桐柏縣上梁灣鐵礦區磁法淺析

頓昭

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

關鍵詞：桐柏縣； 鐵礦；磁法；

1地質概況

1.1 區域地質

本區在大地構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，南北兩側變質地層形成的構造環境明顯不同，變形變質特征也有顯著差異。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；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。礦區位于北秦嶺地層區內。

1.2 礦區地質

（1） 地層

礦區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內溝、谷等低洼處。

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

（2） 構造

礦區位于NWW向方家灣背斜的東南翼，區內褶皺構造發育，斷裂構造次之。褶皺構造以禁閉倒轉褶皺為主，與該區成礦關系密切。斷裂構造以北西向為主，北東向次之。斷裂規模一般不大，局部地段對鐵礦體有一定破壞作用。

F1：位于礦區西南部，自砂子崗東南坡至長沖、將莊出礦區范圍。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，該斷層地表表現為負地形。從目前控制礦體的情況來看，該斷層對礦體沒有破壞，該斷層為礦區內規模最大的斷層。

F2：位于礦區中東部，下康村東坡，斷層北部出礦區范圍。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

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

1、細粒花崗巖（γ32）

加里東侵入巖，分布于礦區東北部，呈巖株狀。巖相較穩定，主要礦物成分為長石，次為石英，少量黑云母和白云母。細粒花崗結構，塊狀構造。

2、細粒黑云母花崗巖（γ33）

加里東期侵入巖，分布于礦區中部。巖石呈白色，主要成分為長石，石英，次為黑云母。細粒花崗結構，塊狀構造。

3、花崗細晶巖（γν）

呈不規則脈狀與圍巖不整合產出，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，花崗細晶結構，塊狀構造。

4、斜長花崗斑巖（γπ）

呈不規則脈狀，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。斑狀結構，塊狀構造。

（4） 變質作用及圍巖蝕變

區內變質作用主要為蝕變交代變質。圍巖蝕變普遍發育，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

是本區主要的近礦圍巖蝕變，以交代大理巖為主，其次為鈣質變粒巖和鈣質黑云片麻巖，巖石經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，磁鐵礦化普遍，磁鐵礦體與矽卡巖密切共生，是該礦區的主要賦礦層位。

2、綠簾石化

呈帶狀、脈狀、團塊狀，主要發育在矽卡巖帶內，有時變化成單一的綠簾石巖，遠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，在擠壓帶較發育。

2物理特征

根據收集區內以往磁法資料可知，該礦區的地磁環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。全區磁異常可分為弱、中、強三個區域，顯示強磁性巖性或礦（化）體的正磁異常主要在測區的南西部分布。

在測區的北東部分，地磁異常強度全部表現為負值，幅值一般為-100～-300nT，由-200nT圈定的負異常區具明顯的北西—南東走勢；該區異常平穩，沒有局部異常發育。

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

測區南西部異常背景最高，一般在0～+200nT之間變化；異常區宏觀展布方向與全區一致，局部異常帶似轉為近東西走向；異常背景值向西（南）有進一步增強的趨勢。區內局部異常多在高背景上發育，具有成團成片或成帶的特征；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。該區局部異常發育程度差異較大，異常規模大小不一，其面積在0.005～0.3km2之間變化。

從場源性質看，測區北東部分的低背景應當與下古生界無磁性巖性（地層）相關。測區中部的巖性（地層）略帶磁性，與該區分布的海西期斜長花崗巖對應，局部異常可能與礦化蝕變有關或有磁性物質局部富集。在測區南西部的相對強磁背景分布區所對應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，該地層分布區所對應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巖系，一般具有一定的磁性，據此推斷本區的強磁性背景應當由該區分布的變質巖所引起。對于該區分布的局部異常，不排除巖漿侵入引起礦化蝕變及磁鐵礦富集的可能性。

3 結論與建議

（1）結論

結合測區內已有的采礦工程與磁異常關系對比及礦區地質情況分析，本區處于同一異常帶內的Ⅰ區～Ⅴ區磁異常“矽卡巖型鐵礦磁異常”特征明顯。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。

不同區位異常之間的值有較大變化，磁性地質體以不規則窩狀體、串珠狀間斷不連續帶狀體等特點呈現，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區異常與Ⅰ區～Ⅴ區異常特點有較大差異，是否為同樣性質磁鐵礦（化）體引起依據不充分。

（2）建議

進行異常驗證可首選Ⅴ區（Ⅴ-2-2）、Ⅴ區（Ⅴ-2-3）異常進行，在取得進一步的資料后再開展其它異常驗證。

鉆孔設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；鉆孔的軌跡最好結合總梯度歸一化異常斷面圖設計。endprint