深部地質特徵有哪些
『壹』 統一部署整裝勘查實現安林地區深部找礦新突破
李生路
(河南省有色金屬地質礦產局第七地質大隊)
一、找礦潛力分析
安林地區是我省重要的鐵礦成礦帶，20世紀80年代以前，通過各地勘查單位和科研部門的大力工作，全區共發現李珍、東冶、石村等鐵礦床(點)103處，累計提交鐵礦儲量6240.5萬t(其中工業儲量3265.7萬t)，提交的資源量已經消耗殆盡。80年代後期以來，系統性的地勘工作開展很少，最近通過對歷年大量工作成果及近年來資源開發利用過程中取得的找礦線索和信息進行綜合分析研究，認為該區鐵礦資源還具很大的找礦潛力，特別在已知礦床深部下接觸帶和周邊小外圍，以及安林鐵礦勘查開發區安林公路以南的廣闊地區，還均具有很大的找礦潛力。
1.河南省「兩權」價款項目成果
2005年以來，我隊在林州市東姚—採桑地區實施河南省探礦權采礦權及價款項目取得初步成果。通過項目實施，圈出14個地磁異常，驗證了5個地磁異常;發現6條隱伏的磁鐵礦體，提交(333)類資源量256.83萬t;(334)?類資源量104.26萬t。已發現的14個地磁異常還有9個沒有驗證，因此該區有進一步尋找隱伏礦體、擴大資源儲量的前景。
2.礦業開發取得突破
近年來民採在已知礦體深部多處見礦，如石村礦區6號礦體隨著開采不斷深入，已發現在下接觸帶賦存有更大的礦體，初步估計比原提交的儲量增加6～7倍;下庄一帶原儲量很少，但民採在下接觸帶開采至今，儲量有了很大增加。
3.找礦理論和勘查技術不斷創新
通過對以往地質、物探、遙感資料的研究、分析、處理後認為，該地區存在很大的找礦空間。李珍、東冶等已知礦區深部及周邊通過電算數據處理，對剩餘異常和低緩異常進行解釋推斷;深部成礦岩體下接觸帶存在賦礦空間，尤其是高精度重磁、大功率激電和大地電磁測深系統等深部綜合評價儀器設備和方法技術的開發和應用，使該區開展深部下接觸帶找礦更加切實可行。眾所周知，矽卡岩型鐵礦顯著的綜合物性特徵是強磁、高密度、低阻高極化，為上述方法系列的選擇和找礦預期效果提供了依據。
因此，應用高精度磁測，高精度重力、大功率激電、瞬變電磁、可控源音頻大地電磁測深等物探新方法、新設備對該區進行重新評價。
二、以往地質勘查工作存在的問題
1.方法技術單一
僅限於地質和磁法，而且磁測也都是中精度磁法掃面或剖面，只能滿足於淺部具一定規模的「雞窩礦」。
2.缺乏深部評價工程
前人在該區雖已投入大量鑽孔工程(數百個鑽孔累計進尺24萬m)，但均是驗證上接觸帶矽卡岩型鐵礦，對深部下接觸帶含礦性缺乏評價手段和深部工程驗證，一般打到岩體即停鑽終孔，因此下接觸帶研究還是空白區。但從成礦理論上分析，由於該區成礦總體為順層侵入或超覆侵入，在同一成礦圍岩條件下，在上接觸帶成礦則下接觸帶一般也應成礦，而且賦存礦體的規模比上接觸帶大，實際上根據近年來對該區深部找礦信息的調查和了解，在多處已「采空」的礦體深部民采又見到礦體。顯然，未開展下接觸帶這一深部成礦空間的找礦工作，是該區以往地質勘查工作存在的一大主要問題。
3.勘查程度不均
安林鐵礦區面積800km2，但以往普查找礦及主要礦區都集中在安林公路以北地區，而成礦地質背景類似的安林公路以南地區(近400km2)開展普查找礦工作程度較低。
4.綜合研究程度較低
(1)尚未進行系統的綜合物性測定研究等基礎性工作(除磁參數外，電參數和密度參數均未測定)。磁參數雖進行了較系統的測定，但由於本區磁性復雜，磁化方向雜亂，礦和磁異常的關系具多解性，未進行定向標本的測定研究，很難設想異常推斷解釋的客觀性和真實性。
(2)缺乏異常深部綜合評價的儀器設備和方法技術，尚未建立該區尋找深部下接觸帶和隱伏礦床的最優方法系列。
(3)對前人完成的該區1∶5萬、1∶20萬航磁、重力、遙感、航放、化探等成果資料尚未進行系統整理、成圖和綜合研究，無法開展成礦預測和找礦方向研究。
(4)對成礦物質來源、控礦因素、成礦規律、成礦地質背景和條件的研究欠深入，依據和資料不充分，無法建立該區矽卡岩型鐵礦床的地質成礦模式和物化探異常找礦模型。
三、成礦地質背景
1.地質背景
安林鐵礦區大地構造單元屬於中朝准地台(一級)山西台隆(二級)太行山拱斷束之東部(三級)。位於太行山拱斷束之東部與湯陰斷陷結合部的西部隆起塊、南部拱塊、中部斷壘的南部隆起區;區內構造以北北東向壓扭性斷裂和北西向張性斷裂為主。區域地層自太行山主脊向東由老至新依次出露古生界寒武系(C)、奧陶系(O)、石炭系(C)、二疊系(P)、新生界古近系(E)、新近系(N)和第四系(Q)。中奧陶統灰岩與鐵礦成礦關系密切。區內岩漿岩主要見有燕山期的中酸性侵入雜岩體，其岩性為角閃岩、閃長岩、閃長玢岩、石英閃長岩、花崗閃長岩，此外還有少量鹼性岩(霞石霓輝石正長岩)及角閃岩。深部這些岩體主要沿基底斷裂破碎帶活動，乃至上部又受蓋層構造的控制。而蓋層中產生北北東向構造帶和層間脆弱帶、層間張裂帶為岩體的侵入和礦體形成造就了良好的空間。而灰岩層位相當多，且具有多層復合的形態。
2.區域地球物理背景
(1)區域磁場特徵:安林地區區域磁場比較復雜。主要分為3種不同類型磁場區:①波動磁場區:位於河順—六橋一帶，主要由閃長岩體引起，反映了閃長岩體下接觸帶鐵礦的磁場特徵。②雜亂磁場區:位於東馬安—李家莊一帶，主要由淺部磁性體引起，反映了淺部礦體空間分布特徵。③疊加磁場區:位於東冶—石村一帶，主要由淺部和深部礦體疊加引起，已知礦區(點)多分布在該區。
(2)磁異常特徵:該區異常較多，已發現300多個地磁異常，地磁異常絕大多數分布在東西相距約20km的兩條近南北向復雜異常帶上。安林式矽卡岩型鐵礦與磁異常關系密切，尤其淺埋礦體往往呈現為具一定規模的強磁異常，是重要的找礦標志。
(3)物性特徵:根據前人矽卡岩型鐵礦物性資料，該類型鐵礦的綜合物性特徵為強磁、高密度和低阻高極化，但該區以往均未進行密度和電參數的系統測試工作，只能對磁參數物性資料進行統計、歸納和分析。①礦與近礦圍岩存在明顯磁性差異，因此採用地面磁法在本區尋找矽卡岩型鐵礦無疑是有效的，而且磁異常是最直接的找礦標志。②含礦矽卡岩和閃長岩體也具一定磁性，是本區探測深埋礦體的干擾，往往疊加形成異常(可由近礦圍岩的閃長岩體引起，也可由埋深礦體引起，或兩者疊加引起)。③由於該區岩礦石的磁化方向較復雜，無一定規律，在正反演計算、研究礦與異常關系及其空間分布特徵時應充分注意。應補作定向標本的系統測試研究工作。
四、實現找礦新突破的建議
1.勘查工作實行新機制
安林地區整體勘查工作應由河南省國土資源廳、地方政府、企業實行聯動機制。由省國土資源廳協調整裝勘查區內探礦權、采礦權持有單位，安陽市地方政府支持，企業配合，由勘查單位統一實施，形成的成果在國土資源廳統一協調下，由勘查單位(省廳)、地方政府、企業共同分享。
2.加大投入
近以來，安林地區礦產評價工作投入偏少，多以局部礦點的評價為主，以中深部找礦為目的的礦產勘查項目更少，多數找礦項目工作程度不夠，僅限於小礦點開采利用，整體綜合利用更少，以往的濫采亂挖現象對整體勘查開發形成破壞，資源浪費嚴重。建議對上述重點勘查區加大投入，由國家、地方、企業共同投入，勘查單位集中使用勘查資金，以期實現找礦新突破。
3.統一部署，整裝勘查
安林地區鐵礦資源豐富，礦業發達。目前已介入的探礦權、采礦權人包括地勘單位、礦業公司、工商企業及個人。應當指出，礦權市場的繁榮，既為礦業開發增添了生機和活力，但同時也給公益性地質勘查工作帶來了一定的障礙。在同一地區，由於多種資金的介入，不同探礦權人常常互相排斥，使得公益性地勘工作在有的地段難以展開。因此，採取多元投資合作、統一部署、整裝勘查，是實現該地區深部找礦新突破的重要舉措。
近4年來，安林地區由於采礦企業安全生產達不到生產標准，小規模開采已經基本停止。因而利用現在有利機遇，在地方政府的協調下，是重新部署、整裝勘查的最好時機。
4.加強深部成礦預測和「攻深找盲」勘查技術方法的應用研究
開展成礦岩體下接觸帶隱伏礦床的找礦勘查，是大幅度增加該區鐵礦接替性資源和開創找礦新局面的關鍵。該區成礦岩體(中偏基性閃長岩類)不僅分布廣泛，而且多為破碎帶順層或超覆侵入，形成上、下兩個接觸帶，從成礦理論分析，在相同成礦母岩(O32、O52)條件下，如上接觸帶成礦則下接觸帶一般也成礦，而且由於礦液的沉澱作用，往往在下接觸帶容易形成更厚更大的礦體。
安林地區深部、隱伏礦床定位預測是找礦突破的關鍵，以往大部分礦區勘查開采深度在地表200m以內，而安林地區下接觸延伸可能在600m以下，其深部的隱伏閃長岩體，也具有尋找隱伏富鐵礦體的潛力。因此發展適用於安林地區找礦和預測的成礦理論，綜合應用高精度磁測、高精度重力、瞬變電測、可控源音頻大地電磁測深等物探綜合技術，進行數據綜合處理，排除地表干擾，配合鑽探工程，快速有效地預測和圈定中深部潛在的找礦靶區。
總之，安林地區成礦地質條件優越，找礦潛力巨大，只要按照創新地質找礦運行機制的要求，充分調動各級部門和廣大地質工作者的積極性，加大投入，統一部署，整裝勘查，就一定能實現找礦新突破。
5.勘查隊伍技術力量雄厚，找礦經驗豐富
我隊在安林鐵礦會戰時，開始對李珍鐵礦區進行了專題研究，其結論是在已采空的礦床深部及周邊和礦渣堆下部還有剩餘異常，並經各種模擬試驗和正反演計算，推測增加鐵礦資源量100萬t以上。
近年來，隨著地勘單位投資環境逐漸改善，我隊先進找礦儀器設備和方法技術不斷引進、開發和提高。尤其是高精度重磁、大功率激電、瞬變電磁和大地電磁測深系統等深部綜合評價儀器設備和方法技術的開發和應用，使開展該區深部下接觸帶找礦和勘查隱伏礦床成為可能。
在鐵礦勘查方面，我隊曾先後在遼寧鞍山—本溪地區、山西嵐縣、內蒙古白雲鄂博、新疆新源、河南舞陽和安林地區的國家重點礦區參加或參與找礦勘探工作，均取得不同程度的找礦效果。並且擁有一批在鐵礦勘查工作中，承擔專題研究、大面積找礦勘探和尋找深部隱伏礦床的經驗和經歷的綜合性技術人才，具有建立隱伏礦床地質成礦模式和地物化異常綜合找礦模型的經驗。因此，在局和國土資源廳的統一協調下、在地方政府和礦山企業的支持下，完全有能力承擔和完成整裝勘查工作。
『貳』 大地構造位置和深部地質特徵
南海位於歐亞板塊東南部邊緣帶部位。西部和南部有印度板塊和澳大利亞板塊向北漂移和俯沖；東部有太平洋板塊和菲律賓板塊向北西西漂移和俯沖。這些決定了南海的整體構造背景。
圖1.2 西沙海域海底地形及島礁分布
（位置見圖1.1）
歐亞、印度、澳大利亞、太平洋和菲律賓等板塊的相互作用，在南亞和東南亞有明顯的表現。整體上，以歐文斷裂、東經90°海嶺、南海西緣斷裂和馬尼拉海溝為界，將上述板塊相互作用帶分為3個板條區：印度－西藏板條區、印支－蘇門答臘板條區和南海－蘇拉威西板條區（W ei Xi et al.,2004）。馬宗晉等（1999、2003）稱其為板條構造。
印度－西藏板條區，以歐文斷裂和東經90°海嶺為邊界。平面上表現為向北漂移的印度板塊與歐亞板塊擠壓碰撞；縱向上表現為印度板塊向歐亞板塊之下俯沖，陸殼增厚變形，其中，上部表現為山峰，下部表現為山根和岩石圈根。岩石圈根的形成導致軟流物質擠出，軟流圈下凹。受板塊俯沖和碰撞變形構造走向約束，軟流物質擠出方向為北東向到南東向。
印支－蘇門答臘板條區，以東經90°海嶺和南海西緣斷裂（該斷裂可能通過西納吐納盆地向南延伸至巽他海峽）為走滑邊界，以爪哇海溝為自由邊界。淺層表現為禪泰和印支地塊向南東逃逸，沿紅河、文東－勞勿（吳根耀，1998）等NW —SE向斷裂帶走滑、抬升和旋轉；深層表現為軟流圈物質自西向東流動。
南海－蘇拉威西板條區，以南海西緣斷裂和馬尼拉海溝為走滑或俯沖走滑邊界，以爪哇海溝為自由邊界。平面上表現為南海、蘇祿海、蘇拉威西海和馬魯古海等邊緣海盆的形成。縱向上，上部表現為岩石圈的拉張、減薄和洋殼的形成；下部表現為軟流物質上拱，軟流圈凸起。
綜上分析，歐亞、印度、澳大利亞、太平洋和菲律賓等板塊的相互作用，在南亞和東南亞等地區的表現不是孤立的，而是相輔相成的統一體。既存在大尺度的盆山耦合關系，也存在岩石圈變形與地幔深部過程的耦合關系。從區域大地構造特徵上講，南海盆地位於南海－蘇拉威西板條區的北部，是各大板塊相互作用的結果。但它的表現與印度－西藏板條區和印支－蘇門答臘板條區不同，具有南海－蘇拉威西板條區構造作用和變形特徵，表現為明顯的地殼減薄、拉張和洋殼的形成。因此，南海的地殼結構中，大陸架和中、上大陸坡屬大陸型地殼，是陸地向海洋的延伸；下大陸坡是介於洋殼和陸殼之間的過渡型地殼；中央海盆屬正常大洋地殼（圖1.1、圖1.4、圖1.5）。
『叄』 河南省舞鋼市鐵礦地質特徵及深部找礦研究
李懷乾 劉中傑
(河南省有色金屬地質礦產局第四地質大隊)
舞鋼市鐵礦分布在舞鋼市的中北部。自 1956 ～1981 年的 25 年間，在該區開展了規模宏大的地質找礦工作，經過勘探的主要礦區有 6 個，其分別為: 鐵山礦區; 經山寺礦區; 趙案庄礦區; 下曹余庄礦區; 崗廟劉礦區; 尚廟礦區。工程式控制制面積約 21.4 km2，提交資源儲量 6.4 億 t，約占河南省鐵礦總資源儲量的 70% 。由於受當時開采技術條件的限制，找礦深度僅限制在 500 m 左右。自 20 世紀 80年代以來，由於受找礦形勢及其他因素的影響，該區的地質找礦工作幾乎處於停頓狀態。隨著對鐵礦資源需求量的不斷加大，地表及近地表鐵礦得到了有效的勘查和強力開發，地質找礦目標不得不鎖定在找礦難度較大的深部盲礦體上。根據舞鋼市鐵礦成礦地質條件及物探磁異常，該區仍有較大的找礦潛力。
一、地質背景
圖1 研究區地質圖
研究區位於華北板塊南部邊緣，馬超營-拐河-確山斷裂的北側，魯山背孜-西平出山蓋層背斜的東端，是太華群最東部出露區 (圖 1)。在晚太古代及早元古代先後發生了規模較大基性火山及中基性火山活動，並形成兩類型鐵礦，即趙案庄型鐵礦和鐵山廟型鐵礦。在中生代碰撞造山作用過程中，發生自南而北的陸內俯沖 (陳衍景，2001)。研究區就處在馬超營斷裂以北的俯沖帶上，在次級構造作用下，產生F6斷裂，地層發生自南向北自下而上的推動作用，使含礦地層由深到淺，局部暴露地表，形成目前的構造格局和礦體分布形態。
二、地質特徵
(一)地層
研究區與礦體分布相關的地層自下而上為:新太古界趙案庄群(Ar3)、古元古界太華群(Pt1)的鐵山廟組(Pt11)、楊樹灣組(Pt21)、唐山溝組(Pt31)，中元古界汝陽群雲夢山組(Pt2y)。
1.新太古界趙案庄群(Ar3)
趙案庄群出露面積很小。分為3個段。下段主要由紫紅色及綠灰色的鐵榴更長角閃片麻岩、鐵榴角閃片麻岩組成，為礦帶底板岩層，是礦區的重要標志層，鑽探厚度10～20m。中段主要為灰綠色及灰色中粒芝麻點狀更長角閃片麻岩及條帶狀更長角閃片麻岩，蛇紋石磷鐵礦、磁鐵蛇紋岩、金雲母片岩、透輝更長片麻岩等岩石組成。鑽探厚度70～110m，是礦區的重要含礦岩段，磁鐵礦體產於該岩段下部。下段主要由肉紅、灰白色條帶狀混合岩、均質混合岩、混合花崗岩組成，間夾混合岩化較輕的角閃片麻岩，自下而上混合岩化程度逐漸增高。呈不規則狀態分布於透輝更長角閃片麻岩段之上。東部該層厚20m。西部王道行礦床該段平均厚132m，最大厚度583m，表明礦層由東向西增厚。源岩為一套以拉斑玄武岩為主的基性火山岩和火山沉積岩建造，夾有超鎂鐵岩(部分為科馬提岩)和少量泥灰岩。趙案庄群的層序相當於一個綠岩的中上部。用U-Pb趙案庄型鐵礦石中的磷灰石，獲得2580Ma(胡受奚，1988)的變質年齡，說明其形成於26億前的太古代，其下被斷層所截未見底，其上部被太華群鐵山廟組所不整合覆蓋。
2.古元古界太華群(Pt1)
自下而上劃分為鐵山廟組、楊樹灣組和唐山溝組。
(1)鐵山廟組(Pt11)。出露於鐵古坑、鐵山廟、經山寺等地，以其底部的淺粒岩與下伏趙案庄群分開。岩性可分為3段，下段為含礫長石石英岩、底礫岩或火山角礫岩，厚度大於500m。中段自下而上分為4個岩性層，總厚度大於1000m。一層為花崗質條帶狀混合岩:以條帶狀混合岩為主，夾均質混合岩或混合花崗岩，下部為鐵鋁榴片麻岩，內產厚層含少量Ni、Cr等磁鐵蛇紋岩礦層位。厚度大於500m。二層為含鐵鋁榴更長片麻岩:頂為白雲石大理岩，下以更長角閃片麻岩為主，夾綠泥雲母片岩和混合岩化岩石，全層以含星散狀鐵鋁榴石為特徵。厚度10～90m。三層為條帶狀石英輝石磁鐵礦:自下至上分D1—D4四個可采層位，屬厚度較大的多層狀礦體。礦石以條帶狀石英輝石磁鐵礦和塊狀輝石磁鐵礦為主，古侵蝕面附近為假象赤鐵礦，中夾大理岩、輝石岩、含鐵石英岩及更長角閃片麻岩。厚度11～268m。四層為大理岩夾更長片麻岩:以蛇紋白雲石大理岩或粗粒大理岩為主，夾更長及角閃片麻岩、輝石岩或金雲片岩。厚度2～47m。上段為混合岩段，條帶狀構造明顯，厚約500m。總之，鐵山廟組為中—高級角閃岩相，混合岩化強烈，自下而上源岩組合為基性-中基性火山岩、為沉積岩-硅鐵建造，可與綠岩帶建造相對比;用鉀氬法獲得變質年齡為19.5億年，鐵山廟組應形成於2600～2350Ma(胡受奚，1988)，為第二期綠岩帶建造，總厚約為2000m。
(2)楊樹灣組(Pt21)。主要出露在葉縣辛店楊樹灣，與下伏鐵山廟組呈斷層或整合接觸(可能屬平行不整合)。主要為含石墨的片麻岩、次透輝石岩，並以石墨的出現與下伏地層分開，本組地層變質程度達角閃岩相，混合岩化一般不明顯;源岩為正常的海相碎屑岩-硅質泥質-碳酸岩沉積建造;同位素年齡小於2350Ma(胡受奚，1988)，與上覆唐山溝組呈整合接觸，總厚260m。
(3)唐山溝組(Pt31)。出露在葉縣辛店。主要為長英質淺粒岩與斜長角閃片麻岩互層，局部為鐵鋁榴石-矽線石片麻岩及長石石英岩，局部見韻律構造。特徵礦物為矽線石，變質程度達中-高級角閃岩相，局部混合岩化。源岩為淺海碎屑-粘土沉積岩，夾少量中酸性火山凝灰岩，與下伏楊樹灣組的區別在於它含矽線石而不含石墨，為中元古界熊耳群火山岩不整合覆蓋。總厚大於780m。
3.中元古界雲夢山組(Pt2y)
不完整厚度300m以上。由於岩漿侵入活動和構造錯動，使地表露頭的層序極為零亂和不完整，斷續分布在西部的老金山、尚廟寨和東部的小梁山等地。常見岩性以厚層石英岩為主，間夾肝紅色、綠色頁岩。但視為通常的重要標志層的底部「底礫岩」和安山玢岩，僅在山孟崗北坡和尚廟寨山脊零星看到，其下伏的不整合面未見到。地面出露界限推斷與礦床變質岩系多呈斷層接觸關系。
(二)構造
由於研究區第四系覆蓋嚴重，地質構造難以視別。從推斷和控制的斷層來看，北部構造較為簡單，南部較為復雜，主要構造線與區域構造基本一致，呈北西西向，其中F6斷層控制了北部的趙案庄地層及礦體的分布。地層產狀整體南西傾。依據工程式控制制結果，不同地段，地質構造有很大的差異。
趙案庄礦區地層為一組大致東西向的背、向斜連續復式構造，有3個背斜和2個向斜構造組成，其分別為:王道行背斜構造;曾庄向斜構造;趙案庄背斜構造;虎狼窪向斜構造;老柴庄背斜。褶曲構造表現出明顯的不對性，兩側兩個背斜北陡南緩，中間的背向斜北緩南陡，傾角15°～40°。趙案庄礦區斷裂構造較為復雜，除F6斷層外，還存在規模不等的5條斷裂。
下曹礦區褶皺不發育，僅出現地層的局部波狀彎曲，呈單斜層分布。斷裂構造不太發育，除F6斷層外尚未發現大的斷裂構造，出現小規模的斷層有3條。
鐵山廟和崗廟劉礦區處在同一成礦帶上，構造復雜程度一般，地層表現為單斜構造，走向113°～133°，南傾，傾角25°～50°。鐵山廟礦區有6條小規模斷層，崗廟劉礦區有2條小規模斷層，其控制了礦體的分布。
(三)岩漿岩
研究區內與礦體有關的岩體除丁家崗正長岩岩體以岩株產出外，其他岩體均以岩脈產出。
丁家崗正長岩岩體分布在經山寺礦區，該岩體構成礦床西部和西南部的自然邊界。岩體相變較大。在礦床附近常見岩石有;輝石正長岩、黑雲正長岩、輝閃正長岩等。
岩脈密集分布，多數以岩牆產出，規模不等。岩體對礦體無貧化或富集的交代混染作用。它主要表現在對礦體的破壞作用。岩脈水平切穿礦體，嚴重處將礦體切割為平行條塊狀，但未發現導致岩牆兩側礦體的相對錯動位移現象。
經山寺礦區有50餘條岩脈。脈寬數米至數十米，膨大、窄縮以致中斷、尖滅現象都較常見，脈壁較平整無蝕變混雜。一般延長400～800m，最長達2000m，延伸較大，未得到完全控制。以正長斑岩、輝石正長斑岩、石英正長斑岩、石英鈉長斑岩脈為主。
趙案庄礦區有5條岩脈。脈寬5～100m不等，延長500～1600m。岩性為細粒閃長岩。
下曹礦區岩漿岩不發育，據鑽探資料，僅見長英質細脈，閃長岩細脈，脈寬0.25～0.8m，對礦體無破壞作用。
鐵山礦區內已發現岩牆20條，岩牆寬2～60m不等，延長150～300m，有兩條分別達1050m及1600m，控制傾斜延伸120～800m。岩性為細粒閃長岩。
崗廟劉礦區內岩漿岩不甚發育，附近出現的岩漿岩分為兩類，即為閃長玢岩和正長斑岩。脈寬數米至數十米，一般延長400～800m，最長達2000m。
三、礦體地質特徵
研究區分為兩種礦石類型，其礦體地質特徵有一定的差異。
(一)趙案庄型鐵礦礦體地質特徵
含礦層總厚度大，夾石層較多較厚，礦體呈多層狀。總厚11～268m以上，礦區平均80～108m。單工程可采礦體單層數2～12層，平均6層。全礦床可采礦體垂直分布單層數達20層之多。單層礦體厚1.06～31.68m，平均5.91～6.58m。累計可采厚度4.54～33.22m，平均25.42m。平均含礦率25.67%。礦體長900～2000m，寬200～800m。礦組總體形態為似層狀至巨大透鏡狀。礦體產狀與地層一致。不同礦段氧化深度有所不同，一般深30～40m，最深達51.26m。礦物成分，金屬礦物主要有磁鐵礦、赤鐵礦;微量有黃鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦、鉻鐵礦、黃銅礦、自然銅、自然鉛、自然鋅。非金屬礦物:主要有鈣鐵輝石、紫蘇輝石、石英、方解石、白雲石、透輝石;次要有藍閃石、纖閃石、普通角閃石、蛇紋石石棉、透閃石、葉蛇紋石、綠泥石、綠簾石、石榴子石、滑石、黑雲母、金雲母、更長石、微斜長石;微量有橄欖石、磷灰石、榍石、螢石。礦床平均品位TFe25.81%～29.15%，樣段極端最高品位達TFe50.05%。礦石結構主要為中、細粒半自形與自形變晶結構。礦石主要為條帶狀構造和塊狀構造兩種。礦石的自然類型:①按構造和脈石礦物分為:條帶狀礦石。主要有條帶狀石英磁鐵礦、條帶狀石英輝石磁鐵礦、條痕狀二輝磁鐵礦;次要的有條痕狀石英二輝磁鐵礦、條帶狀方解石輝石磁鐵礦。塊狀礦石。主要有輝石磁鐵礦、二輝磁鐵礦;次要的有蝕變二輝磁鐵礦、石榴石輝石磁鐵礦。②按生成條件為:沉積變質鐵礦。
(二)鐵山廟型鐵礦礦體地質特徵
含礦層厚度11～268m，平均80m，工業可采礦體大體集中分布於4個層位。礦體的總體特點，屬於厚度較大，層數較多、礦化連續程度較高。礦體厚度3.15～66.70m。單層連續厚度最大達30.9m，單層平均厚6.58m。礦體產狀與地層產狀一致。氧化帶至半氧化帶界限的垂直距離，一般80～120m。礦物成分，金屬礦物主要有磁鐵礦、赤鐵礦，微量有褐鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦。非金屬礦物主要有石英、單斜輝石，次要有玉髓、角閃石、方解石、白雲石、透閃石、斜方輝石，微量有綠泥石、黑雲母、滑石、絹雲母、方柱石、重晶石、磷灰石。礦石結構為半自形細至中粒變晶結構。礦石構造為塊狀構造，條帶狀構造。礦石品位TFe29.15%。礦石的自然類型:①按脈石礦物分為:輝石磁鐵礦、石英輝石磁鐵礦和石英赤鐵礦;②按組構分為:條帶狀礦石和塊狀礦石;③按生成條件分為:沉積變質鐵礦。
四、地球物理特徵
(一)異常分類
據研究區的磁法測量結果，可引起磁性的岩礦石分為如下3類。
1.礦異常
磁異常的第一大特點是強度較大，雖然研究區礦體埋深、產狀等各有差異，但垂直場強極大值ΔZmax均可達700至數千γ。只有鐵山廟、崗廟劉由於氧化程度較深，磁性較弱，異常強度較低，但仍有異常反映。第二大特點是形態較規則，研究區礦體大部分被第四系覆蓋，就是出露礦體，上部均被氧化，磁性較弱，異常主要反映的是具有一定規模的深部礦體，因此，異常較規則，特別是趙案庄型的礦異常尤為如此。第三大特點是異常多呈近等軸狀不連續的孤立異常，且不同方向各異，這說明礦體受後期復雜的構造錯動影響較大。第四大特點是異常中心正負值的范圍都較大，反映礦體產狀平緩，水平寬度較大。
2.閃長岩異常
閃長岩異常主要分布在研究區南部，宅庄—柴溝—尹集—酒店—李好庄一帶，異常形態規則，近等軸狀，與礦異常類似，強度中等，一般為300～1000γ。總的來看，閃長岩體的強度一般比礦異常稍低，且主要產於中元古代地層中，這是與礦異常的主要區別。
3.安山岩異常
研究區安山岩岩體分布廣泛，且普遍含有少量的磁鐵礦，有的局部富集。安山岩引起的異常主要特徵。從異常形態來看，主要分兩類，一類分布於巫花崗—溝頭趙一線的條帶狀異常，異常零亂，強度自西向東逐步減弱，這主要反映裂隙噴出及自西向東覆蓋逐步加厚的特徵;另一類是前藕池—曹集—小王莊以東。以致研究區東部廣大地區的低緩異常，其特點是形態規則，近等軸狀，范圍大，強度低，均為50～100γ。說明這個地區的安山岩層位穩定，厚度大，埋藏深。
王樓和崗廟劉這兩個礦異常，從異常特徵看，很像安山岩異常。這可能是鐵礦較貧或氧化較深的緣故。因此朱蘭—鐵山廟以東的低值異常也可能為王樓或崗廟劉型的礦異常。
(二)異常分析
通過對以往磁法測量成果的整理，研究區內共圈出96個磁異常，其中有26個可能為礦致異常，其中5個異常經過了鑽孔驗證，並提交了勘探報告。現對5個重要異常進行重點分述。
1.趙案庄異常
該異常中心位於八台鄉趙案庄。近東西走向，長2000餘米，寬300～800m。強度一般在300～1000γ，ΔZmax可過1500γ，北側伴生負值。形態規則，呈蝌蚪狀。該異常為研究區最好的礦異常，平均品位TFe39%～43%，並伴生多種有用元素。在未控制區，礦體向西可能有延伸，深度推斷在600m以下，有一定的新的找礦空間。
2.王道行異常
該異常位於八台鄉東1.5km處，長1200m，寬500m，強度一般在300～400γ，ΔZmax=500γ，北側伴生負值。該異常是重要的礦異常，礦體薄層、多層及透鏡狀，最厚200餘米，一般3～5m，平均品位TFe37%，在未控制區，推測南側深部有存在礦體的可能。
3.余庄南異常
該異常位於下曹南800m。400γ等值線圈定異常，異常呈三角形，有兩個600γ的封閉圈，ΔZmax=776γ，東南與梁崗異常相接。為貧礦，平均品位TFe26%。在未控制區，推斷礦體南側深部有礦體存在的可能。
4.梁崗異常
該異常位於梁崗村東約400m。400γ等值線圈定異常，異常呈等軸狀，長約500m，強度一般在600～1000γ，ΔZmax=1270γ。200γ等值線將該異常與下曹、余庄南連為一體，說明3個異常的背景場是一致的，可能深部礦體相連，為貧礦，平均品位TFe22%～25%。在未控制區，推測南西部有礦體存在的可能。
5.金山東坡—周灘異常
該異常位於冷崗西金山東坡—周灘一帶，異常走向近南北，長2300m，寬250～700m，一般強度為700～1000γ，ΔZmax=2000γ。以1000γ的等值線分成南北兩個峰值，形態規則，中間寬緩，無負值，似乎延深較大，為順層磁化的厚板狀體異常。該異常未進行工程驗證，推斷該異常為礦致異常。
6.其他異常
除上述異常外，還有21個異常為礦致異常的可能性較大，以往工作中未對其進行驗證，其主要原因是礦體埋藏較深，異常強度普遍較低，形態復雜，可能影響因素較多。未來工作，該類異常是主攻目標之一。
五、礦體的形成及成礦模式和找礦方向
(一)礦體的形成及成礦模式
趙案庄群地層源岩為一套以拉斑玄武岩為主的基性火山岩和火山沉積岩建造，夾有超鎂鐵岩(部分為科馬提岩)和少量泥灰岩。鐵山廟組源岩組合為基性-中基性火山岩、為沉積岩-硅鐵建造，可與綠岩帶建造相對比。上述兩組(群)地層所形成的兩類型鐵礦均為「火山沉積變質礦床」，是沒有爭議的地質工作者的共同認識。但其形成不會那麼簡單。地殼中基性岩Fe的平均含量為8.65%，中性岩(閃長岩)Fe的平均含量為5.85%(武漢地質學院地球化學教研室，1979)。研究區礦體的Fe的平均含量多數大於25%，火山的噴發與沉積不可能形成礦體。本研究區礦體的形成與火山噴發有關，現對其形成進行分析。
圖2 成礦模式示意圖
火山噴出物質在地表一定范圍內幾乎不受地形的影響均勻撒落在地表，或以熔岩的型式在火山機構附近沉積下來。鬆散的火山物質在水動力作用下進行搬運，同時進行分選。較輕的礦物搬運到較遠的地方，較重的礦物搬運到較近的地方。從礦體及其圍岩成分分析，所形成的環境應是淺海環境。火山噴出物質應首先在陸地上就位，後在水動力作用下，從高處向低處運移(若火山物質落入海洋，且在波浪影響范圍之外沉積就不可能進行有效的分選)，後進入河道，繼續向遠方運移，在河道內是分選的重要階段，重礦物(主要是磁鐵礦)已達到一定的富集程度，在河道內不斷地向前推進，最終進入海洋，運移和分選轉為潮汐作用，在海洋波浪影響之外基本穩定就位。沉積物質的穩定就位與地殼緩慢下降有關。完成一次火山噴發—搬運分選—沉積旋迴，如此過程一次次地進行，地殼的一次次下降，便形成多層礦體。從河道搬運到海洋中沉積，沉積層應呈扇形分布，這就建立起礦體的成礦模式(圖2)。從礦體的整體分布來看，原始礦體應是一個面狀統一體。
菲律賓一火山1992年噴發，在100km2內，火山物厚度1～2m，目前地表火山物質不到厚度不到0.5m，在河道內已進行了有效的分選，磁鐵礦含量達到15%～20%。由此可見一次的火山噴發—搬運分選—沉積旋迴在100年內即可完成。
(二)找礦方向
礦體在海洋中就位後，又經歷了下沉、壓實、固結、成岩、變質過程，這是不容置疑的事實，不再多述。在中生代碰撞造山作用過程中，在構造作用下，地層沿F6斷層發生自南向北、自下而上的推動作用，使含礦地層由深到淺，局部暴露地表，與此同時，派生出一系列的次級斷裂，並伴隨小規模的岩漿活動，使地層及礦體的完整性遭到破壞，局部礦體可能保留在F6斷層的底盤，造成礦體缺失，形成目前的構造格局和礦體分布形態。
在已進行勘查工作的6個礦區內，礦體邊界多數是以斷層或岩體為邊界，礦體的另一部分並不知道分布在什麼地方，由於當時勘查深度的限制，礦體的深部延伸部分也沒有得到有效的控制。找礦方向首先選定在已知礦體邊部被斷層或岩體分割的另一部分和已知礦體深部延伸部分。
研究區內共圈出96個磁異常，其中5個異常經過了鑽孔驗證，證實為礦致異常，並提交了資源儲量，但深部沒有得到控制，找礦方向與上述的找礦方向基本一致，找礦工作應做到地質與物探的緊密結合。通過研究和篩選，還有21個磁異常可能為礦致異常，找礦方向第二個目標選定在該21個磁異常上。
總之，研究區有較大的鐵礦找礦潛力，應作為深部找礦的重要區帶。
參考文獻
陳衍景.2001.大陸動力學與成礦作用.北京:地震出版社.
胡受奚，林潛龍等.1988.華北與華南古板塊拼合帶地質和成礦.南京:南京大學出版社.
武漢地質學院地球化學教研室.1979.地球化學.北京:地質出版社.