安林地区地磁异常场特征与铁矿远景分析

2012-09-21孙少财罗小南刘国明袁树森

中国科技信息 2012年20期

关键词：岩浆岩本区铁矿

孙少财罗小南刘国明袁树森

河南省有色金属地质矿产局第七地质大队，郑州 450016

安林地区地磁异常场特征与铁矿远景分析

孙少财罗小南刘国明袁树森

河南省有色金属地质矿产局第七地质大队，郑州 450016

以1979-1983年度在本区开展的1:1万地面磁测资料为基础，对磁测数据进行多项处理。根据矽卡岩铁矿成矿规律和理论，并参考其他地球物理和地质资料，对安林地区地质构造、岩浆岩、矿产分布与磁异常的关系进行了探讨，在此基础上对本区的铁矿远景进行了初步分析。

地磁异常场；磁测数据处理；区域场特征；局部异常；矽卡岩；成矿远景区

安（阳）林（州）地区是河南省主要的铁矿资源地，安林铁矿区位于“安林-武安矿带”的南部，在我国被称为“邯邢式铁矿床”。目前该地区接触交代型铁矿床的开采、地质研究及找矿工作已近半个多世纪，研究程度极高，但仍有许多问题尚待进一步深入研究，新区的找矿工作有待于借鉴老矿区的工作经验，因此进一步总结和提高认识仍有必要。

1 区域地质概况

测区位于华北陆块南部，以太行山山前断裂带为界，以西属太行山隆起带，以东属汤阴拗陷带。华北陆块地壳具二元结构，基底由太古界赞皇杂岩构成，盖层由中元古界汝阳群－古生界－第三系鹤壁组构成。工作区主要出露盖层部分，以断裂构造为主，褶皱构造次之，地层分区属于华北地层区山西分区太行山小区。

(1)区域地层出露由老到新有：震旦系(z)、寒武系(∈)、奥陶系(O)、石炭系(C)、二叠系(P)以及第四系(Q)黄土。其中与成矿关系密切的为奥陶系中统马家沟组(O)灰岩，马家沟组为一套海相碳酸盐岩，主要岩性为石灰岩、白云质灰岩及大理岩，在区内广泛分布，为该区铁矿床的主要控矿地层。

(2)区内燕山期闪长岩类侵入体极为发育，岩浆岩大多呈岩盖、岩床和小岩株产出。岩体规模不大，岩性主要为燕山期的闪长岩、闪长玢岩、角闪闪长岩等。其中与成矿关系密切的是闪长岩及闪长玢岩，在区内分布广泛(见图1)。

(3)该区断裂和褶皱均以北北东向为主。断裂构造发育，规模不等。断裂不仅是岩浆上侵的通道，而且控制岩体及矿体的展布方向。褶皱构造，尤其背斜是重要的控矿构造。在岩体隆起部位或背斜核部由塑性变形而造成的虚脱部位，为成矿提供了空间(见图1)。

图1 安林地区构造、岩浆岩及矿产分布略图

2 区域磁异常场特征

图2 豫西北地区1:20万航磁图

本区位于天山一阴山、秦岭一昆仑两个巨型纬向构造之间，因此南北向的压应力作用势必波及本区，但由于岩石应力变形较弱，加之后期构造干扰，虽经大比例尺地质测量在盖层上观察到一些宽缓的褶皱及其他地质现象，但深部构造情况仍不易查明。地质应力作用尤其是老构造在盖层下部基底中的形迹，必然会反映到航磁异常图中，通过研究1:20万航磁图（见图2），发现安林地区处在一近东西向大型负异常带中，带宽约20～0公里。负异常带南北两侧均为正异常区。据此推断这些东西向的磁异常特征即为古老的纬向构造在基底上的反映，推断在天山-阴山、秦岭-昆仑两个巨型纬向构造形成过程中安林地区由于受南北向压应力作用, 出现的纬向负磁异常带即为长治-林县-安阳-魏县断陷反映。在区域负异常背景中呈现出东西两个的局部异常区（带），西异常带近南北走向，东异常区分布不规则，负异常磁异常背景中有规律地呈带状分布,这些异常是本区盖层地质构造的反应,与华夏系压性或压扭性、张性断裂构造及构造岩浆带相关，由数个矿田组成的安林铁矿区就处在这一特殊构造背景中。

3 地磁异常场特征与构造岩浆岩关系

3.1 岩矿石磁性特征

本区前人作了大量参数工作，测定的各种岩、矿石标统计成果见表1～2。从表中可见，各种岩、矿石磁性具有以下特点：

表1 安林地区岩石磁参数统计一览表

表2 安林地区矿石磁参数统计一览表

（1）强磁性的磁性铁矿及含矿矽卡岩，其数值变化由几千～几十万×10-6CGSM，常见值由几万～十几万×10-6CGSM，在矿体上方能出现明显的磁异常。

（2）中磁性的闪长岩类，K值变化由几百～几千×10-6CGSM，常见值几千×10-6CGSM。但岩体磁性不均，同一种岩石，在不同岩体上磁性却不同。即使是同一岩体，不同部位磁性差异也大。

（3）弱磁性的矽卡岩、灰岩、大理岩、蚀变闪长岩等，K、Jγ趋于零。

（4）同一岩体或矿体，随深度不同磁性也不同。

3.2 地磁异常场特征

通过对研究区1:1万地磁测量数据进行化极处理，与区内航磁异常成果比较，本区三条构造岩浆岩带及构造细部特征反映更加清晰，不仅有南北向且呈现出北西向、北东向及北北东向的多组异常带（见图3），根据本区统计的岩矿石物性特征，其反映了沿构造侵入的（出露或隐伏）中性或中酸性岩浆岩、夕卡岩带及磁铁矿体。

从地磁测量化极成果图上可见，区内的西南部正磁异常区对应为太行山隆起带东部的基底，而东部的负磁异常区则反映了汤阴拗陷带的西侧，二者之间的平稳低缓背景异常主要反映了沉积岩地层区无磁性特征，其上叠加有具磁性的中性、中酸性岩浆岩侵入引起的磁异常。

图3 磁测化极(ΔZ)异常平面等值线图

3.3 构造岩浆岩磁异常特征

为了研究本区构造岩浆岩分布特征，对化极(ΔZ)异常作向上延拓处理（见图4），从上延200米、500米平面等值线图可见，部分异常衰减很快，且消失，测区东西两侧的正、负异常形态趋于规整，呈带状的异常减弱，异常集中在了测区中部塔山岩体之上。上延磁异常形态的变化表明本区岩浆岩由深至浅的侵入过程、产状和岩体的形态特征，岩体在深部连为一体的，并沿同一通道（塔山岩体）侵入。

图4 地磁异常场上延200米（a）地磁异常场上延200米(b)平面等值线图

围绕塔山岩体分布着泉门、下庄和杨家庄等铁矿区，除此之外石村、晋家庄、东街、都里铁矿区均位于上延磁异常（图4）和分离的区域磁异常（图5a）梯度带或梯度带上等值线的转折端所反映的隐伏岩体斜坡带上或次级隆起部位。

因此, 研究上延区域磁异常, 可以揭示深部岩体全貌、剥蚀深度等特征，为成矿远景区预测、在矿区外围找矿提供了依据。

为了研究矿产与磁异常的的关系，对化极磁异常进行局部异常与区域异常场分离处理，区域异常特征与上延结果非常相符合，其反映的地质信息与上延结果也相同。

区内提取的局部异常极为发育，数量达数百个，面积约半平方公里到数平方公里不等，强度变化较大，从几十到几百纳特，个别异常达几千纳特。局部磁异常大致呈北西向、北东向及南北走向3组呈带分布，局部磁异常大多位于区域磁异常的边带上或其梯级带上。反映了三组构造岩浆带及浅表矿的特征（见图5）。

图5 地磁区域异常场（a）局部异常场(b)

局部磁异常反映了岩浆岩与围岩的磁性接触带、夕卡岩带和磁铁矿的分布特征，主要受南北向、北西向和北东向构造控制，局部磁异常的研究对于直接找矿意义重大。

4 安林地区铁矿远景的初步分析

根据以上成果可知，安林地区矽卡岩型铁矿区处在一特殊构造背景中，具有较好的成矿地质条件，并有大量的见矿异常。因此认为该区围绕着三条构造岩浆带及次级构造、环绕塔山岩体和马鞍山岩体分布的异常仍有再解释和钻探验证的必要。安林地区中奥陶统成矿区深部下奥陶统中上部控矿层亦可做为下步工作目标。对中奥陶统中不同层位的似层状岩浆岩的新认识，解决以往磁异常验证或已知矿区的勘探深度不足的问题，在此基础上获取新的资源量。在安林地区要注意该区的下奥陶统地层的存在与是否含矿性研究，加强隐伏铁矿资源的勘探已成为迫切需要解决的问题之一。安林地区存在着众多的地磁异常，在加强理论研究的基础上，以已有的成矿模式为指导，在有效的工作方法支撑下，实现安林地区隐伏铁矿的突破是完全可行与可能的。