江西省赣中铁矿田地质理论及技术方法创新

[摘要]本文通过对赣中铁矿田地质特征、矿产分布规律进行了分析，并根据深边部找矿勘查过程中的一些新发现和重大成果，关键技术问题等进行了总结研究，提出了赣中铁矿田新余式铁矿"地质物探系统分析三位一体"的找矿模式。

[关键词]赣中铁矿填 区域地质 技术方法研究

[中图分类号] TF521 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-10-18-2

铁矿是我省的紧缺矿产资源之一，2006年我省铁精粉自给率为16%，对外依存度高，抗风险能力小，随着经济发展速度的加快，对资源的需求显得更加迫切。省内三大钢铁企业现有铁矿石资源储量的储备不到10年的服务年限。为了缓解我省铁矿供不应求的紧张局面和日益突出的供需矛盾，进一步寻找新的铁矿后备基地成为地质工作者的当务之急，因此开展赣中铁矿田铁矿成矿规律和理论创新研究以及找矿勘查技术的研究和推广具有重要的指导意义。

1区域地质特征

（1）区内出露地层主要为青白口系、南华系。南北边部零星出露寒武系、泥盆系、石炭系及二叠系、三叠系、第四系。新余式铁矿赋存于南华系地层中。

（2）神山倒转背斜为矿田主体构造，褶皱轴向近东西向，向西倾伏。背斜核部出露青白口系库里组（Pt31bk）、南华系下统上施组（Nh1s），南翼倒转，南翼及其西部转折端，出露着南华系地层，控制着含铁岩系的展布；北翼由于断层或沉积覆盖，震旦系少有出露。

（3）区内主要的岩体有西部的山庄岩体和东部的城上花岗岩体（加里东期），两岩体皆呈岩基侵入震旦系上部地层中，出露面积达120平方千米和164平方千米。山庄岩体（据杨明桂文2004），主要为花岗闪长岩（460.5±1.5Ma，锆石U-Ph年龄），并在北坑、粟木等处有燕山早期花岗岩侵入。

（4）区内与铁矿田有关的变质岩的变质作用类型主要为区域变质作用，变质等级由一般绿片岩相低级变质程度，变质岩系中板岩、千枚岩发育，局部地段由于岩体热作用，使变质等级上升为中级变质程度，导致云母片岩的形成。变质作用促使原铁矿赋矿地层中火山―沉积形成的铁矿物或铁氧化物发生重结晶，多变质形成磁铁矿。

2区域航磁测异常特征

（1）地表（浅部）铁矿层有明显正、负异常，而且异常跟随铁矿层弯曲延展，呈狭长带状分布，两者走向近一致。已知铁矿露头上磁异常的特点为：异常峰值高，梯度变化大，峰值一般位1000―3000r，最高可达20000r。以正负相间为主体。

（2）异常大于200r以上的低缓异常区，具有一定规模或异常成串出现又处于地质构造成矿有利部位，则可能反映隐伏铁矿体（如板陂、横江等）。

（3）根据磁异常特征可以判断矿层大致倾向：从太平山至花桥，凡北北东向延伸的矿层以正异常为主，正异常落在矿露头上，并伴有北侧的负异常；从杨家桥至长溪，正异常北测的负异常一般都很明显，而且很多落在矿露头上，所以矿层一般都向南或向西倾；南坑至马鞍山一带负异常在正异常之北，矿层向北倾。

3建造构造特征

江西新余式沉积变质型铁矿的形成经历了南华纪晚世冰期火山-沉积、多次变质、多期变形及保存或破坏的复杂过程。南华纪晚世赋铁矿层沉积后，经受了多次变质、变形作用，对赋铁矿层的改造和影响也比较大，其中以区域变质及混合岩化作用最为普遍，定型为变质铁矿。新余式沉积变质型铁矿预测类型的成生与分布，较严格受新元古界南华系杨家桥群下坊组沉积建造和沉积构造控制；其变质定型与空间分布，较严格受加里东期变质建造和变质构造的控制，后期的改造与保存又受到中新生代构造及其岩浆活动影响。

4典型矿床特征

安福县杨家桥铁矿床为新余式沉积变质磁铁石英岩型铁矿典型矿床，属南华纪海相沉积变质铁矿床。位于安福县城北东23.5千米，处于新余市铁矿田南西部。该铁矿床已累计查明铁矿资源储量1.978亿吨，具大型规模。

矿区工业铁矿一层，铁矿层处于下坊组下部岩性段之上，为条带状磁铁镜铁石英岩、磁铁石英岩、镜铁石英岩、绿泥磁铁石英岩，矿层假厚度4～70余米，为主要铁矿层。另外下部尚有次要矿层，赋存于南华纪杨家桥群下坊组下部岩性段，即含磁铁绢云母千枚岩、碳酸盐质假砾岩近底部2～5米范围内，为含磁铁石英岩，矿层厚度0.2～0.8米，无工业意义。

主铁矿层总体长度7900米，已控制最大垂深516.04米，工业铁矿层平均厚度19.68米，最大假厚度73.44米。西部铁矿层产状总体走向北西-南东，倾向南西，倾角50～70°；其东部北段铁矿层总体走向为北北东向，东部南段铁矿层呈轴向北西的褶曲形态。铁矿层的产状、形态受褶皱构造的控制，西部铁矿层在走向上北西部形态较为简单，多呈带状，局部出现膨胀、狭缩；东部铁矿层较为复杂，形似“手掌”、“蛇曲”状；在西部与东部铁矿层交汇的南东段，铁矿层最为复杂，铁矿层厚度增大。在倾向上，矿层形态复杂，主要形态有：层状、似层状、“S”形、叠“S”形、台阶状、蘑菇状、囊状。

通过对矿区变质地层原岩建造、变质构造和矿体形态分类归纳等的重新研究，推论出前人认为是多层的矿体实际上是由于多次褶皱复合而成的千奇百态的单层矿体。矿层厚度由于褶皱作用，厚度变化大，变化系数全区为97%，在走向上呈跳跃式变化，在倾向上总体趋向是浅部厚、中深部呈跳跃式变化，褶皱紧闭、重褶、叠加部位矿层增厚，反之矿层减薄。少数地段因褶皱作用矿层拉薄缺失，出现无矿“天窗” 。

5找矿勘查技术研究

针对深边部找矿勘查过程中的一些新发现和重大成果，关键技术问题，本文进行了简要的分析研究。

5.1构造系统分析

以地质系统律和地质全息律为理论依据，运用系统论思想和系统分析方法，可通过对矿体小构造和标志层的精细研究，来推测矿区大型构造和矿体厚度特征，对隐伏矿体进行预测，主要有：

（1）矿区大构造是背斜（或背形） 还是向斜（或向形） ，可从露头小构造来进行判断。同期多级组合褶皱群，其包络面和褶皱轴面夹角的锐角指向，显示由背斜（形） 两翼向转折端收敛，由向斜（形） 转折端处向两翼撒开。究其本质是因为小构造（小系统） 与大构造（大系统） 的应力作用方式，物质运动方式和变形机制的一致性。

（2）小型褶皱脊线和轴面产状的优选方位和中至大型褶皱基本相同，小型褶皱群的组合及等间距特征，亦与中至大型褶皱具有相似特征，这样不仅可推测大型褶皱构造型式，还可推测矿层在三度空间内的展布格局，对深部矿体进行预测。

（3）可根据比奥特粘性介质中的粘性平板变形模式主波长公式预测变形岩体的相对粘度和褶皱变形主波长，从而为变质变形环境提供参考数据。

5.2物探分析方法找矿

在盲区（空白区）或已知矿区进行铁矿调查（或预查），筛选找矿靶区，必须开展大比例尺高精度磁法测量，并对磁异常采用钻探解剖验证。在铁矿普查和详查过程中，适量安排井中磁测，对深部矿体进行三度空间预测。正确选择磁法高精度比例尺进行扫面，是决定磁法工作成败关键。实践中直接选择1/万磁法扫面和1/2千剖面高精度测量，有效地解决了弱磁区寻找隐伏铁矿体的难题；另一方面是对钻孔进行三分量井中磁测，以发现井旁与井底盲矿体，解决矿体在空间可能出现的褶皱转折端部位。如良山铁矿1线，准确地指导下一钻孔施工，以控制厚大矿体。通过扫面发现异常，马鞍寨矿区在穿过355米的厚大盖层后见厚度为135米的铁矿层。

5.3地质分析方法找矿

即“就矿找矿和寻找构造有利部位相结合” 的勘查技术：含矿地层为找矿标志，以区域和矿区间褶皱构造具相似性，预测沿倾向下一个由褶皱形成的“台阶”出现的间距和规模，以指导选择最佳部位布设钻探工程。通过对杨家桥、良山等铁矿区典型矿区成矿规律基础研究，确定含矿地层为直接找矿标志；寻找有利构造部位即构造控矿，褶皱转折端富矿的规律指导深边部找矿。这一技术是解决了良山矿区接替资源勘查续作的关键。在随后各矿区的勘查中，全面推广，并且卓有成效。

6“三位一体”的找矿模式

在深入研究赣中铁矿田新余式铁矿成矿地质特征、矿床成因和成矿规律的基础上，我们将 “就矿找矿和寻找构造有利部位相结合”的找矿方法，整合系统分析找矿方法和深边部高精度磁法测量先行的原则，提出了赣中铁矿田新余式铁矿“地质物探系统分析三位一体”的找矿模式，即指在赣中铁矿田新余式铁矿勘查中坚持物探分析、地质分析和系统分析相结合的原则，以地质研究为基础，提出新方法、新理论，物探确定深边部勘查靶区，以钻探等手段进行验证。以指导赣中铁矿田整装勘查区的铁矿勘查。

参考文献

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