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甘肃省瓜州县东巴兔槽子沟铁矿物理特性浅析

2022-09-27马杜会

甘肃科技 2022年13期
关键词:东巴第四系磁铁矿

马杜会

(甘肃省有色金属地质勘查局白银矿产勘查院,甘肃 白银 730900)

勘查区区域大地构造位置属于塔里木地台敦煌地块三危山拱断束东巴兔山断块,其南与祁连山早古生代裂谷带相接,其北与北山古生代裂谷带相邻。总体构造线呈北东东向,经历了多次构造和岩浆活动。通过1∶10 000地质草测、1∶2 000地质简测工作,大致查明了槽子沟铁矿勘查区范围的地层、构造、岩浆岩等基本成矿地质条件。主要岩性由黑云母斜长片麻岩和斜长混合岩、钾长混合岩和均质混合岩组成,磁铁矿化主要赋存在片麻岩和钾长混合岩中。区内沟谷及低凹处分布第四系全新统(Qh)。区内以断裂构造为主,主要发育三组断裂:北东向断裂(F1、F2)、北北东断裂(F3)、东西向断裂(F4、F5),断裂构造可能为成矿物质运移赋存提供了通道和空间。钾长混合岩与成矿关系密切。区内岩浆活动强烈,主要出露海西期东巴兔山花岗岩体和海西期花岗岩脉,为本区的成矿提供了热源和驱动力[1]。

1 区域地质背景

勘查区区域大地构造位置属于塔里木地台敦煌地块三危山拱断束东巴兔山断块,其南与祁连山早古生代裂谷带相接,其北与北山古生代裂谷带相邻。总体构造线呈北东东向,经历了多次构造和岩浆活动。

勘查区内主要分布地层为敦煌岩群第二岩组第二岩段(Anchdn2-2),区内沟谷及低凹处分布第四系全新统(Qh)。区内地质构造简单,地层总体为单斜构造,断裂构造较为发育,规模较大的断裂构造呈北东、北北东向展布,次为东西向断裂。

2 构造

勘查区大地构造位置属于塔里木地台敦煌地块三危山拱断束东巴兔山断块,其南与祁连山早古生代裂谷带相接,其北与北山古生代裂谷带相邻。敦煌地块为中条旋回初始固结的长期隆起的古陆块,长期以来在不同的地质改造作用下,新老构造体系叠加,形成了复杂的构造格局,并有明显的构造分异特点,在古生代陆壳又被明显地改造。

3 岩浆岩

勘查区内主要出露的侵入岩为东巴兔山海西期花岗岩;花岗岩体主要分布于勘查区中东部,大致呈近椭圆状沿东西向展布,长约1.6 km,宽约1 km,面积1 km2。在勘查区东西仍有出露,侵位于敦煌岩群第二岩组第二岩段中,呈侵入接触,和第四系呈不整合接触。

区内酸性脉岩发育,均为海西期产物,但规模小,多构成混合岩脉体部分。主要分布在中南部,特别是矿区南部每隔10~30 m 就能发现一条岩脉,主要为石英脉、花岗岩脉等,产状陡倾,走向一般与主构造方向一致,大小不等,一般45~1 000 m,宽度为2~50 m。岩石中云母、长石、石英结晶程度较差,表现为浅成侵入特征,岩脉分布的区域金属硫化物矿化、绿泥石化、高岭土化、硅化较强。表明岩脉的侵入为本区成矿元素的活化迁移提供了良好的热源、热场和驱动力,同时也带入大量的成矿物质,在特定条件下富集成矿。岩脉的侵入为本区成矿元素的活化迁移提供了良好的热源、热场和驱动力,同时也带入大量的成矿物质,在特定条件下富集成矿。

4 区域地球物理特征

1∶50 000 航磁测量区域内磁场背景场值约为-100~150 nT。其中北部大多处于较高正值场;西部磁性场相对平稳但局部变化多;南东部磁场变化大,其中东部东巴兔山一带正负值异常呈东西向带状分布,异常长约25 km,南北宽约5 km;异常南正北负梯度等值线密集。受东西向构造控制,见多个铁矿体;混合岩化岩石中局部也含5%~20%的磁铁矿。沿异常有大水峡等有铁矿化的发现。勘查区位于这一近东西向磁异常之中。南部青山一带磁异常呈椭圆形,长轴方向约60°,正异常宽,负异常不明显,异常东西长约25 km,南北宽为8 km,面积约200 km2,向南未封闭,异常最大值约为300 nT,推断引起异常的原因可能为深部的中基性、超基性岩体。

区域内变质岩类、花岗岩类一般具有高阻低磁特征,中性岩浆岩为高阻、中等磁性,基性岩浆岩具高阻高磁特征。

区内混合岩、片麻岩均为高阻,视电阻率一般在2 322~4 646 Ω·m,其极化率值普遍偏低,一般在2%以下,呈高阻低极化特征。东巴兔铁矿矿石较贫,均表现为高阻高磁特征。

区域内磁异常展布情况如下:南东部ΔT 值变化较大,其中东巴兔山一带±磁异常呈东西向带状分布。在勘查区范围内等值线较稀疏,但依然具有一定的高值,见图1。

图1 区域航磁异常图

4.1 地面磁法测量成果

由1∶10 000 磁测工作工作区内背景磁场为-100~100 nT,在工作区北部均质混合岩、片麻岩、云英岩及第四系均为-200~100 nT,为正常岩石的反应;异常均位于工作区南部断层附近,与岩性没有对应关系,说明异常主要为构造后期热液活动导致磁性物质富集引起的。

1∶10 000 磁测覆盖整个工作区,大体查明了工作区内异常分布情况,共圈出C1-C5 不规则异常共5处,异常均分布于工作区南部,ΔT正极值为2 653.6 nT,负极值为-2 526.42 nT。

C1 异常位于F3 断层西侧的钾长混合岩中,正异常呈条带状展布,北北东20°走向,南宽北窄,南北长约200 m,东西宽90~120 m;地表槽探揭露圈出Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3、Ⅰ-4,4 条矿体,深部需进一步工程验证。

C2 异常正异常呈条带状展布,近东西走向,南北宽约100 m,东西宽350 m,位于F3 断层东侧第四系中,异常强度不高,未进行工程验证。

C3 异常位于断层南侧的钾长混合岩与第四系接触部位,异常近东西向展布,东西长约300 m,南北宽约60 m,推测为钾长混合岩中磁铁矿富集所致,地表槽探揭露圈出Ⅰ-5、Ⅰ-6、Ⅰ-7、Ⅰ-8、Ⅰ-9、Ⅰ-10,5条矿体,深部需进一步工程验证。

C4异常位于第四系、钾长混合岩及花岗脉岩之上,近南东走向,南北宽约340 m,东西宽500 m,异常规模较大,地表槽探揭露只见矿化,深部需进一步工程验证。

C5异常位于工作区东南部的矿化带之上,呈等轴状展布,东西长约180 m,南北宽约140 m,经槽探揭露和钻探控制,圈出Ⅴ-1,1条矿体。

为突出规模较大(如区域性,或深部较大规模)异常体的异常特征而压制规模较小(如局部的、浅而小的)异常体的异常特征,对1∶10 000 磁测结果向上延拓分析,即分别向上延拓40 m、80 m、120 m,向上延拓的目的在于压制浅部干扰,所圈定的5 处异常均在图上有明显的反映,向上延拓40 m 后异常规整且零星小异常几乎消失,说明工作区内除圈定5 处异常外多为浅而小的近地表异常体造成。继续延拓80 m 深度与40 m 深度可见异常除曲线圆滑外大致形态未变,可见1∶10 000工作区范围内40 m 深度范围内存在很多小而浅的磁异常体。向下延拓120 m可见等值线图与80 m深度相比未见任何变化继续延拓无任何意义,见图2。

图2 ΔT等值线图向上延拓40m、80m、120m成果图

1∶2 000地面磁法测量布设于工作区西南部,并且向西延伸出工作区500 m,为便于描述,将磁异常带分解为6条异常带,自西向东、由南向北分别编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ(见图2),其中Ⅳ、Ⅴ异常带在1∶10 000 磁测等值线图中表现为一条异常带。因受到工作区地表及浅部矿化等干扰,1∶2 000等值线图中有较多突变点,对其向上延拓40 m 后结果,见图3。

图3 磁法ΔT等值线图

4.2 异常所处地质背景

根据地质填图及槽探工程揭露,以上6 处磁异常中,Ⅰ、Ⅲ号异常带正负异常梯度带处于次级构造上,且异常走向与构造带走向基本吻合;Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ异常联系紧密,推测它们处于同一构造体系中,由于覆盖,地质特征不清;Ⅵ号异常带处于一次级构造带上,构造走向近东西向,但异常为等轴状展布,经槽探揭露和钻探控制,圈出Ⅴ-1,1条矿体。

Ⅰ、Ⅲ号异常带处于钾长混合岩中,在异常范围内无明显构造,根据岩石标本物性参数分析,在该异常范围内采集的岩石标本,磁化率普遍偏高,平均值达10 047.82(10-5SI),该异常与含磁铁矿的岩性有直接联系,经初步槽探揭露,发现Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3、Ⅰ-4、Ⅰ-5、Ⅰ-6、Ⅰ-7、Ⅰ-8、Ⅰ-9、Ⅰ-10号矿体。

Ⅵ号异常,经探槽揭露发现东西向的薄层矿体,为构造带局部富集磁铁矿引起的异常;含磁铁矿的构造长度大于异常长度,地表矿化幅度及规模较小,深部经钻孔验证有较好的矿化存在,对应矿体为Ⅴ-1号。

Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ异常带有一定关联,但由于覆盖,地质情况不清;Ⅳ处的一个低缓异常经槽探揭露发现矿化,Ⅴ、Ⅳ异常特征相似,Ⅳ异常规模较大且呈带状,推测应为构造带中富集磁铁矿引起的异常。

经过反演验证了该磁性体为一延伸较大的板状体,且产状近乎直立,地表槽探工程揭露出Ⅰ-5、Ⅰ-6、Ⅰ-7、Ⅰ-8、Ⅰ-9、Ⅰ-10,6条矿体。

Ⅴ号异常位于工作区南部,异常为一等轴状异常,且异常南北均无负异常,故推断该异常为一沿走向不长的斜交磁化无限延伸的板状体引起。针对该异常选取L190剖面反演解释。

L190 线贯穿Ⅴ号磁异常,异常走向不明推测应为构造带中富集磁铁矿引起的异常,且与Ⅱ、Ⅳ号异常属于同一构造中的异常。剖面位于异常部位曲线对称,故异常体上顶的中心位置位于异常极大值点,经验切线法反演结果推断该板状体顶部埋深约为70 m。

Ⅵ号磁异常大体呈等轴状分布,无明显的走向,异常范围内有多个无规律的正峰值出现,地表见磁铁矿体产出,该异常应为矿致异常。经过对异常进行向上延拓40 m 后,该异常的东北及东面异常明显减弱,推测应为浅部磁铁矿化引起的异常。

针对此异常选取L280号剖面反演解释,剖面曲线近乎对称,负值极微弱,推断异常体中心位置位于极大值靠近负值附近,经验切线法可知异常体顶部埋深约为60 m。

异常部位曲线光滑且异常范围较大,二维视磁化率成像反演结果异常体顶部埋深约为60 m 延伸至200 m 左右,异常北倾,与经验切线法和地质情况相吻合,经地表槽探揭露和深部钻孔控制,圈出Ⅴ-1,1条矿体。

5 成矿规律及远景评价

本区主矿体主要赋存在敦煌岩群第二岩组第二岩段(Anchdn2-2)地层中的黑云斜长片麻岩构造蚀变带中,矿体连续性差,常呈似层状、透镜状、不规则状等,规模大小不一,金属矿物以氧化物为主,主要为磁铁矿、褐铁矿、黄铁矿微量。脉石矿物主要为石英,其不规则状角闪石和绿泥石。围岩蚀变为钾长石化、绿帘石化、碳酸盐化、绿泥石化、高岭土化、硅化、黄铁矿化、褐铁矿化等。初步分析矿床成因为沉积变质型矿床。矿体形成后,又受到区域变质作用和海西期花岗岩侵入活动的影响。矿石品位一般高低不等,含有害杂质低,可选性能好。本矿床地质工作程度较低,其找矿的潜力较大。应加强对物探成果的验证。

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