，重磁特征均表現(xiàn)為潛凸區(qū)的高重磁異常，通過對該區(qū)進(jìn)行重磁及鉆探驗(yàn)證工作，并經(jīng)綜合分析研究，以對該區(qū)鐵礦找礦前景做出評價。

1地質(zhì)背景

1.新太古代TTG巖系；2. 新太古代花崗閃長巖；

3.古近系東營組含礫砂巖、砂巖。

圖1無棣地區(qū)前新近紀(jì)基巖地質(zhì)圖

區(qū)域大地構(gòu)造位置位于華北陸塊（Ⅰ級）-華北坳陷（Ⅱ級）-濟(jì)陽坳陷區(qū)（Ⅲ級）-埕子口—寧津潛斷隆（Ⅳ級）-埕子口潛凸（Ⅴ級）的西部。前新近紀(jì)地層主要有新太古代泰山巖群（現(xiàn)已厘定為新太古代TTG巖系），新生代古近系（圖1）。新太古代泰山巖群（TTG巖系），由上到下分為柳杭組、山草峪組、雁翎關(guān)組。其主要巖性為黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、斜長角閃巖、黑云變粒巖夾透閃陽起片巖、變質(zhì)礫巖、磁鐵石英巖等，普遍遭受中高級區(qū)域變質(zhì)作用，變質(zhì)程度達(dá)角閃巖相。區(qū)域斷裂構(gòu)造以近東西向—北東向斷裂為主，北西向斷裂次之。區(qū)域內(nèi)大斷裂主要為近東西向—北東向的埕南斷裂，該斷裂產(chǎn)狀近直立，物探特征為重力及航磁梯級帶，為埕子口潛凸與大山潛凹的分界斷裂。區(qū)域所屬魯北地區(qū)地質(zhì)發(fā)展史上巖漿作用比較強(qiáng)烈，形成分布廣泛、類型多樣的巖漿巖。經(jīng)鉆探驗(yàn)證，巖性以花崗閃長巖為主。

2地球物理特征

2.1 航磁異常特征

航磁異常在凹陷區(qū)一般表現(xiàn)為平穩(wěn)的負(fù)磁異常，在凸起區(qū)大多表現(xiàn)為相對高磁異常，高磁異常主要為潛凸區(qū)磁性基底上隆引起，巖體侵入也有一定的影響。預(yù)查區(qū)所在的埕子口潛凸（圖2），航磁異常值達(dá)1400nT，應(yīng)為泰山群上隆及其中所含鐵磁性地質(zhì)體引起。

圖2區(qū)域航磁異常（△T）平面圖

2.2 重力異常特征

魯北地區(qū)大部分位于濟(jì)陽坳陷，表現(xiàn)為相對平穩(wěn)的重力低背景，其中分布幾處重力高異常，為埕子口潛凸、無棣潛凸、義和莊潛凸、濱州潛凸、陳莊—青陀潛凸等凸起所引起，為泰山巖群及古生界上隆的反映。其中研究區(qū)南部等值線表現(xiàn)為密集的梯級帶，反映斷裂的存在，南部基底巖層相對下陷。

2.3 重磁參數(shù)分析

區(qū)內(nèi)大多被第四系覆蓋，在此參考研究區(qū)所在的魯北地區(qū)及地質(zhì)特征相近的魯西南地區(qū)物性參數(shù)資料結(jié)合本次實(shí)測結(jié)果，各類巖、礦石的密度及磁性參數(shù)特征如下。

1）沉積巖的密度與磁性。沉積巖的密度變化范圍為（1.71～2.70）×103kg/m3。由新到老逐漸增大。沉積巖的磁性都十分微弱，在異常解釋中可視為無磁性層。

2）變質(zhì)巖類的密度與磁性。變質(zhì)巖指泰山巖群變質(zhì)巖，總體上具有密度高、磁性強(qiáng)、變化范圍大的特、征。泰山群中各類巖石磁性變化較大，斜長角閃巖磁性較強(qiáng)，變粒巖類、片麻巖類、片巖類磁性相對較弱，平均磁化率κ=13950×10-64πSI，剩余磁化強(qiáng)度Jr=1755×10-3A/m。

3）巖漿巖的密度與磁性。輝長巖、輝綠玢巖等基性、超基性巖的密度大、磁性強(qiáng)；閃長玢巖等中性巖石的密度稍高、磁性稍強(qiáng)；二長花崗巖、奧長花崗巖等酸性巖石的密度較低、磁性較弱；安山巖、玄武巖等噴出巖具低密度、強(qiáng)磁性的特征。

研究區(qū)內(nèi)鉆孔所見巖性均為巖漿巖，密度參數(shù)方面，輝長巖密度最大，花崗巖密度最小，這與收集資料相近。磁參數(shù)方面，花崗閃長巖和花崗巖磁化率和剩磁均較高，可能與含磁鐵礦有關(guān)。

4）鐵礦石類的密度和磁性。鐵礦石是區(qū)域上密度最大、磁性最強(qiáng)的地質(zhì)體，且隨著鐵含量的增加密度增大、磁性增強(qiáng)。其密度σ=（3.46～4.1）×103kg/m3，磁化率κ=（68000～172000）×10-64πSI，剩余磁化強(qiáng)度Jr=（8545～216135）×10-3A/m。

因此，根據(jù)以上巖礦石磁性、密度差異，可以利用高磁測量及高精度重力測量有效的開展工作。

3找礦前景分析

1）重磁及鉆探方法有效。重磁異常分析結(jié)合鉆探驗(yàn)證在尋找鐵礦方面已經(jīng)取得了較好的效果，如遼寧馬道鐵礦[4]等。

無棣大山地區(qū)位于埕子口潛凸，重磁特征均表現(xiàn)為潛凸區(qū)的高重磁異常，與濟(jì)寧顏店鐵礦及聊城東阿單莊地區(qū)發(fā)現(xiàn)的沉積變質(zhì)型鐵礦相似，具有較好的航磁及重力異常，如航磁異常值達(dá)1400nT，為相對高磁異常，判斷為泰山群上隆及其中所含鐵磁性地質(zhì)體所引起；同時也表現(xiàn)出重力高異常的特征。因此在本區(qū)開展鉆探驗(yàn)證會是較為有效的找礦方法。

2）資料解釋及異常驗(yàn)證情況。本區(qū)采用了高精度磁測、重磁剖面測量、鉆探等手段，對研究區(qū)內(nèi)航磁異常進(jìn)行查證。其中對高磁工作所獲得的原始ΔT資料進(jìn)行了數(shù)據(jù)的處理及位場轉(zhuǎn)換，處理方法有化極、上延、垂向?qū)?shù)、水平導(dǎo)數(shù)。同時利用重磁剖面進(jìn)行反演和正演計(jì)算來解釋重磁異常?？v觀該區(qū)重、磁異常特征及鉆探驗(yàn)證結(jié)果，可以認(rèn)為該區(qū)異常主要是由侵入于太古代TTG巖系的含磁鐵礦的花崗閃長巖引起。

在大山磁異常區(qū)鉆孔深部見到了含磁鐵礦的花崗閃長巖以及硅化鉀化斑狀花崗巖，孔內(nèi)未見工業(yè)鐵礦體。通過對巖芯進(jìn)行物性測定進(jìn)行正演擬合計(jì)算及磁三分量測井，推斷該異常是由含磁鐵礦的花崗閃長巖引起，為局部磁性體，但磁異常強(qiáng)度低。

3）本區(qū)鐵礦找礦前景。通過本區(qū)的找礦工作，結(jié)合收集到的河北省2007年施工的鉆孔ZK1[5]，資料顯示，孔深853.26 m以上為新生界第四系、新近系和古近系，853.26 m以下為太古界變質(zhì)巖，孔深1601.82 m終孔于太古界變質(zhì)巖中，也未見礦。該河北省2007年施工的鉆孔距本區(qū)內(nèi)鉆孔約4.7 km，位于無棣異常的邊部。綜合分析該區(qū)物探及鉆探資料，認(rèn)為該區(qū)鐵礦找礦前景不好，針對該區(qū)大山磁異常的特征及引起該異常的原因有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

[1]徐東來，胡艷霞.平陰縣洪范池鐵礦地質(zhì)特征[J].山東國土資源，2008，24（1）：7-9.

[2]徐遂勤，李耀華.山東東平石河王鐵礦磁異常特征分析[J].采礦技術(shù)，2011，11（3）：121-126.

[3]韓玉珍，王世進(jìn)，李培遠(yuǎn).濟(jì)寧顏店鐵礦地質(zhì)特征及濟(jì)寧巖群含礦性研究[J].山東國土資源，2008，24（2）：3-8.

[4]董英君.應(yīng)用重磁方法勘查鐵礦的效果——以遼寧建昌縣馬道鐵礦為例[J].礦床地質(zhì)，2006，25（3）：321-328.

[5]焦海燕.磁法勘探在河北海興平原區(qū)普查找礦中的應(yīng)用研究[D].石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院，2010.

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