庞运超
（河南省航空物探遥感中心 河南 郑州450053）
【摘要】通过对舞阳矿区地质资料的分析，结合前人资料，分析了舞阳矿区外围吕店地区重磁场特征，初步探讨了重磁异常与铁矿的成矿关系，总结出区域剩余重力正异常区和航空磁力正异常区为铁矿成矿有利部位，该认识对舞阳矿区外围寻找接替资源具有重要意义。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 舞阳矿区；剩余重力异常；航空磁力异常
1．引言
河南省舞阳矿区位于河南省舞钢市境内，地处舞钢市北部八台镇和铁山乡辖区，面积150K㎡。现已探明铁矿石储量6.6亿t，占全省已探明铁矿储量的80%，远景储量超过10亿t，是全国十大铁矿区之一。根据国土资源部《关于促进深部找矿工作指导意见》，寻求老矿区的外围寻找铁矿方面有新突破，吕店地区构造形态为舞阳铁矿构造单元向东延伸部分，可以作为我省舞阳钢铁公司为寻找接替矿山、后续铁矿资源远景区的一部分。铁矿资源的勘查开发对我省舞阳钢铁公司、安阳钢铁公司乃至全省钢铁工业及其相关工业发展具有重大意义。
2．地质概况
吕店地区大地构造处于中朝准地台华北坳陷西平——平舆凸起西部，西接渑池~确山陷褶断束，凸起基底实际上是渑池~确山陷褶断束向东延伸部份。地层分区属华北区华北分区豫东小区。本区地表广为第四系覆盖，根据舞阳矿区地质构造特点和区内部份物探和少量钻孔资料分析，其基底主要为太古界，凸起之上广泛沉积了新近系河湖相杂色粘土岩、砂岩、砂砾岩组成的次稳定性陆屑建造，第四系为河湖相粘土、砂、砂砾等碎屑物。
2.1含铁地层。本区含铁地层主要为晚太古代太华群变质岩系，从下而上可分为：
(1)赵案庄组：以斜长角闪片麻岩（原岩为拉斑玄武岩）为主，次为透辉斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩，夹少量铁铝榴石斜长角闪片麻岩，含石墨金云斜长片麻岩和金云大理岩透镜体，产有超基性潜火山岩（其中磷灰石铀钍铅法同位素年龄为25. 80亿年）及火山熔岩，厚度大
(2)铁山庙组，上部和下部为条带状混合岩夹角闪片麻岩和斜长片麻岩，中部为条带状辉石石英磁铁矿、花斑大理岩、斜长角闪片麻岩及黑云斜长片麻岩，厚度大于1200米。
2.2地质构造。
2.2.1本区构造单元处于中朝准地台华北坳陷西平一平舆凸起西部，周口凹陷与驻马店一淮滨凹陷之间，西接渑池一确山陷褶断束。区内南北展布北西西一南东东向的褶皱构造，北部为孟寨一大刘庄复向斜，该复向斜槽部为古生代地层，翼部为元古代、太古代地层，辛安店一专探正断层沿复向斜槽部分布，使复向斜更加复杂；南部为武功背斜，其轴部为太古代太华群地层，两翼为震旦纪地层断续展布。
2.2.2区内断层主要有马村一九街正断层、辛安店一专探正断层、八台一合水正断层（见图1），分述如下：
(1)马村一九街正断层：该断裂为鲁山一漯河大断裂中段，断层近东西，倾向南，倾角60度左右，为一正断层。该断层重力反映为密集梯度带，地震、电法反映清楚，断距达2000多米。
(2)辛安店一专探正断层：该断层位于重力负异常向重力高异常转化的密集梯度带上，呈115度方向延伸，地震、电法也反映清楚。断层倾向西南，倾角60~ 65度，北东盘推测为太古代和震旦纪地层，南西盘推测为震旦纪地层。该断层为一正断层，推测断距约lOOOm左右。
(3)八台一合水正断层：该断层呈北西一南东方向延伸，断层面倾向北东，倾角60度左右，西南盘上升，北东盘下降，为一正断层，推测断距约500 - 700m．
3．地球物理场特征
3.1地层密度与重力场特征。
(1)统计资料表明，沉积岩密度值大小与岩石的结构致密程度有直接关系，如石灰岩致密，密度值就偏大(2. 70×l03Kg／m3)；砂岩致密程度较差，密度值就偏低(2. 48×103 Kg/m3)；黄土疏松，密度值最低(1. 92×103 Kg／m3)。变质岩同样也与岩石结构致密程度有关，而且同类岩石时代老要比时代新密度值偏大，如太古界片麻岩(2. 66×103 Kg/1113)比元古界片麻岩(2. 59×l03 Kg/m3)要大0. 07差值。侵入岩中超基性密度值最大(2.9×103 Kg/m3)，花岗岩密度值偏低(2. 54×103 Kg/m3)，密度值从超基性岩向酸性岩逐渐从大向小变化。铁矿石密度值最大(4.9—5.2 x103Kg/m)。
(2)从1:20万区域重力异常分布情况来看（图2），舞阳矿区处于大范围重力负值异常区内局部的正异常区，经钻探验证，见太华群老地层钻孔都比较浅，重力正异常与太华群变质程度比较深的片麻岩内中基性岩体和磁铁矿有关。舞阳矿区外围吕店地区为大面积重力正异常区，根据舞阳矿区重力异常分析，该区重力异常区具有开展进一步工作的价值。
3.2地层磁性与磁力场特征。
(1)统计资料表明，沉积岩属无磁性岩石；变质岩（除变粒岩、大理岩、石英岩）属中等磁性岩石；侵入岩中超基性岩、基性岩、中性岩为有磁性岩石，磁性大小与暗色矿物的含量成正比；酸性或碱性岩石一般无磁性或具弱磁性，但是，当受到蚀变矿化作用暗色矿物增加时，则具有中等磁性或强磁性；喷发岩（火山岩），岩石磁性变化从基性至酸性逐渐减小；产生于太古代地层中的沉积变质铁矿具有强磁性。根据舞阳矿区物性成果可知，太华群角闪斜长片麻岩、黑云二长片麻岩、黑云斜长片麻岩均有一定的磁性，
。
(2)吕店地区位于汝阳一舞阳一淮滨带状负异常带向东延伸部分（图3），其内发育有呈片状或孤立存在的正异常或正负伴生的规则局部异常群共同组成的带状负异常，舞阳矿区为局部正异常，为磁铁矿及超基性岩引起，吕店地区范围内也存在一些局部正异常，这些异常区极有可能也是有磁铁矿引起。根据区域重力异常分布特点，舞阳矿区为局部重力正异常，这些部位正是超基性岩体侵入较为发育的地段，吕店地区也有3个剩余重力正异常，并且与航磁异常存在局部相关性，这些区域可能成为铁矿成矿条件较为有利的地区。
4．综合分析
(1)根据许昌富铁矿会战期间，地矿部宜昌地质研究所对我省南北两个沉积变质铁矿带资料研究，沉积变质铁矿的沉积相，主要受古NWW构造控制，而铁质沉积则主要受古NNW向构造带控制，即后者可能控制了成铁前绿岩带的分布，它可能是铁质的来源，即NNW向构造带，对控制含铁建造的沉积起主导作用。嵩阳期舞阳古构造框架，存在着近EW向构造带及近SN向构造带，以及这两构造带复杂选加，所形成的横跨构造。其横跨构造部位常继承晚太古代含铁建造沉积时的行列式联合构造的位置，由于横跨部位构造活动频繁和强烈，有利于变质热液的形成和运移，促使铁矿进～步富集。研究成果还进一步提到，舞阳晚太古代含铁建造岩系为一套火山沉积建造。火山沉积旋回下部为基性火山喷发为主，中部以中酸性火山喷发为主，夹基性火山喷发及火山沉积岩，上部以火山沉积岩为主或是典型海相沉积。铁矿产于中上部，火山作用相对宁静时期，以沉积方式形成的铁矿床，铁质来源于海底火山喷发，在含铁盆地内近SN向的水下隆起两侧有利于铁矿的沉积。
(2)舞阳铁矿区处于河南省变质铁矿南带，主要分布在经山寺、八台、赵案庄、朱兰店，铁山庙一带。它们均处于1：20万呈近SN走向的G33 -1剩余重力异常带内（见图3），正剩余重力异常均反应太古界地层相对凸起的剩余密度所引起。舞阳铁矿区地处鲁山一背孜一西平一出山NW向复背斜构造东段核部，推测相对周围是一个断块隆起，根据矿区内见矿钻探资料也说明了此推断。在剩余重力异常图内的G33 -1的剩余重力正异常范围内，分布舞阳铁矿区的航磁异常，如66—176（李八庄）即经山寺铁矿、66—193（赵案庄）赵案庄铁矿、66~ 219（王道行）王道行铁矿、66~ 220（下曹）下曹铁矿、66~ 225（铁山庙）铁山庙铁矿、66~ 227（岗庙刘）岗庙刘赤铁矿等，以上充分证实，近SN向展布场强相对较弱的剩余重力异常就是含铁盆地内水下隆起（符合宜昌所研究资料中提及的河南省变质铁矿南带的古近EW向构造较强烈，而古近SN向构造较弱），它与明显的近EW向太华群含铁建造沉积隆起选加后形成横跨构造，横跨构造部位构造活动频繁、强烈，有利于变质热液形成和运移，促使铁矿进一步富集，因此在G33 -1近SN向展布的剩余重力异常，成为省内知名的舞阳大型沉积变质铁矿区。
(3)根据区域剩余重力异常图分析，舞阳矿区G33 -1异常之东，吕店地区还分布有走向近SN向的G31、G39 -3和G35 -1剩余重力异常，其中G31、G39 -3的外形特征都与舞阳铁矿区的G33 -1呈瓶颈形状的异常外形一样，这三处重力异常区分布有如下航磁异常：60~ 214（安寨）前人结论为性质不明；60~ 213（小店街）前人推断为隐伏岩体；60~ 215（票楼）前人结论为性质不明，60~ 217（袁庄）前人结论为性质不明；60~ 216（杨环）前人结论为性质不明。吕店地区以上五个航磁异常可作为舞阳矿区外围深部找矿的最佳远景区，而尹集——酒店闪长岩带的航磁异常则处于近EW向G36和G39 -1正的剩余重力异常带上（偏南），它们与铁矿可能无缘，只反映了隆起的太华群含铁建造沉积中的中基性岩体异常，该带异常经钻探验证均为石英闪长岩，钻穿闪长岩后则为太古界地层，无沉积变质铁矿踪影。
(4)根据80年代所编基岩地质图中可知，60~ 214处太古界地层顶板深度为800~ lOOOm．60~ 213和60~ 214处太古界(Ar)顶板深度为800~ 1OOOm，60~ 215处太古界顶板深度为1000~ 1200m，60~ 216处太古界顶板深度为1000~ 1600m。但值得提出的是80年代推断的基岩地质图等厚度线形态与重力异常是矛盾的，因重力异常是反映太古界局部凸起，而基岩地质图等深线则全是近EW走向的平行线，而三个局部重力异常应该反映的太古界局部凸起，那么它反映的太古界顶板深度应该比基岩地质图推断的要浅。另外宜昌地质研究所研究报告中还提到河南省沉积变质铁矿近EW向的含铁建造盆地并非连续的，而是断续展布，其展布规律受构造的控制，即古NWW向构造带与古NNW的构造带的行列式联合构造部位控制了含铁盆地的展布，如我省沉积变质铁矿南带：即宜阳——张舞——鲁山——舞阳——汝南——老君庙——新蔡——安徽霍丘，它们之间呈近似等距（约80~ 90Km），那么舞阳矿区这个含铁盆地（也就是含铁建造岩相）有多大范围，我们从重力场资料可知，大致西起辛店——尚店——五峰山；南止五峰山——大顶山——张台；东到张台——嵖岈山——阳丰；北止辛店——舞阳县——吕店——吕店——权寨——潭店——杨庄水库——遂平。在这一带范围内有明显的重力负异常环绕，在这个近EW向含铁建造岩相内有四个近SN向水下隆起，特别是八台隆起G31 -1（已知舞阳铁矿区），前刑隆起C31、坡寨隆起C39 -3对铁质沉积最为有利，它们方向一致，瓶颈状形态也一致，其次谭店隆起G35 -1也是近SN向水下隆起，但形态、方向与前者略有微小差异。综上所述，该区存在可靠的地质依据和物探证据，深部找矿远景较好。
5．结语
上述研究表明，舞阳矿区外围吕店地区重磁异常明显，并与舞阳矿区重磁场存在很好的相关性，具有良好的找矿远景。应充分利用舞阳矿区丰富的地质资料，系统总结矿床地质特征，在此基础上结合地球物理勘探和深部钻探，舞阳矿区外围吕店地区深部找矿大有希望，很有可能在深部找到第二个或第三个舞阳式铁矿。教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献
[1] 王贵成，河南省舞阳铁矿田太古代古地史及铁矿的形成过程研究[J]．湖南有色金属，2006，22(3)：5～8．
[2] 牛文革，河南省舞阳冷岗铁矿床地质特征及控矿因素[J]．矿产与地质，2003 ,17(5)：613~ 615．
[3] 蒲含勇，论合理开发利用舞阳铁矿的几个问题[J]．河南地质，1997，15(1)：67～69．
[4]河南省区域地质调查队．河南省区域地质志[M]．地质出版社，1986．
[5] 余受均，许昌——舞阳——霍邱地区晚太古代变质铁矿分布规律及成矿预测初步总结[M]．1978.
[文章编号] 1006 - 7619( 2014) 09 - 05 - 525
[作者简介]庞运超（1958 -），男，籍贯：河南灵宝人，中共党员，职称：高级工程师，地质与找矿专业，主要从事固体矿产地质勘查、区域地质调查等方向研究。