張姚，吳秉東，陽陶

(1.成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，成都 610500；2.四川冶金地質(zhì)勘查局水文工程大隊，成都 611730；3.西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院，成都 610031）

磁法勘探在尋找與超基性巖有關(guān)的隱伏礦產(chǎn)中的應(yīng)用
——以攀枝花市硔山箐地區(qū)巖體為例

張姚1，2，吳秉東2，陽陶3

(1.成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，成都 610500；2.四川冶金地質(zhì)勘查局水文工程大隊，成都 611730；3.西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院，成都 610031）

攀枝花市硔山箐鉑鈀礦區(qū)超基性巖體含鉑鈀，且局部富集形成礦體。由于巖體埋藏都較深，地表出露較差，因此運(yùn)用磁法勘探對該地區(qū)的的隱伏巖體進(jìn)行揭露，通過對已有礦體引起的磁異常的研究，對未知巖體的磁異常進(jìn)行分析類比解譯，最后經(jīng)地質(zhì)和鉆探工程的深部驗證，證實了超基性巖體的存在且具找礦前景。

隱伏礦產(chǎn)；超基性巖體；磁法勘探；攀枝花；硔山箐

攀枝花地區(qū)巖漿巖分布廣泛，巖性復(fù)雜，巖體多，活動方式多期多樣。區(qū)內(nèi)以中酸性巖類分布最廣，基性-超基性巖次之。巖漿活動從晉寧期延續(xù)到燕山期，超基性、基性、中酸性巖均有出露。硔山箐礦區(qū)內(nèi)東部大面積出露大田石英閃長巖，西側(cè)出露立溪冬花崗巖體，南西角（硔山箐）出露超基性、基性巖體，存在一小型鉑鈀礦床。區(qū)內(nèi)東北部（路溪鲊）有輝長巖體出露，輝長巖體下部存在一超基性巖體（圖1）。區(qū)內(nèi)主要投入物探磁法掃面，對異常較好的硔山箐和路溪鲊作高精磁剖面測量。已知存在礦體的硔山箐異常和路溪鲊做了高度相似，推測路溪鲊深部也存在相似的含礦超基性巖體。通過地質(zhì)工作和鉆探工程對路溪鲊異常進(jìn)行驗證，證實路溪鲊異常存在含鉑鈀隱伏超基性巖體，且局部富集形成礦體。證明了磁法勘探在地質(zhì)找礦，尤其是尋找隱伏礦產(chǎn)中起到了重要作用。

1 巖體特征

1.1 硔山箐基性-超基性巖體

硔山箐基性-超基性巖體受控于北北東―北東向的納拉箐斷裂之北東向次級斷裂，侵位于晚元古代晉寧期大田石英閃長巖中，呈近北東向延伸的透鏡狀巖墻產(chǎn)出。巖體西南端被南北向次級斷裂所裁切，并與立溪冬花崗巖呈斷層接觸。取自巖體中角閃石的，鉀氬法同位素年齡為3.56～3.83億年[1]，顯示成巖時代應(yīng)早于峨眉山玄武巖，屬華力西期產(chǎn)物。

超基性巖體平面展布呈“肘狀”，西段呈南北向、東段呈北東向延伸，總長730余米，寬100～300 m，厚60～440 m，底界最大埋深達(dá)555 m，沿北西-南東向橫斷面呈“U”或“W”形。底部接觸面向北東方向揚(yáng)起，向南西傾伏，傾伏角度40～65°。超基性巖體以含長角閃二輝橄欖巖（pφ32）為主體，構(gòu)成中心相，四周由含長角閃二輝橄欖巖（pφ42），含長二輝輝石巖（pφ52），輝長蘇長巖（γε）組成巖體邊緣相。沿巖體外接觸帶，由于與大田石英閃長巖強(qiáng)烈同化混染作用，構(gòu)成邊緣混染帶（ξφ5）。巖體形成之后，有后期輝綠輝長巖（ην）從巖體的西南側(cè)以斷層接觸形式超覆于超基性巖體之上，斷失破壞了超基性巖體的部分邊緣相，此部位普遍發(fā)育一個擠壓破碎帶，該破碎帶向南西切入花崗閃長巖中。

輝綠輝長巖體東部厚，西部薄，從頂部→底部出現(xiàn)細(xì)粒→中粒暗色輝綠輝長巖，接觸帶無蝕變、混染現(xiàn)象，巖石中含花崗閃長巖捕擄體，無超基性巖成分，形成時間可能晚于超基性巖體[1]。沿基性-超基性巖體節(jié)理裂隙有晚期輝綠巖脈侵入。

1.2 路溪鲊輝長巖體

圖1 攀枝花市中街—硔山箐地質(zhì)簡圖Fig.1 Geologic map of the Zhongjie Hongshanjing ultrabasic rocks

巖體受納拉箐斷裂之北東向硔山箐－路溪鲊次級斷裂控制，侵位于晚元古代晉寧期大田石英閃長巖中，地表出露面積約0.3km2，走向近南北向，呈樹枝狀展布，空間形態(tài)呈蘑菇狀，中心厚四周薄，與圍巖呈侵入接觸關(guān)系，輝長巖和石英閃長巖無明顯界線，為漸變過渡的混染帶，混染帶成深黃褐色，中粒結(jié)構(gòu)，呈石英閃長巖（圖2）的結(jié)構(gòu)特征，但其中石英含量極少或沒有。巖體傾向南西，傾角約10°，含斜長石（45%～50%），角閃石（35%～45%），次生石英（2%～3%），金屬礦物有磁鐵礦、鈦鐵礦（2%～5%）

及少量黃鐵礦等。局部地段可見巖石結(jié)晶分異條帶，條帶深淺變化明顯，暗色條帶中含輝石（70%～75%）或橄欖石（60%～70%），具（粗）中粒輝長結(jié)構(gòu)或變余柱狀鑲嵌結(jié)構(gòu)（圖3），塊狀構(gòu)造。

1.3 路溪鲊超基性巖體

路溪鲊超基性巖體受控于區(qū)內(nèi)北東向隱伏斷裂，侵位于晚元古代晉寧期大田石英閃長巖中，巖體呈隱伏狀，埋深較大。經(jīng)LZK301鉆孔揭露，超基性巖體上部被輝長巖斷裂超覆掩蓋。超基性巖體為輝橄巖，除與輝長巖呈低角度斷層接觸外，其余圍巖均為石英閃長巖。輝橄巖含強(qiáng)蛇紋石化橄欖石45%～60%、單斜輝石25%～30%、黑云母2%～10%、磁鐵礦1%～3%，具變余柱狀變晶結(jié)構(gòu)、柱狀鑲嵌結(jié)構(gòu)等。巖體與石英閃長巖的外接觸帶同化混染強(qiáng)烈，構(gòu)成邊緣混染帶。

圖2 石英閃長巖（正交偏光）[1]（10×50）Fig.2 Quartz diorite（crossed nicols）[1]

圖3 輝橄巖（正交偏光）[1]（10×2.5）Fig.3 Augite peridotite（crossed nicols）[1]

巖體形成之后，有后期輝綠巖、輝綠輝長巖呈脈狀侵入。

2 磁異常特征

由表1和表2可知，礦區(qū)各類巖漿巖中，以橄欖巖、橄輝巖、輝長巖的磁性最強(qiáng)，κ值一般為（3000～4000）×10-64πSI，深部巖芯標(biāo)本磁性更強(qiáng)，可達(dá)（5000～7000）×10-64πSI；輝綠輝長巖磁性稍強(qiáng)，κ值一般為2000×10-64πSI；石英閃長巖、閃長巖、花崗巖磁性相對較弱，κ值一般為（200～500）× 10-64πSI；酸性巖脈、石英脈等磁性極弱，κ值一般為（10～60）×10-64πSI。這樣的磁性特征與四川省地礦局物探隊1984年提交的《攀西裂谷帶巖石磁性密度研究報告》中對攀西地區(qū)各類巖漿巖磁性特征的認(rèn)識是一致的。巖漿巖的磁性隨巖性變化，一般超基性基性巖類磁性要高于中性和酸性巖[2]。

因此，測區(qū)內(nèi)主要的強(qiáng)磁性體應(yīng)當(dāng)是由橄欖巖、橄輝巖和輝長巖為主的基性超基性巖體。

3 磁異常解譯推斷

3.1 硔山箐巖體磁異常解譯推斷

硔山箐異常是正負(fù)伴生異常。在相對緯度較低的地區(qū)，這種特征多認(rèn)為是磁性體受正常地磁場傾斜磁化的結(jié)果。而且，磁性體磁化強(qiáng)度是以感應(yīng)磁化強(qiáng)度為主的[3]。硔山箐超基性巖體巖石磁性基本特征基本符合這種規(guī)律。

為了消除上述影響，我們對磁異常進(jìn)行了化向地磁極的數(shù)據(jù)處理，即將斜磁化異常轉(zhuǎn)換成垂直磁化異常，可直觀的分析磁性體的形態(tài)及范圍大小[4]。

圖4顯示，硔山箐地磁異常經(jīng)過化極處理后，更能直觀、清晰地反映出硔山箐超基性巖體的形態(tài)、范圍。尤其是化極異常，將巖體向西北角突出部位的特征更直觀、明顯地表現(xiàn)了出來。雖然，也有某些部位對應(yīng)不很完美，那是因為地質(zhì)體的磁性情況復(fù)雜所致，整體來看應(yīng)較好。

通過對硔山箐巖體異常的分析，可以認(rèn)為：對此類異常，選擇恰當(dāng)?shù)奈粓鲛D(zhuǎn)換處理方法，可以直觀的大致推測出未知或隱伏磁性地質(zhì)體的形態(tài)及范圍大小[4]。類似工作方法，我們運(yùn)用于路溪鲊異常。

3.2 路溪鲊巖體磁異常推斷解譯

該異常位于測區(qū)中部東側(cè)，有三條測線反映出該異常的存在。經(jīng)加密測網(wǎng)至50 m×20 m后呈現(xiàn)出

該異常應(yīng)為北東走向，最大正異常值為+2000 nT。異常向南由正異常逐漸變寬闊低緩；向北呈現(xiàn)負(fù)異常背景中的局部升高正異常，而且范圍逐漸變窄。

表1 硔山箐地區(qū)巖石磁性參數(shù)統(tǒng)計Table 1 Statistics of the rock magnetic parameters for the Gongshanjing area

表2 硔山箐礦區(qū)巖石磁性參數(shù)統(tǒng)計表Table 2 Statistics of the rock magnetic parameters for the Gongshanjing deposit

圖4 硔山箐巖體化極前后ΔT異常對比圖Fig.4 Comperation of the ΔT anomalies between before and after the reduction to the pole for the Hongshanjing rock body

據(jù)地質(zhì)踏勘檢查，該異常區(qū)見有輝長巖，風(fēng)化較嚴(yán)重。在異常區(qū)附近見一采礦老硐，有冶煉爐渣。結(jié)合全測區(qū)異常看，M2路溪鲊異常與M1硔山箐異?；拘螒B(tài)相似，而且都位于區(qū)內(nèi)呈北東向的同一異常（構(gòu)造）帶內(nèi)，因此推斷該異常仍可能由基性超基性巖體引起。巖體主體在南部，經(jīng)中部向北有可能規(guī)模漸窄、漸小。

為進(jìn)一步了解該巖體的形態(tài)及范圍大小，應(yīng)用硔山箐巖體異常的分析方法，對同樣是正負(fù)伴生異常的路溪鲊異常進(jìn)行化向地磁極二維場轉(zhuǎn)換處理。

由圖5可見，化向地磁極后的路溪鲊異常呈現(xiàn)出一個完整的長軸狀正異常。北北東走向，南西段寬，異常值高；北東段相對較窄，異常值較低。正異常值范圍向北大致位移（擴(kuò)大）300 m。據(jù)此推斷，路溪鲊異常反應(yīng)的超基性巖體形態(tài)近似“葵花籽”?？傞L約700 m，南段寬厚，約350 m，向北漸窄。

3.3 硔山箐巖體精測剖面解譯

（1）地質(zhì)-地球物理剖面模型的建立

本次定量計算是按“等效磁性體”的概念來處理硔山箐的巖體。先在1∶10000地質(zhì)圖確定巖體的邊界位置，再根據(jù)硔山箐巖體地質(zhì)簡圖來確定“等效磁性體”的大致形狀。綜合資料,并結(jié)合巖石磁參數(shù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)選取“等效磁性體”[5]的參數(shù)：

κ——“等效磁性體”的磁化率

M——“等效磁性體”的磁化強(qiáng)度

y1,y2——為模型端面坐標(biāo)（y軸方向為由里向外，y1＜y2）

（2）剖面定量解釋成果分析

應(yīng)用中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心開發(fā)的Geoexpl軟件中的“二維重磁反演”程序?qū)Β蛱柧珳y剖面ΔT異常曲線進(jìn)行正反演計算[6]。

通過反演結(jié)果顯示，“等效磁性體”底部位置在海拔2170 m，深度200 m左右（圖6）。這與硔山箐巖體地質(zhì)簡圖顯示的地質(zhì)體埋深大致相當(dāng)。說明我們采用的正反演方法是效可靠，“等效磁性體”選擇的磁參數(shù)是合適，為路溪鲊Ⅰ號精測剖面的正反演提供了有效的依據(jù)。

總體來說，硔山箐巖體向南西方向傾斜，北東部埋深、延伸較淺，向南西方向埋深、延伸逐漸增大。

3.4 路溪鲊巖體精測剖面解譯

圖5 路溪鲊巖體化極前后ΔT異常對比圖Fig.5 Comperation of the ΔT anomalies between before and after the reduction to the polefor the Luxizha rock body

（1）地質(zhì)—地球物理剖面模型的建立

由于硔山箐Ⅱ號精測剖面的正反演計算與由于硔山箐Ⅱ號精測剖面的正反演計算證實了我們方法

的有效性，因此路溪鲊Ⅰ號精測剖面我們采取同樣的方法。先選取“等效磁性體”的參數(shù)：

κ——“等效磁性體”的磁化率

M——“等效磁性體”的磁化強(qiáng)度

y1,y2——為模型端面坐標(biāo)（y軸方向為由里向外，y1＜y2）

（2）剖面定量解釋分析

通過程序建立“等效磁性體”模型、修改模型，使正演曲線與實測曲線相吻合，并得出“等效磁性體”底部位置在海拔1400 m左右，埋深600 m左右（圖7）。

總體來說，路溪鲊巖體向北西西方向傾斜，東部埋深、延伸較淺，向西埋深逐漸增大。

圖6 硔山箐II號精測剖面人機(jī)聯(lián)合反演剖面圖Fig.6 Hongshanjing Profile II sketch map from man-computer joint inversion

圖7 路溪鲊I號精測剖面反演示意圖Fig.7 Fig.6 Luxizha profile I sketch map from man-computer joint inversion

4 磁異常驗證結(jié)果

4.1 硔山箐銅鎳鉑礦床特征簡述

硔山箐賦Cu、Ni、Pt、Pd礦的超基性巖體長約730余米，呈北東-南西兩端窄（120～200 m），中間寬（330余米）的肘狀。巖體底部為一向南西傾斜的凹槽，東段巖體出露地表，西段傾斜最深達(dá)555 m，四周接觸面大部分向內(nèi)傾，傾角70～80°，東部傾角較緩為40～50°。巖體橫斷面大體呈“U”型，西部因斷層破壞而成“V”型，（圖8）。

硔山箐超基性巖體內(nèi)Cu、Ni、Pt、Pd礦體均產(chǎn)于含長角閃二輝橄欖巖相下部內(nèi)外接觸帶中，產(chǎn)于巖體底部邊緣外接觸帶的稱為底部礦體，其形態(tài)與巖體底部產(chǎn)出密切相關(guān)，低洼平緩部位礦體厚大，品位較富，反之礦體變薄、變貧；產(chǎn)于底部礦體之上，含長角閃二輝橄欖巖下部的稱為內(nèi)部礦體。

硔山箐超基性巖體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)Cu、Ni、Pt、Pd底部礦體一個（編號Ⅰ），內(nèi)部礦體四個（編號Ⅱ、Ⅲ及其他零星礦體），其中位于巖體東部的Ⅱ號和西部的Ⅲ號礦體規(guī)模較大。

4.2 路溪鲊巖體鉆探驗證結(jié)果

圖8 硔山箐銅鎳鉑礦床及超基性巖體地質(zhì)簡圖[4]Fig.8 Geologic map of the Hong ultrabasic rock which contains Pt+Pd ore deposit[4]

中街工區(qū)的路溪鲊M2號磁異常，2012年主要圍繞其開展工程驗證工作。通過1/5000地質(zhì)草測圈出了輝長巖體的地表出露范圍；施工了兩個鉆孔（編號LZK001和LZK301），鉆孔地質(zhì)特征見表3。

LZK301號孔在埋深625.07 m揭露出物探反演預(yù)測的超基性巖體。在625.07～631.81 m處為輝石橄欖巖相帶，從上至下巖石中的輝石成分逐漸減少，偶見少量星點狀金屬硫化物；631.81～705.05 m處為灰黑-深灰黑色中粒輝石橄欖巖，具Cu、Ni強(qiáng)烈礦化，Pt、Pd在局部井段已富集構(gòu)成礦體，礦體或礦化體中金屬硫化物呈浸染狀、團(tuán)塊狀[7]。與鉆孔大角度相交的巖石滑動面比較發(fā)育，其上可見構(gòu)造鏡面及擦痕、階步等。巖石局部有暗色條紋，巖石結(jié)晶分異不明顯，底板與圍巖混染，無明顯界線，為漸變過渡接觸；705.05～715.28 m處為灰黑色-灰白色輝石巖

混染帶，巖石中橄欖巖成分逐漸減少，漸變?yōu)槭㈤W長巖，其中偶見少量星點狀金屬硫化物；715.28～731.44 m處為灰白色中-細(xì)粒石英閃長巖，巖心較完整，有少量呈團(tuán)塊狀分布的金屬硫化物（主要為黃鐵礦），局部有Pt、Pd礦化。整個鉆孔揭穿30條輝綠巖脈。

表3 路溪鲊礦段LZK001、LZK301鉆孔地質(zhì)特征表Table 3 geologic feature of Lu’s LZK001、LZK301 drill

5 結(jié)論與建議

攀枝花市硔山箐地區(qū)超基性巖體埋藏都較深，因此運(yùn)用高精磁測，能將埋藏的超基性巖體做一定的推斷，結(jié)合已知的礦體磁異常，對未知類似的異常做解譯，本著實事求是的態(tài)度，作了深部存在超基性巖的反演和解譯。后期對礦致磁異常區(qū)進(jìn)行更加系統(tǒng)的地質(zhì)工作，并進(jìn)行深部鉆探工程驗證。經(jīng)驗證后不但存在超基性巖體，且?guī)r體存在礦化，局部已達(dá)鉑鈀工業(yè)品位，但僅一孔之見，可進(jìn)行進(jìn)一步鉆探工程的驗證，以期能獲取工業(yè)礦體。高精磁測對該地區(qū)找礦具有較好的指導(dǎo)意義。

[1]張姚,王躍忠,吳秉東.四川省攀枝花市中街—硔山箐銅鎳鉑礦普查2012年度工作總結(jié)[R].四川省冶金地質(zhì)勘查局水文工程大隊.2013,4.

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[7]陳殿芬.我國一些銅鎳硫化物礦床主要金屬礦物的特征[J].巖石礦物學(xué)雜志，1995,14(4)：345－354.

Application of Magnetic Prospecting in the Deposit Related to
Ultrabasic Rock:Take Gongshanjing Ultrabasic Rock Body as Example

ZHANG Yao12,WU Bing-dong2,YANG Tao3
(1.Collage of earthscience,Chengdu University of technology,Chengdu,610500,China;2.Hydro-Engineering Team of Sichuan Metallurgical Geology&Exploration Bureau,Chengdu,611730,China;3.Schoole of Civil Engineering,Southwest Jiao Tong University,Chengdu,610031,China)

The ultrabasic rock which is located in the Hong mountains,Panzhihua city contains platinum and palladium.Ore bodies can be formed by the two elements gathering in some part of the rock.Magnetic prospecting is used to find the concealed rock because the rock is buried too deep and poorly appears.Firstly study the anomaly caused by the existing ore body,then anylise the anomaly which is caused by the concealed rock.Drills are used to verify the existence of the ultrabasic rock.It shows a good prospect in finding the platinum and palladium ore deposits.

concealed deposit;ultrabasic rock;magnetic prospecting；Panzhihua；

P631，3+27

A

1672－4135（2013）04－0052-09

2012-11-27

四川省攀枝花市中街-石硔山箐銅鎳鉑礦普查項目

張姚（1986年-），男，四川彭州人，成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院碩士研究生，礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)專業(yè)，研究方向：GIS與成礦預(yù)測，Email:695524176@qq.com。