曹麗華，崔秀利，李景光，朱建鵬

1.吉林省地質(zhì)調(diào)查院，吉林 長春 130061；2.吉林省第四地質(zhì)調(diào)查所，吉林 通化 134001；3.吉林省地礦勘察設計研究院，吉林 長春 130061

白山市五道羊岔釩鈦磁鐵礦型鐵礦床位于白山市江源區(qū)北西。該礦床自1977年吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六○八隊地勘分院發(fā)現(xiàn)以來，先后有吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六○二隊地勘分院、吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六○一隊地勘分院、吉林省地礦勘察設計研究院等多家地勘單位進行地質(zhì)勘查工作，截止到2011年未該礦床探明111b+122b級儲量已達到大型規(guī)模[1]。本文從礦區(qū)磁異常特征出發(fā)，結合其成礦地質(zhì)條件，總結其找礦標志，為該類型鐵礦的地質(zhì)找礦工作，提供一定參考。

1 礦區(qū)地質(zhì)

五道羊岔釩鈦磁鐵礦型鐵礦床位于中朝準地臺、遼東臺隆、鐵嶺—靖宇臺拱，龍崗隆起與渾江盆地交匯處[2]。區(qū)內(nèi)構造活動強烈，巖漿巖發(fā)育，晚太古代古基性巖體（墻）的廣泛分布，具備優(yōu)越的鐵礦成礦地質(zhì)條件（圖1）。

1.1 地層

區(qū)內(nèi)出露地層主要為中太古宙表殼巖龍崗巖群楊家店巖組，出露在礦區(qū)中上部，大體呈殘塊狀北東、南西向展布，出露較零碎，分布面積較小。主要巖石類型有角閃質(zhì)斜長巖、黑云斜長角閃片麻巖、斜長角閃巖、石榴黑云斜長片麻巖、黑云斜長片麻巖、變粒巖及角閃磁鐵礦。

晚元古界細河巖群釣魚臺組石英砂巖，分布于礦區(qū)東南部。

圖1 五道羊岔鐵礦區(qū)域地質(zhì)圖Fig.1 Regional geologicalmap of Wudaoyangcha iron ore

1.2 巖漿巖

侵入巖發(fā)育，為礦區(qū)主體巖石類型。晚太古代片麻巖發(fā)育，主要有兩種巖石類型：回頭溝片麻巖，原巖類型為閃長巖，巖石多為灰黑色—暗灰色，黑云母、角閃石等暗色礦物分布極不均勻，條帶、片麻理發(fā)育，中粗?！攘ｗ[片粒狀變晶結構，條帶狀構造；石碑嶺片麻巖，原巖類型為花崗巖，巖石新鮮面呈灰白色，巖石變晶結構清楚，多發(fā)育片麻狀—弱片麻狀構造。晚太古代變鉀長花崗巖，呈巖株狀侵入片麻巖中。

晚太古代基性巖發(fā)育，為鉀長花崗巖侵位之后的基性巖漿活動產(chǎn)物，多呈巖體狀，少量呈巖墻狀，空間上呈北東—南西向展布，是成礦母巖，鐵礦體賦存在古基性巖體（墻）中。

基性巖體（墻）變質(zhì)為斜長角閃巖，但保留著巖體（墻）狀特征。巖石多呈灰黑色，粒度變化較大，以中—中細粒者居多，粒狀結構，塊狀構造、斑雜狀構造。主要組成礦物為角閃石、斜長石、和少量石英、黑云母、綠簾石。副礦物為榍石、磷灰石、磁鐵礦、鈦鐵礦及黃鐵礦。

脈巖有沿北東向斷裂構造分布的角閃巖脈。

1.3 構造

礦區(qū)位于大型構造單元龍崗基底隆起與渾江斷陷盆地的交匯部位，構造活動十分強烈。

二道江—江源北東向斷裂帶斜貫全區(qū)，是區(qū)內(nèi)主要的控巖控礦斷裂，并具有多期次活動的特點[3]。早期表現(xiàn)為韌性剪切作用，中太古界表殼巖、晚元古代片麻巖、變鉀長花崗巖以及基性巖，普遍發(fā)生糜棱巖化，局部形成糜棱巖，長石、石英細?；?，長石、石英殘斑多呈定向分布形成條帶狀構造；晚期表現(xiàn)為脆性斷裂特征，在糜棱巖的基礎上，巖石普遍比較破碎，并表現(xiàn)為多條斷裂構造，斷裂帶內(nèi)斷層泥、斷層角礫十分發(fā)育。其總體走向為30°～60°，傾向西北或南東，呈舒緩波狀，傾角40°～60°。

礦區(qū)內(nèi)基性巖體變形變質(zhì)作用十分強烈，構造形跡以巖體在塑性柔流及固態(tài)流變作用下形成的片理、片麻理、暗色礦物及淺色礦物變質(zhì)條帶，以及由這些新生面理形成的褶皺構造等，對本礦區(qū)磁鐵礦體的成形定位有重要作用。

1.4 航磁異常

礦區(qū)發(fā)育一甲類航磁異常，該異常出現(xiàn)在平穩(wěn)的負磁場中，呈較規(guī)則的磁異常帶，異常強度可達1 500 nT。異常走向北東，長1.7 km,寬0.5 km。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體地質(zhì)

礦區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)10個礦組98條鐵礦體。其中以6礦組為主，資源儲量占全區(qū)95.79%以上，6-6礦體最大，6-2、6-4、6-1次之，6礦組為半隱伏礦體。礦體延長一般500～1 580m，延深1 000～500m，厚1.0～50.0m，產(chǎn)狀隨基性巖體（墻）的褶皺形態(tài)變化而變化，總體上呈北東向展布，礦體圍巖以斑雜狀斜長角閃巖為主，鉀長花崗巖次之。

2.2 礦石組分

金屬礦物以磁鐵礦為主，有部分磁黃鐵礦、鈦鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦等。非金屬礦物以斜長石、角閃石為主，其次有石榴石、綠泥石、黑云母等。

磁性鐵為鐵礦石的主要物相組分，物相分析礦石內(nèi)各種物相賦存狀態(tài)的鐵元素質(zhì)量分數(shù)：赤、褐鐵質(zhì)量分數(shù)較高，平均w(OFe)4.32%，w (SiFe+CFe+sfFe)6.80%＞3%。平均w (mFe)/w(TFe-siFe–sf-cFe)=76.90%，小于85%，確定該礦礦石為弱磁性鐵礦石，具備磁選條件。

礦石有益組分：綜合利用為釩、鈦、鈷、鎳、鈮、鈧、鎵、硒、碲等。釩質(zhì)量分數(shù)為0.12%～0.31%，鈦質(zhì)量分數(shù)為3.00%～4.12%，礦石伴生有益組分有工業(yè)利用價值。

礦石有害組分：硫質(zhì)量分數(shù)0.29%，磷質(zhì)量分數(shù)0.10%，分布比較均勻，質(zhì)量分數(shù)較少。經(jīng)選礦后，上述有害組分遠低于規(guī)定標準，無礙于礦石的工業(yè)利用。

造渣組分：以SiO2、Al2O3、K2O、Na2O、CaO、MgO為主，總量占礦石的57.81%。（CaO+MgO）/ w（SiO2+Al2O3）=0.269 9。屬酸性鐵礦石。

2.3 礦石結構構造

礦石結構,半自形—他形晶結構、固溶體分離結構，粒徑變化多在0.2～3mm之間。交代結構主要表現(xiàn)為金屬礦物沿晶體邊緣進行交代。

礦石構造以致密塊狀為主，條帶狀構造次之，磁鐵礦與非金屬礦物相間排列構成條帶狀。條帶寬度一般10～30mm。

礦石自然類型，按結構構造可劃分為條帶狀礦石、致密塊狀礦石；按組成礦石的主要鐵礦物分為：釩鈦磁鐵礦石，主要礦物為磁鐵礦，其次含釩磁鐵礦，鈦鐵礦、含鈷黃鐵礦、磁黃鐵礦。

礦體直接圍巖以斑雜狀斜長角閃巖為主，其次變黑云母鉀長花崗巖、角閃巖，礦體與圍巖界線清楚，肉眼能識別，夾石為斜長角閃巖、變黑云母鉀長花崗巖，夾石厚度超過2m已經(jīng)剔除，礦體頂、底板、礦體進行了放射性檢測，不超標，對人身體無危害，礦體頂、底巖石較完整，無破碎痕跡。

3 磁測成果及工程驗證

3.1 地面磁測方法技術

以1：5 000比例尺進行地面磁法測量，面積7 km2。

根據(jù)礦床礦體賦存狀態(tài)和規(guī)模，工作中采用50m×20m的測網(wǎng)進行觀測異常段加密到20m×10m。測線方位垂直航磁異?；虻V體總體走向。工作中采用廊坊物探大隊研究所生產(chǎn)的電子垂直磁力儀，讀取垂直磁場ΔZ。

為了保證工作質(zhì)量，正式工作前，對儀器性能及各項常數(shù)進行檢查與校驗。讀數(shù)時保證N極朝南，基點二次讀數(shù)，測點二次讀數(shù)，對于異常點、疑難點、突變點重復觀測，10min記錄一次時間。改正方法利用混合改正，每天早、中、晚各對一次基點，基點在穩(wěn)定的正常場上。

3.2 磁測成果及工程驗證

縱觀該區(qū)磁測成果圖（圖2），背景場相對平穩(wěn)，磁場背景值一般在正負數(shù)百納特波動，在此背景上疊加有12處局部異常。背景場反映了太古代變質(zhì)巖系極弱—弱磁性的磁場特征。局部異常具有一定的規(guī)模，呈折曲帶狀分布現(xiàn)象。推斷為鐵礦體引起，但不排除為中基性巖脈的可能，需要工程進行驗證。

C1異常，位于工區(qū)西北部257/46～263/55點，長450m。東西走向，峰值5 000～10 000 nT。異?？傮w北陡南緩，說明礦體向南傾斜，產(chǎn)狀較陡。異常內(nèi)部為雙峰平行排列，說明磁性體為2層。推斷為2層平行鐵礦體形成。經(jīng)TC02105、TC02106等槽探，ZK501、ZK502等鉆孔驗證，該異常共發(fā)現(xiàn)兩層9條礦體，產(chǎn)狀與磁異常推測結果基本吻合。

C2異常，位于工區(qū)西部，為本區(qū)規(guī)模最大的異常。軸心位于134/46～257/60點，長1 500m，寬600m。4 000 nT等值線圈定的異常為北北東或近南北走向，反映了淺部礦體的特征。北西陡、南東緩，說明淺部礦體向南東傾斜。500～2 000 nT等值線向南西呈梯度遞減特征，推斷深部礦體向南西傾伏。根據(jù)500 nT等值線的范圍確定礦體規(guī)模較大。經(jīng)TC3、TC7、TC8等槽探，ZK0302、ZK0402等鉆孔驗證，該異常共發(fā)現(xiàn)16條礦體，產(chǎn)狀與磁異常推測結果基本吻合，該礦組規(guī)模較大，其資源儲量占全區(qū)95.79%以上。

圖2 五道羊岔工作區(qū)地磁異常等值線圖Fig.2 Isolinemap ofmagnetic anomaly in Wudaoyangcha working area

C3異常，位于工區(qū)中部，分布于214/72～214/73點，長100余米，異常峰值3 000 nT。呈東西向展布。曲線北陡南緩，北側伴有負值，說明礦體向南傾斜。經(jīng)TC047-1、TC047-2等槽探，ZK04701等鉆孔驗證，該異常共發(fā)現(xiàn)2條礦體，產(chǎn)狀與磁異常推測結果基本吻合。

C4異常，位于工區(qū)東部，分布于209/78～222/89點，長600m，異常峰值8 000 nT以上。總體呈北東向展布。曲線北西部略緩，推斷礦體向北陡傾斜。異常有褶曲現(xiàn)象，且呈多峰狀，說明礦體為多層狀。經(jīng)TC1、TC5、TC10等槽探，ZK05101、ZK05501等鉆孔驗證，該異常共發(fā)現(xiàn)9條礦體，產(chǎn)狀與磁異常推測結果基本吻合。

C5異常，位于工區(qū)東部，分布于174/92～178/93點，長140m，異常峰值1 000 nT以上。北東走向，曲線對稱。推斷為貧鐵礦體形成。經(jīng)TC108-1等槽探，ZK10801等鉆孔驗證結果，發(fā)現(xiàn)5條礦體。

C6異常，位于工區(qū)東部，分布于154～173/97點，長200m，異常峰值6 000 nT以上。南北走向，曲線西陡東緩，推斷礦體向東傾斜。經(jīng)TC106-1等槽探，ZK10601等鉆孔驗證結果，發(fā)現(xiàn)5條礦體。

C7異常，位于工區(qū)東南部，分布于80/92～140/93點，長650余米，南布未封閉，異常峰值3 000 nT以上。走向由南北走向轉向北東。曲線北西陡，南東緩，說明礦體向南東傾斜。且南部曲線呈梯度遞降特征，推斷礦體向南傾伏。與C2異常特征相似。經(jīng)TC101、TC103等槽探，ZK10503、ZK10301等鉆孔驗證結果，發(fā)現(xiàn)5條礦體。

C8異常，位于工區(qū)東南部，分布于85/97～88/99點，長120余米，異常峰值3 000 nT以上。走向北東，曲線北西陡，南東緩。礦體向南東傾斜。曲線向南東呈梯度遞降，說明礦體下延較大。經(jīng)TC111-1等槽探，ZK11101等鉆孔驗證結果，發(fā)現(xiàn)5條礦體。

C9異常，位于工區(qū)東南部，分布于86/105點。呈渾圓狀。異常峰值1 000 nT以上。規(guī)模有限，推斷為小礦體引起。尚未驗證。

C10異常，位于工區(qū)東部，分布于165/110點。呈渾圓狀。異常峰值1 000 nT以上。規(guī)模有限，推斷為小礦體引起。尚未驗證。

C11異常，位于工區(qū)西南部，分布于87/44點，呈渾圓狀。異常峰值1 000 nT以上。規(guī)模有限，推斷為小礦體引起。尚未驗證。

C12異常，位于工區(qū)西南部，分布于98/45～95/48點，長160余米，異常峰值1 000 nT以上。曲線對稱，推斷為埋藏較深的礦體形成。尚未驗證。

3.3 磁測成果評價及地球物理找礦模型

本次地面磁測目標主要是尋找隱伏鐵礦體，工作區(qū)鐵礦體為磁鐵礦體，主要賦存于斑雜狀斜長角閃巖中，其它巖石類型如表殼巖、片麻巖等磁性明顯較弱。鐵礦體產(chǎn)狀與斑雜狀斜長角閃巖基本一致，其規(guī)模、形態(tài)與斑雜狀斜閃巖相關，地表或埋深淺的鐵礦體一般引起尖銳的磁異常，而埋深大的鐵礦體往往引起平緩的磁異常。槽探、鉆孔等山地工程施工結果證明了磁法測量進行找礦的有效性和準確性。在此基礎上，提出工作區(qū)地質(zhì)—地球物理找礦模型，如圖3所示。

圖3 工作區(qū)地質(zhì)-地球物理找礦模型Fig.3 Geological geophysical prospectingmodel of working area

4 結論

（1）龍崗古陸邊緣北東向深大斷裂，有斑雜狀斜長角閃巖體（基性）侵入，為構造和巖漿巖找礦標志；

（2）地面磁法異常，特別是低緩異常，分布面積大于1 km2。一般以正異常峰值大于2 000 nT，且有一定規(guī)模、緩遞變形態(tài)的異常多為鐵礦體引起。

[1] 李景光,等.吉林省白山市五道羊岔鐵礦勘探報告[R]. 吉林省地礦勘察設計研究院.2011:1-48.

[2] 吉林省地質(zhì)礦產(chǎn)局.吉林省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京:地質(zhì)出版社,1988:1-510.

[3] 吉林省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查所. 渾江市幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告[R]. 1997:1-150.

[4] 邱家驤.巖漿巖石學[M].北京:地質(zhì)出版社,1985：1-340.