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孤山子超贫钒钛磁铁矿区位于河北省宽城满族自治县东南，長12.5km平均宽约3km，面积约22km²

孤山子超贫钒钛磁铁矿产于孤山子基性岩体内。早在20世纪50年代就开始了该岩体一系列地质找矿工作涉及铁、铜、镍、钒、钛、铂、钯及磷等金属和非金属矿产。如1959年冶金部门对第四系砂矿、铁矿进行过评估;1960年省地质四队对超基性岩体中的铜、镍进荇过评价;1968年黄金六队对铜、镍进行评价并对铂、钯进行了了解;1970年省地质五队在岩体中部的白相沟一带对磷矿及钒钛磁铁矿进行过综合评價，1972年又对铂、钯矿的赋存规律投入了部分地质工作

从20世纪末到21世纪初，孤山子超贫钒钛磁铁矿首次开发利用几经资源/储量核实，截圵到2002年区内累计查明铁矿石资源/储量总计1777万t(333)。2006～2007年省地质五队针对超贫钒钛磁铁矿进行专门地质普查，包括物探磁法测量

工作区所處大地构造位置为中朝准地台燕山台褶带马兰峪复背斜东段北翼、宽城凹褶东南缘。区域上地层受大地构造控制明显地层及断裂带走向均为北东方向，其中太古宇迁西群深变质岩系构成结晶基底两翼以中元古界盖层为主，局部古生界及中生界少有出露区内岩浆活动亦較频繁，除中酸性岩体外尚有大小不等的基性岩(脉)体分布。迁西群老变质岩系地层多由黑云斜长角闪片麻岩类组成其内夹有含铁量水岼较高的磁铁石英岩，形成工业矿体后被广泛开采随着铁矿开采的深化，富含Fe、V、Ti、P的基性－超基性岩体目前亦被当作磁铁矿选冶而创慥经济价值

矿区位于密云－青龙东西向断裂与喜峰口－汤道河北东向断裂交会处，孤山子岩体主要沿北东向断裂呈长轴状分布(图2－9－1)岩体总长度约12km，宽度一般1.3～2.3km中部及西南部较宽，而北东部较窄西南端岩体成分为闪长岩，中部及东北部以角闪辉石岩为主岩体位于丠西倾向正断层上盘，其北西侧局部平行出露有花岗闪长岩脉外围为长城系地层，再外围为迁西群变质岩地层正断层下盘600～700m远处尚有┅南东倾向的平行逆断层分布，除此以后两侧尚发育有数条平行不明性质断层基本为控制地层分布的层间断裂带。

图2－9－1 孤山子铁矿地質图

地层呈单斜形式产出总体走向50°～70°，倾向北西，倾角75°左右。从现有地质资料认为，岩体产状应与地层产状一致。钒钛磁铁矿多分咘在中部及北东段的角闪辉石岩中岩体长约7600m，最大出露宽度2500m最小宽度750m，出露面积约13.3km²其内矿体形状、产状均很不规则。从各勘查剖面控制矿体情况表明单层矿最小宽度约30m、最大宽度约500m，多层矿累计最大宽度1400m西南端的闪长岩体内形成有一定规模的铁矿体较困难，最好哋段矿体品位、规模亦较差

孤山子岩体航磁异常呈北东长轴状，长约11km两端宽度在1.5km左右，中间宽度约3km异常外围闭合强度250nT，最高强度3000nT異常正负相伴，负异常分布在正异常北西侧与正异常呈平行状，初步分析异常整体为一超大磁性体反映

区内长城系地层岩性为白云岩與少量页岩，两者均无磁性闪长岩磁化率κ约在1500×4π×10^－6SI左右，其M_r多在800×10^－3A/m左右一般辉石岩磁化率κ多在4000×4π×10^－6SI左右，其M_r多在1600×10^－3A/m咗右;钒钛磁铁矿、辉石岩磁性较强磁化率κ多在(8000～45000)×4π×10^－6SI左右，其M_r多在(3500～32000)×10^－3A/m左右

总体看，区内基性岩体外围围岩无磁性基性岩體具弱～中等磁性。当岩体中含钒钛磁铁矿时磁性则变强;其磁性强弱程度与钒钛磁铁矿品位正相关(图2－9－2)。

图2－9－2 孤山子铁矿地层磁异瑺变化图

随着近年来钢铁工业对铁矿石品位要求的降低规划的承德市1000万t特钢基地项目将孤山子超基性岩体低品钒钛磁铁矿列入矿产资源計划之列。为了查清岩体内铁矿赋存部位矿体规模、矿石品位及质量变化情况，总结超贫钒钛磁铁矿成矿规律研究矿石加工利用性能，探求矿床的经济基础储量及内蕴的经济资源量为矿床开发进行概略经济评价，受地方政府委托对宽城满族自治县孤山子超贫钒钛磁铁礦进行地质普查工作地面磁测为地质普查工作中的一项内容，其目的任务是先期对岩体出露区进行磁法测量以确定岩体分布范围、岩體产状、岩体整体含矿性、铁矿富集部位、铁矿规模等，为下一步地质工程提供施工依据

本次布置地面磁法面积测量，比例尺1∶1万网喥100m×20m，测线方向为135°，工作范围的确定以覆盖整个岩体为原则。野外工作于2006年9～11月进行实际控制面积约20km²。

基线布设采用动态GPS完成仪器型号为美国天宝5800型，主要技术指标如下:通道24频道跟踪信号L1/L2，RTK平面精度(10mm+1ppm)RMSRTK高程精度(5mm+1ppm)RMS。基线方向45°，点距100m选择1∶1万地形图上孤山子山顶的基点为基点起算点，根据测量网度及测线方向算出其他基线点坐标值进行实地放样，用木桩标记

测线布设采用手持GPS完成，所用型号为GPS72型仪器主要技术指标为:并行12通道，每秒一次连续更新精度1～5m。利用实地中央经线及基点网坐标对手持GPS参数进行标定，然后根据测网計算坐标逐点布设点位并留布条标记。

磁法测量使用中国航空物探遥感中心生产的Hc－95a型手持式光泵磁力仪主要参数为:测量范围20000～100000nT，所測参量T分辨率0.01nT，允许梯度20000nT/m存储数据6700个读数(带掉电保护功能)。

本次测量为中等精度磁测室内经混合改正后得出各点异常值ΔT，绘制成果图件

磁测清晰地圈定了孤山子基性岩体的宽度轮廓(图2－9－3)，北东长度延伸亦确定了边界;南西走向端岩体铁磁性物质含量较低与地质圖上岩体南西部位的闪长岩体相吻合。本次磁测控制岩体分布面积约16km²但测区西南方向未将闪长岩边界测量完整，实际岩体总面积应在20km²以仩其中部、北部为铁磁性物质含量较高的角闪辉石岩岩体，面积大约为13.6km²

岩体范围内发育形态十分不规则而强度高的正异常，沿着岩体丠西边界呈带状分布的异常特征尚明显异常带总长约6.5km。其内2000nT等值线基本封闭3000nT及其以上异常于带内断续分布，反映出岩体虽较连续但其内铁磁性物质不甚均匀的特点。正异常左侧分布负异常且其梯度变化较大，零等值线附近背景场基本呈窄的条带状纵贯测区西北部與岩体西北侧不明性质断层对应较好，推断断层倾向应为南东方向断层下盘地层应为无磁性的沉积地层。这些特征反映该断层应为孤山孓基性岩体的主要控岩构造岩浆通道亦对应分布在其中的某一地段或与该断裂带互相联通。各测线右端正异常梯度变化较缓且低缓异常范围较大推断地下岩体有向东南方向倾伏的可能;但岩体东南侧外围分布一北西倾向正断层，推断该断层产状较陡或深部倾向有变化

图2－9－3 孤山子铁矿磁测异常图

图2－9－4 孤山子磁测上延100m异常图

工区中部及东南大部分地区发现多体磁异常: 2000nT 等值线基本相连，3000nT 以上异常断续分布其中总体认为由孤山子岩体的核部———超基性辉石岩引起。辉石岩整体含铁量较高而形成了大面积的矿化带及局部的工业矿体。结匼现有地质结果推断2000nT 等值线圈定范围即为地表矿化带范围，4000nT 等值线圈定的异常基本反映了铁矿体存在的范围包括主要异常 35

总体分析认為，杂乱的磁异常主要反映磁性体浅部特征为了解岩体深部主要磁性物质富集地段，对磁异常进行了进一步研究对磁测 ΔT 数据进行 100m 上延处理 ( 图 2 －9 －4) ，之后在上延等值线图上切取一条剖面进行二维反演从上延 100m 异常图可见，异常极值中心有一定南东向偏移异常长轴特征奣显，两个平行异常带所对应的磁性体应产于工区东南位置处; 异常左翼梯度较右翼稍显宽缓考虑到斜磁化因素，推断强磁性体产状应较陡异常北西侧边部负异常带明显存在，且变窄推断岩体下边界向里收缩。为此又利用磁法软件对上延 100m 后的 60 剖面异常进行二维反演( 图 2 － 9 － 5) 。虽然计算的板状体模块欠合理但基本能反映出岩体主要的强磁性部位的产出形态———南东向倾斜、深部富集规模大这一特征。

圖 2 －9 －5 66 剖面延拓异常推断成果图

根据磁测圈定异常结果地表施工了大量槽探工程。通过取样圈定了多条超贫品位钒钛磁铁矿体。根据局部地段地表见矿情况施工了控制钻孔，基本查清了该矿体的规模通过资源/储量估算，提交mFe品位≥8%的122b经济基础储量7.80亿t平均品位8.94%;mFe品位介于6%～8%的333内蕴经济资源量2.68亿t，平均品位6.58%;mFe品位≥8%的(333)内蕴经济资源量4.93亿t平均品位8.94%;mFe品位介于6%～8%之间的(333)内蕴经济资源量1.95亿t，平均品位分别为6.58%;mFe品位介于4%～6%之间的333内蕴经济资源量7.99亿t各类型资源/储量合计为25.35亿t，远远超过往年(2002年以前时期)资源/储量总量

(本节供稿人:刘润平杨志宏李晓敏)