針對我國鋼鐵工業(yè)迅猛發(fā)展，國產(chǎn)鐵礦石遠遠不能滿足鋼鐵工業(yè)需求的現(xiàn)狀，中國地質(zhì)調(diào)查局于2009年下達了“重要鐵礦成礦區(qū)帶鐵礦靶區(qū)航磁優(yōu)選”項目，擬在新的地質(zhì)成礦理論指導下，采用新的解釋方法對航磁異常進行深入研究，篩選鐵礦礦致異常，優(yōu)選鐵礦勘查靶區(qū)，為全國鐵礦勘查工作部署提供決策依據(jù)，推動我國鐵礦找礦勘查。2009～2010年，項目組在收集全國航磁、重力、地質(zhì)、鐵礦成礦規(guī)律等資料基礎上，開展了深入細致的研究工作，圓滿完成了研究目標任務，取得了一批重要成果。在項目研究成果基礎上，發(fā)表論文9篇，出版專著1部。
該項目由中國國土資源航空物探遙感中心主持承擔，吉林省勘查地球物理研究院和安徽省勘查技術院分別參加了遼東–吉南和魯豫皖相鄰地區(qū)重要鐵礦成礦區(qū)帶鐵礦找礦靶區(qū)的優(yōu)選工作，主要完成人有范正國、黃旭釗、楊雪、蘭學毅、周道卿、梁月明、李福文、張洪瑞、劉前坤、馬兆同、譚林、張崇山、萬建華、郭華、高維。項目成果分五大部分，第一部分為全國鐵礦礦致航磁異常研究與鐵礦找礦靶區(qū)優(yōu)選成果，第二部分為晉冀北緣–遼西成礦帶鐵礦找礦靶區(qū)優(yōu)選成果，第三部分為東天山–北山成礦帶鐵礦找礦靶區(qū)優(yōu)選成果，第四部分為遼東–吉南成礦帶鐵礦找礦靶區(qū)優(yōu)選成果，第五部分為魯豫皖相鄰地區(qū)鐵礦成礦帶鐵礦找礦靶區(qū)優(yōu)選成果。
一、全國鐵礦礦致航磁異常研究與鐵礦找礦靶區(qū)優(yōu)選成果
我國航磁測量工作始于20世紀50年代，截止到2007年，航空磁測已覆蓋陸地面積935萬平方公里、海域230萬平方公里，航磁已基本覆蓋我國陸地和大部分海域（如圖1）。全國大于等于1:20萬比例尺的高精度航磁覆蓋面積達220.5萬平方公里，其中陸地覆蓋面積114.5萬平方公里。全國16個重要成礦區(qū)帶總面積為249.41萬平方公里，開展過中大比例尺（大于等于20萬比例尺）航空物探測量的面積為156萬平方公里，占成礦區(qū)總面積的62.75%。形成了相關航磁成果報告450多份和航磁推斷圖件1000余幅等重要成果資料。利用航空物探提供的線索，已直接或間接地為國家找到近200個大中型礦床，圈定了大慶、遼河等一批重要油氣盆地構造。
20世紀50年代至90年代，中國國土資源航空物探遙感中心在遼東–吉南、燕山、長江中下游、嶺南、秦嶺、東天山–北山等重要成礦區(qū)帶開展了1:5萬～1:20萬航磁測量。上世紀80～90年代又相繼完成了河南南部、滇東川西、山東中東部、新疆阿勒泰等地區(qū)大、小比例尺航磁測量。除此以外，浙江、江西、湖北、內(nèi)蒙古等省地礦局和非地礦系統(tǒng)單位也開展過大量的航磁測量工作。
特別是近十年來，我國在西藏一江兩河地區(qū)、青藏鐵路沿線、東天山、北山、西南三江、內(nèi)蒙古大興安嶺、湖北大冶等地區(qū)先后開展了1:20萬、1:5萬、1:2.5萬和1:1萬比例尺的高精度航磁調(diào)查，共完成1:100萬航空磁力測量104萬平方公里，實現(xiàn)了全國覆蓋；1:20萬航空磁力測量80萬平方公里、1:5萬航空磁力測量45萬平方公里、1:5萬航空伽瑪能譜測量25萬平方公里，大幅度提高了大興安嶺、西南三江、岡底斯、青藏鐵路沿線等重要成礦區(qū)帶和地區(qū)的工作程度，新發(fā)現(xiàn)航空物探異常8000個，圈定找礦遠景區(qū)150多個、找礦靶區(qū)100多個。
（一）鐵礦礦致航磁異常
通過對五十多年（截止到2007年）來完成的航磁研究報告、異常登記表及相關圖件和航磁異常查證報告等上萬份成果資料進行系統(tǒng)整理與研究，清理出全國發(fā)現(xiàn)航磁局部異常共43000多處，其中篩選出鐵礦礦致航磁異常共計6776個（已知鐵礦引起的航磁異常共計856個、推斷鐵礦引起的航磁異常5920個）。根據(jù)整理與研究結果，編制了《中國陸域鐵礦礦致異常分布圖》（圖2），并建立了相關成果數(shù)據(jù)庫。
根據(jù)全國鐵礦礦致航磁異常分布圖，全國鐵礦礦致航磁異常主要集中分布在18個地區(qū)，分別是：冀東–遼西異常聚集區(qū)、遼東–吉南異常聚集區(qū)、魯豫皖異常聚集區(qū)、東天山–北山異常聚集區(qū)、五臺–呂梁異常聚集區(qū)、邯邢–塔爾山異常聚集區(qū)、長江中下游異常聚集區(qū)、桂湘贛異常聚集區(qū)、浙閩粵東北異常聚集區(qū)、秦嶺異常聚集區(qū)、白云鄂博–蘇尼特異常聚集區(qū)、霍林郭勒–海拉爾異常聚集區(qū)、岡底斯異常聚集區(qū)、康滇異常聚集區(qū)、唐古拉異常聚集區(qū)、祁漫塔格異常聚集區(qū)、小興安嶺異常聚集區(qū)、三江異常聚集區(qū)。需要說明的是，圖2中顯示西昆侖地區(qū)、東昆侖西段、藏西地區(qū)、貴州、四川、重慶等成礦條件較好地區(qū)的礦致航磁異常分布較少。對比全國航磁測量工作程度圖（圖1）可以看出，這些地區(qū)基本為百萬比例尺的測量數(shù)據(jù)。隨著這些地區(qū)大比例尺工作的開展，將會發(fā)現(xiàn)更多的礦致異常。
（二）鐵礦找礦靶區(qū)
根據(jù)航磁局部異常所處的地質(zhì)構造環(huán)境和已知鐵礦產(chǎn)地分布情況，結合重磁異常特征，對航磁異常或異常群的找鐵礦潛力進行了分析與劃分，共優(yōu)選鐵礦找礦靶區(qū)56處（見圖3），其找鐵礦潛力大者19個，較大者14個，一般19個，不好4個。
二、晉冀北緣–遼西成礦帶鐵礦找礦靶區(qū)優(yōu)選成果
晉冀北緣–遼西鐵礦成礦帶的鐵礦成礦條件優(yōu)越，礦床類型較多，其中以沉積變質(zhì)型鐵礦分布最廣也最為重要，約占全區(qū)探明鐵礦儲量的91.6%，是該成礦帶資源潛力最大的和找礦前景最好的鐵礦床類型；其次為巖漿型鐵礦、沉積型和接觸交代型鐵礦。項目組在研究過程中，始終重視利用已有成果、使用成熟的方法，同時開展新方法研究；始終重視室內(nèi)綜合研究與野外調(diào)查相結合，定性解釋與定量解釋相結合，并運用現(xiàn)代成礦理論，深入研究了晉冀北緣–遼西鐵礦成礦帶內(nèi)鐵礦的成礦規(guī)律，建立鐵礦地質(zhì)–地球物理找礦模型，篩選鐵礦礦致航磁異常；始終重視以尋找大型鐵礦床為目的，進行鐵礦勘查靶區(qū)優(yōu)選。取得了以下成果：
1．提取了原航磁報告中已知或推斷的鐵礦礦致航磁異常1010處，其中已知鐵礦引起的礦致航磁異常255處，推斷鐵礦引起的礦致航磁異常755處。
2．對晉冀北緣–遼西鐵礦成礦帶內(nèi)沉積變質(zhì)型、巖漿型、沉積型和接觸交代型等四種主要成因類型鐵礦的典型礦床進行了深入研究，總結了該成礦帶內(nèi)鐵礦的成礦地質(zhì)背景及地球物理特征，建立了該成礦帶內(nèi)鐵礦航磁異常篩選模型。
3．開展了鐵礦航磁找礦信息研究。對已有的航磁數(shù)據(jù)進行了信息增強處理，并開展了重磁對應分析研究，提取了鐵礦航磁找礦信息。
4．在鐵礦成礦環(huán)境和航磁異常特征研究基礎上，進行了鐵礦找礦靶區(qū)優(yōu)選工作，選出具有找礦前景的靶區(qū)32片，其中A級遠景區(qū)6片，B級遠景區(qū)12片，C級遠景區(qū)14片。
5．用2.5D重磁人機交互擬合技術，對鐵礦礦致航磁異常進行了定量計算，首次估算出晉冀北緣–遼西重要鐵礦成礦區(qū)帶內(nèi)鐵礦資源潛力91.38億噸。
三、東天山–北山成礦帶鐵礦找礦靶區(qū)優(yōu)選成果
東天山–北山鐵礦成礦帶位于我國西北部的天山-北山成礦帶。該成礦帶處于全球三大巨型成礦域之一的中亞成礦域東部，具有形成大型礦帶的區(qū)域地質(zhì)背景和成礦地質(zhì)條件，是我國鐵礦找礦潛力較大的地區(qū)和五大重點成礦帶之一，也是全國16個重要成礦區(qū)帶之一。東天山–北山成礦帶獨特的成礦地質(zhì)條件形成了豐富的礦產(chǎn)資源，其中鐵礦資源占有重要地位，是我國重要的鐵礦產(chǎn)區(qū)之一。此次利用航磁（主要是大比例尺高精度航磁資料）和重力、地質(zhì)等綜合資料，采用新的成礦理論和新的技術方法對航磁異常進行深入研究，完成的工作及取得的成果主要有以下幾個方面：
1．收集整理了東天山–北山地區(qū)地、物、化、遙、礦產(chǎn)等資料，對比分析了東天山–北山鐵礦成礦帶區(qū)域成礦地質(zhì)背景、成礦規(guī)律。
2．收集和調(diào)閱了東天山–北山地區(qū)已完成的18個工區(qū)航空物探測量資料，并從航空物探報告中提取了前人確認或推斷的鐵礦礦致航磁異常，對這些異常進行了核對、整理、統(tǒng)計，確認由已知鐵礦引起的航磁異常共計81個，推斷由鐵礦引起的航磁異常483個。
3．編制了東天山–北山成礦帶航磁系列圖和重點找礦靶區(qū)的航磁系列圖。
4．對研究區(qū)內(nèi)的綜合資料進行了對比分析，總結和研究了全區(qū)的航磁異常分布特征、鐵礦礦致異常分布規(guī)律、鐵礦集中區(qū)的航磁異常特點等。
5．對主要鐵礦類型的鐵礦分布規(guī)律、航磁異常特征、航磁異常與鐵礦的關系以及航磁異常尋找鐵礦等問題進行了探討和研究。
6．總結和研究了東天山–北山鐵礦成礦帶的特點，尤其是對巖漿熱液型、火山巖型、沉積型和沉積變質(zhì)型等四種主要類型鐵礦的成礦特點、分布規(guī)律及航磁特征進行了分析和研究。
7．對全區(qū)鐵礦類型及地質(zhì)特征、典型礦床的地質(zhì)地球物理特征、鐵礦成礦規(guī)律等作了分析和總結，建立了東天山–北山鐵礦成礦帶四種類型鐵礦床的地質(zhì)和地球物理找礦標志。
8．在鐵礦成礦環(huán)境和航磁異常特征研究基礎上，進行了鐵礦找礦靶區(qū)優(yōu)選工作，全區(qū)共選出鐵礦找礦靶區(qū)86個，其中A類40個，B類26個，C類20個。這些靶區(qū)集中分布在13個地區(qū)（即靶區(qū)集中區(qū)或鐵礦找礦遠景區(qū)）。
四、遼東–吉南成礦帶鐵礦找礦靶區(qū)優(yōu)選成果
遼東–吉南成礦帶的大地構造位置主要屬于中朝準地臺遼東臺隆和天山–興安地槽褶皺區(qū)延邊優(yōu)地槽褶皺帶，屬于全國16個重要成礦區(qū)帶之一。利用航磁和重力、地質(zhì)等綜合資料，采用新的成礦理論和新的技術方法對航磁異常進行深入研究，主要開展了六方面的研究工作：
1．從原航磁報告中提取前人確認或推斷的礦致航磁異常123處，其中已知鐵礦引起的礦致航磁異常83處，推斷鐵礦引起的礦致航磁異常40處。。
2．研究了遼東–吉南鐵礦成礦帶區(qū)域成礦地質(zhì)背景和區(qū)域成礦規(guī)律，為航磁異常定性解釋提供地質(zhì)構造基礎和依據(jù)。
3．對沉積變質(zhì)型鐵礦的典型礦床進行了深入研究，總結了該區(qū)鐵礦的成礦規(guī)律，建立了該區(qū)鐵礦的地質(zhì)–地球物理找礦模型。
4．開展了航磁數(shù)據(jù)處理與編圖。
5．在鐵礦成礦環(huán)境和航磁異常特征研究基礎上，進行了鐵礦找礦靶區(qū)優(yōu)選，共篩選出7個遠景區(qū)，包括23個靶區(qū)，其中A類5個，B類8個，C類10個。
6．對鞍山鐵礦區(qū)的航磁異常和重力異常進行了2.5D聯(lián)合反演，發(fā)現(xiàn)已探明鐵礦儲量尚不足資源總量10%，深部鐵礦資源潛力巨大。
五、魯豫皖相鄰地區(qū)成礦帶鐵礦找礦靶區(qū)優(yōu)選成果
魯豫皖相鄰地區(qū)橫跨河南、山東、安徽、江蘇四省，地處濟南、商丘、連云港三城市之間，覆蓋面積約11.16萬平方公里，主體屬低山、丘陵和平原地帶，山脈集中分布在魯西南地區(qū)，主要由片麻巖、花崗片麻巖組成，最具規(guī)模的為泰山、蒙山、徂徠山等。此次工作中首先系統(tǒng)收集了研究區(qū)的航磁、重力、地質(zhì)、礦產(chǎn)等相關資料，在詳細研究區(qū)域成礦地質(zhì)背景、礦產(chǎn)分布特征的基礎上總結了區(qū)域鐵礦成礦規(guī)律特征。通過對航磁異常的定性解釋，將區(qū)內(nèi)異常劃分為甲、乙、丙、丁四大類。根據(jù)典型礦床地質(zhì)、地球物理特征分析，建立鐵礦礦致航磁異常優(yōu)選的地質(zhì)–地球物理模型。通過地質(zhì)–地球物理模型對區(qū)內(nèi)航磁異常進行優(yōu)選，劃分鐵礦找礦遠景區(qū)和重點找礦靶區(qū)，并對重要礦致航磁異常進行定量計算，估算了鐵礦資源量。取得了以下成果：
1．對研究區(qū)的區(qū)域地質(zhì)、地球物理特征和航磁異常特征及鐵礦成礦規(guī)律進行了研究，總結出蒼驛式、萊蕪式等鐵礦區(qū)域成礦特征。
2．對區(qū)內(nèi)的鐵礦床類型進行劃分，對典型礦床的地質(zhì)及航磁、重力異常特征進行研究，總結出同類型鐵礦的成礦作用、成礦特點及找礦標志，建立了蒼驛式和萊蕪式等鐵礦找礦模型。
3．研究了航磁異常1214處，其中甲類異常86個，乙類異常194個（其中新增70個），丙類異常473個，丁類異常461個。
4．在對魯豫皖鐵礦成礦帶地質(zhì)礦產(chǎn)及重磁資料綜合研究基礎上，依據(jù)靶區(qū)優(yōu)選原則，優(yōu)選出21個找礦靶區(qū)，其中A級靶區(qū)2個，B級靶區(qū)6個，C級靶區(qū)13個。
5．根據(jù)靶區(qū)的集中分布情況，將21個找礦靶區(qū)劃分成6個遠景區(qū)，分別位于單縣、鄒城、梁山、巨野、商丘和萊蕪等6個地區(qū)。
6．編制完成了研究區(qū)地質(zhì)圖、航磁△T等值線平面圖、布格重力異常圖等系列參數(shù)圖件和推斷鐵礦礦致異常分布圖、靶區(qū)優(yōu)選及勘查部署評價成果圖件41張。
7．對圈定的鐵礦勘查靶區(qū)進行了鐵礦資源量計算，共求得鐵礦資源量63.3億噸。
項目負責人簡介
范正國，1962年6月生，碩士，教授級高級工程師，現(xiàn)任中國國土資源航空物探遙感中心物探部副主任，北京地球物理學會常務理事。一直從事航空物探在固體礦產(chǎn)中的應用研究、軟件研制和技術管理工作，主持或參與部、局和有關單位重點科研項目20余項，合作出版專著5部，發(fā)表論文50多篇。作為主要研究人員獲得國土資源科學技術二等獎4項、中國地質(zhì)調(diào)查成果二等獎1項。
