安林地區地磁異常場特征與鐵礦遠景分析

孫少財 羅小南 劉國明 袁樹森

河南省有色金屬地質礦產局第七地質大隊，鄭州 450016

安林地區地磁異常場特征與鐵礦遠景分析

孫少財 羅小南 劉國明 袁樹森

河南省有色金屬地質礦產局第七地質大隊，鄭州 450016

以1979-1983年度在本區開展的1:1萬地面磁測資料為基礎，對磁測數據進行多項處理。根據矽卡巖鐵礦成礦規律和理論，并參考其他地球物理和地質資料，對安林地區地質構造、巖漿巖、礦產分布與磁異常的關系進行了探討，在此基礎上對本區的鐵礦遠景進行了初步分析。

地磁異常場；磁測數據處理；區域場特征；局部異常；矽卡巖；成礦遠景區

安（陽）林（州）地區是河南省主要的鐵礦資源地，安林鐵礦區位于“安林-武安礦帶”的南部，在我國被稱為“邯邢式鐵礦床”。目前該地區接觸交代型鐵礦床的開采、地質研究及找礦工作已近半個多世紀，研究程度極高，但仍有許多問題尚待進一步深入研究，新區的找礦工作有待于借鑒老礦區的工作經驗，因此進一步總結和提高認識仍有必要。

1 區域地質概況

測區位于華北陸塊南部，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構，基底由太古界贊皇雜巖構成，蓋層由中元古界汝陽群－古生界－第三系鶴壁組構成。工作區主要出露蓋層部分，以斷裂構造為主，褶皺構造次之，地層分區屬于華北地層區山西分區太行山小區。

(1)區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。其中與成礦關系密切的為奧陶系中統馬家溝組(O)灰巖，馬家溝組為一套海相碳酸鹽巖，主要巖性為石灰巖、白云質灰巖及大理巖，在區內廣泛分布，為該區鐵礦床的主要控礦地層。

(2)區內燕山期閃長巖類侵入體極為發育，巖漿巖大多呈巖蓋、巖床和小巖株產出。巖體規模不大，巖性主要為燕山期的閃長巖、閃長玢巖、角閃閃長巖等。其中與成礦關系密切的是閃長巖及閃長玢巖，在區內分布廣泛(見圖1)。

(3)該區斷裂和褶皺均以北北東向為主。斷裂構造發育，規模不等。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。褶皺構造，尤其背斜是重要的控礦構造。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(見圖1)。

圖1 安林地區構造、巖漿巖及礦產分布略圖

2 區域磁異常場特征

圖2 豫西北地區1:20萬航磁圖

本區位于天山一陰山、秦嶺一昆侖兩個巨型緯向構造之間， 因此南北向的壓應力作用勢必波及本區，但由于巖石應力變形較弱，加之后期構造干擾，雖經大比例尺地質測量在蓋層上觀察到一些寬緩的褶皺及其他地質現象，但深部構造情況仍不易查明。地質應力作用尤其是老構造在蓋層下部基底中的形跡，必然會反映到航磁異常圖中，通過研究1:20萬航磁圖（見圖2），發現安林地區處在一近東西向大型負異常帶中，帶寬約20～0公里。負異常帶南北兩側均為正異常區。據此推斷這些東西向的磁異常特征即為古老的緯向構造在基底上的反映，推斷在天山-陰山、秦嶺-昆侖兩個巨型緯向構造形成過程中安林地區由于受南北向壓應力作用, 出現的緯向負磁異常帶即為長治-林縣-安陽-魏縣斷陷反映。在區域負異常背景中呈現出東西兩個的局部異常區（帶），西異常帶近南北走向，東異常區分布不規則，負異常磁異常背景中有規律地呈帶狀分布,這些異常是本區蓋層地質構造的反應,與華夏系壓性或壓扭性、張性斷裂構造及構造巖漿帶相關，由數個礦田組成的安林鐵礦區就處在這一特殊構造背景中。

3 地磁異常場特征與構造巖漿巖關系

3.1 巖礦石磁性特征

本區前人作了大量參數工作，測定的各種巖、礦石標統計成果見表1～2。從表中可見，各種巖、礦石磁性具有以下特點：

表1 安林地區巖石磁參數統計一覽表

表2 安林地區礦石磁參數統計一覽表

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

（2）中磁性的閃長巖類，K值變化由幾百～幾千×10-6CGSM，常見值幾千×10-6CGSM。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、灰巖、大理巖、蝕變閃長巖等，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 地磁異常場特征

通過對研究區1:1萬地磁測量數據進行化極處理，與區內航磁異常成果比較，本區三條構造巖漿巖帶及構造細部特征反映更加清晰，不僅有南北向且呈現出北西向、北東向及北北東向的多組異常帶（見圖3），根據本區統計的巖礦石物性特征，其反映了沿構造侵入的（出露或隱伏）中性或中酸性巖漿巖、夕卡巖帶及磁鐵礦體。

從地磁測量化極成果圖上可見，區內的西南部正磁異常區對應為太行山隆起帶東部的基底，而東部的負磁異常區則反映了湯陰拗陷帶的西側，二者之間的平穩低緩背景異常主要反映了沉積巖地層區無磁性特征，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 磁測化極(ΔZ)異常平面等值線圖

3.3 構造巖漿巖磁異常特征

為了研究本區構造巖漿巖分布特征，對化極(ΔZ)異常作向上延拓處理（見圖4），從上延200米、500米平面等值線圖可見，部分異常衰減很快，且消失，測區東西兩側的正、負異常形態趨于規整，呈帶狀的異常減弱，異常集中在了測區中部塔山巖體之上。上延磁異常形態的變化表明本區巖漿巖由深至淺的侵入過程、產狀和巖體的形態特征，巖體在深部連為一體的，并沿同一通道（塔山巖體）侵入。

圖4 地磁異常場上延200米（a）地磁異常場上延200米(b)平面等值線圖

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

因此, 研究上延區域磁異常, 可以揭示深部巖體全貌、剝蝕深度等特征，為成礦遠景區預測、在礦區外圍找礦提供了依據。

為了研究礦產與磁異常的的關系，對化極磁異常進行局部異常與區域異常場分離處理，區域異常特征與上延結果非常相符合，其反映的地質信息與上延結果也相同。

區內提取的局部異常極為發育，數量達數百個，面積約半平方公里到數平方公里不等，強度變化較大，從幾十到幾百納特，個別異常達幾千納特。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域磁異常的邊帶上或其梯級帶上。反映了三組構造巖漿帶及淺表礦的特征（見圖5）。

圖5 地磁區域異常場（a）局部異常場(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、北西向和北東向構造控制，局部磁異常的研究對于直接找礦意義重大。

4 安林地區鐵礦遠景的初步分析

根據以上成果可知，安林地區矽卡巖型鐵礦區處在一特殊構造背景中，具有較好的成礦地質條件，并有大量的見礦異常。因此認為該區圍繞著三條構造巖漿帶及次級構造、環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證的必要。安林地區中奧陶統成礦區深部下奧陶統中上部控礦層亦可做為下步工作目標。對中奧陶統中不同層位的似層狀巖漿巖的新認識，解決以往磁異常驗證或已知礦區的勘探深度不足的問題，在此基礎上獲取新的資源量。在安林地區要注意該區的下奧陶統地層的存在與是否含礦性研究，加強隱伏鐵礦資源的勘探已成為迫切需要解決的問題之一。安林地區存在著眾多的地磁異常，在加強理論研究的基礎上，以已有的成礦模式為指導，在有效的工作方法支撐下，實現安林地區隱伏鐵礦的突破是完全可行與可能的。

5 結語

（1）應用重磁數據處理成果研究控巖、控礦構造，預測成礦區帶、確定成礦遠景區及找礦靶區是可行的。

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

（3）應用綜合物探方法確定巖漿巖與石灰巖的接觸帶及其附近較好的成礦地質條件精確位置。找礦遠景區的確定，應在三個成礦帶范圍內及塔山巖體周邊。

（4）處在區域負異常背景這一特殊構造環境中的安林鐵礦區深部找礦的意義，有待做進一步的研究。

[1]冶金地質會戰指揮部第一物探大隊.河南省安林地區磁法工作總結報告，1979年.

[2]南冶金地質五隊.河南省安林地區磁法工作總結報告河，1982年1月.

[3]曾采芹.根據航磁異常研究邯邢地區的地質構造[J].地質與勘探，1987年09期.

[4]河南省有色金屬地質礦產局第七地質大隊.河南省安陽馬家鐵礦調查評價物探專項報告，2011年3月.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.20.004