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山西老官莊磁異常特征及成礦地質因素分析論文
摘要：通過翼城對山西省翼城縣老官莊磁異常進行鉆探驗證，發現該異常是一個疊加異常。既有侵入巖的影響，又有鐵礦的影響。鐵礦體主要賦存于異常邊部的高梯度帶上，其巖性為二長閃長巖和馬家溝組碳酸鹽巖接觸形成的矽卡巖。
關鍵詞：疊加異常；矽卡巖型磁鐵礦床；磁物性測定；找礦標志
1區域地質背景
該異常區域地質情況復雜，斷裂構造發育，成礦條件十分有利。根據以往地質成果，塔兒山一帶斷裂構造主要呈NEE—NE向成組階梯狀平行排列，其性質以壓扭性的正斷層為主，塔兒山區燕山期中偏堿入雜巖體出露面積180km2，實際隱伏范圍可達1700km2，主要巖石類型有二長閃長巖、輝石閃長巖、二長巖、石英二長巖、霓輝正長巖、正長巖、花崗斑巖、正長斑巖等。地層主要是奧陶系馬家溝組碳酸鹽巖，與巖體接觸交代后形成獨特的矽卡巖型磁鐵礦床。
過去也曾對該異常施工兩孔，孔深分別為490m和310m，但皆未見礦。2008年首先在異常中心施工了ZK802孔，未見礦。巖心磁物性測定結果發現火成巖磁性偏高，地質觀測巖石蝕變強烈，磁測井顯示該孔北部在240～350m范圍有旁測異常，結果在該孔以北100m異常高梯度帶上的ZK801孔首先見到厚近40m的磁鐵礦，第二批孔ZK803,ZK804也見到厚度不等的磁鐵礦層。經對上述各孔進行磁物性測定，并運用GeoExpl軟件進行了正反演計算，地表實測曲線與計算結果擬和較好，證實老官莊異常為一火成巖和北部磁鐵礦體引起的疊加異常，由此在該異常上取得了地質找礦的重大突破。
2礦床地質特征
礦體特征。鐵礦體位處老官莊磁異常區北部高梯度帶上，由ZK801，ZK803，ZK804孔不同深度見礦，見礦深度范圍250.85～347.50m，礦體標高572.68～465.00m，見礦厚度3.47～39.74m。鐵礦體呈不規則透鏡狀沿東西主走向呈弧形展布，主傾斜方向北，兩側向西北和東北方向傾斜，傾角45°左右。上述三個鉆孔沿走向控制礦體長度約300m，根據地面磁測資料推測礦體長度500m左右，沿傾向延伸大于100m。礦體頂板為透輝石矽卡巖、二長閃長巖；底板為中奧陶統大理巖及二長閃長巖等，礦體呈捕虜體形式賦存于二長閃長巖體中。
礦石主要為磁鐵礦石。根據礦石的結構構造礦石可分為稠密浸染狀—條紋條帶狀、次塊狀磁鐵礦等。圍巖蝕變普遍見有綠泥石化、綠簾石化、高嶺土化及鈉化等。黃鐵礦化現象在巖漿巖中普遍發育，多呈星點狀、薄膜狀、條帶狀，局部呈團塊狀。
3礦床成因及控礦因素分析
區內礦床屬矽卡巖型鐵礦床，其成因主要是熱接觸交代作用成礦，屬高溫熱液階段成礦。與區域內同類型鐵礦床一樣，老官莊鐵礦床的控礦因素也包括構造、圍巖及巖漿熱液等。
構造控礦。主要是接觸構造控礦。由于巖漿巖上侵致使各種圍巖發生破裂，產狀變化很大，常成為巖漿巖的捕虜體。礦區以北地表中奧陶統O2灰巖支離破碎，產狀起伏不定，傾角變化范圍15°～55°，也印證了這一點。同時在這一過程中形成了許多小規模的破碎帶和裂隙，極利于成礦元素的運移、富集和交代。但是并非所有的接觸帶都能成礦，一般凹凸不平的接觸面或捕虜體有利于礦體的形成，反之較平整的接觸面則對成礦不利。例如在ZK804孔上部黃土層之下即為厚43m的中奧陶統馬家溝組三段泥質角礫狀灰巖，其與二長閃長巖形成的接觸蝕變帶厚達20余米卻未見礦化。而老官莊礦體經三個鉆孔驗證礦體完全賦存于侵入體中，尤其是ZK801孔頂、底板均未見圍巖，證明其捕虜體成礦的特征。
圍巖控礦。碳酸鹽類巖石也是形成矽卡巖型礦床必不可少的條件之一。根據ZK803，ZK804孔地質資料，礦體底板直接為馬家溝組二段厚層狀白云質灰巖，因此鐵礦體的形成應與該套地層有關。
巖漿巖控礦。在控制矽卡巖型礦床的諸因素中，巖漿巖是決定因素。據肉眼觀察和薄片鑒定結果，區內二長閃長巖中暗色礦物角閃石、輝石等含量一般在10%～15%，局部達30%左右，給礦物間離子交換提供了充足的物質來源。另外在ZK802孔（未見礦）巖石中常見有磁鐵礦團塊或條帶，據此分析礦體中的鐵元素除熱交代作用成因外，其余部分有可能直接由二長閃長巖提供，以往很多老一代地質工作者也認識到了這一點。
4地質找礦認識
眾所周知，矽卡巖類鐵礦床由于其成礦的特殊性，礦體形態及分布規律變化較大。
雖然目前探礦手段較以往有很大提高，但在黃土覆蓋區查找埋藏較深的隱伏礦床困難仍然很大。就塔兒山—二峰山一帶而言，已發現的磁鐵礦體形態、分布、規模復雜，磁異常性質不盡相同，目前已知的有礦致異常、巖體異常、疊加異常等。因此，詳細分析已發現礦床的地質和物探資料，對今后尋找同類型礦床具有很好的指導意義。
1）物探手段仍然是尋找磁鐵礦床的最有效的方法，但必須全面分析各種物探信息，尤其是未見礦孔的資料。本次工作中ZK802孔雖未見礦，但其巖心整體磁性高，暗色礦物含量較多，蝕變強烈。而三個見礦孔火成巖磁性低甚至無磁性，巖石褪色呈灰白色。
這種情況表明遠離礦體的母巖其鐵質仍保持原量，相對磁性較強，而礦體附近的母巖由于交代作用致使鐵質大量析出磁性變弱或無磁性，掌握這一規律將對今后尋找同類型礦床具有較大指導意義。另外認真分析鉆孔磁測曲線也能給下一步工作提供最直接的依據。
2）本礦區及周邊礦區中經常在各種圍巖中見有磁鐵礦團塊或角礫，其與圍巖界限分明，圍巖無蝕變現象，明顯為后期的產物，規模較大時即形成所謂的“干礦”。這種情況可能是由于矽卡巖型鐵礦形成時溫度較高，礦體最初處于熔融狀態，若遇有利空間如構造薄弱帶或溶洞等則定位成礦。顯然這種現象往往出現在較大的礦體附近，是地質找礦時不可忽視的線索。
3）正確判斷磁異常性質很有助于區域上尋找成礦靶區。老官莊異常經物探和地質工作證實其為一疊加異常，礦體主要賦存于異常邊部的高梯度帶上，其相鄰異常如楊家莊、下院北、下院東等異常均在梯度帶上見礦，但其西部的萬戶異常尚未見礦。該異常形態與老官莊異常極為相似，東部ΔZ等值線平緩，西部梯度明顯，以往驗證鉆孔多布置在異常中心，地質資料證實深部有二長閃長巖和馬家溝組碳酸鹽巖接觸帶，因此其西部梯度帶范圍深部很有可能存在磁鐵礦體，可作為今后找礦工作的重點。
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