孤山子靶区

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靶区位于河北省承德市宽城满族自治县东南部碾子峪－亮甲台一带，石人沟－板城铁矿集中区内，北西临近桲罗台－上板城2010年冶金地质勘查院的工作区。区域范围：118°28′36″～118°44′41″、40°25′ 20″～40°34′45″，覆盖面积约186.56km²。

1.地质背景

如图5-19a所示，靶区内近NE向断裂非常发育，太古宇与元古宇为断裂接触，沿NE向呈条带状分布。太古宇三屯营组（Ars）分布于碾子峪－亮甲台一线东南侧，该地层上部为黑云角闪斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩夹石榴角闪斜长片麻岩及斜长角闪岩、磁铁矿石英岩透镜体；下部为黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩夹角闪二辉斜长片麻岩、斜长角闪岩、磁铁矿石英岩。元古宇长城系常州沟组（Chc）、串岭沟组（Chch）、团山子组（Cht）、大洪峪组（Chd）、高于庄组（Chg）分布于碾子峪－亮甲台一线北西侧，岩性主要为白云岩、页岩、石英砂岩等。

燕山期超基性岩体（孤山子岩体）呈岩株状沿NE向断裂侵入到长城系中，并出露于峪耳崖东南侧，岩性主要为中、粗粒辉石岩

〓，大片出露的超基性岩体对于寻找岩浆型铁矿有一定的指示作用；超基性岩西南部零星出露燕山期中粒角闪闪长岩；燕山期花岗岩呈条带状分布于葫芦峪大庄附近。

本区北西部，有3处已知中型铁矿床（豆子沟铁矿、娄台子铁矿、北大岭铁矿）处于太古宇三屯营组中，铁矿类型均为沉积变质型。

区内主要找矿类型为岩浆型钒钛磁铁矿和沉积变质型铁矿。

2.地球物理特征

磁场特征：整个靶区位于变化升高磁场中（图5-19b、d、e），两处局部强磁异常呈椭圆状、似椭圆状沿近NE向、NNE向分布；经过化极处理（图5-19e），斜磁化的影响消失，异常中心向北偏移；在化极的基础上，进行垂向一阶导数处理（图5-19c），消除背景场的影响后，局部异常形态特征表现的更加明显，3条近于平行的正磁异常带沿近NE向展布。平面剖面图（图5-19b）中，异常曲线呈梯度较陡的尖峰状，规律性极强，且北侧伴生强大的负异常。

重力场特征：布格重力图（图5-19f）上，靶区处于近SN 走向的梯度带上；剩余重力图上，靶区处于NE走向的高值异常区，在碾子峪－东大地一线北侧，局部剩余异常高值区为似圆状封闭曲线。

重磁异常对比，碾子峪－东大地一线北侧，重磁异常中心对应非常好，异常走向都近于NE向；对比地质图，异常范围内出露近NE走向的孤山子超基性岩体，岩体边界与异常边界非常吻合，因此推断高磁高重异常与超基性岩体有关，局部强磁异常可能与矿有关，对寻找与超基性岩体有关的铁矿有一定的指示作用。东大地－东黄花川正磁异常带，正处于太古宇三屯营组中，局部尖峰状异常可能为磁铁矿石英岩或沉积变质型铁矿引起。

3.局部异常分析

依据对区域地质、矿产及地球物理相关资料的研究，共筛选出矿致异常4处（见表5-8）。

表5-8 孤山子关矿致异常一览表

（1）孤山子异常（冀C-1974—6391）

该异常位于东大地北西侧，磁场特征为近NE走向的似椭圆状强磁异常，北侧伴生负异常，剖面异常特征为梯度较陡的尖峰状，异常幅值约5614nT，异常面积约4.5×6.5km²。重力场特征为近NE走向的剩余异常高值区，剩余异常平面特征为似椭圆状封闭。由于重磁异常形态特征、及异常走向极为相似，异常中心位置对应较好，故而推断重磁同源，主体异常由高磁高密度体引起。

图5.19 孤山子靶区地质矿产及物探剖析图

a—地质矿产图；b——航磁△T等值线平面图；c—航磁垂向一阶导数等值线平面图；d—航磁△T平面剖面图；e—航磁△T化极等值线平面图；f—剩余重力等值线平面图

1—第四系；2—团山子组；3—雾迷山组；4—杨庄组；5—高于庄组；6—大洪峪组；7—串岭沟组；8—常州村组：9—三屯营组（黑云角闪斜长片麻岩）；10—上川组（斜长角闪片麻岩）；11—花岗斑岩；12—细、中粒辉石闪长岩；13—中、粗粒辉相岩；14—中粒角闪闪长岩；15—细粒黑云母花岗岩；16—中、粗粒黑云母花岗岩；17—异常点；18—已知铁矿；19—靶区范围

对比地质图，异常中心正处在燕山期超基性岩（孤山子岩体）中心，超基性岩体的岩性主要为角闪辉石岩

。依据地球物理参数统计结果，超基性岩的磁化率平均值为8000×10—⁵SI，不足以引起如此强大的磁异常，因此推断航磁异常还与铁矿有关。

从收集到的资料来看，孤山子岩体地表存在超贫钒钛磁铁矿（122b级储量约7.80亿吨、333级资源量约2.68亿吨），矿石矿物主要为磁铁矿，其次为钛磁铁矿；主要为晶隙铁，赋存于角闪石或辉石等脉石矿物的晶隙间；多呈半自形及他形粒状，少量自形晶，粒径大小不一，多在0.10～0.50m m之间，半自形－自形晶者粒度较大，最大约0.80m m，他形晶者粒度较细，无方向性；磁铁含量一般为8%～10%，全铁含量一般为10%～19%；脉石矿物主要是普通角闪石及单斜辉石；矿石中有轻微纤闪石化、绿帘石化。已控制不同规模的矿层数十条，根据空间分布特征大致划分为7条主矿带，如图5-20所示，矿体长度为1.2～6km，厚度为24～564m。

垂直矿体走向布置地面磁测剖面（图5-20），地磁测量结果：地磁异常主体与超基性岩体吻合较好，局部高异常与铁矿体对应较好；磁铁矿体磁化率一般在15000×10^-5～34000×10^-5SI之间、最高可达到83400×10^-5SI，矿化超基性岩磁化率一般为10000×10^-5SI左右，超基性岩磁化率一般在6000×10^-5～8000×10^-5SI之间，长城系磁性非常弱（磁化率一般为10×10^-5SI）。

图5-20 孤山子铁矿区地质矿产图及磁测剖面位置

（据张崇山，2011）

根据定性分析结果及实测磁化率参数，采用两种组合模型（由于没有收集到钻孔资料，在模型设计中分别考虑地下是否存在富矿两种情况），对地面磁测异常进行2.5D 反演，结果如图5-21、22所示。

①“贫矿”组合模型反演

根据地表岩体、地层及矿体的分布情况和各测点的磁化率参数，并假设地下矿体为地表矿体的自然延伸、且品位没有大的变化，设计了如图5-21所示的“贫矿”组合模型，反演结果表明贫铁矿向下有较大延深（可达1km 以上），估算贫铁矿石资源量为31.5亿吨。

图5-21 孤山子铁矿组合模型反演剖面图

a—“贫矿”组合模型；b—“贫富矿”组合模型；1 —超基性岩体；2—矿化体；3—长城系；4—第四系；5—推断磁铁矿体；6—测量曲线；7—计算曲线；8—有效磁化方向及有效磁化强度；9—剖面方位

②“贫富矿”组合模型反演

假设地表（0～100m）为贫铁矿，100m 以下存在“富”铁矿，地表组合模型的平面展布与“贫矿”组合模型相同，反演结果如图5-22所示。反演结果表明，“富”矿体向下延伸可达400m；估算铁矿石资源量为23.3亿吨，其中“贫矿”为8.3亿吨、“富矿”为15.0亿吨。

反演中采用的磁性参数：“贫矿”模型的磁化强度为利用地表实测磁化率平均值的换算结果；“富矿”模型的有效磁化强度，参考大庙岩浆型铁矿床富矿的磁性参数（块状矿石TFe含量40%左右，磁化率变化范围为52000×10^-5～130000×10^-5SI、平均值79500×10^-5SI；剩余磁化强度变化范围为10～31A/m、平均值16.5A/m）确定为51.46A/m。

（2）东黄花川异常（冀C-1959—0056）和东大地异常（冀C—1959—0032）

冀C—1959—0056异常位于东黄花川附近，磁场特征为在NE走向的正磁异常带上叠加的似圆状局部升高磁异常，异常强度大、梯度陡，北侧伴生负异常，异常幅值为1382nT，面积为4.2×2.0km²。对比地质图，异常带处于太古宇三屯营组中，根据航磁异常特征及其所处地质成矿环境推断，局部尖峰状异常可能为磁铁石英岩或沉积变质型铁矿引起。

冀C-1959—0032异常由一系列走向近EW 向转NE30°的强磁异常组成，且往北越来越窄小，在异常中心出现许多尖锐状次级异常，强度达570nT左右。从地质图上来看，它处于太古宇三屯营组中，根据航磁异常特征来看，推测为鞍山式磁铁矿引起。

与其类似的还有冀C-1959—0058，可能也与鞍山式磁铁矿有关。

4.靶区评价

孤山子靶区，所处地质成矿环境优越，地球物理异常特征与典型矿床的特征相似，具有较好的找矿远景，其中孤山子异常（冀C—1974—6391）虽然开展了一些工作，但勘探深度不够，定量计算表明地下可能存在富矿体，预测资源量很大；冀C—1959—0056、58、32三处航磁异常均处于NE走向异常带上，根据地质环境推断，3处异常可能与矿有关。综上分析，将该靶区定为A级。

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