淺議灤平縣鐵馬礦區(qū)超貧釩鈦磁鐵礦地球物理特征

任玉成+張立陽(yáng)+王玉和

摘 要 鐵馬礦區(qū)礦床成因?qū)偻砥趲r漿礦床，巖體的不同部位，礦化程度相差很大，特別是隱伏礦體，磁法測(cè)量是尋找磁鐵礦的最有效、最高效的勘查手段。一般地磁異常值€%=T超過(guò)3000nT的地段即為礦體賦存部位。鐵馬礦區(qū)分布△Z異常2個(gè)。

關(guān)鍵詞 超貧釩鈦磁鐵礦 地球物理特征

1地理位置

灤平縣鐵馬礦區(qū)位于灤平縣城40€胺轎唬本？0km，運(yùn)距60km。地處灤平縣北東部，隸屬灤平縣小營(yíng)鄉(xiāng)盆窯村管轄，礦區(qū)西有北京—通遼鐵路白旗火車站，礦區(qū)南東部有灤河鎮(zhèn)—小營(yíng)鄉(xiāng)級(jí)公路，直距40km，運(yùn)距火車運(yùn)輸5km、公路運(yùn)輸40km，交通方便。

2區(qū)域地球物理特征

本區(qū)大地構(gòu)造位置處于中朝準(zhǔn)地臺(tái)（Ⅰ2），燕山臺(tái)褶帶（Ⅱ2）北部的承德拱斷束（Ⅲ6）北緣，大廟穹斷束（Ⅳ2）構(gòu)造單元中。

區(qū)內(nèi)具有一個(gè)明顯的航磁異常帶，即紅石砬—大廟—娘娘廟航磁異常帶。

紅石砬—大廟—娘娘廟航磁異常帶，呈東西向展布（向西未封閉），分布在豐寧—隆化和尚義—平泉兩條深斷裂之間，航磁異常呈群、呈串珠狀出現(xiàn)，總數(shù)有55個(gè)以上，異常規(guī)模相差較大，大者15km2（鐵馬）以上，小者幾百平方米，異常強(qiáng)度不等，高者達(dá)5180nT，低者100—200nT。根據(jù)異常形態(tài)、強(qiáng)度以及按地質(zhì)條件可劃分兩種類型：

（1）異常形態(tài)呈長(zhǎng)條形，強(qiáng)度小于1000nT的異常，是由受變質(zhì)磁鐵石英巖型鐵礦床或者是變質(zhì)巖型超貧釩鈦磁鐵礦引起。如招兵溝鐵磷礦床異常強(qiáng)度均不超過(guò)500nT。

（2）異常形態(tài)呈園形、橢圓形，異常強(qiáng)度大于等于1000nT，是由超基性巖、基性巖以及相關(guān)的含釩鈦磁鐵礦礦床所引起。

3礦區(qū)地質(zhì)特征

鐵馬礦區(qū)超貧釩鈦磁鐵礦位于紅石砬—哈叭沁—大廟—頭溝深大斷裂帶的兩側(cè)，受東西向深大斷裂帶及次級(jí)斷裂構(gòu)造所控制。

3.1地層

區(qū)內(nèi)地層比較簡(jiǎn)單，主要有太古界單塔子群鳳凰嘴組、南店子組變質(zhì)巖及斑狀混合花崗巖。

（1）鳳凰嘴組地層（Arf）地層。區(qū)內(nèi)所見(jiàn)的為鳳凰嘴組層位。主要巖石有角閃斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖、角閃斜長(zhǎng)變粒巖夾大理巖等。分布于礦區(qū)的南部、北部，約占礦區(qū)總面積的十分之一，與輝石角閃石巖體接觸界線比較清楚。地層呈單斜構(gòu)造，片麻巖產(chǎn)狀傾向北東（40€埃┣憬？0-60€?。?/p>

由于混合巖化作用，主要礦物鉀長(zhǎng)石和石英廣泛交代基質(zhì)礦物酸性斜長(zhǎng)石和角閃石，使基質(zhì)礦物殘留呈條痕狀，斷續(xù)分布于巖石中，構(gòu)成條痕狀構(gòu)造，生成條痕狀片麻巖，局部生成混合花崗巖。

（2）第四系，沖洪積層（Q4al+pl）為灰色，灰褐色，沖積、殘積、洪積砂礫層，含砂、亞粘土及殘坡積粘土層組成，厚度不等3-10m厚，分布在溝谷中。

3.2構(gòu)造

鐵馬礦區(qū)位于紅石砬——哈叭沁——大廟——頭溝深斷裂帶南側(cè)。該斷裂帶長(zhǎng)數(shù)十公里，寬10-100m，走向近東西（85€啊？0€埃閬蟣鼻憬？5-80€埃潛廄匱遙乜蠊乖??？

礦區(qū)（巖體）南側(cè)接觸帶為太古界斜長(zhǎng)角閃片麻巖。接觸帶長(zhǎng)數(shù)十公里，寬0.8-2m左右，走向80-90€埃閬？6-80€?。?/p>

礦區(qū)地層呈東西向單斜構(gòu)造，片麻理傾向北東，傾向50-60€？

3.3巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)較頻繁，早元古代時(shí)期就有巖漿活動(dòng)，如本區(qū)變閃長(zhǎng)巖侵入，海西期輝石角閃石巖、橄欖巖、輝橄巖、含橄輝石巖巖體等。此外還有燕山期花崗巖偉晶巖、石英巖、閃長(zhǎng)玢巖脈。

鐵馬巖體具有規(guī)模大，巖性巖相分異性強(qiáng)、變化大。該巖體呈帶狀沿東西向分布，巖體中間膨大兩側(cè)較窄，出露形態(tài)似透鏡狀。

該巖體呈不規(guī)則狀分布在鐵馬、東山、西山一帶，長(zhǎng)5.0km，寬3.0km，面積15.0km2，走向呈80€胺較蛘共跡閬蚰希憬？0€白笥搖0腠親傭笛姨灞壞謁南蹈哺??？

鐵馬巖體巖性復(fù)雜，按礦物組成可分為兩個(gè)巖相帶：橄欖輝石巖巖相帶和輝石角閃石巖巖相帶。

3.3.1橄欖輝石巖（巖相帶）

該巖相分布在巖體的中北部，即鐵馬西山中北部，面積僅占巖體的四分之一。具有褐色及翠綠色，呈中粗粒網(wǎng)格狀構(gòu)造，主要由橄欖石、蛇紋石、少量單斜輝石組成。橄欖石粒徑0.5-2mm。翠綠色主要由葉蛇紋石及均質(zhì)蛇紋石組成。單斜輝石呈淺灰色，中-粗粒結(jié)構(gòu)，斑雜結(jié)構(gòu)，自形——半自形粒狀結(jié)構(gòu)，局部具有鉑礦化。在橄欖輝石巖相中常見(jiàn)有輝橄巖和純橄欖巖及輝石巖。橄欖輝石巖與輝石角閃石巖呈漸變過(guò)渡關(guān)系。

3.3.2輝石角閃石巖（巖相帶）

該巖相分布在鐵馬東山、鐵馬西山南部——半砬子?xùn)|溝，出露面積僅占巖體的四分之三。巖石呈灰暗綠色，半自型粒狀結(jié)構(gòu)，主要由普通角閃石和單斜輝石組成。普遍含磷灰石及磁鐵礦，磁鐵礦呈不規(guī)則粒狀浸染狀分布，磁鐵礦含量8-9%。輝石角閃石巖以中粒結(jié)構(gòu)為主，在頂部多為細(xì)粒，還有部分為粗粒結(jié)構(gòu)。鐵馬輝石角閃石巖巖體，巖體處于淺剝蝕狀，巖體邊部、頂部常見(jiàn)片麻巖和大理巖捕虜體，為海西期巖漿活動(dòng)產(chǎn)物，是本區(qū)重要含礦巖體，巖體以侵入太古界地層。

巖石化學(xué)特征：

在不同巖性中均作了光譜分析樣品和巖石全分析樣品。光譜分析顯示Ni、Co存在，而在橄欖巖中相對(duì)增高，V、Ti在輝石角閃石中普遍增高。以磁鐵礦賦在輝石角閃石巖中有關(guān)。（釩、鈦賦存在磁鐵礦中）

超基性巖的鎂、鐵指數(shù)計(jì)算。

通過(guò)兩個(gè)樣品的計(jì)算鐵馬礦區(qū)輝石角閃石巖屬鐵質(zhì)和富鐵質(zhì)超基性巖。

4礦區(qū)地球物理特征

4.1工作方法

4.1.1儀器設(shè)備

選用北京地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的CCM—4型微機(jī)磁力儀。其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)如表1：

4.1.2野外工作

（1）普查區(qū)磁法剖面的布置。

本次工作采用1：10000比例尺布置磁測(cè)網(wǎng)，線距100m，點(diǎn)距20m。在東山礦段共布設(shè)24條測(cè)線，測(cè)線長(zhǎng)2800m，方位0€埃諼魃嬌蠖喂膊忌？9條測(cè)線，測(cè)線長(zhǎng)1500m，方位0€啊H擋？585個(gè)物理點(diǎn)，完成工作面積20.00Km2。

（2）基點(diǎn)的建立。

本普查區(qū)基點(diǎn)選擇在沒(méi)有磁性干擾，遠(yuǎn)離工業(yè)建筑物的地點(diǎn)，且該基點(diǎn)處在位于正常場(chǎng)內(nèi)，即片麻巖地段內(nèi)，水平磁場(chǎng)及垂直磁的梯度較小，在半徑為2m及高度為0.5m的范圍內(nèi)，磁場(chǎng)變化小于3nT。符合基點(diǎn)選擇的條件。

（3）數(shù)據(jù)采集。

CCM—4型微機(jī)磁力儀在基點(diǎn)調(diào)零后，在測(cè)點(diǎn)可以直接讀取Z值。操作員在每個(gè)測(cè)點(diǎn)讀取的△Z值，經(jīng)過(guò)混合改正后即為該測(cè)點(diǎn)的△Z值。

4.1.3標(biāo)本磁參數(shù)的測(cè)定

對(duì)于普查區(qū)出露的主要巖、（礦）石，進(jìn)行一定數(shù)量的標(biāo)本采集與磁參數(shù)的測(cè)定，測(cè)定方法采用第二位置法測(cè)定各標(biāo)本磁化率及剩余磁場(chǎng)強(qiáng)度，其結(jié)果見(jiàn)表2。

4.2質(zhì)量保證

區(qū)內(nèi)物探磁法質(zhì)量檢查方法為一同、三不同。即相同地點(diǎn)，不同的儀器，由不同的人，不同的時(shí)間來(lái)檢查。質(zhì)量檢查結(jié)果表明磁法測(cè)量工作滿足規(guī)范精度要求（見(jiàn)表3）。

4.3磁異常特征及解釋

鐵馬礦區(qū)△Z異常2個(gè)，編號(hào)分別為M-1、M-2，M-1異常又分為M-1-1、M-1-2、M-1-3、M-1-4四個(gè)子異常，分布于鐵馬礦區(qū)東山和西山礦段，與礦體吻合，異常解釋分述如下：

M-1異常呈不規(guī)則狀，總體走向近東西，總面積約7.5Km2，異常西部未封閉。

M-1-1異?！鱖值一般在2000—10000之間，極大值為16529nT。異常形態(tài)呈不規(guī)則狀，走向近東西，延走向長(zhǎng)約1500m，寬約1100m。異常西部未封閉，面積約1.65Km2。根據(jù)見(jiàn)礦采場(chǎng)以及標(biāo)本磁參數(shù)對(duì)比可知，該異常主要是由含磁鐵角閃石巖引起。從剖面平面圖上看，該異常東部呈鋸齒狀由多個(gè)峰值成，說(shuō)明該異常是由多條磁性體組成。異常西部由于有第四系黃土覆蓋，異常曲線梯度不大，但異常值較高（大于9000nT），說(shuō)明黃土層覆蓋下的一定深度內(nèi)有一定規(guī)模的磁性體存在，總體上看異常等值線呈北東密南西疏，并在北部見(jiàn)負(fù)值，說(shuō)明該磁性體可能向南傾。

M-1-2異?！鱖值一般在2000—10000之間。異常形態(tài)呈條帶狀，走向近東西，延走向長(zhǎng)約2000m，寬約500m。面積約1.00Km2。根據(jù)見(jiàn)礦采場(chǎng)以及標(biāo)本磁參數(shù)對(duì)比可知，該異常主要是由含磁鐵角閃石巖引起。從剖面平面圖上看，該異常北陡南緩，等值線呈北密南疏，說(shuō)明該磁性體可能向南傾。

M-1-3異?！鱖值一般在2000—8000之間。異常形態(tài)呈不規(guī)則狀，總體走向近東西，延走向長(zhǎng)約2600m，最寬處約500m，平均寬度約400m。面積約1.04Km2。根據(jù)見(jiàn)礦采場(chǎng)以及標(biāo)本磁參數(shù)對(duì)比可知，該異常主要是由含磁鐵角閃石巖引起。從剖面平面圖上看，該異常北陡南緩，等值線呈北密南疏，北部見(jiàn)負(fù)值，說(shuō)明該磁性體可能向南傾。

M-1-4異?！鱖值一般在2000—10000之間。異常形態(tài)呈不規(guī)則狀，總體走向近東西，延走向長(zhǎng)約1300m，寬約800m。面積約1.04Km2。根據(jù)見(jiàn)礦采場(chǎng)以及標(biāo)本磁參數(shù)對(duì)比可知，該異常主要是由含磁鐵角閃石巖引起。從剖面平面圖上看，該異常東部呈鋸齒狀由多個(gè)峰值成，說(shuō)明該異常是由多條磁性體組成。異常西部由于有第四系黃土覆蓋，異常曲線梯度不大，但異常值較高（大于6000nT），說(shuō)明黃土層覆蓋下的一定深度內(nèi)有一定規(guī)模的磁性體存在，總體上看異常等值線呈北東密南西疏，并在北部見(jiàn)負(fù)值，說(shuō)明該磁性體可能向南傾。

M-2異常分布在鐵馬礦區(qū)哈叭沁礦段，△Z值一般在2000—11000之間。異常形態(tài)呈條帶狀，總體走向北東70€埃幼呦虺ぴ？500m，寬200-300m，面積約0.9Km2。根據(jù)見(jiàn)礦采場(chǎng)以及標(biāo)本磁參數(shù)對(duì)比可知，該異常主要是由含磁鐵角閃石巖引起。從剖面平面圖上看，該異常曲線尖陡，北西陡，南東緩，異常等值線呈北西密南東疏，并在北部見(jiàn)負(fù)值，說(shuō)明該磁性體可能向南傾。

5磁異常對(duì)找礦的意義

鐵馬礦區(qū)礦床成因類型屬晚期巖漿礦床。礦物熔漿來(lái)源于地殼深部，隨著巖漿熔離作用和磷鐵礦化生成超貧釩鈦磁鐵礦床，屬于磁鐵礦床。但是巖體的不同部位，礦化程度相差很大，分布很不均勻，完全依靠地質(zhì)分析圈定的成礦有利部位，不易發(fā)現(xiàn)礦體，特別是隱伏礦體，磁法測(cè)量就成為尋找磁鐵礦的最有效、最高效的勘查手段。

一般現(xiàn)在航磁異常區(qū)尋找靶區(qū)，然后在布置磁法掃面，在礦區(qū)內(nèi)圈定異常區(qū)，最后在最有前景的異常區(qū)進(jìn)行磁法精測(cè)剖面，探查礦體深部形態(tài)和規(guī)模。

本區(qū)一般地磁異常值 T超過(guò)3000nT的地段即為礦體賦存部位。