浅议滦平县铁马矿区超贫钒钛磁铁矿地球物理特征

任玉成+张立阳+王玉和

摘 要 铁马矿区矿床成因属晚期岩浆矿床，岩体的不同部位，矿化程度相差很大，特别是隐伏矿体，磁法测量是寻找磁铁矿的最有效、最高效的勘查手段。一般地磁异常值€%=T超过3000nT的地段即为矿体赋存部位。铁马矿区分布△Z异常2个。

关键词 超贫钒钛磁铁矿 地球物理特征

1地理位置

滦平县铁马矿区位于滦平县城40€胺轿唬本？0km，运距60km。地处滦平县北东部，隶属滦平县小营乡盆窑村管辖，矿区西有北京—通辽铁路白旗火车站，矿区南东部有滦河镇—小营乡级公路，直距40km，运距火车运输5km、公路运输40km，交通方便。

2区域地球物理特征

本区大地构造位置处于中朝准地台（Ⅰ2），燕山台褶带（Ⅱ2）北部的承德拱断束（Ⅲ6）北缘，大庙穹断束（Ⅳ2）构造单元中。

区内具有一个明显的航磁异常带，即红石砬—大庙—娘娘庙航磁异常带。

红石砬—大庙—娘娘庙航磁异常带，呈东西向展布（向西未封闭），分布在丰宁—隆化和尚义—平泉两条深断裂之间，航磁异常呈群、呈串珠状出现，总数有55个以上，异常规模相差较大，大者15km2（铁马）以上，小者几百平方米，异常强度不等，高者达5180nT，低者100—200nT。根据异常形态、强度以及按地质条件可划分两种类型：

（1）异常形态呈长条形，强度小于1000nT的异常，是由受变质磁铁石英岩型铁矿床或者是变质岩型超贫钒钛磁铁矿引起。如招兵沟铁磷矿床异常强度均不超过500nT。

（2）异常形态呈园形、椭圆形，异常强度大于等于1000nT，是由超基性岩、基性岩以及相关的含钒钛磁铁矿矿床所引起。

3矿区地质特征

铁马矿区超贫钒钛磁铁矿位于红石砬—哈叭沁—大庙—头沟深大断裂带的两侧，受东西向深大断裂带及次级断裂构造所控制。

3.1地层

区内地层比较简单，主要有太古界单塔子群凤凰嘴组、南店子组变质岩及斑状混合花岗岩。

（1）凤凰嘴组地层（Arf）地层。区内所见的为凤凰嘴组层位。主要岩石有角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩、角闪斜长变粒岩夹大理岩等。分布于矿区的南部、北部，约占矿区总面积的十分之一，与辉石角闪石岩体接触界线比较清楚。地层呈单斜构造，片麻岩产状倾向北东（40€埃┣憬？0-60€啊？

由于混合岩化作用，主要矿物钾长石和石英广泛交代基质矿物酸性斜长石和角闪石，使基质矿物残留呈条痕状，断续分布于岩石中，构成条痕状构造，生成条痕状片麻岩，局部生成混合花岗岩。

（2）第四系，冲洪积层（Q4al+pl）为灰色，灰褐色，冲积、残积、洪积砂砾层，含砂、亚粘土及残坡积粘土层组成，厚度不等3-10m厚，分布在沟谷中。

3.2构造

铁马矿区位于红石砬——哈叭沁——大庙——头沟深断裂带南侧。该断裂带长数十公里，宽10-100m，走向近东西（85€啊？0€埃阆虮鼻憬？5-80€埃潜厩匮遥乜蠊乖臁？

矿区（岩体）南侧接触带为太古界斜长角闪片麻岩。接触带长数十公里，宽0.8-2m左右，走向80-90€埃阆？6-80€啊？

矿区地层呈东西向单斜构造，片麻理倾向北东，倾向50-60€？

3.3岩浆岩

区内岩浆活动较频繁，早元古代时期就有岩浆活动，如本区变闪长岩侵入，海西期辉石角闪石岩、橄榄岩、辉橄岩、含橄辉石岩岩体等。此外还有燕山期花岗岩伟晶岩、石英岩、闪长玢岩脉。

铁马岩体具有规模大，岩性岩相分异性强、变化大。该岩体呈带状沿东西向分布，岩体中间膨大两侧较窄，出露形态似透镜状。

该岩体呈不规则状分布在铁马、东山、西山一带，长5.0km，宽3.0km，面积15.0km2，走向呈80€胺较蛘共迹阆蚰希憬？0€白笥摇0腠亲佣笛姨灞坏谒南蹈哺恰？

铁马岩体岩性复杂，按矿物组成可分为两个岩相带：橄榄辉石岩岩相带和辉石角闪石岩岩相带。

3.3.1橄榄辉石岩（岩相带）

该岩相分布在岩体的中北部，即铁马西山中北部，面积仅占岩体的四分之一。具有褐色及翠绿色，呈中粗粒网格状构造，主要由橄榄石、蛇纹石、少量单斜辉石组成。橄榄石粒径0.5-2mm。翠绿色主要由叶蛇纹石及均质蛇纹石组成。单斜辉石呈浅灰色，中-粗粒结构，斑杂结构，自形——半自形粒状结构，局部具有铂矿化。在橄榄辉石岩相中常见有辉橄岩和纯橄榄岩及辉石岩。橄榄辉石岩与辉石角闪石岩呈渐变过渡关系。

3.3.2辉石角闪石岩（岩相带）

该岩相分布在铁马东山、铁马西山南部——半砬子东沟，出露面积仅占岩体的四分之三。岩石呈灰暗绿色，半自型粒状结构，主要由普通角闪石和单斜辉石组成。普遍含磷灰石及磁铁矿，磁铁矿呈不规则粒状浸染状分布，磁铁矿含量8-9%。辉石角闪石岩以中粒结构为主，在顶部多为细粒，还有部分为粗粒结构。铁马辉石角闪石岩岩体，岩体处于浅剥蚀状，岩体边部、顶部常见片麻岩和大理岩捕虏体，为海西期岩浆活动产物，是本区重要含矿岩体，岩体以侵入太古界地层。

岩石化学特征：

在不同岩性中均作了光谱分析样品和岩石全分析样品。光谱分析显示Ni、Co存在，而在橄榄岩中相对增高，V、Ti在辉石角闪石中普遍增高。以磁铁矿赋在辉石角闪石岩中有关。（钒、钛赋存在磁铁矿中）

超基性岩的镁、铁指数计算。

通过两个样品的计算铁马矿区辉石角闪石岩属铁质和富铁质超基性岩。

4矿区地球物理特征

4.1工作方法

4.1.1仪器设备

选用北京地质仪器厂生产的CCM—4型微机磁力仪。其各项技术指标如表1：

4.1.2野外工作

（1）普查区磁法剖面的布置。

本次工作采用1：10000比例尺布置磁测网，线距100m，点距20m。在东山矿段共布设24条测线，测线长2800m，方位0€埃谖魃娇蠖喂膊忌？9条测线，测线长1500m，方位0€啊H挡？585个物理点，完成工作面积20.00Km2。

（2）基点的建立。

本普查区基点选择在没有磁性干扰，远离工业建筑物的地点，且该基点处在位于正常场内，即片麻岩地段内，水平磁场及垂直磁的梯度较小，在半径为2m及高度为0.5m的范围内，磁场变化小于3nT。符合基点选择的条件。

（3）数据采集。

CCM—4型微机磁力仪在基点调零后，在测点可以直接读取Z值。操作员在每个测点读取的△Z值，经过混合改正后即为该测点的△Z值。

4.1.3标本磁参数的测定

对于普查区出露的主要岩、（矿）石，进行一定数量的标本采集与磁参数的测定，测定方法采用第二位置法测定各标本磁化率及剩余磁场强度，其结果见表2。

4.2质量保证

区内物探磁法质量检查方法为一同、三不同。即相同地点，不同的仪器，由不同的人，不同的时间来检查。质量检查结果表明磁法测量工作满足规范精度要求（见表3）。

4.3磁异常特征及解释

铁马矿区△Z异常2个，编号分别为M-1、M-2，M-1异常又分为M-1-1、M-1-2、M-1-3、M-1-4四个子异常，分布于铁马矿区东山和西山矿段，与矿体吻合，异常解释分述如下：

M-1异常呈不规则状，总体走向近东西，总面积约7.5Km2，异常西部未封闭。

M-1-1异常△Z值一般在2000—10000之间，极大值为16529nT。异常形态呈不规则状，走向近东西，延走向长约1500m，宽约1100m。异常西部未封闭，面积约1.65Km2。根据见矿采场以及标本磁参数对比可知，该异常主要是由含磁铁角闪石岩引起。从剖面平面图上看，该异常东部呈锯齿状由多个峰值成，说明该异常是由多条磁性体组成。异常西部由于有第四系黄土覆盖，异常曲线梯度不大，但异常值较高（大于9000nT），说明黄土层覆盖下的一定深度内有一定规模的磁性体存在，总体上看异常等值线呈北东密南西疏，并在北部见负值，说明该磁性体可能向南倾。

M-1-2异常△Z值一般在2000—10000之间。异常形态呈条带状，走向近东西，延走向长约2000m，宽约500m。面积约1.00Km2。根据见矿采场以及标本磁参数对比可知，该异常主要是由含磁铁角闪石岩引起。从剖面平面图上看，该异常北陡南缓，等值线呈北密南疏，说明该磁性体可能向南倾。

M-1-3异常△Z值一般在2000—8000之间。异常形态呈不规则状，总体走向近东西，延走向长约2600m，最宽处约500m，平均宽度约400m。面积约1.04Km2。根据见矿采场以及标本磁参数对比可知，该异常主要是由含磁铁角闪石岩引起。从剖面平面图上看，该异常北陡南缓，等值线呈北密南疏，北部见负值，说明该磁性体可能向南倾。

M-1-4异常△Z值一般在2000—10000之间。异常形态呈不规则状，总体走向近东西，延走向长约1300m，宽约800m。面积约1.04Km2。根据见矿采场以及标本磁参数对比可知，该异常主要是由含磁铁角闪石岩引起。从剖面平面图上看，该异常东部呈锯齿状由多个峰值成，说明该异常是由多条磁性体组成。异常西部由于有第四系黄土覆盖，异常曲线梯度不大，但异常值较高（大于6000nT），说明黄土层覆盖下的一定深度内有一定规模的磁性体存在，总体上看异常等值线呈北东密南西疏，并在北部见负值，说明该磁性体可能向南倾。

M-2异常分布在铁马矿区哈叭沁矿段，△Z值一般在2000—11000之间。异常形态呈条带状，总体走向北东70€埃幼呦虺ぴ？500m，宽200-300m，面积约0.9Km2。根据见矿采场以及标本磁参数对比可知，该异常主要是由含磁铁角闪石岩引起。从剖面平面图上看，该异常曲线尖陡，北西陡，南东缓，异常等值线呈北西密南东疏，并在北部见负值，说明该磁性体可能向南倾。

5磁异常对找矿的意义

铁马矿区矿床成因类型属晚期岩浆矿床。矿物熔浆来源于地壳深部，随着岩浆熔离作用和磷铁矿化生成超贫钒钛磁铁矿床，属于磁铁矿床。但是岩体的不同部位，矿化程度相差很大，分布很不均匀，完全依靠地质分析圈定的成矿有利部位，不易发现矿体，特别是隐伏矿体，磁法测量就成为寻找磁铁矿的最有效、最高效的勘查手段。

一般现在航磁异常区寻找靶区，然后在布置磁法扫面，在矿区内圈定异常区，最后在最有前景的异常区进行磁法精测剖面，探查矿体深部形态和规模。

本区一般地磁异常值 T超过3000nT的地段即为矿体赋存部位。