本項目野外工作主要采用高精度磁測、手搖麻花鉆和機械巖心鉆相結合的方式進行。累計主要實物工作量為1∶2000地形測量1.71km2、高精度磁測剖面10.40km、手搖麻花鉆181.03m、機械巖心鉆探1041.200。野外工作中，采用高精度磁測技術提前發現並追蹤隱伏含礦榴輝巖，創新性地采用手搖麻花鉆揭露地表控槽、淺井等工程難以施工的淺覆蓋區固體礦產，為淺覆蓋區含礦榴輝巖的發現和圈定提供了科學有效的技術方法。
通過調查，查明了礦區地層、構造和中生代巖脈的特征以及礦區變質巖的巖石類型和巖性特征，掌握了金紅石成礦母巖榴輝巖體的形態、規模、產狀和巖石學特征。通過對樣品的系統分析，圈出8個金紅石礦體。
1.區域地質背景
礦區位於秦嶺-大別造山帶的東延段——蘇魯造山帶的西南緣。蘇魯造山帶被夾在兩個板塊之間，即北部的華北板塊和南部的揚子板塊。該帶在江蘇省長約140公裏，寬約90公裏。主要由新太古代-元古代魚東海巖群、金平巖群、雲臺巖群和中酸性變質深成侵入巖組成，其中分布有大量超高壓榴輝巖，原生金紅石礦物產於榴輝巖中。
（1）區域地層
蘇北造山帶內發育的地層主要包括新太古代-元古代東海群、中元古代金平群和新元古代雲臺山群以及震旦系石橋群的變質表殼巖。由於強烈的變質變形，大部分原巖已被改造，難以識別。
東海巖群:分布於新浦、海州、灤洪。西山組下部由深綠色泥巖夾大理巖、磷灰巖、石英巖、石墨片巖和錳磷礦組成。東山組上部由白雲質鈉長石麻粒巖、含磷大理巖、磷灰巖和綠綠色泥質鈣質雲母片巖組成。
雲臺巖群:分布於雲臺山地區及南部沭陽至灌雲的殘丘。巖性主要為麻粒巖和變粒巖，夾白雲石片巖、藍晶石石英片巖和石英巖。原巖是壹套中酸性火山-碎屑沈積巖、矽質巖和細碧巖，形成於活動大陸邊緣，由低綠片巖相變質作用和晚期韌性變形改造而成。
石橋巖組:壹套淺變質巖，僅見於贛榆石橋。主要巖性為變質白雲石砂巖、含白雲石的變質應時砂巖、變質含礫長石砂巖、白雲石片巖和白雲石千枚巖。
白堊紀:主要分布於北北東、北東和北西向斷陷盆地，巖性組合為凝灰巖質體巖、安山巖凝灰巖、砂巖、頁巖和礫石砂巖。
古近系:主要分布在安峰山和沭陽盆地南部，巖性為壹套陸相紅色碎屑巖，包括礫石砂巖、粗砂巖、粉砂質砂巖和粉砂質泥巖。
第四系:分布廣泛，山區、丘陵及其附近以粘土砂、砂質粘土、礫石和粗砂為主；平原地區以砂質粘土和粘土為主。
⑵區域結構
蘇北造山帶主要構造類型為韌性流變構造和脆性斷裂構造。
韌性流變構造是變質巖區的主要構造形式，具體表現為面線構造、褶皺構造和韌性剪切帶。
脆性斷裂構造改變了變質巖的構造格局，控制了中生代巖漿巖的分布和構造盆地的形成。斷裂構造主要為北東向和北東向，其次為北西向、近南北向和近東西向。
③區域巖漿活動
蘇北造山變質帶巖漿活動強烈，巖漿分布廣泛。新太古代-元古代基性-超基性巖和花崗質變質深成侵入巖是主要巖石。其次是中生代中酸性侵入巖和少量新生代火山巖。
1）新太古代-元古代侵入巖。變質深成侵入巖是中新元古代花崗質侵入巖經區域變質作用形成的各類片麻巖，是本區變質巖的主體和含礦榴輝巖體的主要圍巖。
2）中生代侵入巖根據侵位時代，本區中生代侵入巖可分為桃林朝單元和竹倉朝單元，主要巖性為二長花崗巖、花崗閃長巖和煌斑巖。巖體和巖脈壹般呈東北-西南方向分布。
3）新生代火山巖。主要巖性為玄武巖和火山角礫巖，分布於安峰山、平明山等地，呈南北向和東北向橢圓形。
④區域變質作用
蘇北造山帶變質巖分布廣泛，巖性主要為片麻巖、麻粒巖、角閃巖、大理巖、片巖、蛇紋巖和榴輝巖。
該區變質巖經歷了多期變質作用，綠片巖相、角閃巖相和榴輝巖相保存較好，但部分地區仍有麻粒巖相的遺跡，基本保存了榴輝巖相-角閃巖相-綠片巖相的變質過程。
蘇北造山帶變質巖不僅遭受了多期次的區域變質作用，而且在華北板塊和揚子板塊的碰撞、俯沖和折返過程中遭受了高壓和超高壓變質作用。
⑤區域礦產
該地區已知的礦產資源類型有金屬、非金屬和地熱。金屬礦物相對貧乏。非金屬礦產豐富，主要有磷、水晶、金紅石、藍晶石、金剛石、蛇紋石、大理石、瓷石、螢石、雲母、石墨、石英巖、花崗巖、玄武巖、黃沙、磚粘土等。其中，磷、水晶、金紅石、藍晶石和蛇紋石是該地區的優勢礦物。
（6）區域榴輝巖的特征及含礦性。
蘇北造山變質帶超高壓變質作用形成的榴輝巖有2000多種，榴輝巖中普遍含有壹定量的金紅石。根據巖體、巖相和巖性的不同，金紅石含量也不同，估計約50%可富集成完整礦體。目前該區已發現多處原生榴輝巖型金紅石礦床（點），大型-超大型礦床僅有3處，具有廣闊的找礦前景。
區內榴輝巖呈群帶狀分布，大型巖石長數千米，寬數百米。最小的只有幾米到幾十厘米。巖體形態復雜多樣，多呈透鏡狀、層狀、長條形和扁豆狀，反映了後期韌性變質作用的轉化。少數變形強烈的人扭曲變形，甚至形成褶皺或結構鉤，在平面上呈月亮形和馬蹄形。
榴輝巖主要產於元古宙變質深成侵入巖中，其圍巖多為角閃巖、黑雲母麻粒巖、黑雲母斜長片麻巖等變質巖。榴輝巖帶的總體走向與區域東北部主構造線的方向盤壹致；榴輝巖分布區往往存在韌性剪切帶。
榴輝巖按其結構可分為塊狀榴輝巖、片麻巖榴輝巖和條帶狀榴輝巖，以塊狀榴輝巖為主。礦物成分可分為（包括）金紅石榴輝巖、白雲母榴輝巖、應時榴輝巖、含藍晶石的雲母榴輝巖、黝簾石榴輝巖、黑雲母榴輝巖、次生榴輝巖、石榴石榴輝巖、綠片巖等。，榴輝巖以金紅石榴輝巖為主，其他榴輝巖很少。
榴輝巖的變質作用經歷了前榴輝巖階段、榴輝巖密集階段、後榴輝巖階段、早期變質階段和晚期變質階段。
榴輝巖的韌性變形常常改變巖體的形狀，導致巖石中礦物的定向排列和結構的變化。隨著變形強度的增加，塊狀榴輝巖轉化為片麻巖甚至條帶狀榴輝巖。
2.礦區地質
礦區位於郯廬斷裂帶東側，蘇北造山帶超高壓變質帶的西南端。在蘇北超高壓變質帶的構造切片劃分中，礦區位於齊秋山-白塔埠-贛榆構造切片的西南端。
（1）開采地層
第四紀覆蓋了整個地區。其余各層屬晚更新世齊嘴組，成因類型為殘坡積。巖性自上而下分為五層:耕土、棕黃色粘質粉土、棕-灰褐色鐵礦結核粘質層、棕黃色-棕黃色鈣質結核粘質層和礫石層。
②礦區結構
礦區的結構比較簡單，壹般是單斜體。構造體系壹般可分為塑性流變構造和脆性斷裂構造。兩種類型的構造在區域地質發展過程中具有不同的作用，榴輝巖型金紅石礦床的改造也有所不同。
③礦區的巖漿活動
礦區位於新沂-日照-青島巖漿活動帶南部，巖漿活動強烈，具有多旋回特征。在呂梁運動後期或晚期，由於地幔相互作用，地殼部分熔融，形成二長花崗巖漿，該巖漿就地或沿早期構造薄弱帶侵入，導致該區大面積中酸性巖漿巖深部侵位。經過復雜的地質改造，形成了礦區的主要巖石——前寒武紀花崗質變質侵入巖。此外，該地區還有零星分布的中生代巖脈。
④礦區內的變質巖和變質作用
礦區變質作用經歷了多期變質作用。根據區內礦物組合特征及相關資料，區內變質作用主要分為榴輝巖相變質、低角閃巖相變質和綠片巖相變質三個階段。
（5）礦區榴輝巖特征及其含礦性。
榴輝巖是本區原生金紅石礦的母巖。巖體呈條狀、層狀和透鏡狀，總體呈西北走向，部分變形，總體呈東北走向。巖體圍巖以各種片麻巖為主，邊緣常產薄層角閃巖。礦區有三種類型的巖石:
1）塊狀榴輝巖:為礦區主要榴輝巖類型。淺綠色-深綠色，有暗紅色斑點或條紋，粒狀柱狀晶體結構，以塊狀結構為主，少量條狀結構。
2）片麻狀榴輝巖:屬礦區次生榴輝巖類型。灰綠色-綠色帶紅色條紋或斑點，（鱗片狀）柱狀粒狀結晶結構，片狀或條紋狀結構。
3）條帶狀榴輝巖:在礦區很少見到，主要是榴輝巖經變形-退變質後，石榴石和綠片巖相對集中呈條帶狀、塊狀分布。
3.鉆孔巖心采集
小焦金紅石是我國罕見的含量最高、厚度最大的富金紅石型鈦礦，也是我國首次發現二氧化鈦含量大於3%的大型變質金紅石礦床。收集並保留該礦井中的3個鉆孔。
ZK1101鉆孔，孔深146.07米..穿過多層礦體，孔內有黑雲母斜長片麻巖、次角閃巖片麻巖榴輝巖、斜長角閃巖、片麻巖榴輝巖、片麻巖金紅石和塊狀金紅石。礦石礦物為金紅石，灰綠色，暗紅色或紫紅色，粒狀柱狀晶體結構，塊狀和片麻狀結構。
ZK1702鉆孔，孔深109.24 m .通過多層礦體，孔內可見片麻巖、含礦片麻巖、塊狀金紅石、片麻巖、黑雲母斜長片麻巖、含礦塊狀榴輝巖、白雲石斜長片麻巖、黑雲母斜長片麻巖等。礦石礦物為金紅石，灰-灰綠色、灰綠色帶暗紅色，粒狀柱狀晶體結構，塊狀和片麻狀結構。
ZK2102鉆孔，孔深186.26 m .通過多層礦體，孔內可見二長片麻巖、綠幕黑雲母斜長片麻巖、黑雲母角閃巖、黑雲母角閃巖片麻巖、綠幕黑雲母二長片麻巖、塊狀金紅石礦、含礦塊狀榴輝巖、塊狀榴輝巖等。礦石礦物為金紅石，灰綠色帶暗紅色斑點，中細粒，柱狀晶結構，塊狀構造。
4.相關信息
新沂市焦姣金紅石礦區11線資源量估算剖面圖；
2）新沂市焦姣金紅石礦區17線資源量估算概況；
3）新沂市焦姣金紅石礦區基巖地質圖；
4）新沂市焦姣金紅石礦區21線資源量估算概況；
5）小焦金紅石礦區ZK1101鉆孔柱狀圖；
6）小焦金紅石礦區ZK1702鉆孔柱狀圖；
7）小焦金紅石礦區ZK2102鉆孔柱狀圖；
8）ZK 2102鉆孔地質記錄書；
9）ZK 1702鉆孔地質記錄書；
10）ZK 1102鉆孔地質記錄書；
11）江蘇省新沂市小型硫鐵礦金紅石礦詳細地質報告（地質部分）。