超贫磁铁矿,是对达不到铁矿地勘查规范边界品位要求,但在当前技术经济条件下可以开发利用的含铁岩石的统称。超贫磁铁矿作为一种非常规矿产资源类型,有必要对其进行前瞻性基础研究。随着前些年我国对铁矿石需求的激增,及铁矿石价格的大幅上涨,使得原来不具备开采价值的难采难选铁矿及超低品位铁矿在特定时间段内具有了一定的经济价值。选矿技术的进步也为利用超低品位铁矿产提供了技术保障,同时该类型矿床多为露天开采,这也降低了一些开采成本。尽管2013年以来,铁矿石大幅降价,但绝不能因此而放松对非常规资源的研究,我们应该清醒的看到全球富铁矿资源被力拓、必和必拓、淡水河谷三大巨头垄断的格局依然存在,我国钢铁产业结构调整并不意味着排斥铁矿资源保障体系的建立和勘查评价方法的研究。因此,对超贫磁铁矿床成因研究及找矿方法总结的意义,不仅在于促进对该类型矿床的认知和发现,更重要的是在探索未来可持续资源、降低铁矿石长期居高不下的对外依存度和打破国际垄断等方面的战略意义。基于以上认识,本文以黑龙江省木兰县东升超贫磁铁矿床为研究对象,探索其成矿地质特征和找矿模型。本论文在前人研究的基础上,开展综合研究,系统分析和总结东升超贫磁铁矿床的成矿条件和控矿因素,总结其成矿地质特征;然后在探讨其成矿模式的基础上,确定找矿标志,通过野外实践,建立了一种适合东升矿床,并且具有一定推广意义的地质-地球物理找矿模型。通过本文研究,取得了如下研究成果:1、东升超贫磁铁矿成矿母岩为辉石角闪石岩体。该超基性岩体产出于滨太平洋大陆边缘活动带拉张环境控制的断陷带,为上地幔物质发生部分熔融形成玄武质岩浆,在演化过程中经历了较微弱的分异结晶作用,有辉石、磷灰石、钛铁矿等,且在岩浆上侵过程中还受到地壳物质不同程度的混染,最终形成辉石角闪石岩体。该岩体具有低钛低钾低钠富含铁镁钙质的特性,且围岩为碳酸盐岩,使铁质在岩浆演化晚阶段富集,有利于该类型矿床的形成。2、东升超贫磁铁矿地区的构造演化主要受燕山期构造活动的控制,不但控制了该地区的构造骨架,而且控制了区内绝大多数的岩体的产出。东升岩体的侵入时代为燕山早-中期,成岩时代属于侏罗世晚期(大约169.1Ma)。燕山期的滨太平洋大陆边缘活动带控制的拉张环境,控制了该地区断陷带的产出,及一系列的北东-北东东向的褶皱和断裂的产出,其中深大断裂带是控制基性岩浆侵位的通道,也间接控制了矿体的产出,而成矿期后的褶皱断裂则使岩体遭受了一定程度的蚀变,可见有绿泥石化、绿帘石化、透闪石化、滑石交代等。3、对该区的地球物理资料进行整理分析,东升矿床所处位置的航磁特征表现为呈椭圆状产出的低缓磁异常带,规模中等,异常中心强度在600-1000nt。进一步对该区进行1:1万高精度磁地测量,发现高精磁测结果可以有效的区分岩浆岩与地层,以及揭示区域构造,通过分析区域成矿地质条件与磁场的关联性,可以利用高精度磁异常有效地指示磁铁矿体。本文共圈出11条磁异常带,并结合地质研究确定6处重点找矿靶区。4、通过对重点靶区进行1:5000高精磁异常查证和重点验证,对矿区内磁场异常特征及与矿体对应关系进行深入分析,发现在正磁异常凸起处为找矿有利部位。5、通过对东升超贫磁铁矿地质特征及地球物理特征的研究,结合矿床成因模式探讨、总结了地质和地球物理找矿标志,并初步研究和建立了超贫磁铁矿地质-地球物理找矿模型,并开展了成矿预测。6、通过对找矿经验总结和返现过程研究,探讨了东升超贫磁铁矿的找矿工作方法和思路,所采用的勘查模式包含3种不同比例尺度、2种勘查方法和3种技术手段,其勘查思路可大致总结为:以区带点、由面及点、点面结合、不同尺度不同方法协同工作的模式对提高找矿的效率和成功率有很大的帮助。