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摘 要 矿床勘查条件是寻找隐伏铁矿的基础。通过对辽宁省新宾县榆树铁矿都督矿段隐伏铁矿床勘查其为中型规模，总结分析了隐伏铁矿床的勘查条件。原始含矿建造是寻找隐伏铁矿的基础条件，盖层的厚度和产状及岩性对寻隐伏铁矿起限制作用，断裂构造对隐伏铁矿起破坏作用，但简单的差异性升降对隐伏铁矿勘查的影响程度不大。航磁异常是寻找隐伏铁矿的重要条件，结合地面高精度磁异常是寻找隐伏铁矿的充分条件，而对地面磁测数据的合理处理是了解深部磁性体产状变化和埋深的必要条件。
关键词 隐伏铁矿床；勘查条件；地面磁异常；榆树铁矿都督矿段
中图分类号：P631 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2015）01-0236-02
辽宁省的铁矿资源占全国首位，鞍山—本溪地区是我国磁铁石英岩型铁矿资源的主要基地。随着近年大量开采浅层铁矿，对深部铁矿资源的需求日益增加，铁矿石资源逐渐的从地表勘查转为地下勘查。以往的铁矿勘查工作仅局限于有限的深度范围内，一般勘探深度在400 m以内，多数在200米以内，对航磁异常查证多注重高异常，对大范围的低异常带很少的进行查证，没有足够的重视，导致在隐伏铁矿勘查条件缺乏系统的评价，并总结分析了铁矿的勘查条件是发现隐伏铁矿床的基础。作者通过对辽宁省新宾县榆树铁矿都督矿段隐伏铁矿床的找矿实例。认真总结分析了对隐伏铁矿床的勘查条件，提供了探索隐伏铁矿勘查的找矿经验。
1 隐伏铁矿床勘查的地质条件
1）含矿建造条件。
按中国铁矿成因类型，磁铁石英岩型的铁矿属于前寒武纪硅铁建造铁矿[1]，占已探明铁矿储量的最大比例，是中国东部的重要铁矿工业类型[2]。该类型的铁矿多在于前寒武纪太古宙变质地层赋存，呈透镜状、层状产出[3]。榆树铁矿都督矿段的磁铁石英岩型铁矿所在主要赋矿地层是在太古代鞍山群石棚子组。石棚子组岩石主要由斜长角闪岩及磁铁石英岩等组成。其所夹磁铁石英岩层鞍山式铁矿的主要赋矿层位，主要岩石分别为：斜长角闪岩、黑云斜长变粒岩、磁铁石英岩[4]。磁铁石英岩为深黑色，中细粒变晶结构，致密块状或条纹条带状构造，主要矿物成分：磁铁矿、石英和少量角闪石，磁铁矿含量多少决定于矿石质量。磁铁石英岩多呈透镜状、层状产出，单层厚度有较大的变化，几米到几十米的单层厚度。
根据钻探验证，在100 m左右穿透中生代地层；深部发现太古宙石棚子岩组地层，而石棚子岩组的地层中存在磁铁石英岩，指示该地区有赋矿地层存在，具备含矿建造的成矿条件。
综合工作区内的地质资料，深部地层为太古宙石棚子岩组NNW，向东倾，倾角35-65°。沿走向由地表的中生代地层盖层，中生代地层盖层的磁铁石英岩建造迹象，推测榆树铁矿都督矿段具备隐伏铁矿床勘查的地质前提。
2）盖层条件。
不同地区盖层的厚度和性质有很大差异[5]，榆树铁矿都督矿段盖层为中生代地层，勘查区大范围出露，中生代地层为中侏罗统小东沟组（J2xd）、侏罗—白垩系小岭组（J—Kxl）。北西走向，倾向北东，倾角较小，20°-30°近水平，在太古宙石棚子组之上呈角度不整合覆盖，由于盖层倾角较小，因此推测盖层厚度不大，经钻探验证，本区小东沟组地层厚度约100-260 m。在现有技术条件下可以穿透该地层。
3）构造条件。
榆树铁矿都督矿段大地构造位置属于中朝准地台（Ⅰ）、胶辽台隆（Ⅰ1）、铁岭—靖宇台拱（Ⅰ11）、龙岗断凸（Ⅰ11-5）南部。
中晚太古代，在本区形成了一套含硅铁建造的石棚子岩组，太古宙后期由于地壳运动，本区经历了鞍山旋回及吕梁旋回两个变形旋回。构造变形可划分为两期四幕构造变形变质作用，形成了变质程度达到角闪岩相的高级变质区。由于地壳抬升作用致使石棚子岩组出露地表经历了长期的风化剥蚀作用，使部分磁铁矿体出露地表。一直至侏罗纪早中期，本区断裂（F1）（图1）东部地区发生下降形成地堑，接受了中侏罗统小东沟组的砂页岩沉积，在侏罗纪末期-白垩纪早期，由于地台活化，火山活动剧烈，形成了一套中性火山岩沉积。白垩纪中晚期，该地区抬升，结束了沉积作用，重新开始接受风化剥蚀作用。
太古宙以后由于构造作用使局部含矿的基底岩层接受剥蚀而暴露地表，在下沉盆地的太古代基底岩石磁铁石英岩型铁矿中的部分被中生代地层所覆盖，对推测覆盖层下部含矿层位的影响较大。该地区中生代地层主要受断裂构造的控制，加之中生代地层为简单近水平的单斜构造。同时区内岩浆活动较弱，除中生界地层内中—酸性火山沉积外，在勘查区范围仅见脉岩活动。
2 隐伏铁矿床勘查的地球物理勘查条件
航磁资料和地面磁异常是一个重要的地球物理勘查铁矿床的找矿标志，所有已知的铁矿床具有明显的航磁异常或地面磁异常。在航磁异常强度较高地区铁矿床出露地表或近地表附近，但由于隐伏铁矿的覆盖层的存在，航磁异常强度相对较低，具有宽缓异常的，所以，对隐伏的前寒武纪含铁建造，重要的地球物理勘查条件为相对宽而缓的航磁异常带，是找矿标志值得关注的问题。
在该地区中生代地层中存在椭圆形航磁异常，△T值一般为200-1200nT，最高值为1240nT，以400nT为界限，异常长轴约1840 m，异常短轴约1200 m，面积1.8 km2。航磁异常中心落在中生代地层。磁化率较低，不能引起较高的航磁异常，而中生代下伏的石棚子组由于含磁铁石英岩建造，应引起较高的航磁异常，通过地面磁测能够反映出中生代盖层下可能存在含磁铁石英岩建造。
3 隐伏铁矿地面高精度磁异常特征
通过勘查验证，由于隐伏铁矿或隐伏磁铁石英岩建造的航磁异常在强度的弱化位置上的偏移，导致直接在航磁异常上进行钻孔验证的效果不佳，如在航磁异常区进行地面磁测往往会得到更好的验证效果[6]。所以在航磁异常带，进行地面高精度磁测量采用50 m×20 m的网格密度，把航磁异常带和地面磁异常带按比例放在一起，能获得清晰的地面磁异常与航磁异常对比图。由于在磁测精度的差异，航磁异常带中心与地面磁測高精度磁测异常带中心不完全重合，航磁异常带的中心主要在测区的东南部，而地面高精度磁测异常带的中心主要在测区西北部；单独以航磁异常带为依据进行钻孔验证具存在一定的偏差。 在地面磁异常与航磁异常对比图中，可以看出地面磁测异常带总体趋势是向近南北的宽缓的磁异常带，以±1500nT做为异常下限共圈定高磁异常区3处，有2个两条带状展布，1个椭圆形同心，高值正异常（>1500nT）交替排列。异常中心有高值异常的存在，异常值>3500nT，从图2异常特征可以看出，异常值逐渐向测区东部延伸可能存在高值正异常，该异常分布形态与石棚子组走向一致，推测可能是盖层之下石棚子岩组含磁铁石英岩建造有关。
4 磁异常数据处理与推断验证
1）磁异常数据处理。
为详细了解异常特征，确定钻孔验证最佳位置，需对地面磁测异常数据进行处理和磁异常解释。经过对榆树铁矿都督矿段地面磁异常数据处理后，可以循环圈出3个高值异常带。
为了反映不同的高度向上延拓的地面磁测异常，随着向上延拓高度增加，在上延100 m处，C2-1、C2-2号异常带的高值磁异常中心逐渐向东漂移，表明这磁性地质体是向东倾，C2-3号异常带迅速消失，显示C2-3号异常带埋藏很浅。
2）推断验证。
经过上述数据处理后，觉得有必要对C2-1号、C2-2号异常带进行钻孔验证，根据异常带特征将C2-1号异常带中心向东90 m设置为验证钻孔位置。通过钻孔提取岩芯进行肉眼观察在95 m处见到中生代盖层与太古代鞍山群石棚子组角度不整合接触面，而在136 m处见到太古代鞍山群石棚子组地层中的磁铁石英岩，磁铁矿含量较高，TFe为20.72%-40.99%，mFe为19.52%-38.82%，具有4个含磁铁石英岩层，单层真厚度分别为2.61 m、8.29 m、13.21和14.39 m。验证该地区隐伏铁矿的存在，说明依据上述基础勘查条件能有效的寻找隐伏铁矿。
5 结论
1）断裂构造对隐伏铁矿起破坏作用，但简单的差异性升降对隐伏铁矿勘查的没有多大影响。
2）盖层的航磁异常是一个寻找隐伏铁矿床勘查的重要勘查条件。
3）只用航磁异常带进行深部钻孔验证或许存在一定的偏差，如果根据航磁异常带测区范围进行地面高精度磁测，合理利用数据处理，反映出更明显的磁铁石英岩深埋深变化的趋势，推断磁铁石英岩埋深，钻探验证是一个必要的先决条件。
4）对C2-1异常北端经钻孔验证，证明了地面磁异深部有隐伏铁矿体的存在，C2-1南端及C2-2、C2-3深部都存在隐伏铁矿体，按异常特征对比C2-1、C2-2有较好的找矿潜力。
参考文献
[1]侯宗林.中国铁矿资源现状与潜力[J].地质找矿论丛，2005，20（4）：242-248.
[2]赵一鸣.中国铁矿资源现状、保证程度和对策[J].地质评论，2004，50（4）：369-397.
[3]骆辉，陈志宏，沈保丰.中国条带状铁建造金矿地质特征和成矿条件分析[J].前寒武纪研究进展，2002，25（2）：80-86.
[4]王希軍，刘熙忠，等.辽宁省新宾县榆树矿区都督2矿段铁矿资源储量核实报告[R].辽宁省第十地质大队，2013（09）.
[5]李健，贾大成，白雪山，等.河北张百湾中生代盖层下隐伏磁铁石英岩型铁矿床的勘查条件[J].世界地质，2009，28（2）：187-192.
[6]李忠平.地面高度精度磁测在新疆契列克其铁矿区找矿中的应用[J].长春工程学院学报：自然科学版，2003，4（4）：
44-47.
作者简介
周荣国（1969-）男，吉林松原人，地质工程师，大专，现供职辽宁省新宾满族自治县红升矿业有限公司，研究方向：地质矿产。
关键词 隐伏铁矿床；勘查条件；地面磁异常；榆树铁矿都督矿段
中图分类号：P631 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2015）01-0236-02
辽宁省的铁矿资源占全国首位，鞍山—本溪地区是我国磁铁石英岩型铁矿资源的主要基地。随着近年大量开采浅层铁矿，对深部铁矿资源的需求日益增加，铁矿石资源逐渐的从地表勘查转为地下勘查。以往的铁矿勘查工作仅局限于有限的深度范围内，一般勘探深度在400 m以内，多数在200米以内，对航磁异常查证多注重高异常，对大范围的低异常带很少的进行查证，没有足够的重视，导致在隐伏铁矿勘查条件缺乏系统的评价，并总结分析了铁矿的勘查条件是发现隐伏铁矿床的基础。作者通过对辽宁省新宾县榆树铁矿都督矿段隐伏铁矿床的找矿实例。认真总结分析了对隐伏铁矿床的勘查条件，提供了探索隐伏铁矿勘查的找矿经验。
1 隐伏铁矿床勘查的地质条件
1）含矿建造条件。
按中国铁矿成因类型，磁铁石英岩型的铁矿属于前寒武纪硅铁建造铁矿[1]，占已探明铁矿储量的最大比例，是中国东部的重要铁矿工业类型[2]。该类型的铁矿多在于前寒武纪太古宙变质地层赋存，呈透镜状、层状产出[3]。榆树铁矿都督矿段的磁铁石英岩型铁矿所在主要赋矿地层是在太古代鞍山群石棚子组。石棚子组岩石主要由斜长角闪岩及磁铁石英岩等组成。其所夹磁铁石英岩层鞍山式铁矿的主要赋矿层位，主要岩石分别为：斜长角闪岩、黑云斜长变粒岩、磁铁石英岩[4]。磁铁石英岩为深黑色，中细粒变晶结构，致密块状或条纹条带状构造，主要矿物成分：磁铁矿、石英和少量角闪石，磁铁矿含量多少决定于矿石质量。磁铁石英岩多呈透镜状、层状产出，单层厚度有较大的变化，几米到几十米的单层厚度。
根据钻探验证，在100 m左右穿透中生代地层；深部发现太古宙石棚子岩组地层，而石棚子岩组的地层中存在磁铁石英岩，指示该地区有赋矿地层存在，具备含矿建造的成矿条件。
综合工作区内的地质资料，深部地层为太古宙石棚子岩组NNW，向东倾，倾角35-65°。沿走向由地表的中生代地层盖层，中生代地层盖层的磁铁石英岩建造迹象，推测榆树铁矿都督矿段具备隐伏铁矿床勘查的地质前提。
2）盖层条件。
不同地区盖层的厚度和性质有很大差异[5]，榆树铁矿都督矿段盖层为中生代地层，勘查区大范围出露，中生代地层为中侏罗统小东沟组（J2xd）、侏罗—白垩系小岭组（J—Kxl）。北西走向，倾向北东，倾角较小，20°-30°近水平，在太古宙石棚子组之上呈角度不整合覆盖，由于盖层倾角较小，因此推测盖层厚度不大，经钻探验证，本区小东沟组地层厚度约100-260 m。在现有技术条件下可以穿透该地层。
3）构造条件。
榆树铁矿都督矿段大地构造位置属于中朝准地台（Ⅰ）、胶辽台隆（Ⅰ1）、铁岭—靖宇台拱（Ⅰ11）、龙岗断凸（Ⅰ11-5）南部。
中晚太古代，在本区形成了一套含硅铁建造的石棚子岩组，太古宙后期由于地壳运动，本区经历了鞍山旋回及吕梁旋回两个变形旋回。构造变形可划分为两期四幕构造变形变质作用，形成了变质程度达到角闪岩相的高级变质区。由于地壳抬升作用致使石棚子岩组出露地表经历了长期的风化剥蚀作用，使部分磁铁矿体出露地表。一直至侏罗纪早中期，本区断裂（F1）（图1）东部地区发生下降形成地堑，接受了中侏罗统小东沟组的砂页岩沉积，在侏罗纪末期-白垩纪早期，由于地台活化，火山活动剧烈，形成了一套中性火山岩沉积。白垩纪中晚期，该地区抬升，结束了沉积作用，重新开始接受风化剥蚀作用。
太古宙以后由于构造作用使局部含矿的基底岩层接受剥蚀而暴露地表，在下沉盆地的太古代基底岩石磁铁石英岩型铁矿中的部分被中生代地层所覆盖，对推测覆盖层下部含矿层位的影响较大。该地区中生代地层主要受断裂构造的控制，加之中生代地层为简单近水平的单斜构造。同时区内岩浆活动较弱，除中生界地层内中—酸性火山沉积外，在勘查区范围仅见脉岩活动。
2 隐伏铁矿床勘查的地球物理勘查条件
航磁资料和地面磁异常是一个重要的地球物理勘查铁矿床的找矿标志，所有已知的铁矿床具有明显的航磁异常或地面磁异常。在航磁异常强度较高地区铁矿床出露地表或近地表附近，但由于隐伏铁矿的覆盖层的存在，航磁异常强度相对较低，具有宽缓异常的，所以，对隐伏的前寒武纪含铁建造，重要的地球物理勘查条件为相对宽而缓的航磁异常带，是找矿标志值得关注的问题。
在该地区中生代地层中存在椭圆形航磁异常，△T值一般为200-1200nT，最高值为1240nT，以400nT为界限，异常长轴约1840 m，异常短轴约1200 m，面积1.8 km2。航磁异常中心落在中生代地层。磁化率较低，不能引起较高的航磁异常，而中生代下伏的石棚子组由于含磁铁石英岩建造，应引起较高的航磁异常，通过地面磁测能够反映出中生代盖层下可能存在含磁铁石英岩建造。
3 隐伏铁矿地面高精度磁异常特征
通过勘查验证，由于隐伏铁矿或隐伏磁铁石英岩建造的航磁异常在强度的弱化位置上的偏移，导致直接在航磁异常上进行钻孔验证的效果不佳，如在航磁异常区进行地面磁测往往会得到更好的验证效果[6]。所以在航磁异常带，进行地面高精度磁测量采用50 m×20 m的网格密度，把航磁异常带和地面磁异常带按比例放在一起，能获得清晰的地面磁异常与航磁异常对比图。由于在磁测精度的差异，航磁异常带中心与地面磁測高精度磁测异常带中心不完全重合，航磁异常带的中心主要在测区的东南部，而地面高精度磁测异常带的中心主要在测区西北部；单独以航磁异常带为依据进行钻孔验证具存在一定的偏差。 在地面磁异常与航磁异常对比图中，可以看出地面磁测异常带总体趋势是向近南北的宽缓的磁异常带，以±1500nT做为异常下限共圈定高磁异常区3处，有2个两条带状展布，1个椭圆形同心，高值正异常（>1500nT）交替排列。异常中心有高值异常的存在，异常值>3500nT，从图2异常特征可以看出，异常值逐渐向测区东部延伸可能存在高值正异常，该异常分布形态与石棚子组走向一致，推测可能是盖层之下石棚子岩组含磁铁石英岩建造有关。
4 磁异常数据处理与推断验证
1）磁异常数据处理。
为详细了解异常特征，确定钻孔验证最佳位置，需对地面磁测异常数据进行处理和磁异常解释。经过对榆树铁矿都督矿段地面磁异常数据处理后，可以循环圈出3个高值异常带。
为了反映不同的高度向上延拓的地面磁测异常，随着向上延拓高度增加，在上延100 m处，C2-1、C2-2号异常带的高值磁异常中心逐渐向东漂移，表明这磁性地质体是向东倾，C2-3号异常带迅速消失，显示C2-3号异常带埋藏很浅。
2）推断验证。
经过上述数据处理后，觉得有必要对C2-1号、C2-2号异常带进行钻孔验证，根据异常带特征将C2-1号异常带中心向东90 m设置为验证钻孔位置。通过钻孔提取岩芯进行肉眼观察在95 m处见到中生代盖层与太古代鞍山群石棚子组角度不整合接触面，而在136 m处见到太古代鞍山群石棚子组地层中的磁铁石英岩，磁铁矿含量较高，TFe为20.72%-40.99%，mFe为19.52%-38.82%，具有4个含磁铁石英岩层，单层真厚度分别为2.61 m、8.29 m、13.21和14.39 m。验证该地区隐伏铁矿的存在，说明依据上述基础勘查条件能有效的寻找隐伏铁矿。
5 结论
1）断裂构造对隐伏铁矿起破坏作用，但简单的差异性升降对隐伏铁矿勘查的没有多大影响。
2）盖层的航磁异常是一个寻找隐伏铁矿床勘查的重要勘查条件。
3）只用航磁异常带进行深部钻孔验证或许存在一定的偏差，如果根据航磁异常带测区范围进行地面高精度磁测，合理利用数据处理，反映出更明显的磁铁石英岩深埋深变化的趋势，推断磁铁石英岩埋深，钻探验证是一个必要的先决条件。
4）对C2-1异常北端经钻孔验证，证明了地面磁异深部有隐伏铁矿体的存在，C2-1南端及C2-2、C2-3深部都存在隐伏铁矿体，按异常特征对比C2-1、C2-2有较好的找矿潜力。
参考文献
[1]侯宗林.中国铁矿资源现状与潜力[J].地质找矿论丛，2005，20（4）：242-248.
[2]赵一鸣.中国铁矿资源现状、保证程度和对策[J].地质评论，2004，50（4）：369-397.
[3]骆辉，陈志宏，沈保丰.中国条带状铁建造金矿地质特征和成矿条件分析[J].前寒武纪研究进展，2002，25（2）：80-86.
[4]王希軍，刘熙忠，等.辽宁省新宾县榆树矿区都督2矿段铁矿资源储量核实报告[R].辽宁省第十地质大队，2013（09）.
[5]李健，贾大成，白雪山，等.河北张百湾中生代盖层下隐伏磁铁石英岩型铁矿床的勘查条件[J].世界地质，2009，28（2）：187-192.
[6]李忠平.地面高度精度磁测在新疆契列克其铁矿区找矿中的应用[J].长春工程学院学报：自然科学版，2003，4（4）：
44-47.
作者简介
周荣国（1969-）男，吉林松原人，地质工程师，大专，现供职辽宁省新宾满族自治县红升矿业有限公司，研究方向：地质矿产。