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        淺議灤平縣鐵馬礦區(qū)超貧釩鈦磁鐵礦地球物理特征

        2016-12-26 16:55:25任玉成張立陽(yáng)王玉和
        科教導(dǎo)刊·電子版 2016年30期
        關(guān)鍵詞:鐵馬角閃石輝石

        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€???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恰?

        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異常△Z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異常△Z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。

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