桐柏縣上梁灣鐵礦區(qū)磁法淺析

頓昭

摘 要：在桐柏縣上梁灣鐵礦區(qū)Ⅰ～Ⅵ測區(qū)開展磁法詳查掃面工作，旨在探明工作區(qū)范圍內(nèi)有無磁性體及磁性體磁性體的走向、形態(tài)、規(guī)模、分布范圍及延伸情況，為下一步地質(zhì)工作及礦體探采工程的開展提供參考。

關(guān)鍵詞：桐柏縣； 鐵礦；磁法；

1地質(zhì)概況

1.1 區(qū)域地質(zhì)

本區(qū)在大地構(gòu)造上位于華北地臺與秦嶺褶皺帶的接合部位，以油房莊韌性剪切帶為界，南北兩側(cè)變質(zhì)地層形成的構(gòu)造環(huán)境明顯不同，變形變質(zhì)特征也有顯著差異。油房莊韌性剪切帶以北的中元古界熊耳群、汝陽群、新元古界銀洞溝組屬于華北地層區(qū)；以南的古元古界秦嶺群、中元古界毛集群、上古生界歪頭山組、下古生界二郎坪群屬于北秦嶺地層區(qū)。礦區(qū)位于北秦嶺地層區(qū)內(nèi)。

1.2 礦區(qū)地質(zhì)

（1） 地層

礦區(qū)出露地層主要為中元古界毛集群堡子組和第四系地層。堡子組分布于礦區(qū)大部，地層走向150°左右，北東傾，傾角40—85°。第四系零星分布于區(qū)內(nèi)溝、谷等低洼處。

該組地層巖性主要為一套中淺變質(zhì)的片巖、角閃巖、淺粒巖、變粒巖及片麻巖組成。區(qū)域上根據(jù)巖性特征和巖石建造特點，可將其分為四個巖性段，在礦區(qū)內(nèi)僅是1—3巖性段地層。

（2） 構(gòu)造

礦區(qū)位于NWW向方家灣背斜的東南翼，區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造發(fā)育，斷裂構(gòu)造次之。褶皺構(gòu)造以禁閉倒轉(zhuǎn)褶皺為主，與該區(qū)成礦關(guān)系密切。斷裂構(gòu)造以北西向為主，北東向次之。斷裂規(guī)模一般不大，局部地段對鐵礦體有一定破壞作用。

F1：位于礦區(qū)西南部，自砂子崗東南坡至長沖、將莊出礦區(qū)范圍。斷層長約3.2km，斷距1-5m左右，斷層走向150°，傾向北東，傾角60—75°，逆斷層，該斷層地表表現(xiàn)為負(fù)地形。從目前控制礦體的情況來看，該斷層對礦體沒有破壞，該斷層為礦區(qū)內(nèi)規(guī)模最大的斷層。

F2：位于礦區(qū)中東部，下康村東坡，斷層北部出礦區(qū)范圍。斷層長約1.4km，斷距0.8-2.5m左右，斷層走向140°，傾向北東，傾角50—65°，正斷層。從目前控制礦體的情況來看，該斷層對礦體也沒有破壞。

（3） 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈，巖漿巖出露較廣，種類較多，主要為分布于礦區(qū)東北部的加里東期花崗巖類侵入巖和淺成巖。

1、細(xì)?；◢弾r（γ32）

加里東侵入巖，分布于礦區(qū)東北部，呈巖株狀。巖相較穩(wěn)定，主要礦物成分為長石，次為石英，少量黑云母和白云母。細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

2、細(xì)粒黑云母花崗巖（γ33）

加里東期侵入巖，分布于礦區(qū)中部。巖石呈白色，主要成分為長石，石英，次為黑云母。細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

3、花崗細(xì)晶巖（γν）

呈不規(guī)則脈狀與圍巖不整合產(chǎn)出，巖石呈白色，主要成分為石英、鉀長石、次為納長石斑晶，少量白云母、黑云母、角閃石，花崗細(xì)晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

4、斜長花崗斑巖（γπ）

呈不規(guī)則脈狀，巖石呈白色、灰白色、斑晶為酸性斜長石、石基以酸性斜長石為主，次為鉀長石、黑云母、白云母、綠泥石、榍石、白鈦石等。斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

（4） 變質(zhì)作用及圍巖蝕變

區(qū)內(nèi)變質(zhì)作用主要為蝕變交代變質(zhì)。圍巖蝕變普遍發(fā)育，主要有矽卡巖化、綠簾石化、陽起石化和綠泥石化。

1、矽卡巖化

是本區(qū)主要的近礦圍巖蝕變，以交代大理巖為主，其次為鈣質(zhì)變粒巖和鈣質(zhì)黑云片麻巖，巖石經(jīng)交代后常能見到原巖殘留體。交代礦物主要為石榴石、綠簾石，次為透輝石、透閃石、陽起石。矽卡巖礦物常成為鐵礦石的主要脈石礦物。沿花崗巖接觸帶強烈的矽卡巖化交代作用形成了南北兩個走向NWW的矽卡巖磁鐵礦化帶。其中南帶沿油房山—鄒家村一帶分布，以石榴綠簾矽卡巖為主，此帶出露寬而連續(xù)，磁鐵礦化普遍，磁鐵礦體與矽卡巖密切共生，是該礦區(qū)的主要賦礦層位。

2、綠簾石化

呈帶狀、脈狀、團(tuán)塊狀，主要發(fā)育在矽卡巖帶內(nèi)，有時變化成單一的綠簾石巖，遠(yuǎn)離矽卡巖則該蝕變較弱，僅在變粒巖中較常見。

3、陽起石化

主要發(fā)育在鐵礦體附近的矽卡巖擠壓帶和裂縫中，呈纖狀綠色石棉。

4、綠泥石化

為交代矽卡巖中角閃石或石榴石而成，在擠壓帶較發(fā)育。

2物理特征

根據(jù)收集區(qū)內(nèi)以往磁法資料可知，該礦區(qū)的地磁環(huán)境在宏觀上具有北東弱、南西強的特征，異常背景由北東向南西明顯升高。全區(qū)磁異?？煞譃槿酢⒅小娙齻€區(qū)域，顯示強磁性巖性或礦（化）體的正磁異常主要在測區(qū)的南西部分布。

在測區(qū)的北東部分，地磁異常強度全部表現(xiàn)為負(fù)值，幅值一般為-100～-300nT，由-200nT圈定的負(fù)異常區(qū)具明顯的北西—南東走勢；該區(qū)異常平穩(wěn)，沒有局部異常發(fā)育。

工作區(qū)中部的磁場強度明顯升高，其背景值在-100～+100之間變化。該區(qū)異常背景較平穩(wěn)，強磁性局部異常僅有零星分布，且僅在正磁異常背景上發(fā)育；異常背景走向似北東—南西向。區(qū)內(nèi)局部異常發(fā)育較差，異常范圍??；局部異常幅值一般200～500nT，異常面積0.005～0.02 km2。

測區(qū)南西部異常背景最高，一般在0～+200nT之間變化；異常區(qū)宏觀展布方向與全區(qū)一致，局部異常帶似轉(zhuǎn)為近東西走向；異常背景值向西（南）有進(jìn)一步增強的趨勢。區(qū)內(nèi)局部異常多在高背景上發(fā)育，具有成團(tuán)成片或成帶的特征；局部異常幅值較高，一般在+400～+800nT之間，部分異常峰值在1000nT以上。該區(qū)局部異常發(fā)育程度差異較大，異常規(guī)模大小不一，其面積在0.005～0.3km2之間變化。

從場源性質(zhì)看，測區(qū)北東部分的低背景應(yīng)當(dāng)與下古生界無磁性巖性（地層）相關(guān)。測區(qū)中部的巖性（地層）略帶磁性，與該區(qū)分布的海西期斜長花崗巖對應(yīng)，局部異?？赡芘c礦化蝕變有關(guān)或有磁性物質(zhì)局部富集。在測區(qū)南西部的相對強磁背景分布區(qū)所對應(yīng)地層是第四系及大栗樹組地層分布具有不同的磁性特征：第四系地層一般不具有磁性，該地層分布區(qū)所對應(yīng)的強磁背景及異常主要有下伏地層或磁性體所引起；大栗樹組地層屬于古老的變質(zhì)巖系，一般具有一定的磁性，據(jù)此推斷本區(qū)的強磁性背景應(yīng)當(dāng)由該區(qū)分布的變質(zhì)巖所引起。對于該區(qū)分布的局部異常，不排除巖漿侵入引起礦化蝕變及磁鐵礦富集的可能性。

3 結(jié)論與建議

（1）結(jié)論

結(jié)合測區(qū)內(nèi)已有的采礦工程與磁異常關(guān)系對比及礦區(qū)地質(zhì)情況分析，本區(qū)處于同一異常帶內(nèi)的Ⅰ區(qū)～Ⅴ區(qū)磁異常“矽卡巖型鐵礦磁異?！碧卣髅黠@。推斷該類型磁異常多為磁鐵礦（化）體引起的可能性較為明確。

不同區(qū)位異常之間的值有較大變化，磁性地質(zhì)體以不規(guī)則窩狀體、串珠狀間斷不連續(xù)帶狀體等特點呈現(xiàn)，表明巖層中所夾磁鐵礦層的厚薄、含量是不均勻的。

處在異常帶偏外（東）的Ⅵ區(qū)異常與Ⅰ區(qū)～Ⅴ區(qū)異常特點有較大差異，是否為同樣性質(zhì)磁鐵礦（化）體引起依據(jù)不充分。

（2）建議

進(jìn)行異常驗證可首選Ⅴ區(qū)（Ⅴ-2-2）、Ⅴ區(qū)（Ⅴ-2-3）異常進(jìn)行，在取得進(jìn)一步的資料后再開展其它異常驗證。

鉆孔設(shè)計最好選擇化極后的異常平面圖，其異常中心可以作為工程驗證的首選；驗證深度最好大于反演的最大深度；鉆孔的軌跡最好結(jié)合總梯度歸一化異常斷面圖設(shè)計。endprint