河北盧龍縣高各莊礦區磁異常特征及找礦前景分析

張家興，張麗，王凱壘

（華北地質勘查局五一九大隊，河北 保定 071000）

高各莊礦區位于華北陸塊北緣東段Fe-Cu-Mo-Pb-Zn成礦帶東段之馬蘭峪Fe-Au成礦亞帶南部，成礦地質條件十分有利，有形成受變質火山-沉積型鐵礦床的地質前提。礦區及周邊地區特殊的變質硅鐵質建造，復雜的結晶基底構造，強烈的混合巖化作用，為區域受變質火山-沉積型鐵礦床的形成奠定了基礎。區域已知鐵礦床較多，如：司家營鐵礦床、坎上鐵礦床、指揮鐵礦床、杜團店鐵礦床等。礦區內地表發現有鐵礦體存在，但地質工作程度仍然相對偏低，仍有較大找礦前景，尤其是已知礦山外圍找礦和深部找礦前景看好。

1 地質概況

高各莊礦區位于燕山臺褶帶馬蘭峪復式背斜東部之遵化穹褶束與山海關臺拱交界處。礦區地層出露不太齊全，構造運動強烈，構造形跡復雜，褶皺構造和斷裂構造均較發育，巖漿活動不發育。

1.1 地層

區內變質基底主要出露變質表殼巖—新太古代早期灤縣巖群魯杖子巖組和變質深成巖—新太古代晚期潘莊變質二長花崗巖；蓋層主要出露中元古代長城紀大紅峪組（Chd）、薊縣紀楊莊組（Jxy）和第四紀（Q）地層。

1.2 構造

褶皺構造主要展布楊黃嶺向斜。向斜軸向320°～330°，傾向SW，長3km，寬1.2km。向斜兩翼地層為灤縣巖群（Ar3L），地層走向290°～310°，傾向SW，傾角65°～75°，為一不對稱緊密褶皺。

1.3 巖漿巖

區內巖漿巖不發育，僅見有閃長巖脈（δ）出露。

2 礦床地質特征

礦體主要賦存于新太古代早期灤縣巖群魯杖子巖組（Ar3Lz）中—深程度區域變質巖中，其中黑云斜長片麻巖（Ar3Lh）為主要賦礦圍巖。

2.1 礦體形態、產狀、規模

目前已知礦體3條，礦體產狀與地層產狀基本一致，一般比較穩定，礦體特征見表1所示。

2.2 礦石質量

礦石礦物組合簡單，鐵礦物成分類型以氧化物為主，主要為磁鐵礦，其次為赤鐵礦、假象赤鐵礦。脈石礦物主要為石英，其次為普通角閃石、斜長石，少量陽起石、透閃石質陽起石，偶見堿性角閃石。礦石為細粒變晶結構，條紋狀、條帶狀構造，少量塊狀構造。礦石品位TFe35%左右，mFe26～30%。

表1 礦體特征一覽表

圖1 高各莊礦區地質簡圖及航磁等值線圖

2.3 礦石類型

按組成礦石的主要鐵礦物劃分，屬磁鐵礦石和由磁鐵礦、赤鐵礦以及假象赤鐵礦組成的復合鐵礦石；按礦石中主要脈石礦物劃分，屬石英型鐵礦石；按礦石結構構造劃分，屬條紋狀鐵礦石和致密塊狀鐵礦石；礦石的工業類型為需選貧鐵礦石。

3 磁異常特征

3.1 航磁異常特征

區內有兩個航磁異常，編號分別為冀C-2010-1664、冀C-1959-151（圖1）。

冀C-2010-1664號航磁異常處在區域負背景場中的峰狀正異常，異常曲線形態規則，梯度變化較大，兩翼近對稱，異常強度為510nT。在航磁ΔT等值線圖上，異常表現為NNW向不規則橢圓異常，等值線較密集，規模約3×1.1km。在重力一階垂導圖上，該異常處于平緩正異常中。

冀C-1959-151號航磁異常在冀C-2010-1664號航磁異常的SW側，也是處在區域負背景場中的峰狀正異常，異常曲線形態規則，梯度變化較大，北翼略緩，異常中心略向南偏移，異常強度為198nT。在航磁ΔT等值線圖上，異常表現為NW向雙心橢圓狀異常，規模約2.2×0.8km。在重力一階垂導圖上，該異常處于平緩正異常中。

3.2 地磁異常特征

（1）巖（礦）石磁性參數

測定巖（礦）石標本參數見表2。

對巖（礦）石磁性參數測定結果分析如下：

區內鐵礦床是以磁鐵石英巖為主要礦石類型的受變火山—沉積型鐵礦床，礦石具有較強的磁性，磁化率最高可達68400×10-6×4π·SI，平均值為47200×10-6×4π·SI，斜長角閃巖、黑云斜長片麻巖、條帶狀混合巖磁性都較弱，磁鐵礦可引起強磁場。

巖（礦）石磁參數結果可見，受變質火山-沉積鐵礦的磁場反映明顯，能產生較強的磁場，而其它巖石只具有弱磁性，兩者巖石之間有明顯的磁性差異，對尋找受變質火山-沉積型鐵礦床，具備了較好的地球物理前提。

（2）綜合剖面地磁異常特征

對區內航磁異常實測了兩條地質、磁法綜合剖面。選取基本場T0為54000 nT，其剖面磁異常特征如下：

①Ⅰ號地質、物探（ΔT）綜合剖面

Ⅰ號地質、物探（ΔT）綜合剖面全長3 Km，剖面方位75°，點距20m，剖面通過冀C-1959-151航磁異常和冀C-2010-1664航磁異常的南端（圖2）。通過地面磁測，在地磁剖面上發現有3處相對的高值異常，分別位于剖面上的70、232、310號點處，異常ΔTmax分別為852 nT、1735.99 nT、931.63nT，異常兩側基本對稱，梯度變化較大。

剖面70號點的高值異常對應的航磁異常為冀C-1959-151異常。航磁異常NW向展布，東西兩側等值線疏密相當，異常強度為198 nT。地磁剖面曲線規則，梯度變化大，且兩側梯度變化相近，異常極大值ΔTmax為852nT。

化極處理后異常的幅度與地磁異常幅度基本一致，只是化極的異常往NE方向稍有位移。曲線梯度變化大，曲線SW側較NE側稍緩，反映磁性體向SW陡傾。

表2 巖（礦）石磁性參數統計表

圖2 Ⅰ號地質、物探（ΔT）綜合剖面

圖3 Ⅱ號地質、物探（ΔT）綜合剖面

從地磁剖面曲線上延100、200、300m分析，上延100m后，剖面70號點處的ΔT值為480 nT，與地磁異常比較衰減慢，當上延300m時，兩處的ΔT磁場值還有200多 nT左右，說明磁性體向下有一定延深。

對地磁剖剖曲線進行了反演擬合計算，其結果顯示磁性體為向NW傾斜、傾角75°左右。磁性體頂板埋深50米左右、順層磁化向下延深較大。

異常段內出露的地層主要為第四紀松散堆積物，北部分布有新太古代早期灤縣巖群魯杖子巖組（Ar3Lz），異常NE有一處小型受變質火山-沉積鐵礦（盧龍杜團店鐵礦）。

綜合上述：推斷該異常是隱伏、有一定延深、向SW傾斜、產狀陡立的沉積變質鐵礦引起。

剖面232號點處的地磁異常對應的航磁異常為冀C-2010-1664航磁異常的南端，地磁剖面曲線為一高峰值異常，梯度變化大，兩側對稱，幅值寬度約300m，異常極大值ΔTmax為1736nT。

地磁剖面曲線經化級處理后異常的幅度與地磁異常幅度基本一致，只是化極的異常往NE方向稍有位移。曲線兩側對稱，梯度變化大，反映磁性體向SW陡傾。

從地磁剖面曲線上延100、200、300m分析，上延100m后，ΔT值為630 nT，與地磁異常比衰減較慢，當上延300m時，ΔT極值衰減到200 nT左右，說明磁性體向下有一定延深。

對地磁剖剖曲線進行了反演擬合，其結果顯示磁性體為向NW傾斜、傾角80°左右、頂板埋深約20m、順層磁化向下延深較大。

現場觀測了解到，在該高值異常附近有一個露天采場和一個深200m豎井。

綜合地質、物探地磁實測結果、地磁剖面曲線轉換、模擬計算推斷該磁性體為沉積變質鐵礦引起。

該剖面其它地段曲線呈多峰狀，異常一般在500～700 nT之間，根據地質、物探實測結果推斷，地磁剖面上的異常也是由多薄層、有一定延深、產狀較陡的鐵礦體而引起。

②Ⅱ號地質、物探（ΔT）綜合剖面

Ⅱ號地質、物探綜合剖面全長2Km，剖面方位80°，點距20m，剖面通過冀C-2010-1664航磁異常（圖3），航磁異常呈NW向不規則橢圓狀展布，兩翼近對稱，梯度變化大，異常極大值ΔTmax為510nT。在地磁實測剖面150～224號點范圍內反映為幅度比較寬、梯度變化大、兩側近似對稱的多峰狀異常，該異常和Ⅰ號地質、物探（ΔT）綜合剖面232號點處的異常處于同一NW向異常上，位于冀C-2010-1664號航磁異常NW端，異常的寬約400m，ΔTmax1360.62nT。

地磁剖面曲線經化級處理后異常的幅度與地磁異常幅度基本一致，只是化極的異常往NE方向稍有位移，曲線兩側NW陡SE稍緩。

從地磁剖面曲線上延100、200、300m分析，上延100m后，ΔT值為700nT，上延200m后，ΔT值為5000nT，與地磁異常比衰減較慢，當上延300m時，ΔT極值衰減到400 nT左右，上延結果與地磁異常相比衰減較慢，說明磁性體向下延深大。

對地磁剖剖曲線進行了反演擬合，擬合結果為二層磁性體，傾向NW、傾角75°左右，磁性體頂板埋深約20m、順層磁化向下延深較大。

在該異常段的北側有一斜深300m的開拓斜井，是盧龍杜團店鐵礦開采區。根據地質、物探地磁實測結果、地磁剖面曲線轉換、模擬計算，推斷該異常為多層、有一定厚度、向SW傾斜、有一定延深、產狀較陡的磁鐵礦而引起。據剖面磁異常推算，除已探明和正在開采的上部礦體外，深部尚有延深200m的下部礦體（圖4）。

在剖面的東端，異常曲線鋸齒跳躍、不規則、幅值不寬，但異常的梯度變化、曲線型態與剖面中部的異常相似，且在異常地段見到多處民釆礦坑，根據地質、物探實測結果推斷，該地段異常是由多層薄層、TFe品位不高的磁鐵石英巖所引起。

4 找礦前景分析

區域成礦規律顯示：基底構造控制該類型鐵礦床的賦存狀態，而基底線性緊密倒轉褶皺構造則直接控制著礦體的展布和規模。礦體一般多賦存于復式向斜內，而復式背斜多因剝蝕原因而少見儲礦構造。此外，線性緊密倒轉褶皺的儲礦構造基本上和變質作用為同一構造旋回，塑性變形又可使鐵質遷移，礦層重疊，礦體規模加大。礦區線性緊密倒轉褶皺發育，有利于鐵礦床的形成。

圖4 Ⅱ號剖面磁異常（ΔT）及推斷礦體

本區內圈出鐵礦體3條，且鐵礦體有一定的規模，礦石品位尚可。賦礦層位新太古代早期灤縣巖群魯杖子巖組（Ar3Lz）廣泛分布，其含礦變質建造類型屬于黑云斜長變粒巖-陽起磁鐵石英石型，變質相屬綠簾—角閃巖相。區內含礦建造規模大，連續性好，層位穩定，與圍巖呈整合接觸，這些條件對形成受變質火山—沉積型鐵礦床非常有利。

受變質火山—沉積型鐵礦床的礦石多系貧鐵礦石，含礦變質建造在混合巖化作用過程中，長英質熔漿對含礦變質建造組分進行堿質交代（鉀化、鈉化）反應，可導致磁鐵礦等有用礦物粒度加大和局部富集，使其具有工業價值或由貧礦變為富礦，亦可形成富含Fe、Mg、Ca的混合巖化的熱液，引起Fe、Mg交代作用，發生圍巖蝕變，交代條紋（帶）狀磁鐵石英巖形成富鐵礦礦體。礦區混合巖化作用普遍、強烈，以再生交代型混合巖化為主，混合巖化作用主要為原地半原地重熔作用，有在貧鐵礦體邊部形成與混合巖化熱液有關的富鐵礦體的地質前提。

區內有1：2.5萬冀C-2010-1664號航磁異常和冀C-1959-151號航磁異常分布。此外，前人1959年的1：20萬航磁測量，1973年的1：5萬航磁測量和1979年的1：1萬地磁測量，勘查區均有磁異常顯示，反映了區內深部有較強磁性體存在，異常三級查證已證實為礦致異常，為開展本區深部找礦提供了重要依據。

本區主要處于航磁反映的出露區磁性變質巖分布范圍，其中有一處航磁反映的強磁性地質體（與鐵礦關系密切）分布范圍，南部則為航磁推斷的隱伏磁性變質巖分布范圍，說明區內磁性變質巖，即含礦巖系地表、地下均廣泛分布，有深部找礦的地質前提。

5.1 結論

本區成礦地質條件十分有利，找礦前景較大，航磁及地磁均反映了區內深部有較強磁性體存在，有深部找礦的地質前提。