郗國慶

中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院，河北涿州，072754

卡烏留克塔格地區(qū)地質(zhì)及磁異常特征

郗國慶*

中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院，河北涿州，072754

卡烏留克塔格C-12磁異常位于興地大斷裂南側(cè)，航磁為低緩異常，地磁異常則極值較大。通過地面高精度磁法工作，確定了航磁異常在地面的具體位置及形態(tài)、范圍及變化特征。根據(jù)磁異常的推斷解釋，C-12異常為超基性巖體引起。由此可見，磁法測量對尋找基性、超基性含鐵磷巖體具有重要的意義。

磁異常 卡烏留克塔格

庫爾勒-興地深斷裂從卡烏留克塔格區(qū)附近通過，沿?cái)嗔褞Х植加谢?超基性雜巖體多處，雜巖體受深斷裂的次級斷裂控制明顯。區(qū)內(nèi)巖漿巖為花崗閃長巖和超基性巖，花崗閃長巖分布在該區(qū)東南部，出露面積較大。超基性巖分布在遠(yuǎn)景區(qū)西部，零星出露，一般長約10～50m，寬5～10m。通過1︰1萬高精度地面磁法測量，發(fā)現(xiàn)高磁異常區(qū)一處，編號C12-1。經(jīng)異常解釋，推測異常為超基性-基性雜巖體引起。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

1.1 區(qū)域地層

區(qū)域內(nèi)地層由前震旦變質(zhì)基底、震旦系和古生界蓋層及中新生界后地臺(tái)蓋層組成。但出露地層主要為太古宇和元古宇變質(zhì)巖系（圖1）。由老到新簡述如下：

圖1 卡烏留克塔格地區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖Fig. 1 Regional geological map of kawuliuke Tag district

太古宇（Ar）：太古宇屬托克拉克布拉克群,以一套陽起綠簾云母斜長片麻巖、眼球狀混合花崗片麻巖、斜長角閃片巖、黑云斜長變粒巖、石榴石斜長變粒巖、透閃石變粒巖為主，厚度不詳。

元古宇（Pt）：古元古界主要為興地塔格群,以一套海相碎屑巖-碳酸鹽建造變質(zhì)而成的角閃-綠簾巖相的變質(zhì)巖系。主要由十字石、石榴石、藍(lán)晶石、矽線石、黑云母并夾磷塊巖，細(xì)碎屑巖夾基性火山巖組成的各種片巖、石英巖。

新元古界主要為震旦系（Z），總體為一套泥、砂質(zhì)巖、冰磧礫巖、白云質(zhì)灰?guī)r等，厚度不詳。

寒武系（∈）：寒武系在區(qū)域內(nèi)分布較少，巖性主要為白云質(zhì)灰?guī)r、細(xì)砂巖、碳質(zhì)頁巖、泥質(zhì)條帶灰?guī)r。

第四系：第四系分布廣范。主要為沖洪堆積，由礫石、砂及少量粘土組成。

1.2 區(qū)域構(gòu)造

本區(qū)大地構(gòu)造位置屬塔里木地臺(tái)東北緣的庫魯克塔格斷隆帶，構(gòu)造線方向以近東西向?yàn)橹鳎云叫姓共嫉臄嗔褬?gòu)造為其主要特征。

區(qū)域內(nèi)斷裂較發(fā)育，按走向大致分為三組：近東西斷裂，北西向斷裂和北東向斷裂。主要斷裂有：

（1）興地大斷裂 興地大斷裂是區(qū)內(nèi)形成最早、規(guī)模最大的斷裂，也是地層分區(qū)分界斷裂。該斷裂延伸巨大，斷裂帶寬100～300m，沿?cái)嗔褞魇?，綠泥石、碳酸鹽化、糜棱巖化強(qiáng)烈，斷裂崖明顯。斷裂走向100°，傾角60°～70°，局部較陡，可達(dá)80°以上。沿興地?cái)嗔岩娪芯€狀分布的斷裂泉。該斷裂是一個(gè)多期次活動(dòng)的復(fù)活斷裂，沿?cái)嗔褞Ъ捌鋬蓚?cè)中基性侵入巖較發(fā)育。早期表現(xiàn)為壓性斷裂，晚期表現(xiàn)為壓扭性斷裂。

（2）脫蓋貝希艾肯斷裂 斷裂走向近東西向，傾向北，傾角65°～70°，為壓扭性逆斷層。切割地層主要為古元古界興地塔格群,斷裂帶寬3～5m，沿?cái)嗔褞?nèi)構(gòu)造角礫巖、糜棱巖發(fā)育。

（3）奧爾塘北東向斷裂群，為性質(zhì)不明斷裂群，斷裂延伸一般長約10～20km。

1.3 區(qū)域巖漿巖

區(qū)域內(nèi)巖漿巖較發(fā)育，侵入活動(dòng)以晉寧期和加里東期的中酸性侵入巖為主。

花崗閃長巖主要分布于興地大斷裂兩側(cè)，為區(qū)域內(nèi)主要的侵入巖。侵入巖變質(zhì)程度淺，巖性以花崗閃長巖為主，尚有石英閃長巖等。普查區(qū)附近主要為花崗閃長巖。

基性—超基性雜巖主要有卡烏留克塔格基性—超基性雜巖體，奧爾塘等基性—超基性雜巖體。

卡烏留克塔格基性—超基性雜巖體：該雜巖體呈隱伏-半隱伏小巖株?duì)町a(chǎn)出，北西—南東向展布，雜巖體長約2000m,寬約950m。雜巖體內(nèi)巖石類型主要為輝石巖、角閃石巖、輝長巖、正長巖類等。

奧爾塘雜巖體分布在興地大斷裂北側(cè)約3km處，呈東西走向，長約2.5km，寬約1.8km，面積約4.5km2。為一向北傾的單斜狀巖體，巖石類型比較齊全，包括有純橄巖—橄欖巖類、輝石巖類。

脈巖 區(qū)域見有正長巖脈、斑巖脈、輝綠巖脈等。

正長巖脈一般規(guī)模較大，巖脈最大者長320m，寬2～6m，主要分布在花崗閃長巖與基性—超基性雜巖體內(nèi)。

2 地球物理特征

2.1 物性特征

工作區(qū)內(nèi)第四系覆蓋很廣，基巖出露少，巖漿巖以花崗閃長巖及基性、超基性巖體為主。

根據(jù)收集資料及實(shí)測的巖石磁性數(shù)據(jù)（見表1），分析認(rèn)為：花崗閃長巖等中酸性巖類的磁化率一般為（1～2）×103×4π×10-6SI，屬中等強(qiáng)度磁性體；磁鐵礦的磁化率一般24900×4π×10-6SI，基性、超基性巖漿巖的磁化率一般大于5×103×4π×10-6SI，屬強(qiáng)磁性體。特別是含鐵磷的超基性雜巖體，其磁鐵礦含量一般較多，磁化率高達(dá)（8×103～n×104）×4π×10-6SI，顯示出很強(qiáng)的磁性特征，若巖體具有一定的規(guī)模，在地面會(huì)引起強(qiáng)度較大的磁異常。

根據(jù)實(shí)測磁參數(shù)特征和收集到的物性資料綜合分析，在進(jìn)行正演計(jì)算及估算的基礎(chǔ)上，初步認(rèn)為：本區(qū)超基性巖類磁性較強(qiáng)，能引起形態(tài)規(guī)則、強(qiáng)度較大的磁異常；輝綠巖脈和其他基性脈巖，磁性很不均勻，會(huì)引起局部波動(dòng)跳躍、形態(tài)復(fù)雜的局部異常；花崗閃長巖、花崗巖的磁性相對較低異常形態(tài)較為寬緩；斷裂帶則表現(xiàn)為線性梯度帶或線性異常、串珠狀。

表1 工作區(qū)內(nèi)巖石磁性參數(shù)統(tǒng)計(jì)表Table 1 Statistics of rock magnetism parameter at the working area

2.2 航磁異常特征

塔里木地臺(tái)磁場特征 中部為一東西向強(qiáng)度為50～300nT的高值正異常帶，它西起喀什東至阿拉干長達(dá)千余公里，寬60～100km。其南部為一片北東向的100～200nT寬緩正異常帶，中間以相同走向－50～－100nT的負(fù)異常條帶。北部為大片近東西走向的平緩負(fù)異常區(qū)，強(qiáng)度為－50～－100nT（局部達(dá)－200～－300nT）。這三部分磁場組成了與盆地范圍相當(dāng)?shù)慕屏庑畏€(wěn)定磁場區(qū)。

從庫爾勒—興地地區(qū)航磁異?？梢钥闯觯▓D2），磁異常數(shù)量多并呈帶狀分布，磁場背景值為正值，與北部鄰區(qū)磁場之間存在一線性梯度帶。該梯度帶反映與興地深斷裂一致。按磁異常背景值的不同可分為Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)區(qū)。（Ⅰ）磁場背景值為正值，與北部鄰區(qū)磁性存在一條明顯梯度帶。該梯度帶的位置與已確定的尉犁-興地?cái)嗔褞б恢?。梯度帶以南分布有為?shù)較多的局部正異常，△T磁異常強(qiáng)度一般為400 nT，最強(qiáng)1000 nT左右。大多數(shù)異?；旧铣湿M長條帶分布，推斷這些異常是由沿尉犁—興地深斷裂侵入的磁性雜巖體引起。（Ⅱ）磁場背景值為負(fù)值，磁異常強(qiáng)度一般為-150～-200nT。磁場的這一特點(diǎn)與北部鄰區(qū)磁場相似，在二者交界處形成一個(gè)磁場線性條帶，推測此處存在一個(gè)切穿磁性基底的界面（仲崇字等，1978）。該界面與區(qū)域上尉犁-興地深斷裂對應(yīng)。從區(qū)域地質(zhì)圖上可以看出，興地?cái)嗔涯喜康貙右灾性沤鐬橹?，北部地層則以新元古界為特征。推測尉犁-興地?cái)嗔褳橐磺写┝舜判曰椎臄鄬樱瑪鄬泳植看判曰赘哂诒辈繀^(qū)，相應(yīng)的磁性基底可能由磁鐵石英巖引起。

3 磁異常推斷解釋

通過地面1:1萬高精度地面磁法測量，發(fā)現(xiàn)磁異常1處（C-12），該磁異常平面形態(tài)為北西走向(約300°)的長軸狀橢園體，長約2.6km，寬約1.6km，△T最大值為6700nT，異常北端出現(xiàn)明顯負(fù)值與之伴生，△T最小值為-1532nT。異常北部梯度變化較大，等值線較為密集，反映磁性體埋深較淺。而南部異常梯度變化相對較小，等值線較稀，反映磁性體埋深較大。異常由基性－超基性雜巖引起，總體形態(tài)為橢圓形（圖3）。

3.1 異常的定性解釋

地面磁測工作主要目標(biāo)是尋找隱伏超基性巖體，根據(jù)測區(qū)地質(zhì)背景、實(shí)測磁異常特征及數(shù)據(jù)處理成果，巖礦磁參數(shù)特征，結(jié)合收集的地質(zhì)、物探資料綜合分析，在此基礎(chǔ)上，初步建立本區(qū)超基性巖類的地質(zhì)、地球物理識別標(biāo)志，對實(shí)測磁異常進(jìn)行定性解釋。

地質(zhì)標(biāo)志：本區(qū)超基性巖類分布在古老地臺(tái)邊緣，受深大斷裂控制。因此，近東西向斷裂旁側(cè)，近南北向與近東西向斷裂的交匯部位，是尋找此類巖體的有利地段。直接找礦標(biāo)志為：地表出露的超基性、堿性雜巖體。

磁異常標(biāo)志：平面形態(tài)為等軸狀、近東西向長軸狀、近北南向長軸狀異常圈閉，當(dāng)埋深小于100m時(shí)，△T值為1000～4000 nT，異常形態(tài)規(guī)則，梯度變化明顯；向上延拓異常形態(tài)規(guī)則，顯示深部磁性體的異常特征。磁化強(qiáng)度為3000～10000×10-3A/m。

圖2 尉犁—興地地區(qū)航磁△T等值線圖(據(jù)新疆物探隊(duì)資料改編)Fig.2 △T isoline map of aeromagnetic survey at Yuli-Xingdi district (recompiled according to the information from Xinjiang geophysical prospecting team)

圖3 卡烏留克塔格磁異?！鱐等值線平面圖Fig.3 Ichnography of △T magnetic contour of Kawuliuke Tag district

根據(jù)所建立的測區(qū)目標(biāo)物地質(zhì)、地球物理識別標(biāo)志，在綜合分析實(shí)測磁異常的形態(tài)特征、磁異常數(shù)據(jù)處理成果和電測深成果的基礎(chǔ)上，對引起各異常的磁性體的性質(zhì)、形狀、范圍及產(chǎn)狀進(jìn)行了初步推斷。各磁異常定性解釋如下：

C-12號磁異常為超基性巖類引起，推測巖體形態(tài)為北西向長軸橢圓狀，長約2.0km，寬約1.0km，產(chǎn)狀較陡，略傾向南西。巖體總體往南東方向有較大的延伸，推測巖體侵入方向由東南向西北。此外，位于異常北西部、東南部面積較大的低緩異常，對應(yīng)于花崗閃長巖出露區(qū)，推測為中、酸性巖體引起。

3.2 異常的半定量解釋

在定性解釋的基礎(chǔ)上，依據(jù)精測剖面的磁異常特征、磁異常數(shù)據(jù)處理成果及電測深成果，對磁性體進(jìn)行了半定量解釋，求取隱伏巖體的埋深、范圍及磁化強(qiáng)度，為驗(yàn)證工程提供依據(jù)。半定量解釋的內(nèi)容和方法主要為：

確定磁性體埋深：確定磁性體的埋深主要用了三種方法。一是選用較為規(guī)則的剖面曲線，應(yīng)用切線法或特征點(diǎn)法求解磁性體的埋深；二是使用半定量反演結(jié)果，確定磁性體的埋深；三是根據(jù)向下延拓結(jié)果，當(dāng)下延高度接近磁性體界面時(shí)，異常值發(fā)生急劇的變化，正負(fù)異常值顯著增大，由此可以半定量求得磁性體的大致深度。本次工作應(yīng)用以上的解釋方法進(jìn)行對比，選擇出較為合理的解釋結(jié)果。

估算磁性體磁化強(qiáng)度：估算磁性體磁化強(qiáng)度主要采用兩種方法：一是利用向下延拓臨近磁性體界面時(shí)的磁場值，用近似公式計(jì)算；二是在大致了解磁性體形狀、埋深的前提下，進(jìn)行反演計(jì)算或用理論公式計(jì)算。

磁性體的中心位置及范圍：主要采用三種方法，一是根據(jù)Ta、△Z⊥（化極）、△Y參數(shù)平面形態(tài)，用特征曲線大致圈定（如半極值線、零值線等）；二是依據(jù)△Z⊥垂向一階、二階導(dǎo)數(shù)的特征，大致確定（圖4）。

圖4 卡烏留克塔格地區(qū)磁異常ΔZ⊥等值線平面圖Fig.4 Ichnography of ΔZ⊥magnetic contour of Kawuliuke Tag district

Ta、△Z⊥（化極）、△Z⊥垂向一階、二階導(dǎo)數(shù)平面圖上，較為直觀看出C-12號異常的形態(tài)特征及梯度變化規(guī)律，反映了該磁性體形態(tài)為北西走向長軸狀，略往西南傾，傾角較陡；向上延拓100、200m平面圖上，清晰反應(yīng)了一個(gè)形態(tài)規(guī)則、規(guī)模較大的長軸狀異常，北側(cè)有明顯的負(fù)值伴生。淺部磁性體及干擾體異?；颈粔褐坪拖魅?，反映該隱伏巖體向東南方向延深。此外，隨著上延高度的增加，異常中心往東南偏移，反映隱伏巖體向東南方向延深。根據(jù)數(shù)據(jù)處理成果分析認(rèn)為：C-12號磁異常為隱伏巖體引起，巖體形態(tài)為北西向長軸狀，長約2000m，寬約1000m，略傾向南西，傾角較陡，巖體向東南方向延深?！鱐800nT以上的范圍內(nèi)，出現(xiàn)多個(gè)△T大于2500nT 的強(qiáng)磁異常圈閉，局部見有輝石巖出露。反應(yīng)磁性體北西端埋藏深度較淺，南東部深度逐漸增大。

本區(qū)磁異常半定量解釋方法及結(jié)果見表2。

表2 磁異常半定量解釋結(jié)果一覽表Table 2 Schedule of semi-quantitative interpretation for magnetic anomaly

4 磁異常與礦化體的關(guān)系

4.1 磁異常值與礦體的富集規(guī)律

經(jīng)鉆探驗(yàn)證，工作區(qū)磁異常值高于4000nT以上的區(qū)域，TFe一般在15%～18%，且鐵磷礦厚度大于100m，充分說明磁異常值與礦體的富集有著緊密聯(lián)系。異常值越大，鐵磷礦厚度也就越大，TFe品位也就越高。本區(qū)鐵磷礦主要富集在磁異常值3000～4500nT范圍之內(nèi)。

磁異常曲線的陡緩與礦體埋深也有著密切關(guān)聯(lián)，工作區(qū)磁測剖面中，北部異常曲線較陡，礦體埋深相應(yīng)較淺；南部曲線寬緩，礦體埋深相應(yīng)較深。

5 結(jié)語

卡烏留克塔格C-12磁異常位于興地大斷裂南側(cè)，是塔里木地臺(tái)北緣內(nèi)生磷成礦帶中的一個(gè)重要鐵磷礦成礦遠(yuǎn)景區(qū)。航磁為低緩異常，地磁異常則極值較大，通過對物性資料綜合分析，認(rèn)為本區(qū)超基性巖類磁性較強(qiáng)，能引起形態(tài)規(guī)則、強(qiáng)度較大的磁異常。

通過地面高精度磁法工作，確定了航磁異常在地面的具體位置，大致查明了航磁異常的形態(tài)、范圍及變化特征，發(fā)現(xiàn)較明顯的磁異常；大致了解了該區(qū)地質(zhì)背景、地球物理特征，初步建立了超基性巖體的地質(zhì)、地球物理識別標(biāo)志。

根據(jù)磁異常的推斷解釋，C-12異常為超基性巖體引起，由此可以看出，磁法測量對尋找基性、超基性含鐵磷巖體具有重要的意義。

GEOLOGICAL AND MAGNETIC SIGNATURE OF KAWULIUKE TAG DISTRICT

Xi Guoqing

Geological Institute of China Chemical Geology and Mine Bureau , Zhuozhou, Hebei, 072754, China

C-12 magnetic anomaly of Kawuliuke Tag district was located on the south of Xingdi fracture, the aeromagnetic survey result of which is lower but the geomagnetism anomaly has the higher extremum value. We identified the exact location, shape, scale and the variety characteristics of the aeromagnetic anomaly after finished the ground magnetic survey of high precision. We found that the C-12 anomaly was caused by ultrabasic rockbodies, all of which show that magnetic survey has significance for searching basic and ultrabasic ferriferous phosphorus bodies.

magnetic anomaly，Kawuliuke Tag

D657.31

A

1006–5296（2011）02–0108–06

郗國慶（1963～），男，物探專業(yè)，高級工程師

2011-01-28