江苏铁矿资源潜力评价

魏芳，黄建平，黄震，王海欧，来又东

(江苏省地质调查研究院，江苏南京210018)

江苏铁矿资源潜力评价

魏芳，黄建平，黄震，王海欧，来又东

(江苏省地质调查研究院，江苏南京210018)

铁矿资源是江苏省重要金属矿产资源之一。根据最新的地质找矿原则，突出“攻深找盲”，开辟“第二成矿空间”的找矿思路，以新的成矿理论为指导，加强资料二次开发利用的力度和深度，充分运用地质、物探、化探、遥感等新的勘查技术方法，对铁矿资源潜力进行评价。通过此次评价，共圈定了6个远景调查区，6个重点普查区，8个普查验证区。

铁矿;资源潜力评价;江苏

0 引言

随着我国工业化和现代化的到来，国家对矿产资源需求量急增，造成铁矿原材料供应紧张，后备资源严重不足。自2003年以来，国际铁矿产品价格持续上涨，铁矿产资源紧缺的现状已列入政府决策的紧急议题之一。

虽然江苏铁矿资源开发利用程度相对较高，但依然难以满足现代化建设需要。应加强铁矿产勘查，尽快增加资源储量，以保证国民经济发展的需求。为了有效地部署铁矿产勘查工作，提高找矿效率，对江苏铁矿资源远景进行科学的预测评价，掌握江苏铁矿资源潜力，提供勘查部署的目标，是一项十分重要的工作。

江苏铁矿资源潜力预测评价是矿产勘查前期工作，其成果为矿产勘查部署提供科学依据，目的是提高找矿效率，加快勘查进程，努力扭转目前江苏省铁矿矿产勘查后备基地不足的现状。

1 江苏铁矿资源概述

江苏铁矿产资源开发利用程度相对较高，目前已知铁矿床(点)共计194处，其中大型矿床2处，中型矿床9处，小型矿床16处，矿(化)点167处(表1)。主要分布在徐州市北部利国—沛县、南京市西南部梅山—凤凰山、南京六合区冶山—横山、镇江市丹徒区韦岗和苏州西部谈家桥等地。

铁矿储量主要集中在宁芜北段，占全省探明储量的3/4;其他中、小型矿床零星分布在徐州、宁镇、六合、苏州、南通等地(陈毓川，1978)。

江苏铁矿矿床成因类型可划分为陆相火山岩型、矽卡岩型、热液型、沉积变质型、沉积型、风化淋滤型。其中陆相火山岩型和矽卡岩型为重要的铁矿类型，占全省铁矿查明资源总量的99%以上，其余类型均为矿点、矿化点。

2 江苏铁矿资源潜力评价流程

借助陈毓川院士的“矿床成矿系列”理论，在现有地质工作的基础上，全面总结江苏基础地质调查和矿产勘查工作成果资料，深入分析与铁矿有关的地层、构造、岩浆岩(火山岩)等成矿信息，系统研究江苏铁矿床成因类型，剖析典型矿床特征，加强区域成矿规律研究，充分利用物探、化探、自然重砂、遥感所显示的地质找矿信息，通过编制各类区域专题图件，对预测区进行关联分析，并实现类比预测，解决信息不对称问题。采用定性(先)和定量(后)相结合的途径，充分利用GIS评价技术及数学方法进行数据定量化处理，解决知识驱动与数据驱动不协调的问题，进行资源定量预测，实现江苏铁矿资源潜力评价。

表1 江苏铁矿床(点)简况

图1 江苏铁矿潜力评价流程图

2.1 收集整理基础资料

收集的资料主要包括:填图资料、矿产地资料、矿产勘查资料、区域地质志、各磁测资料、重力资料、化探资料、遥感资料、自然重砂资料以及相关的各类研究报告及专著等。

2.2 区域成矿规律的预研究

根据江苏铁矿的特点划分矿床类型、预测工作范围。

矿床类型是指在特定的成矿地质作用过程中，受特定成矿地质因素控制而形成的矿床。同一矿种根据其成矿地质因素，可划分为不同矿床类型，其控矿因素不同，预测要素也不同。矿床类型的概念既不同于成因类型，也不同于工业类型，其划分因素主要考虑成矿时代、大地构造环境、控矿因素、成矿作用特征等。矿床类型分两种:第一种为确定的，指国内有典型矿床的类型，如江苏梅山铁矿是比较典型的“玢岩式”铁矿;第二种为探索的，指国内具备成矿地质条件但尚未发现典型矿床(陈毓川等，2010a，2010b)。

划分矿床类型后再结合对江苏铁矿地质构造基本特征和划分的不同矿床类型综合确定预测工作区范围(表2)。

表2 江苏铁矿矿床类型、预测工作区、典型矿床

2.3 区域成矿地质背景研究

区域成矿地质背景研究是矿产预测的基础工作，主要目的是研究成矿作用和地质作用的关系，分析矿产形成的成矿地质环境，运用新的理论和方法技术，深入分析和提取成矿地质构造信息(成矿地质构造预测要素)，编制专题图件，研究和总结成矿地质构造形成演化规律，为成矿规律研究和矿产预测提供成矿地质背景资料和认识，为成矿规律与矿产预测提供工作底图。

2.4 成矿规律研究

成矿规律研究是矿产预测工作的核心，主要包括以下几个方面。

2.4.1 区域矿产特征按照不同成矿时代、不同矿种及不同矿床类型分别总结区域矿产的空间分布特征，根据单类型矿产、矿化点、矿点、矿床等分布状况，分别研究其空间分布特征，在此基础上根据相同的成矿地质因素，归纳区域矿产综合空间分布特征。

华北陆块区江苏省内铁矿形成主要与中—新太古代沉积变质作用、中生代构造－岩浆活动有关，其中沉积变质型铁矿主要分布于丰沛中—新太古代泰山群变质岩系分布区，矽卡岩型及热液接触交代填型主要分布于利国—班井燕山期中酸性侵入体周边和丰沛地区华(山)—栖(山)隆起带。代表性矿床有利国、吴庄、墓山、姜梨园铁矿床。

东海—新沂地区属高压—超高压(造山)变质带，铁矿床形成与早—中元古代沉积变质作用有关，含矿建造为东海岩群武强山岩组，呈北东向分布。

长江中下游成矿带江苏段铁矿床形成与燕山期构造岩浆活动有关，区内铁、铜、金、多金属常围绕岩浆侵入活动中心展布，岩浆活动中心即是成矿活动中心。全区自西往东可划分4个成岩成矿分区。

宁芜—溧水与燕山期中基性—中酸性—碱性火山—次火山岩密切相关的玢岩型成岩成矿分区，矿床分布受北北东和北西向两组基底断裂(构造岩浆喷发带)的控制。代表性矿床梅山、吉山、麒麟山、凤凰山、泰山等铁矿床。

宁镇(含六合、盱眙)与燕山期中晚期中酸性斑岩型成岩成矿分区，铁矿床往往围绕岩浆活动中心展布特征，代表性矿床有韦岗、冶山铁矿床。

苏锡(含南通)与燕山期中酸性—酸性火山—侵入岩有关的成岩成矿分区，矿床均围绕燕山期中酸性、酸性岩体与围岩接触带呈环状分布，代表性矿床有谈家桥铁矿、旺米山锌铁矿床、唐家墩铁矿、王浩铁矿床。

2.4.2 成矿区带划分根据地质构造基本特征，按照不同矿床类型的主要控矿因素，划分单类型成矿区带，在此基础上再进行综合分析，归并为综合成矿区带。

江苏针对铁矿共划分Ⅲ级成矿区带3个，Ⅳ级成矿亚带5个。在Ⅳ级基础上，根据矿种(矿组)的矿田或矿集区分布特征进一步划分Ⅴ级成矿远景区12个(表3)。

2.4.3 典型矿床研究典型矿床研究工作，主要按照不同矿床类型选择代表性矿床或矿点开展解剖工作，研究成矿时间、成矿期大地构造空间位置及其演化阶段，研究矿床与成矿有关的地质作用特征，分析成矿(矿田)构造，研究矿床空间特征、成矿期次和阶段，物质组分及其时空分布特征，研究成矿作用及其标志特征，建立矿床成矿模式，确定矿床式，江苏铁矿典型矿床特征见表4。

2.4.4 建立区域成矿模式首先，按矿床类型总结区域成矿模式;其次，按成矿地质作用归并区域综合成矿模式。陆相火山岩型铁矿主要分布于宁芜火山岩盆地、溧水火山岩盆地，铁矿形成与中生代火山—次火山岩浆气液活动密切相关，它们的分布受喷发—侵入活动(喷发中心或北北东和北西向两组基底断裂(构造岩浆喷发带))控制，围绕次火山岩侵入体可依次出现一组不同矿物组合铁矿床(玢岩铁矿系列)(图2)。

大王山旋回的辉长(辉石)闪长玢岩与成矿的关系最为密切，其次为中偏基性的闪长玢岩、辉长闪长岩及辉长安山玢岩、粗安玢岩等，均属浅成—超浅成相，有明显的次火山岩相特征。已知铁矿床的成矿时代为燕山期。

表3 江苏铁矿成矿区带划分

表4 江苏铁矿典型矿床特征

续表4

矽卡岩型铁矿主要分布于徐州利国、丰沛地区和扬子陆块区长江中下游地区。接触交代型铁矿床成矿温度较高，一般在300～600℃，成因及空间上与燕山期中酸性侵入岩关系密切，常产于侵入岩与围岩接触带中，或产于围岩捕虏体的接触带内，部分产于围岩裂隙及内接触带的侵入岩体中。成矿时代为燕山期。

沉积变质型铁矿主要分布于丰沛地区西南部、东海—新沂地区。丰沛地区西南部分布了大面积的沉积变质岩系，地层为中—新太古界泰山岩群山草峪组，建造类型为斜长角闪岩－黑云变粒岩－磁铁石英岩变质建造。东海—新沂地区早—中元古界东海岩群沉积变质岩系呈北东向展布，其中含矿岩系武强山岩组分布零星。

图2 宁芜地区陆相火山岩型玢岩铁矿区域成矿模式

2.5 物探、化探、遥感资料分析研究

根据典型矿床对照物探、化探、遥感、自然重砂异常特征，建立矿床综合信息模型。内容包括: (1)收集典型矿床大比例尺物探、化探资料，建立物探、化探信息模型。(2)收集已有专题研究成果，摘录有关模型资料。(3)对照1∶5万、1∶20万区域综合异常资料，选取典型矿床的区域物探、化探、遥感、自然重砂等综合异常，建立典型矿床的区域物探、化探、遥感、自然重砂等信息模型，即矿床模型。

根据典型矿床的综合信息模型，按照不同矿床类型剖析其物探、化探、遥感、自然重砂等综合异常内部结构特征，作为找矿模式和预测要素。

2.6 矿产预测评价

通过以上对地质、物化探的分析研究，进行成矿信息提取与综合，建立区域评价预测模型和数字找矿模型(全国矿产资源潜力评价项目组，2007)。根据“相似类比”原则和“求异”理论，设置成矿预测和区域评价的标志组合，根据矿床类型必要性标志组合，初步圈定最小预测评价区。构置定量预测关键性变量，使用定量预测方法进行预测评价区优选。根据矿床类型和资料水平，选择资源量估算方法，估算成矿远景区的未发现资源量，给出资源量类别，并提出地质找矿工作部署建议。

2.6.1 信息提取信息提取的主要内容是对成矿要素图和预测要素图进行复核、确认和修改，从空间关系、数量关系、结构等方面进行定性研究对比和分析，从中提取真正和矿产预测有关的要素，剔除与矿产预测关系不大的要素，对反映同一信息的多种表达进行有效的归并，避免重复，从而为建立区域预测模型奠定基础。

2.6.2 预测单元划分到目前为止，预测区圈定(预测单元划分)的方法主要有2种:地质体单元法(广义)和网格单元法。在圈定预测区的过程中，需要具体问题具体分析，可以使用网格单元法，也可以使用地质体单元法(广义)。此外，还可以通过专家的方法(德尔菲法)来圈定预测区。

2.6.3 预测要素变量的构置与选择预测要素变量是随时间、空间的变化而发生变化的地质现象或地质特征的量化标志，是构成资源特征与地质找矿标志之间统计关系的基本元素。很显然，单个变量的优劣将对资源预测结果产生直接的影响。变量的变化与矿体特征密切相关，因此，可以通过预测变量的研究，并通过预测要素图层的数字化变量、变量取值，与预测区关联在一起，达到优化预测区的目的。

2.6.4 预测区圈定及优选通过模型单元选择、变量二值化、变量优选研究最后进行预测区优选，得到最小预测区，虽然利用软件优选出来的结果与实际情况吻合程度较高，但在预测工作区中，还是需要对预测区区域地质背景、成矿地质条件、物化遥等资料进行对比分析，对优选结果进行专家复核，验证，从而筛选出最小预测区并进行分类。变量二值化后的数据见表5，预测区优选后的结果属性见表6。

表5 某预测工作区变量二值化后的数据

表6 某预测工作区优选结果属性表

3.6.5 地质体积法估算资源量地质体积法估算的基础是一定的地质建造中赋存某种矿产资源的潜力与该建造成正比，地质建造类似地区有相似的资源潜力，主要工作是确定单位体积矿产平均含量，确定赋矿建造空间三维分布范围及计算其体积。

3 结论

此次潜力评价以点为主、点面结合、面上深入、重点突破，以新的成矿理论为指导，加强二次资料开发的力度和深度，充分运用地质物探、化探、遥感等新的勘查技术方法，根据区域地质成矿条件、地质矿产工作研究程度，遵循从实际出发，力求最佳。共圈定了6个远景调查区，6个重点普查区，8个普查验证区(表7)，预测全省2 000 m以浅的铁矿资源总量达18.1亿t。对具有较大资源潜力的成矿区进行重点勘查，争取实现找矿重大突破，新增一批铁矿资源储量，为江苏铁矿资源的可持续开发利用及远景规划提供科学依据。

表7 江苏铁矿勘查部署区

参考文献:

陈毓川.1978.宁芜玢岩铁矿［M］.北京:地质出版社.

陈毓川，常印佛，汤中立，等.2007.中国成矿体系与区域成矿评价(上、下)［M］.北京:地质出版社.

陈毓川，王登红，陈郑辉，等.2010a.重要矿产和区域成矿规律研究技术要求［M］.北京:地质出版社.

陈毓川，王登红.2010b.重要矿产预测类型划分方案［M］.北京:地质出版社.

黄建平，黄震，魏芳，等.2010.江苏省(含上海市)铁矿资源潜力评价成果报告［R］.

全国矿产资源潜力评价项目组.2007.全国矿产资源潜力评价技术要求总论［R］.

Potentiality assessment of iron resource in Jiangsu Province

WEI Fang，HUANG Jian-ping，HUANG Zhen，WANG Hai-ou，LAI You-dong
(Geological Survey of Jiangsu Province，Nanjing 210018，China)

Iron is one of the important metal mineral resources in Jiangsu Province.According to the latest principles of geological prospecting，to highlight the deep and blank areas for ore-prospecting and open up the prospecting ideas of“the second ore formation space”.Guided by the new theory and the secondary use of geological data to enhance the strength and depth of development，the authors made a full use of geological prospecting technologies inclusive of geophysical，geochemical，remote sensing and other new technological methods for the assessment of potentiality assessment of iron resource.By this assessment，six long-term survey areas，six key survey areas and eight census verification areas were delineated.

Iron;Potentiality assessment of resources;Jiangsu

book=2,ebook=11

P578.1+2

A

1674－3636(2012)02－0157－08

10.3969/j.issn.1674-3636.2012.02.157

2012－02－13;编辑:陆李萍

中国地质调查局“江苏省(含上海市)矿产资源潜力评价”项目(1212010813009)

魏芳(1981—)，女，工程师，从事成矿规律与矿产预测研究工作，E-mail:weifanghome@sohu.com