撫順地區低緩磁異常及找礦方向探討

吳志國，劉寶華，李 毅，馬玉來

遼寧省第十地質大隊，遼寧 撫順 113007

0 引言

撫順地區位于鞍山—本溪鐵礦成礦區帶的北延部分，鐵礦成礦類型屬沉積變質型[1]。這類鐵礦多出現較強的航磁異常，磁異常與鐵礦二者之間表現出良好的相關性，即形態好、強度大磁異常多為鐵礦體所引起。

低緩磁異常的研究工作也得到了越來越多的重視，并且發現了大中型鐵礦床[2,3]。目前缺少對低緩磁異常的準確定義，大部分的觀點認為低緩磁異常一般為幾十至幾百納特并具有較規則形態的磁異常。通過研究和地質工作，部分低緩磁異常是由埋藏深度大的鐵礦體所引起，加強其研究工作對開展鐵礦找礦具有重要的意義。

1 區域地質背景

區域上位于華北地臺北緣東段，是鞍本成礦帶的北延部分。區域上以太古宙深成變質侵入體和殘留其中的變質上殼巖為主體格架，可見沿紫花斷裂和蘇子河斷裂分布的中生代火山陸相沉積巖系。區域上巖漿活動發育，以太古代和中生代為主。殘留于太古宙深成變質侵入體的變質上殼巖是鐵礦的主要賦存層位。從分布規律來看以渾河斷裂為界，渾南鐵礦呈北西—南東向展布這可能與地層總體展布有關；而渾北鐵礦呈近于東西向展布，這與紅透山巖組巖層的總體走向一致，這些表明鐵礦與變質上殼巖關系密切（見圖1）。

2 區域磁場分布特征

據巖石磁性分析，太古宙深成變質侵入體和上殼巖磁性最強，表現為正磁場；中生代侵入巖及火山巖系磁性較弱，表現為負磁場。從航磁異常圖（圖2）可以看出，撫順地區航磁異常表現為東，西向正負相間的格局，反映出該區老基底呈東西向展布的特征。

圖 1 撫順地區區域地質略圖及鐵礦分布圖Fig.1 Regional geologic sketch map and iron distribution map of Fushun area

圖 2 撫順地區航磁異常略圖Fig.2 Aeromagnetic anomaly sketch map of Fushun area

區域磁場面貌復雜，不同的大地構造單元有著明顯的差異。統觀全區，分為三個磁場區，即紅透山—王小堡平穩正磁場區、撫南—新賓復雜跳躍磁場區和清河城—平頂山正磁場區。

2.1 紅透山—王小堡平穩正磁場區

位于渾北，大地構造單元屬摩里紅凸起，其以平穩正磁場為背景，僅在中間有幅值不大的負場區。在紅透山一帶呈NE向展布的起伏變化強度不大的異常帶，部分異常是基性、超基性小巖體引起的。在夏家堡、猴石以北強度達1 000 nt異常的較大異常區是砬子山燕山期花崗巖體的反映。在景家溝、下甸子一帶有幾個強度大、梯度陡的尖峰狀異常，都是鐵礦引起。在崔莊子一帶有一片平穩的正磁異常區，其南北兩側峰值高，中間低緩，是海西期花崗閃長巖體的反映。

該場區南面由撫順至英額門有一條明顯的NEE走向的負磁場帶，其寬窄不一，南北兩側的磁場特征迥然不同，是渾河斷裂的反映。

2.2 撫南—新賓復雜跳躍磁場區

位于渾南，大地構造單元屬撫順凸起和龍崗斷凸，以負場為背景，存在較多走向復雜無規律、曲線呈鋸齒狀跳躍或大幅度波動的雜亂的正磁異常。總體上有東西走向的趨勢，亦有部分異常呈NW、NE走向。它們相互交叉切割，使異常復雜化。以南口前—永陵為界，東部為灣甸子—紅廟子復雜場分區，磁異常多為橢圓狀，零星分布，無一定規律性；西部為撫南—木奇雜亂跳躍磁場分區，磁異常較為密集，且多為長條狀異常，多沿NW向分布，與鐵磁性礦物富集有關，很多為鐵礦引起。

2.3 清河城—平頂山正強磁場區

位于鐵嶺靖宇臺拱和太子河渾江臺陷的的接觸部位，由若干強磁異常構成大型異常帶。該帶的曲線南緩北陡，南部為局部的正強磁異常，其北側伴隨有負磁異常帶。

目前強度大、峰值高的航磁異常大部都已經驗證為沉積變質型鐵礦所引起。在撫順地區仍有許多低緩磁異常未進行驗證，現以大東洲鐵礦為例探討該類型磁異常的找礦潛力。

3 礦區特征

3.1 地質特征

礦區大部為第四系沉積物所覆蓋，鉆孔所見均為變質上殼巖系，地層整體走向呈北北西展布，地層傾角較緩，多數小于45°。地層主要由石榴黑云斜長片麻巖，石榴黑云角閃斜長片麻巖、黑云斜長片麻巖、含磁鐵石榴石英角閃巖、磁鐵石英角閃巖、石榴斜長角閃巖等組成，其中石榴黑云斜長片麻巖是重要的標志層。

3.2 磁場特征

該礦區從航磁異常圖（圖3）不難發現，區內航磁異常一般為100～300 nt，且形態及規模不明顯，呈NE向展布。經地面檢查磁異常（圖4）總體呈U型，這與控礦向斜構造有關。該異常最高值可達10 000 nt，以5 000 nt來分析，該異常具異常寬度大、連續性好、高峰值不明顯的磁場特征。

3.3 礦體特征

圖 3 大東洲鐵礦周邊航磁異常圖Fig.3 Aeromagnetic anomaly map around Dadongzhou iron mine

圖 4 大東洲鐵礦地面磁場ΔZ等值線圖Fig.4 ΔZ contour map of ground magnetic fi eld of Dadongzhou iron mine

區內共發現55條鐵礦體，其中主要礦體有6條，礦體大部分為隱伏礦體。礦體賦存于變質上殼巖中，展布方向與地層基本一致。礦體總體走向呈北西—南東，主要礦體均呈平緩的向形展布（圖5）。北東翼傾角25～30°，南西翼傾角45°±。礦體多呈似層狀，局部有分枝復合現象。主要礦體長580～1 350 m，寬300～500 m左右，厚度6.66～18.23 m。礦石以角閃石英磁鐵礦為主，經估算332+333資源量為4 000余萬t，達到中型礦床規模。

圖 5 大東洲鐵礦勘探線剖面圖Fig.5 Prospecting line pro fi le map of Dadongzhou iron mine

4 找礦方向探討

4.1 低緩磁異常標志

（1）從地質條件來看，主要出露地層為第四系及其它蓋層覆蓋（中生界、古生界和元古界），下伏地層為太古宙的變質上殼巖系；

（2）蓋層巖性的磁參數特征形成不了如此規模及形態的航磁異常；

（3）從航磁形態來看，有大中型鐵礦引起的異常，形態都較規則，呈橢圓狀等形態，磁場值可以從幾十納特到幾百納特[3,4]。

4.2 找礦方向探討

對撫順地區中生界、元古界覆蓋地區的航磁異常研究，發現都督村航磁（圖2），形態規則呈橢圓狀，航磁異常最高為700 nt。該異常地處中生界覆蓋地區，主要出露巖石為凝灰質粉砂巖、安山巖、凝灰巖等火山碎屑巖，它們不能引起這樣規模及形態的磁異常，推測為隱伏的鐵礦體所引起。除此之外，在平頂山北部、北四平中生界覆蓋地區亦有低緩磁異常顯示，是下步工作的重點突破方向。

參考文獻：

[1] 周世泰. 鞍山—本溪地區條帶狀鐵礦地質[ M] . 北京: 地質出版社, 1994.

[2] 付海濤, 王恩德, 劉忠元, 等. 遼寧鞍山一帶第四系覆蓋區航磁異常的找礦意義[J].物探與化探,2006,30(3):199-202.

[3] 洪秀偉,龐宏偉,劉學文,等. 遼寧本溪大臺溝鐵礦地質特征[J].中國地質，2010，37(5)：1426-1433.

[4] 呂廣俊,李鑫磊.遼寧省本溪市思山嶺鐵礦地質特征淺析[J].硅谷,2010, (14) :121-122.