張慶華,羅洪遠(yuǎn),盧 卯
(貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,貴陽 550005)
磁法測量不僅應(yīng)用于常規(guī)的鐵礦勘查,在金礦勘查、鉛鋅礦勘查、銅礦勘查、鈾礦勘查等方面也取得了一定的成果[1]。本次于2012年在工作區(qū)系統(tǒng)地完成了1∶50000地面高精度磁測工作,對測區(qū)的磁場特征有了比較詳細(xì)的了解,為進(jìn)一步掌握測區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)特征和對地表以下的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行合理推斷解釋提供了可靠的地球物理資料。經(jīng)過對磁異常的定性分析,在測區(qū)內(nèi)圈定局部磁異常4處,結(jié)合地質(zhì)條件分析,篩選出找礦潛力較好的磁異常區(qū)域,為在測區(qū)開展地質(zhì)找礦工作提供了較為可靠的地球物理依據(jù)。
研究區(qū)在大地構(gòu)造上位于西金烏蘭—金沙江—哀牢山結(jié)合帶中部自北西向南東轉(zhuǎn)彎的部位,南東側(cè)為甘孜—理塘構(gòu)造帶;該區(qū)南北向橫跨松潘—甘孜地塊和羌塘—昌都陸塊,西金烏蘭—金沙江縫合帶從研究區(qū)中穿過,在區(qū)域上起著十分重要的控相和控礦作用[2]。
區(qū)內(nèi)出露地層為晚三疊統(tǒng)巴塘群,三疊統(tǒng)甘德組及石炭—二疊系隆寶混雜巖、三疊系歇武蛇綠混雜巖兩個巖石地層單位。巴塘群為活動型的濱?!獪\海相的碎屑巖、碳酸鹽巖及火山巖層系,主要有礫巖、砂巖、灰?guī)r、火山巖及板巖。甘德組地層為半深海濁積復(fù)理石相,巖性分為砂巖段、砂巖夾板巖段(見圖1)。
圖1 立新地區(qū)地質(zhì)圖Fig.1 Geological map of Lixin area
區(qū)內(nèi)巖漿活動較頻繁,超基性巖、基性巖、酸性巖均有出露,巖漿巖分布明顯受區(qū)域性斷裂構(gòu)造控制,總體呈北西向展布。其中印支期為巖漿活動的鼎盛期,以中性—中酸性巖漿侵入及基性—中基性火山活動為主,侵入體規(guī)模較大,多呈巖基產(chǎn)出;燕山期巖漿較為強(qiáng)烈,以中酸性侵入為主,多呈巖珠產(chǎn)出[2]。區(qū)域變質(zhì)巖、接觸變質(zhì)巖及動力變質(zhì)巖均有發(fā)育,變質(zhì)巖的變質(zhì)相系屬中低壓變質(zhì)相系,變質(zhì)相為低綠片巖相至角閃角巖相,具有造山帶變質(zhì)變形的特點(diǎn)。變質(zhì)時期最早為晉寧期,華力西期、印支期是重要的變質(zhì)時期。
區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造極發(fā)育,斷裂構(gòu)造以北西向為主,北東向斷裂為規(guī)模較小的次級斷裂構(gòu)造。褶皺構(gòu)造現(xiàn)象較為豐富,從深層次塑造流變褶皺,淺層次各種不對稱剪切褶皺,到淺—表部構(gòu)造層次同斜褶皺,寬緩背、向斜構(gòu)造、折劈構(gòu)造均有發(fā)育[3]。
巖礦石磁性特征及其差異是磁法勘探的基本前提,也是磁法測量資料成果解釋的主要依據(jù)[4]。為詳細(xì)了解區(qū)內(nèi)出露的巖礦石的磁性特征,對區(qū)內(nèi)采集的各類巖礦石磁性標(biāo)本進(jìn)行了磁性參數(shù)的測定。本次工作對區(qū)域異常地段出露的各類巖礦石采集了284塊物性標(biāo)本,使用GSM-19T型質(zhì)子磁力儀對每塊標(biāo)本采集7組數(shù)據(jù),隨后對采集到的磁性數(shù)據(jù)進(jìn)行了參數(shù)統(tǒng)計(表1)。巖石磁化率平均值為325.45~2 308.31(10-6×4π·SI),剩余磁化強(qiáng)度平均值為21.60~119.02(10-3A/m),單塊標(biāo)本磁化率為13.51~2 935.55(10-6×4π·SI),說明區(qū)內(nèi)巖礦石磁性差異大,同時剩磁與感磁具有一定的正相關(guān)關(guān)系,因此磁法測量在礦產(chǎn)勘查中具有良好的地球物理應(yīng)用條件。
表1 立新地區(qū)巖(礦)石磁性參數(shù)統(tǒng)計結(jié)果表
巖石磁性強(qiáng)弱有明顯的區(qū)間性,不同類型巖石的磁性強(qiáng)弱明顯的集中在幾個磁性段區(qū)間,按照磁化率高低可將巖石分成3類:磁化率在0~500范圍內(nèi)的微磁性巖石;在500~1 000的弱磁性巖石;在1 000~3 000的中磁性巖石。微磁性巖石有5種:硅質(zhì)巖、石英巖、石英砂巖、砂巖、長石砂巖;弱磁性巖石有11種:閃長巖、閃長玢巖、輝長巖、橄欖巖、大理巖、石英閃長巖、玄武巖、板巖、灰?guī)r、凝灰?guī)r、銅礦石;中磁性的巖石有4種:輝綠巖、石英片巖、英安質(zhì)凝灰?guī)r、褐鐵礦石。
由表1巖(礦)石磁性參數(shù)統(tǒng)計表中可以得出不同磁性范圍均包含了多種巖石類型,說明巖石的磁化無局限性,金屬礦石礦化不是局限于一種巖性或幾類巖性,而是各種巖類均有;同類巖石從微磁性到中磁性均有分布,體現(xiàn)在巖石中副礦物、礦化、蝕變、構(gòu)造上的區(qū)別,反映了研究區(qū)位于西金烏蘭—金沙江縫合帶中的構(gòu)造運(yùn)動的結(jié)果,但總體上符合巖石磁性的一般規(guī)律,即巖漿巖、變質(zhì)巖、沉積巖依次降低。經(jīng)過實地調(diào)查,區(qū)內(nèi)淺部規(guī)模較大、低強(qiáng)度的磁異常主要由巖漿侵入巖引起,并與火山碎屑巖、噴出巖產(chǎn)生的弱異常相互疊加。
磁異常具有深度大、分布廣的場源信息特點(diǎn),對ΔT異常直接解釋有一定的困難,因為它們受傾斜磁化的影響較大,特別是在中、低緯度地區(qū),ΔT異常和磁性地質(zhì)體之間的對應(yīng)關(guān)系更為復(fù)雜。相比之下,垂直磁化條件下的垂直磁異常與磁性地質(zhì)體之間的對應(yīng)關(guān)系就簡單、密切得多。因此,在對ΔT異常解釋之前,常常先做化到地磁極(化極)的處理。利用化極結(jié)果不僅可以使異常解釋變得容易進(jìn)行,而且可以提高異常解釋的準(zhǔn)確程度,較易于確定磁性地質(zhì)體的位置、產(chǎn)狀及邊界[5]。
對采集的原始磁異常數(shù)據(jù)進(jìn)行化極處理,由磁異常和化極異常等值線平面圖(見圖2)可以看出磁場強(qiáng)弱變化具有一定的分區(qū)性,總體顯現(xiàn)出西南強(qiáng)北東弱的基本特征,測區(qū)異常呈正負(fù)異常共軛出現(xiàn),南正北負(fù),符合北半球的磁測正負(fù)異常伴生規(guī)律[6],區(qū)內(nèi)可分為強(qiáng)磁異常區(qū)、弱磁異常區(qū)和負(fù)磁異常區(qū)。
該帶總體呈北西走向, 位置在澤白公卡—高梯隴巴之間,呈長方形,長約4.2 km,寬約0.6 km,根據(jù)實地調(diào)查結(jié)合地質(zhì)條件推斷引起該異常的主要原因為中酸性侵入巖引起。
區(qū)內(nèi)弱磁異常帶位于測區(qū)南西側(cè),與負(fù)磁異常帶邊界清晰,零異常等值線為凸凹不平的曲線,總體呈北西走向。在弱磁異常帶中北部,形成以點(diǎn)異常為主的等值線未封閉的圓形小異常,呈串珠狀排列,且在正磁異常間形成了一個弱負(fù)磁異常,呈橢球狀。
圖2 ΔT化極前后異常等值線圖Fig.2 The contour maps of ΔT and reduction to the pole anomaly1—正等值線;2—零等值線;3—負(fù)等值線;4—磁異常編號;5—銅礦點(diǎn);6—多金屬礦點(diǎn);7—找礦靶區(qū)
從弱磁異常區(qū)的地質(zhì)特征來看,異常與區(qū)內(nèi)出露巖性無直接的對應(yīng)關(guān)系,區(qū)內(nèi)的巖性為晚三疊統(tǒng)巴塘群碳酸鹽巖、火山巖、碎屑巖與巖漿巖巖相,而磁場總量異常強(qiáng)度卻無明顯變化,僅在測區(qū)西南部和茨隴巴瑪南果磁異常相對高。結(jié)合地質(zhì)條件,巖石本身不會引起相對較高的磁異常帶,分析認(rèn)為區(qū)內(nèi)除成礦作用外,剪切帶和斷裂構(gòu)造相對十分發(fā)育,為高溫?zé)嵋焊患傻V和巖體侵入提供了儲存空間,是尋找多金屬礦的有利部位,但是具體引起磁異常的原因還有待于驗證。
該異常區(qū)位于測區(qū)北東側(cè),強(qiáng)磁異常區(qū)在負(fù)磁異常范圍內(nèi),在負(fù)磁異常區(qū)的東部形成若干正磁異常中心,在西部負(fù)磁異常等值線比較稀疏,僅在立新北側(cè)有2處正負(fù)磁異常。從該異常區(qū)所處地質(zhì)背景可見,磁異常基本與三疊統(tǒng)淺變質(zhì)巖相吻合,因而引起負(fù)磁異常,但異常區(qū)東面局部磁異常與出露巖石的情況分析認(rèn)為,局部磁異常主要位于侵入巖與圍巖的接觸帶附近,結(jié)合該區(qū)地質(zhì)特征推測負(fù)磁異常區(qū)東側(cè)是尋找多金屬礦產(chǎn)的有利部位。
在地面高精度磁測資料處理過程中,首先對實測磁異常數(shù)據(jù)(△T)進(jìn)行化極處理,以消除斜磁化的影響;然后對化極后的數(shù)據(jù)進(jìn)行向上解析延拓,目的是排除異常淺部的干擾,突出深部區(qū)域背景異常[7]。通過地面高精度磁測,測區(qū)圈定磁異常4個。為了對磁異常解釋與描述方便,根據(jù)高精度磁測(△T)剖面平面圖、化極異常等值線平面圖和延拓處理磁異常(見圖3)的分布特征,結(jié)合測區(qū)地質(zhì)特征將磁異常分布特征進(jìn)行磁異常解釋推斷如下:
該異常區(qū)位于測區(qū)西部查然涌一帶,異常呈扇形狀,為狹長異常。以90 nT等值線為界,異常長約5 000 m,寬約2 000 m,控制面積約10 km2。磁場總體表現(xiàn)為相對較為穩(wěn)定的正弱磁場。磁場強(qiáng)度一般在90~120 nT,最大值可達(dá)169 nT。△T平面圖上等值線稀疏、圓滑,呈北西走向,梯度變化緩;而△T化極異常等值線呈南北走向,形成規(guī)模相對較大舒緩的單個異常。剖面平面圖上,△T曲線呈弱鋸齒狀,變化幅度不大,△T在90~120 nT波動,將磁場上延后磁異常向南西有很大的延伸,上延100 m、500 m、1 000 m后,磁異常衰減幅度約為44 nT,磁異常面積有先減小后增大的趨勢,可以推斷該磁異常是由埋藏深度較大、磁性較強(qiáng)、規(guī)模在垂向上由大變小再增大的傾向北東的隱伏巖體引起。
出露地層為晚三疊世巴塘群火山巖組和碎屑巖組,巖性主要為大理巖、凝灰?guī)r、粉砂巖、石英砂巖等,其平均磁化率分別為698.04×10-6×4π·SI、905.37×10-6×4π·SI、330.36×10-6×4π· SI、364.14×10-6×4π·SI,剩余磁化強(qiáng)度分別為49.08×10-3A/m、51.84×10-3A/m、28.68×10-3A/m、35.50×10-3A/m,變化范圍比較大,異常中心正好位于北西西向剪切帶上。根據(jù)地表野外調(diào)查在該區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)有尕何銅礦化點(diǎn),其銅礦化點(diǎn)上的異常值為113 nT,說明該區(qū)含銅圍巖引起的磁異常并不大,可以將該異常區(qū)作為找銅礦的重要靶區(qū)。
a:磁異常剖面平面圖;b:磁測化極上延100 m等值線;c:磁測化極上延500 m等值線;d:磁測化極上延1 000 m等值線圖3 立新地區(qū)磁場特征圖Fig.3 The magnetic field map of Lixin area
該異常區(qū)位于測區(qū)中部南側(cè),主要表現(xiàn)為4個呈竄珠不規(guī)則橢圓狀的等軸異常。以60 nT等值線為界,異常長約2 000 m,寬約1 000 m,面積約2 km2。異常值一般在60 nT,最大值可達(dá)215 nT,表現(xiàn)為30 nT左右背景磁場上疊加相對高值異常。該異常區(qū)及向南出現(xiàn)負(fù)值異常區(qū)?!鱐異常等值線較為稀疏、圓滑,梯度變化較緩。在剖面平面圖上,△T曲線呈弱鋸齒狀跳躍,說明異常體具有一定的埋深?!鱐異常化極后峰值略向北偏移,呈橢圓狀,北緩南陡,說明巖體向北傾斜。上延100 m后局部磁異常大幅衰減,磁異常中心往南偏移230~480 m,上延500 m后異常已不存在,分析認(rèn)為,該局部磁異常為淺部銅多金屬礦化引起。
出露地層主要為晚三疊世巴塘群火山巖組,巖性主要為大理巖、凝灰?guī)r、砂巖等,其平均磁化率分別為698.04×10-6×4π·SI、905.37×10-6×4π·SI、330.36×10-6×4π·SI,剩余磁化強(qiáng)度分別為49.08×10-3A/m、51.84×10-3A/m、28.68×10-3A/m,變化范圍比較大,異常中心正好位于北西西向剪切帶上。根據(jù)地表野外調(diào)查在異常區(qū)發(fā)現(xiàn)多香瓊洛隴銅多金屬礦點(diǎn)(K1),并沿韌性剪切帶上發(fā)現(xiàn)多個銅礦化點(diǎn);磁異常值大,成礦地質(zhì)條件較好。據(jù)異常特征以及成礦地質(zhì)背景認(rèn)為區(qū)內(nèi)鉛鋅銅與火山巖及構(gòu)造引起的礦致異常,并具有尋找銅鉛鋅多金屬礦的潛力,確定為此異常為有利的找礦靶區(qū)(見圖2)。
該異常區(qū)位于測區(qū)中部東側(cè)至東南部,呈帶狀分布。異常長約1 200 m,寬約4 000 m,面積約48 km2。異常表現(xiàn)為正負(fù)異常帶相連,為區(qū)內(nèi)強(qiáng)度較高的磁場之一。現(xiàn)對該正負(fù)異常區(qū)局部出現(xiàn)的2處相對異常特征分述如下:
1)C3-1異常
C3-1位于測區(qū)中東部,分布于高梯隴巴—澤白公卡一帶,異常呈南東向帶狀分布,為狹長異常。以60 nT等值線為界,異常長約5 000 m,寬約1 500 m,面積約7.5 km2。異常主要表現(xiàn)為負(fù)磁場區(qū)出現(xiàn)高正值異常,且一正一負(fù)異常帶平行分布。異常強(qiáng)度一般為60 nT,最大值可達(dá)301 nT?!鱐化極異常等值線表現(xiàn)為南西側(cè)較密集,與零等值線到負(fù)等值線過渡陡,達(dá)到0.86 nT/m,而等值線北東側(cè)較緩,為0.44 nT/m;△T異?;瘶O后峰值略向北偏移,表現(xiàn)為南負(fù)北正,北緩南陡,說明磁性體略向北傾斜。上延100 m、500 m、1 000 m后,磁異常衰減至5 nT,說明磁性體埋藏較深,磁性較強(qiáng),磁性體產(chǎn)狀傾向北東向。
區(qū)內(nèi)出露地層主要為晚三疊世黑云母石英閃長巖及其與石炭—二疊紀(jì)隆寶蛇綠混雜巖、三疊紀(jì)歇武蛇綠混雜巖接觸帶。巖性有石英閃長巖和輝綠巖,其平均磁化率分別為963.78×10-6×4π·SI、2 308.31×10-6×4π·SI,剩余磁化強(qiáng)度分別為55.79×10-3A/m、71.87×10-3A/m,變化范圍比較大。根據(jù)野外調(diào)查該異常邊界基本與地表出露的黑云母石英閃長巖邊界相吻合,認(rèn)為該磁異常為侵入巖體引起的。
2)C3-2異常
C3-2位于測區(qū)東南部,異常大致呈南北向帶狀分布。以0 nT等值線為界,異常長約1 500 m,寬約300 m,面積約0.35 km2。異常為負(fù)磁場區(qū)出現(xiàn)正值異常,異常強(qiáng)度一般在30 nT,最大值可達(dá)93 nT?!鱐等值線平面圖上,等值線稀疏圓滑,△T異?;瘶O后峰值略向北偏移,巖體走向為南北向,略向北傾。△T剖面平面圖上曲線跳躍平緩,上延100 m后,磁異常衰減至31 nT,上延500 m后,磁異常已不存在,說明磁性體為淺源異常。
區(qū)內(nèi)出露地層為石炭—二疊世隆寶蛇綠混雜巖和砂巖巖塊,其輝綠巖和砂巖平均磁化率分別為2 308.31×10-6×4π· SI、330.36×10-6×4π·SI,剩余磁化強(qiáng)度分別為71.87×10-3A/m、26.68×10-3A/m,變化范圍比較大。根據(jù)地表野外調(diào)查,該異常在南西面主要有輝綠巖、玄武巖等混雜巖,具有一定的磁性,而北東面的砂巖、大理巖為弱磁性,推測該異??赡苤饕蓴嗔褬?gòu)造引起。
1)采集并測定磁性標(biāo)本284塊,統(tǒng)計了區(qū)內(nèi)各種巖(礦)石的磁性參數(shù),詳細(xì)分析了該區(qū)的磁物性特征;通過1∶50000高精度磁測工作,研究了區(qū)內(nèi)磁場特征及地質(zhì)意義,同時圈定了4處地磁異常。
2)通過磁異常的分析并結(jié)合地質(zhì)背景,在實地調(diào)查的基礎(chǔ)上優(yōu)選C2磁異常為有利的找礦靶區(qū),有望通過大比例尺的填圖、地表工程等地質(zhì)手段查清其地質(zhì)成礦情況,取得進(jìn)一步的找礦效果。
3)加強(qiáng)區(qū)內(nèi)不同成礦期及成礦作用的研究,應(yīng)用地、物、化、遙綜合地質(zhì)手段進(jìn)行系統(tǒng)的礦產(chǎn)勘查工作,為尋找更多的地質(zhì)礦產(chǎn)提供理論依據(jù)。