山东苍山县兰陵铁矿成矿规律与成矿预测

山东苍山县兰陵铁矿成矿规律与成矿预测
山东苍山兰陵铁矿为新发现的超大型隐伏沉积变质型铁矿，共查明铁矿石资源量62228.9万吨，矿石为需选磁铁矿石，平均品位全铁32.91%，磁性铁23.34%。

综合以往勘查工作，对地质物探资料分析研究并探讨重磁电综合物探方法的找矿效果，总结兰陵铁矿带成矿规律及找矿标志，初步建立了其找矿预测模型。

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0引言
兰陵铁矿位于山东省苍山县西南方向兰陵镇，苍峄铁矿成矿带的南侧，矿石特征与苍峄铁矿基本一致，在矿床成因和空间分布上具有一定的联系。

5万航磁异常图上，表现为平稳正负磁场背景之上的北西西向条带状磁异常，长约15km，宽约2～3 km，峰值达500nT，磁异常强度相对高、宽度相对大，形态较规则。

20万重力异常图显示：铁矿体位于重力梯度带上，重力等值线呈明显同步弯曲，铁矿带具有明显剩余重力高值异常。

反映了矿区内铁矿体具有明显的高密度特征。

近几年，通过勘查工作，兰陵铁矿已查明为一超大型铁矿床。

该矿床具有资源量规模较大（共查明铁矿石资源量62228.9万吨），成矿地质条件好、施工钻孔较多（65个钻孔）、控制延伸较大（最大斜深1252.64m）、矿石质量较好（矿床平均品位磁性铁23.34%）、矿石易选、等特点。

以往地质勘查工作虽取得了显著的效果，但成矿规律研究程度不足。

本文意在对区内地质物探资料综合研究基础上，总结其成矿规律及找矿标志，探讨区内铁矿的综合勘查手段，建立找矿预测模型。

1成矿地质背景
矿区位于华北板块鲁西地块鲁中隆起区尼山隆起尼山凸起南缘[1]。

区内地层结构较复杂，受太古代泰山岩群老变质基底古地形或区域成矿期后构造作用的影响，基底地层埋藏较深，其上部经历了多次规模较大的海侵海退过程，接受了厚大的新元古代至古生代寒武系地层沉积及第四系覆盖[2]（见图1）。

出露地层为新生代第四系，隐伏地层分别为古生代寒武系、新元古代震旦系、南华系及青白口系，新太古代泰山岩群山草峪组，其中泰山岩群山草峪组为赋矿层位。

矿体赋存于基底褶皱变质岩系地层中，产状与地层一致；区内断裂构造均为物探推断断裂，分为近东西向、北西向、近南北向及北东向四组，其中近东西向断裂对区内地层分布有明显的控制作用，北西向断裂无影响；近南北向断层组合为区域内的主要成矿后构造，对矿体分布有一定影响。

区内岩浆岩不发育，仅于少数钻孔内发现小规模中生代脉状侵入岩。

2地球物理特征
2.1磁异常特征及与铁矿床对应关系
磁法在铁矿找矿勘查中效果显著[3]，其原理主要是利用铁矿石中所含磁性矿物所引起的磁异常进行测量[4]，区内铁矿石具有较高的密度和较强的磁性，且随铁质、磁铁质成分的增加密度增大、磁性增强。

因此，磁法测量是矿产预测和铁矿找矿中的重要手段之一[5]。

根据矿区内1万高精度磁测结果显示（图2）：总体表现为呈北西向展布的磁力高值异常带，背景磁场值400～500nT，磁异常主体走向300 °，中部略有错动，古林一带有扭转现象。

区内出现五个峰值区段，轴部连续总长度11km左右，北侧伴生有负磁异常，正负异常轴线相距约2～2.5km。

区内磁异常特征反映了磁性体规模大、埋藏较深、延伸长的特点。

钻探验证工作表明区内铁矿体走向为NW310°方向，与异常走向基本吻合。

在异常值较高地段，矿体厚度、规模也随之增大，铁矿体连续出露，且矿体厚度向西逐渐变薄尖灭，磁异常强度亦逐渐变小，直至消失。

此种特征与大多数沉积变质型铁矿特征相类似。

区内铁矿体与磁异常对应良好，矿带的分布与磁异常分布具有高度一致性。

2.2综合物探剖面特征及与铁矿床对应关系
区内岩（矿）石物性测定结果表明，磁铁矿相对围巖来说表现为低阻，极化率高于围岩二十多倍，与围岩存在明显的极化率和电阻率差异，可以利用频谱激电及大地电磁测深法综合确定隐伏磁铁矿的产状及埋深等。

兰陵矿段频谱激电测深及大地电磁测深综合剖面显示（图3）：激电剖面2300号点附近出现极值点向北偏移，曲线北翼梯度较陡，南翼相对较缓的现象，反映了磁性体北倾的特点；2600号点附近呈现明显的低阻与高阻接触界面异常；2500～2800号点之间呈现出明显的“八”字形高充电率异常和时间常数的高值异常，频率相关系数则为明显的低值异常；大地电磁测深2400～3100号点则表现出明显的低阻异常。

综合上述物理特征，推断该区矿体埋深在600～700m之间，走向北西300～310 °，总体北东倾，倾角较陡，宽度在400m左右，矿体赋存于泰山岩群山草峪组黑云变粒岩中，此推断与钻探验证基本相符，说明频谱激电和大地电磁测深综合剖面法在探测隐伏磁铁矿中具有显著效果。

3兰陵铁矿床特征
3.1矿体特征
矿区内矿体含矿岩系为黑云变粒岩、角闪变粒岩及磁铁石英岩，属沉积变质
型隐伏铁矿床。

矿体埋深一般为550～800m，呈层状、似层状产出，总体走向300～310°，总体倾向NE，局部倒转至SW，倾角80～89°。

主矿体长3454～4025m，最大斜深1222.98～1252.64m，矿石平均品位全铁32.91%，磁性铁23.34%。

3.2矿石特征
矿石结构主要为自形-半自形粒状变晶结构及柱状变晶结构；构造主要为条带状构造和块状构造。

矿石中矿物成分主要为石英、普通角闪石、透闪石、磁铁矿，其次为黑云母、绿帘石、锆石、磷灰石及少量的黄铁矿、黄铜矿等。

金属矿物主要为磁铁矿，其次为少量的黄铁矿及黄铜矿，三种矿物均形成于沉积变质期，黄铁矿及黄铜矿生成时间晚于磁铁矿。

脉石矿物主要为普通角闪石、石英等；矿石工业类型为需选铁矿石。

综合矿体地质特征，区内铁矿体为需选磁铁矿，开发工艺简单。

4兰陵铁矿找矿模型预测
对矿产预测而言，确定其主要控矿要素是重要任务之一[6]。

矿区物探成果资料表明：在铁矿体赋存部位可引起明显磁异常，且频谱激电及大地测深联合剖面在推断隐伏铁矿体的分布、产状及埋深方面具有较强的指导意义，从钻孔揭露矿体看，磁异常形态与所查明的铁矿体吻合较好；东西向宽缓高重力异常及重力梯度带也是区内重要的找矿线索。

因此物探综合测量是区内铁矿最重要的找矿方法；将地球物理异常与地质相结合，综合分析异常特征并运用新技术、新方法，对采集数据进行处理[7]，采用多样性的探测手段可以提高找矿效果[8]，并可较好的指导探矿工程施工。

结合区内勘查工作和苍峄铁矿带矿床成矿模式等资料，笔者建立了兰陵铁矿综合预测找矿模型（表1）。

5结论
（1）兰陵铁矿属“鞍山式”沉积变质型铁矿，泰山岩群山草峪组是该区的含矿层位。

铁矿体多呈层状、似层状产出，矿体与围岩接触界线明显。

矿区铁矿体品位分布均匀，厚度变化较稳定。

（2）兰陵铁矿带内山草峪组中的磁铁角闪石英岩、磁铁石英岩是寻找沉积变质型铁矿的主要标志层；具有一定规模和强度的磁异常（磁异常值为800 ～1500nT）是区内铁矿勘查中最重要的指示标志，且磁异常△T上延100m垂向二阶导数﹥0值范围可作为重点找矿靶区。

（3）综合矿区以往勘查工作和研究成果，从地质特征、矿床特征等和地球
物理特征等方面建立了蘭陵铁矿带综合预测找矿模型。

在该类型隐伏铁矿勘查工作中，需要运用预测找矿模型，综合采用多种找矿技术手段，通过综合研究来进行铁矿勘查。

参考文献
[1]孔庆友，张天祯，于学峰，等.山东矿床[M].山东：山东科学技术出版社，2006：291～350.
[2]安仰生，韩延宝，刘邦君，等.山东苍山王埝沟铁矿床地质特征及找矿方法探讨[J].山东国土资源，2008，24（7）：44～47.
[3]董英君.应用重磁方法勘查铁矿的效果：以辽宁建昌县马道铁矿为例[J].矿床地质，2006，25（3）：321～328.
[4]曹令敏.地球物理方法在金属矿深部找矿中的应用及展望[J].地球物理学进展，2011，26（2）：701-708.
[5]娄德波，宋国玺，李楠，等.磁法在我国矿产预测中的应用[J].地球物理学进展，2008，23（1）：249～256.
[6]李绪俊，郗爱华，陈静.脉状金矿定位预测的关键：主控矿因素分析[J].吉林大学学报：地球科学版，2008，38（5）.731～737.
[7]田文法，郝俊杰，严加永，等.综合地球物理方法在邯邢式铁矿深部找矿中的应用[J].地球物理学进展，2010，25（4）：1442～1452.
[8]严加永，滕吉文，吕庆田.深部金属矿产资源地球物理勘查与应用[J].地球物理学进展，2008，23（3）：871～891.。