山西老官庄磁异常特征及成矿地质因素分析论文

山西老官庄磁异常特征及成矿地质因素分析论文摘要：通过翼城对山西省翼城县老官庄磁异常进行钻探验证，发现该异常是一个叠加异常。既有侵入岩的影响，又有铁矿的影响。铁矿体主要赋存于异常边部的高梯度带上，其岩性为二长闪长岩和马家沟组碳酸盐岩接触形成的矽卡岩。关键词：叠加异常；矽卡岩型磁铁矿床；磁物性测定；找矿标志1区域地质背景该异常区域地质情况复杂，断裂构造发育，成矿条件十分有利。根据以往地质成果，塔儿山一带断裂构造主要呈NEE—NE向成组阶梯状平行排列，其性质以压扭性的正断层为主，塔儿山区燕山期中偏碱入杂岩体出露面积180km2，实际隐伏范围可达1700km2，主要岩石类型有二长闪长岩、辉石闪长岩、二长岩、石英二长岩、霓辉正长岩、正长岩、花岗斑岩、正长斑岩等。地层主要是奥陶系马家沟组碳酸盐岩，与岩体接触交代后形成独特的矽卡岩型磁铁矿床。过去也曾对该异常施工两孔，孔深分别为490m和310m，但皆未见矿。2008年首先在异常中心施工了ZK802孔，未见矿。岩心磁物性测定结果发现火成岩磁性偏高，地质观测岩石蚀变强烈，磁测井显示该孔北部在240～350m范围有旁测异常，结果在该孔以北100m异常高梯度带上的ZK801孔首先见到厚近40m的磁铁矿，第二批孔ZK803,ZK804也见到厚度不等的磁铁矿层。经对上述各孔进行磁物性测定，并运用GeoExpl软件进行了正反演计算，地表实测曲线与计算结果拟和较好，证实老官庄异常为一火成岩和北部磁铁矿体引起的叠加异常，由此在该异常上取得了地质找矿的重大突破。2矿床地质特征矿体特征。铁矿体位处老官庄磁异常区北部高梯度带上，由ZK801，ZK803，ZK804孔不同深度见矿，见矿深度范围250.85～347.50m，矿体标高572.68～465.00m，见矿厚度3.47～39.74m。铁矿体呈不规则透镜状沿东西主走向呈弧形展布，主倾斜方向北，两侧向西北和东北方向倾斜，倾角45°左右。上述三个钻孔沿走向控制矿体长度约300m，根据地面磁测资料推测矿体长度500m左右，沿倾向延伸大于100m。矿体顶板为透辉石矽卡岩、二长闪长岩；底板为中奥陶统大理岩及二长闪长岩等，矿体呈捕虏体形式赋存于二长闪长岩体中。矿石主要为磁铁矿石。根据矿石的结构构造矿石可分为稠密浸染状—条纹条带状、次块状磁铁矿等。围岩蚀变普遍见有绿泥石化、绿帘石化、高岭土化及钠化等。黄铁矿化现象在岩浆岩中普遍发育，多呈星点状、薄膜状、条带状，局部呈团块状。3矿床成因及控矿因素分析区内矿床属矽卡岩型铁矿床，其成因主要是热接触交代作用成矿，属高温热液阶段成矿。与区域内同类型铁矿床一样，老官庄铁矿床的控矿因素也包括构造、围岩及岩浆热液等。构造控矿。主要是接触构造控矿。由于岩浆岩上侵致使各种围岩发生破裂，产状变化很大，常成为岩浆岩的.捕虏体。矿区以北地表中奥陶统O2灰岩支离破碎，产状起伏不定，倾角变化范围15°～55°，也印证了这一点。同时在这一过程中形成了许多小规模的破碎带和裂隙，极利于成矿元素的运移、富集和交代。但是并非所有的接触带都能成矿，一般凹凸不平的接触面或捕虏体有利于矿体的形成，反之较平整的接触面则对成矿不利。例如在ZK804孔上部黄土层之下即为厚43m的中奥陶统马家沟组三段泥质角砾状灰岩，其与二长闪长岩形成的接触蚀变带厚达20余米却未见矿化。而老官庄矿体经三个钻孔验证矿体完全赋存于侵入体中，尤其是ZK801孔顶、底板均未见围岩，证明其捕虏体成矿的特征。围岩控矿。碳酸盐类岩石也是形成矽卡岩型矿床必不可少的条件之一。根据ZK803，ZK804孔地质资料，矿体底板直接为马家沟组二段厚层状白云质灰岩，因此铁矿体的形成应与该套地层有关。岩浆岩控矿。在控制矽卡岩型矿床的诸因素中，岩浆岩是决定因素。据肉眼观察和薄片鉴定结果，区内二长闪长岩中暗色矿物角闪石、辉石等含量一般在10%～15%，局部达30%左右，给矿物间离子交换提供了充足的物质来源。另外在ZK802孔（未见矿）岩石中常见有磁铁矿团块或条带，据此分析矿体中的铁元素除热交代作用成因外，其余部分有可能直接由二长闪长岩提供，以往很多老一代地质工作者也认识到了这一点。4地质找矿认识众所周知，矽卡岩类铁矿床由于其成矿的特殊性，矿体形态及分布规律变化较大。虽然目前探矿手段较以往有很大提高，但在黄土覆盖区查找埋藏较深的隐伏矿床困难仍然很大。就塔儿山—二峰山一带而言，已发现的磁铁矿体形态、分布、规模复杂，磁异常性质不尽相同，目前已知的有矿致异常、岩体异常、叠加异常等。因此，详细分析已发现矿床的地质和物探资料，对今后寻找同类型矿床具有很好的指导意义。1）物探手段仍然是寻找磁铁矿床的最有效的方法，但必须全面分析各种物探信息，尤其是未见矿孔的资料。本次工作中ZK802孔虽未见矿，但其岩心整体磁性高，暗色矿物含量较多，蚀变强烈。而三个见矿孔火成岩磁性低甚至无磁性，岩石褪色呈灰白色。这种情况表明远离矿体的母岩其铁质仍保持原量，相对磁性较强，而矿体附近的母岩由于交代作用致使铁质大量析出磁性变弱或无磁性，掌握这一规律将对今后寻找同类型矿床具有较大指导意义。另外认真分析钻孔磁测曲线也能给下一步工作提供最直接的依据。2）本矿区及周边矿区中经常在各种围岩中见有磁铁矿团块或角砾，其与围岩界限分明，围岩无蚀变现象，明显为后期的产物，规模较大时即形成所谓的“干矿”。这种情况可能是由于矽卡岩型铁矿形成时温度较高，矿体最初处于熔融状态，若遇有利空间如构造薄弱带或溶洞等则定位成矿。显然这种现象往往出现在较大的矿体附近，是地质找矿时不可忽视的线索。3）正确判断磁异常性质很有助于区域上寻找成矿靶区。老官庄异常经物探和地质工作证实其为一叠加异常，矿体主要赋存于异常边部的高梯度带上，其相邻异常如杨家庄、下院北、下院东等异常均在梯度带上见矿，但其西部的万户异常尚未见矿。该异常形态与老官庄异常极为相似，东部ΔZ等值线平缓，西部梯度明显，以往验证钻孔多布置在异常中心，地质资料证实深部有二长闪长岩和马家沟组碳酸盐岩接触带，因此其西部梯度带范围深部很有可能存在磁铁矿体，可作为今后找矿工作的重点。