低緩磁異常在葦沙河金、鐵礦深部找礦的應(yīng)用

王迪　黃靜　楊威

摘要：吉林省臨江市葦沙河金、鐵礦位于大栗子老礦山外圍西南部，本次勘探的鐵礦屬“大栗子式鐵礦”主要礦種之一。通過對(duì)成礦區(qū)域地質(zhì)背景，結(jié)合礦區(qū)以往低緩磁異常，對(duì)磁異常進(jìn)行立體分析，經(jīng)鉆探工程驗(yàn)證，在葦沙河金、鐵礦深部見到了高品位、厚度大的鐵礦體。應(yīng)用低緩磁異常對(duì)“大栗子式鐵礦”深部找礦具有重要意義。

關(guān)鍵詞： 葦沙河；大栗子式鐵礦；磁異常；礦體特征

1.區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)特征

1.1地層

礦區(qū)所處大地構(gòu)造位置在華北地臺(tái)（Ⅰ級(jí)）北緣東段、遼東臺(tái)?。á蚣?jí)）、太子河—渾江陷褶斷束（Ⅲ級(jí)）、老嶺斷塊（Ⅳ級(jí)）中段之南東翼。區(qū)域內(nèi)出露地層主要由中元古界老嶺群、晚元古界青白口系大羅圈河組和馬達(dá)嶺組、中生界侏羅系地層以及新生界第四系組成。

中元古界老嶺群下亞群地層在區(qū)域內(nèi)廣泛分布，總體呈北東—南西向展布。自下而上劃分為臨江組和大栗子組。臨江組分布在臨江市城區(qū)一帶，巖性為厚層石英巖夾二云片巖、十字石二云片巖、絹云石英片巖等。大栗子組主要分布在大栗子溝～頭道溝一帶。該組地層自下而上分為三段，下段巖性以二云片巖、絹云千枚巖為主，底部二云片巖夾薄層石英巖，上部夾白云質(zhì)大理巖。為“大栗子式鐵礦”主要賦礦層位之一；中段二云石英片巖、絹云千枚巖夾數(shù)層大理巖，該段賦存鐵礦層；上段底部為厚層狀、塊狀大理巖，下部為絹云千枚巖與薄層大理巖互層，中部絹云千枚巖夾少量大理巖，上部為絹云千枚巖夾少量鎂質(zhì)大理巖、大理巖及石英巖，該段為主要含鐵礦層段。大栗子組地層與下伏臨江組地層為整合接觸。

晚元古界青白口系地層自下而上劃分為大羅圈河組、馬達(dá)嶺組。大羅圈河組分布于小栗子溝～大栗子溝～帽兒山一線，總體呈北東向展布；巖性為—套雜色長(zhǎng)石石英砂巖、粉砂巖、頁(yè)巖等，產(chǎn)“臨江式”鐵礦。馬達(dá)嶺組分布在小栗子溝—大栗子溝—望江樓一帶，總體呈北東向展布，巖性主要為一套雜色含礫粗粒長(zhǎng)石石英砂巖。與下伏大羅圈河組為平行不整合接觸。

中生界侏羅系地層僅沿鴨綠江邊零星分布。中侏羅系望江樓組分布在大栗子望江樓、白房子、小葫蘆套等地。巖性下部為砂巖、粉砂巖、頁(yè)巖夾劣質(zhì)薄煤層，上部為紫色致密狀、杏仁狀安山巖。晚侏羅系果松組分布在臨江帽兒山附近。巖性為厚層狀安山巖、含礫安山質(zhì)凝灰?guī)r、玄武安山巖、薄層狀安山巖等。

新生界第四系主要包括階地堆積物、河灘河床沉積、山前沖積等，由礫石、砂、粘土、淤泥等組成。

1.2構(gòu)造

區(qū)域內(nèi)總體構(gòu)造格架屬老嶺斷塊（老嶺復(fù)式背斜）中段南東翼的一部分，由早元古代老嶺群地層組成基底構(gòu)造，晚元古代青白口系地層組成蓋層構(gòu)造。由于區(qū)內(nèi)經(jīng)歷多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，尤其是呂梁期和燕山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，使構(gòu)造更加復(fù)雜多樣化。

老嶺群下亞群大栗子組中的褶皺構(gòu)造為區(qū)域內(nèi)主要的褶皺構(gòu)造，形成軸向北北東向的大栗子開闊向斜構(gòu)造。

斷裂構(gòu)造主要為脆性斷裂，以北東向?yàn)橹?，北西向次之。北東向斷裂帶主要為鴨綠江斷裂帶的一部分，在本區(qū)發(fā)育于老嶺群下亞群、青白口系地層中，圖幅內(nèi)長(zhǎng)10公里，走向40°～60°，傾向NW或SE。北西向斷裂一般規(guī)模不大，主要有小栗子溝北西向斷裂。

1.3巖漿巖

區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)較強(qiáng)烈，巖漿巖種類較多，主要表現(xiàn)為燕山早期侵入巖草山單元和各種脈巖，中、新生代火山巖。草山單元分布在區(qū)內(nèi)西北部，為草山巖體的一部分，其直接圍巖為老嶺群下亞群大栗子組千枚巖、片巖，呈侵入接觸關(guān)系，并形成角巖圈。巖石類型為似斑狀巨粒黑云母花崗巖。主要脈巖有閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)玢巖、輝綠巖、花崗細(xì)晶巖、鉀長(zhǎng)花崗巖等。各種脈巖與構(gòu)造關(guān)系密切，多產(chǎn)在北東向或北西向構(gòu)造斷裂中。火山巖主要為產(chǎn)于中生代侏羅系望江樓組、果松組中的安山巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r等。

1.4礦產(chǎn)

區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)豐富，已知的金屬礦產(chǎn)有產(chǎn)于老嶺群大栗子組地層中的“大栗子式”鐵礦和產(chǎn)于青白口系大羅圈河組地層中的“臨江式”含錳鐵礦；產(chǎn)于大栗子組地層的當(dāng)石溝、大栗子溝的鉛、鋅、銅礦；產(chǎn)于侏羅系地層中的白房子多金屬礦。另有產(chǎn)于白房子鴨綠江對(duì)岸朝鮮的五四青年大中型斑巖型銅礦；產(chǎn)于大栗子組地層的當(dāng)石銻礦，白房子銀礦。另有非金屬礦產(chǎn)，如石灰石、石墨礦等。

2.礦區(qū)地質(zhì)

2.1地層

礦區(qū)范圍內(nèi)出露地層有中元古界老嶺群下亞群大栗子組，晚元古界青白口系大羅圈河組、馬達(dá)嶺組，中生界侏羅系望江樓組和少量的第四系。

大栗子組地層在礦區(qū)內(nèi)分布的主要為H2、H3巖性段，地層總體呈近南北走向，傾向西～北西西向，尋找的磁鐵礦體主要賦存于H2地層中，H3地層中分布有少量菱鐵礦。H2巖性以千枚巖為主，局部夾有少量變質(zhì)粉砂巖，賦存礦體有磁鐵礦、赤鐵礦，黃鐵礦化較為普遍。H3在H2地層上部，主要由蘭綠色千枚巖組成，夾2～3層大理巖，局部夾薄層變質(zhì)粉砂巖。該層賦存少量薄層狀菱鐵礦體，該層普遍見有黃鐵礦化。

大羅圈河組地層基本覆蓋整個(gè)礦區(qū)，總體呈北東向展布，產(chǎn)狀受后期斷裂構(gòu)造影響，變化較大，與下伏大栗子組地層呈不整合或斷層接觸。該組地層自下而上可分為3個(gè)巖性段， 下段巖性主要為黑色頁(yè)巖夾薄層狀粉砂巖，其底部常見有厚幾米至0米不等的礫巖或細(xì)砂巖層，稱為底礫巖層；中段主要巖性為灰白色長(zhǎng)石石英砂巖夾灰綠色粉砂巖，近下部粒度變粗，為含礫粗砂巖。該段底部賦存 “臨江式”含錳鐵礦礦層，厚1～3米不等，一般為±1.5米。上段主要巖性為紫色、灰綠色粉砂巖、砂巖、頁(yè)巖等。

馬達(dá)嶺組分布在小栗子溝兩側(cè)，下部以灰白色、黃白色長(zhǎng)石石英砂巖為主，上部以紫色含礫長(zhǎng)石石英砂巖為主。與下伏大羅圈河組為平行不整合接觸。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)的構(gòu)造格架大致可劃分為兩部分，即基底構(gòu)造和蓋層構(gòu)造。

大栗子組地層構(gòu)成了礦區(qū)內(nèi)的基底，礦區(qū)東部大栗子溝一帶出露的大栗子組地層為大栗子向斜北西翼的一部分，為一走向北東40°～50°，傾向南東，傾角40°～60°的單斜構(gòu)造。礦區(qū)的中部小栗子溝一帶，大栗子組地層被青白口系地層覆蓋，據(jù)以往勘查資料獲知，礦區(qū)內(nèi)大栗子組地層產(chǎn)狀走向近南北，傾向西，傾角65°～75°，為一單斜構(gòu)造。該單斜構(gòu)造與大栗子向斜的關(guān)系，因兩者之間被蓋層覆蓋。控制和研究程度較差，加之兩者之間斷裂構(gòu)造發(fā)育，目前尚難定論。endprint

礦區(qū)內(nèi)大面積出露為青白口系地層，構(gòu)成了以大栗子組地層為基底的蓋層構(gòu)造。蓋層地層總體為走向北東，傾向南東，傾角15°～40°的單斜巖層。由于受后期斷裂構(gòu)造影響，局部產(chǎn)狀變化很大，特別是處于不整合面和大的斷裂構(gòu)造附近的地層，地層產(chǎn)狀變化更大。

礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，特別是蓋層中斷裂構(gòu)造更為發(fā)育，各方向的斷裂在區(qū)內(nèi)均有，其中以北北東向斷裂最為發(fā)育，規(guī)模較大，其次有北西向、北東向和東西向斷裂。

2.3巖漿巖

礦區(qū)范圍內(nèi)巖漿巖主要為各種脈巖，主要有：基性脈巖、輝綠巖和中性脈巖閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)斑巖、花崗斑巖、石英閃長(zhǎng)斑巖等。

3.區(qū)域物探

白山地區(qū)航磁以大面積出現(xiàn)的正磁異常為主，磁場(chǎng)總強(qiáng)度異常一般在-320～780nT之間變化，根據(jù)磁場(chǎng)分布特征，磁場(chǎng)可分為以下幾個(gè)部分：

白山市—靖宇高磁場(chǎng)區(qū)：為研究區(qū)內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度較大的地段，磁場(chǎng)總強(qiáng)度異常最大值400nT，磁場(chǎng)走向呈北東向，在太安-黑溝一帶走向有所變化，為北西向。在蒙江鄉(xiāng)以西、三道湖鎮(zhèn)以東、龍灣林場(chǎng)以西以及東風(fēng)林場(chǎng)以東磁場(chǎng)強(qiáng)度變化較快，在白山市附近，磁場(chǎng)強(qiáng)度變化不大?？梢钥闯?，該地段磁場(chǎng)的形態(tài)和梯度變化明顯受斷裂構(gòu)造和太古宙基底的空間分布控制。

圖1 白山地區(qū)航磁平面等值線圖

六道岔—鬧枝鎮(zhèn)—負(fù)磁場(chǎng)區(qū)：磁場(chǎng)總強(qiáng)度異常-120～-20nT之間變化。磁場(chǎng)走向在六道岔附近為北東向，在鬧枝鎮(zhèn)一帶轉(zhuǎn)為東西向，磁場(chǎng)強(qiáng)度變化較為平穩(wěn)，表明古生代、中生代沉積盆地的存在。

葦沙河金、鐵礦區(qū)以磁場(chǎng)總強(qiáng)度異常80～120nT的正異常形式存在于六道岔—鬧枝鎮(zhèn)—負(fù)磁場(chǎng)區(qū)的南側(cè)，經(jīng)地質(zhì)工作證實(shí)部分為大栗子鐵礦和臨江式鐵礦引起。

4.礦區(qū)磁法異常特征

4.1平面等值線異常

1980年對(duì)小栗子—葦沙河一帶做過磁法掃面，發(fā)現(xiàn)了較好異常，異常面積約4km2，最高值600Tn，異常近于圓形，南西方向到鴨綠江邊未封閉，異常的高值點(diǎn)偏于小栗子四區(qū)，異常等值線密集部位在葦沙河金、鐵礦區(qū)和小栗子四區(qū)之間，緩的部位在葦沙河鐵礦區(qū)范圍內(nèi)，從磁異常特征分析，礦體群的頭部位于小栗子四區(qū)內(nèi)，礦體向南西傾，即深部在葦沙河鐵礦區(qū)內(nèi)。因此葦沙河鐵礦區(qū)找礦空間大，資源前景較好。詳見圖2。

圖2 葦沙河金、鐵礦區(qū)磁異常綜合地質(zhì)圖

1-侏羅系地層；2-大羅圈河組地層；3-第四系地層；4-斷層；

5-角度不整合界線；6-磁異常等值線及異常值；7-勘探線及線號(hào)

4.2剖面異常曲線

剖面曲線異常總體呈兩段低，中部相對(duì)較高趨勢(shì)。經(jīng)鉆探工程驗(yàn)證，波峰處相對(duì)應(yīng)的鐵礦體厚度較大，品位較高。波峰西部磁異常變緩趨勢(shì)明顯大于東部，表明深部磁性體向西傾斜，且礦體較陡峭，約65°-75°之間。東部磁異常變緩程度較低，可能表明礦體頭部未尖滅或尖滅再現(xiàn)，或是東部依然還有平行礦體存在。詳見圖3和圖4。

圖3 葦沙河金、鐵礦區(qū)9線剖面圖

1-大羅圈河組地層；2-大栗子組地層；3-閃長(zhǎng)巖；4-不整合面界線；

5-磁異常曲線；6-鐵礦體及編號(hào)

圖4 葦沙河金、鐵礦區(qū)13線剖面圖

1-大羅圈河組地層；2-大栗子組地層；3-不整合面界線；4-磁異常曲線；5-鐵礦體及編號(hào)

5.礦體地質(zhì)特征

5.1礦體特征

通過近幾年的普查探礦工作，根據(jù)地表低緩磁異常，結(jié)合鉆探工程。共發(fā)現(xiàn)鐵礦體11條，主要鐵礦體有3條，為9號(hào)、2號(hào)、1號(hào)。

鐵礦體均賦存于老嶺群大栗子組下段地層中，順層產(chǎn)出，礦體呈層狀、似層狀，中間厚大，向四周逐漸變薄。礦體上下盤巖性為灰綠色千枚巖，局部見有灰白色大理巖。

9號(hào)鐵礦體分布于13～9線間，賦存標(biāo)高-50～-412m，控制最大延深377m，控制延長(zhǎng)182m，TFe品位在43.95%～59.20%，TFe平均品位在 53.72%，真厚度在1.29～13.45m，平均真厚度為4.62m。礦體類型為磁鐵礦體，含少量黃鐵礦、黃銅礦（化），礦體走向0°～20°，傾向西，傾角65°±。礦體與上下盤圍巖接觸界線較清晰。

2號(hào)鐵礦體分布于13～1線間，控制礦體最大延深346m，控制延長(zhǎng)311m，TFe品位在27.20%～66.64%，TFe平均品位在54.84%，真厚度在0.46～18.08m，平均真厚度為4.91m。礦體類型為赤鐵磁鐵混合型礦體，含少量黃鐵礦，礦體走向近南北，傾向西，傾角70°±。礦體與上下盤圍巖接觸界線較清晰。該層礦體上部千枚巖中普遍見有赤磁鐵礦化，厚度在20m～80m不等礦化帶，紅褐色，多呈條帶狀、互層狀不均勻分布，條帶寬0.5～2cm不等。

1號(hào)鐵礦體分布于13～9線間，控制最大延深177m，延長(zhǎng)97m，TFe品位在26.40%～61.00%，TFe平均品位在48.48%，真厚度在3.98～7.84m，平均真厚度為5.42m。礦體類型為赤鐵磁鐵礦體，礦體走向近南北，傾向西，傾角67°±。礦體與上下盤圍巖接觸界線較清晰。

結(jié)論

葦沙河金、鐵礦區(qū)位于大栗子鐵礦外圍西南部，與大栗子鐵礦小栗子四區(qū)相鄰，礦區(qū)內(nèi)鐵礦石品質(zhì)較好，厚度大。本次勘探結(jié)合以往高精度地表磁異常，打破了前人對(duì)“大栗子式鐵礦”賦存深度0米標(biāo)高以上的認(rèn)識(shí)，本次勘查見礦深度在-300m～-1000m之間，表明老礦山外圍和深部仍然具有較大的找礦潛力。本次勘查的結(jié)果對(duì)以后研究和尋找“大栗子式鐵礦”在空間都有一定的指導(dǎo)意義。

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