高精度重、磁圈定武定鐵銅找礦遠(yuǎn)景區(qū)

李 富，廖國忠

（成都地質(zhì)調(diào)查中心，成都 610082）

高精度重、磁圈定武定鐵銅找礦遠(yuǎn)景區(qū)

李 富，廖國忠

（成都地質(zhì)調(diào)查中心，成都 610082）

通過對(duì)云南武定地區(qū)1：5萬磁測(cè)和重力資料綜合分析研究，確定了局部重力高異常（帶）42個(gè)，重力低異常41個(gè)，5個(gè)重力有利找礦遠(yuǎn)景區(qū)；對(duì)該區(qū)磁異常特征分析，獲得磁（ΔT）異常86個(gè)，確定了4個(gè)有利找礦遠(yuǎn)景區(qū)。結(jié)合地質(zhì)、、重力、磁測(cè)資料的綜合分析與研究，劃分?jǐn)嗔?1條，提出了銅、鐵找礦找礦有利地段及遠(yuǎn)景區(qū)，為武定地區(qū)尋找隱伏鐵銅礦床提供了地球物理依據(jù)。

高精度磁法；重力測(cè)量；鐵銅礦；武定

工區(qū)位于云南省滇中地區(qū)祿豐縣至武定縣一帶，其大地構(gòu)造位置屬于康滇地軸中段偏南，武定-元江裂陷槽北段武定斷陷盆地中，地處普渡河斷裂和湯郎-易門斷裂間，是區(qū)域上重要的鐵銅金屬礦產(chǎn)富集區(qū)（圖1）。區(qū)內(nèi)及鄰區(qū)已發(fā)現(xiàn)一大批大、中型銅鐵礦床、銅礦床、鐵礦床（武定迤納廠、武定羅茨鐵礦）、金礦床等。武定地區(qū)上世紀(jì)90年代以開展的水系沉積物測(cè)量，Cu、Pb、Zn、Au、Ti、Fe、Ni等主要成礦元素有十分顯著的地化異常，元素組合復(fù)雜，濃集中心明顯，成礦地質(zhì)條件有利，找礦標(biāo)志明顯。但該區(qū)以前的物化探工作工作比例尺小、設(shè)備、技術(shù)手段、工作方法等相對(duì)落后，成果資料滿足不了確定鐵銅礦遠(yuǎn)景區(qū)的需要。通過在武定地區(qū)開展1∶5萬地面高精度磁測(cè)、1∶5萬重力測(cè)量等面積性測(cè)量工作，大致圈定了區(qū)內(nèi)重磁異常，提出找礦有利地段及遠(yuǎn)景區(qū)。通過地面高精度重力、磁法測(cè)量的解釋成果和地質(zhì)填圖[1]、[5～12]的結(jié)合，可為滇中地區(qū)尋找隱伏鐵銅礦床提供了地球物理依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況及地球物理特征

1.1 區(qū)域地質(zhì)概況

調(diào)查區(qū)出露地層有白堊系、侏羅系、震旦系及昆陽群。白堊系分布于區(qū)內(nèi)中南部，以礫巖、砂巖、砂、粉砂巖及粘土為主，含褐煤。侏羅系分布于區(qū)內(nèi)北東及南部，以砂巖、粉砂巖、泥巖、泥灰?guī)r夾灰?guī)r為主。震旦系主要分布于區(qū)內(nèi)東部，以白云巖、夾燧石條帶白云巖，頁巖夾細(xì)砂巖、礫巖、長(zhǎng)石石英砂巖等為主。昆陽群主要有白云巖、砂巖、板巖、千枚巖等。

區(qū)內(nèi)地層、火山巖、成礦帶主要受兩條斷裂控制，主構(gòu)造呈南北、北東向分布，發(fā)育有一系列北東、北西向次級(jí)斷裂。褶皺構(gòu)造有大脈地向斜、海孜向斜、平地場(chǎng)向斜、核桃阱向斜等。

根據(jù)西南有色地質(zhì)勘查局物探隊(duì)1993年編制的《云南省祿豐－武定地區(qū)銅鐵礦帶物化探詳查報(bào)告書》，區(qū)內(nèi)礦床主要有四種類型：①因民組鐵銅礦床（迤納廠式）；②落雪組銅礦床（東川式）；③熱液充填型銅礦床（舊村式）；④赤鐵礦床[2]。含銅層位主要是昆陽群落雪組，次為因民組、綠汁江組，為中元古代熱鹵水沉積變質(zhì)熱液改造型（“東川式”或“易門式”）銅礦；鐵礦主要產(chǎn)出于迤納廠組和因民組，主要類型為沉積變質(zhì)型（迤納廠型）和熱液變質(zhì)型，后者賦存于元古代昆陽群落雪組至因民組的過渡帶，典型礦床為祿豐溫泉鐵礦、祿豐鵝頭廠鐵礦。區(qū)內(nèi)銅鐵礦具有明顯分帶性。

圖1 工作區(qū)大地構(gòu)造位置圖

1.2 區(qū)域地球物理特征

據(jù)《云南省區(qū)域物化探資料綜合研究報(bào)告》，昆陽裂谷為云南省磁場(chǎng)區(qū)帶劃分中的磁場(chǎng)會(huì)東—易門變化負(fù)磁異常帶。云南航磁化極異常顯示昆陽裂谷帶為一復(fù)雜磁異常區(qū)，磁異常展布方向不明顯，區(qū)域磁異常值相對(duì)偏低，數(shù)值變化于-50～-10 nT之間，夾于東西兩側(cè)正異常區(qū)之間，空間分布與布格重力局部總體特征一致。從區(qū)域航磁化極上延20Km異?？梢钥闯觯{(diào)查區(qū)位于零等值線附近偏正異常一側(cè)，異常等值線向南呈近南北向，向北則北東向展開[3～4]。

1.3 工區(qū)物性特征

從表1可以看出，該區(qū)礦石與地層相比有著明顯的密度差異，鐵礦石、銅礦石密度相對(duì)較高。密度平均值鐵礦石為3.55g/cm3，銅礦石為2.83g/cm3[3]。該區(qū)出露地層間密度差異也較大，從大到小依次為：震旦系-上昆陽群-三疊系-下昆陽群-侏羅系-白堊系-上第三系-第四系。研究區(qū)內(nèi)礦石、地層、巖漿巖間的密度差異明顯，具備重力勘探的地球物理前提。

工作區(qū)各類巖（礦）石磁參數(shù)見表2：①各地層的巖石表現(xiàn)為無磁性～弱磁性；②地表紅土，紅褐色土壤具弱－中等磁性，可以引起地表局部異常；③磁鐵礦具有強(qiáng)磁性。磁鐵礦為該地區(qū)最強(qiáng)的磁性地質(zhì)體，其平均磁化率與其它具磁性的紅土、基性巖平均磁化率相差30～60倍，用高精度磁測(cè)開展鐵銅礦找礦，具備地球物理前提，工作方法有效[4]。

表1 云南滇中地區(qū)密度標(biāo)本統(tǒng)計(jì)表

2 重力資料整理與解釋

2.1 重力資料整理

對(duì)重力數(shù)據(jù)進(jìn)處如下整理：①絕對(duì)重力值計(jì)算，以工區(qū)中心點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算的固體潮理論值作為測(cè)點(diǎn)固體潮改正值，混合零點(diǎn)位移以時(shí)間為權(quán)進(jìn)行線性改正，測(cè)點(diǎn)絕對(duì)重力值計(jì)算；②布格重力異常值計(jì)算，正常場(chǎng)重力值采用1980年公式計(jì)算；③布格改正、地形改正等;最終得到布格重力異常值，計(jì)算公式見(1)。對(duì)布格重力數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)域重力求取、剩余重力異常、向上延拓、向下延拓、垂向一導(dǎo)和垂向二導(dǎo)等數(shù)據(jù)，進(jìn)行相應(yīng)的綜合解釋。

g-測(cè)點(diǎn)絕對(duì)重力值，γ0-測(cè)點(diǎn)正常場(chǎng)重力值，△gb-測(cè)點(diǎn)布格改正值，△g地-測(cè)點(diǎn)布格改正值。2.2 斷裂構(gòu)造識(shí)別、劃分原則

表2 滇中地區(qū)巖（礦）石磁參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

斷裂使地質(zhì)體的連續(xù)性遭到破壞，不同地質(zhì)體（密度體）的相互接觸，引起重力場(chǎng)的形態(tài)變化，是推測(cè)斷裂的地球物理依據(jù)。通過測(cè)區(qū)布格重力異常、剩余重力異常及不同方向?qū)?shù)、不同半徑垂向?qū)?shù)圖件的對(duì)比分析，結(jié)合現(xiàn)有地質(zhì)資料綜合研究，本次共推測(cè)一級(jí)斷裂14條，二級(jí)斷裂47條（圖2）。

2.3 布格重力、剩余重力異常解釋與推斷

研究區(qū)內(nèi)局部構(gòu)造，可先研究區(qū)內(nèi)局部異常。通過對(duì)研究區(qū)局部重力異常的推斷解釋，從而達(dá)到確定基底性質(zhì)、局部凸起、凹陷、背斜、向斜等構(gòu)造特征及沉積地層的分布特點(diǎn)。綜合分析該區(qū)布格重力異常、巖石密度特征和地質(zhì)資料，初步認(rèn)為該區(qū)剩余重力異常幅值高、規(guī)模小的多于銅、鐵礦富集有關(guān)；幅值高、規(guī)模大的多與震旦系地層有關(guān)；幅值低弱、規(guī)模大的多于昆陽群地層有關(guān)；重力低異常則與斷裂破碎、凹陷、低密度侏羅系、第三系地層有關(guān)。區(qū)內(nèi)輝綠巖、花崗巖的侵入也可引起重力高異常。

該區(qū)布格重力異常減去6km2×6km2的方形窗口異常而得出的剩余重力異常（圖3），分析剩余重力異常形態(tài)特征，區(qū)內(nèi)局部異常多以北東、北西向?yàn)殚L(zhǎng)軸的橢圓形出現(xiàn)，反映了該區(qū)以北東、北西向構(gòu)造為主的格局。只有少數(shù)局部異常呈南北向、東西向展布，反映了區(qū)內(nèi)不同時(shí)期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)發(fā)育、復(fù)雜的特征。

通過對(duì)研究區(qū)局部重力異常的綜合研究、分析，結(jié)合已有的地質(zhì)勘探成果，本次在研究區(qū)內(nèi)共圈定84個(gè)局部重力異常(帶)。其中，局部重力高異常43個(gè)，局部重力低異常41個(gè)，它們是不同地質(zhì)構(gòu)造（地質(zhì)體）在重力場(chǎng)上的綜合反映。

結(jié)合地質(zhì)資料，通過對(duì)區(qū)內(nèi)重力異常特征和密度特征的綜合分析解釋，劃分不同重力場(chǎng)特征的區(qū)塊5個(gè)，大致圈出區(qū)內(nèi)不同地層的分布范圍和邊界；其中劃分銅礦找礦遠(yuǎn)景區(qū)3個(gè)，鉛鋅礦找礦遠(yuǎn)景區(qū)1個(gè)，鐵、銅礦找礦遠(yuǎn)景區(qū)1個(gè)。

圖2 工作區(qū)布格重力異常及推斷斷裂構(gòu)造圖

圖3 工作區(qū)剩余重力異常及成礦遠(yuǎn)景區(qū)圖

3 磁測(cè)資料整理與解釋

3.1 磁測(cè)數(shù)據(jù)整理

野外磁場(chǎng)總強(qiáng)度值（T）經(jīng)日變改正、正常梯度改正、高度改正和基點(diǎn)改正等各項(xiàng)改正后，按公式(2)獲取磁異常值（ΔT）。對(duì)磁異常值（ΔT）進(jìn)行化極、上延、垂導(dǎo)等數(shù)據(jù)處理，結(jié)合地質(zhì)特征通過綜合分析，圈定磁測(cè)異常。

T-測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)值，T日-日變改正值，T正-正常梯度改正值（該區(qū)T正為零），T高-高度改正值 ，T基-基點(diǎn)改正值。

3.2 磁異常判別方法

對(duì)該區(qū)高精度磁測(cè)數(shù)據(jù)各項(xiàng)改正、剔除地表可見干擾，結(jié)合本次磁測(cè)工作精度和數(shù)據(jù)特征，確定磁測(cè)（ΔT）異常下限為±25nT。本次判識(shí)磁異常方法如下：①平面等值線數(shù)據(jù)大于25nT確定為異常值；②異常值在平面上應(yīng)連續(xù)分布，只在單條線出現(xiàn)時(shí)，異常值25nT以上的應(yīng)有5個(gè)以上連續(xù)點(diǎn)，或者異常值50nT以上的3個(gè)以上連續(xù)點(diǎn)；③把磁性特征相同或相近、在地域上連續(xù)分布、具有相同或相近地質(zhì)背景的劃為一個(gè)異常。

3.3 磁異常分布特征

本次磁法工作異?？傮w分布與區(qū)內(nèi)構(gòu)造、地層密切相關(guān)，按地理位置和分布特征，磁異常大體可以分為西北部、中部和東部三個(gè)異常區(qū)。西北部異常區(qū)從調(diào)查區(qū)西南朱家箐起，沿北東方向，經(jīng)海孜、核桃箐、老虎山箐、荒箐，一直延伸到迤納廠、大寶山、一碗水一帶，在一碗水一帶與東部異常帶交匯。整個(gè)西北部異常帶沿新村-董戶村斷裂以及其次級(jí)斷裂核桃箐斷裂、梁花箐斷裂、迤納廠斷裂等一系列北東向斷裂展布；異常帶內(nèi)出露地層以昆陽群落雪組、因民組等含礦地層為主，大量分布鐵銅礦點(diǎn)。東部異常南起調(diào)查區(qū)東南隅的溫泉村，往北過羅茨鐵礦、核桃箐，止于調(diào)查區(qū)邊緣，在一碗水一帶與西北部異常帶交匯，沿南北向湯朗-易門大斷裂及其次極斷裂展布。異常帶內(nèi)出露地層較雜，以昆陽群鵝頭廠組、綠汁江組地層為主，另有侏羅系、震旦系、寒武系地層分布，并有輝綠巖沿?cái)嗔褦嗬m(xù)出露，礦產(chǎn)分布以鵝頭廠鐵礦為代表，并有溫泉鐵礦、馬廠箐鉛鋅礦等礦點(diǎn)分布。中部異常帶南起冷水箐，北至干沙溝，西部從河尾、新村、朱家箐一線到東部的白沙村、馬鞍橋、躍進(jìn)水庫一帶，地層較為單一，以昆陽群綠汁江組地層、第三系地層為主，斷裂構(gòu)造較少，間有輝綠巖體出露，礦產(chǎn)分布以火山巖型銅礦為主（圖4）。3.4 磁異常的推斷解釋

3.4.1 磁異常分類

根據(jù)已知鐵銅礦床分布、磁(ΔT)異常的規(guī)模、場(chǎng)值的高低、磁(ΔT)異常形態(tài)與分布特征、延拓后磁(Δ T)異常深源特征，以及所處地段的地質(zhì)、構(gòu)造情況等綜合分析研究，將本次磁(ΔT)異常分為四類。根據(jù)異常分類原則，將全區(qū)86個(gè)異常進(jìn)行分類歸納：Ⅰ類異常：8、9、12、13、18、43、56、60、84、85共10個(gè)異常；Ⅱ類異常：共33個(gè)異常；Ⅲ類異常：共10個(gè)異常；Ⅳ類異常：共33個(gè)異常（圖4）。

3.4.2 磁異常推斷解釋

Ⅰ類異常：如8號(hào)異常分布于調(diào)查區(qū)西北端上獅子口一帶，出露因民組地層，有上獅子口多處鐵銅礦點(diǎn)出露。異常寬約800m、長(zhǎng)約1 000m，面積約0.75km2，總體呈北東向橢圓形展布，異常值50～100nT，極大值139 nT，異常具有深源特征，向上延拓300m后，可以勾繪25nT磁異常等值線，再往下異常消失。根據(jù)磁參數(shù)特征，鐵銅礦具強(qiáng)磁性，推測(cè)異常由鐵銅礦體引起。

Ⅱ類異常：如1號(hào)異常分布于調(diào)查區(qū)最北端, 過水溝-撒干拉一帶，南北寬約1 000m，東西向長(zhǎng)2 000m，面積約2km2，總體呈東西向橢圓形展布，異常值50～200nT，東側(cè)異常梯度較陡，西部緩和。出露侏羅系張河組、馮家河組地層，地表無磁性物出露，異常西南方向有上獅子口鐵銅礦產(chǎn)出，東南方向有大寶山鐵礦產(chǎn)出，成三角形式。延拓處理顯示，異常具有深源特征，向上延拓200后便與6號(hào)和已經(jīng)有磁鐵礦體出露的8、9號(hào)異常相連。異常范圍存在深源磁性體的可能性較大，結(jié)合地層和西南側(cè)有上獅子口鐵銅礦產(chǎn)出的情況分析，推測(cè)該磁異常范圍侏羅系地層之下可能有昆陽群地層隱伏，并存在與上獅子口鐵礦和大寶山鐵礦類似的鐵礦床的可能。

Ⅲ類異常21號(hào)異常：分布調(diào)查區(qū)東部反修水庫東南，南北向長(zhǎng)約500m，往北延伸至調(diào)查區(qū)邊緣，東西寬約300m，面積約0.15km2，未封閉，異常值-200～200nT，極大值300nT，呈條帶狀南北向展布。出露震旦系地層，北部有弱磁性輝綠巖體出露，西側(cè)有南北向湯朗易門大斷裂穿過，磁異常東部未封閉。推測(cè)由斷裂構(gòu)造和輝綠巖體引起磁異常。

圖4 工作區(qū)磁測(cè)異常圈定及找礦遠(yuǎn)景區(qū)圖

3.5 磁異常找礦遠(yuǎn)景區(qū)

找礦遠(yuǎn)景區(qū)劃定主要考慮以推測(cè)的鐵礦、鐵銅礦Ⅱ類異常為主，且位于主要成礦帶上，地質(zhì)成礦條件有利。磁異常分布于昆陽群地層內(nèi)或推測(cè)異常處于下伏昆陽群地層內(nèi)，地表可見礦化露頭或附近有已知鐵、銅礦點(diǎn)出露。根據(jù)異常分布特征及解釋推斷結(jié)果，磁異常大體分布于調(diào)查區(qū)西北部、中部和東部，與成礦帶一致，具有較好的找鐵銅礦遠(yuǎn)景。結(jié)合地質(zhì)特征，經(jīng)綜合研究分析對(duì)本區(qū)進(jìn)行鐵銅礦找礦預(yù)測(cè)，劃出四個(gè)鐵銅礦找礦預(yù)測(cè)區(qū)。分別為：一碗水-刺竹箐找礦遠(yuǎn)景區(qū)、核桃箐-白石巖找礦遠(yuǎn)景區(qū)、海孜銅礦找礦遠(yuǎn)景區(qū)、青龍?zhí)?河尾找礦遠(yuǎn)景區(qū)。通過重力與磁法的找礦遠(yuǎn)景區(qū)可以綜合確定4個(gè)找礦遠(yuǎn)景區(qū)有：湯郎-刺竹箐、朱家壩-觀天、核桃箐-白石巖、青龍?zhí)?河尾找礦遠(yuǎn)景區(qū)。

4 結(jié)論

通過本次高精度重力和磁法測(cè)量，對(duì)本區(qū)構(gòu)造、巖漿巖、地層分布特征、重磁異常特征以及與礦產(chǎn)的關(guān)系有了深入的認(rèn)識(shí)，得出如下結(jié)論：

1）本次重力測(cè)量劃分?jǐn)嗔?1條，其中一級(jí)斷裂14條，二級(jí)斷裂47條；局部重力高異常（帶）42個(gè)，重力低異常41個(gè)。通過對(duì)區(qū)內(nèi)地質(zhì)資料、重力異常特征和密度特征的綜合分析，劃分銅找礦遠(yuǎn)景區(qū)3個(gè)，鉛鋅礦遠(yuǎn)景區(qū)1個(gè)，鐵、銅遠(yuǎn)景區(qū)1個(gè)。

2）本次工作獲得磁（ΔT）異常86個(gè)，分為4類。其中：Ⅰ類已知鐵礦、鐵銅礦異常10個(gè)；Ⅱ類推測(cè)已知鐵礦、鐵銅礦異常33個(gè)；Ⅲ類有一定找礦意義異常10個(gè)；Ⅳ類不明性質(zhì)異常33個(gè)。

3）重力和磁測(cè)成果綜合推斷出4個(gè)找礦遠(yuǎn)景區(qū)，為下一步地質(zhì)找礦工作提供依據(jù)。

[1] 管志寧. 地磁場(chǎng)與磁力勘探[M]. 北京：地質(zhì)出版社, 2005

[2] 劉善幼, 劉錫才, 鄧仁明. 云南省羅次－武定地區(qū)1：5萬化探普查報(bào)告[R]. 1991.

[3] 張純剛, 胡祟偉. 云南滇中地區(qū)礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查高精度磁測(cè)工作報(bào)告[R]. 2011.

[4] 李華強(qiáng), 李世斌, 王新來. 云南滇中地區(qū)礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查重力測(cè)量工作報(bào)告[R]. 2011.

[5] 袁桂琴，熊盛青，孟慶敏, 等. 地球物理勘查技術(shù)與應(yīng)用研究[J]，地質(zhì)學(xué)報(bào)，2011(11)：1744～1805.

[6] 丁燕云, 李占奎. 從重磁資料分析民和盆地的構(gòu)造特征[J]. 地球?qū)W報(bào), 2000, 21(3): 254～259.

[7] 彭朝暉, 張家奇, 肖金平. 綜合地球物理方法在冀東鐵礦采空區(qū)勘查中的應(yīng)用[J]. 物探與化探, 2007,31(4):354～357.

[8] 王詩元, 范繼璋, 劉亞劍, 等. 地球物理探測(cè)方法在吉林江源地區(qū)小石人金礦勘查中的應(yīng)用[J].地質(zhì)通報(bào), 2007,26(7): 909～915.

[9] 梁德超, 楊立強(qiáng), 鄧軍, 等. 地面高精度磁法測(cè)量找尋金礦應(yīng)用例析[J]. 地球?qū)W報(bào), 1999,20(3): 294～301.

[10] 王亮, 張應(yīng)文, 龍超林, 等. 貴州中東部剩余重力異常與區(qū)域礦產(chǎn)分布關(guān)系[J]. 物探與化探, 2008, 32(2) :116～125.

[11] 王芳. 重磁勘探方法新技術(shù)[J]. 地質(zhì)與資源, 2004,13(3):184～186.

[12 ]彭朝暉, 張家奇, 等. 綜合地球物理方法在冀東鐵礦采空區(qū)勘查中的應(yīng)用[J]. 物探與化探,2007,31(4):354～357.

Delineation of the Wuding Fe-Cu Prospect Area by High-Precision Gravity and Magnetic Survey

LI Fu LIAO Guo-zhong
(Chengdu Center of Geological Survey, CGS, Chengdu 610081)

42 local gravity high anomalies, 41 gravity low anomalies with 5 gravity anomalous areas favorable ore-searching prospect areas are delineated by 1:50 000 gravity survey, and 86 magnetic anomalies (ΔT) with 4 favorable ore-searching prospect areas are delineated by 1:50 000 magnetic survey in the Wuding region. 61 fracture zones and Cu-Fe prospect areas based on geological, gravity survey and magnetic survey data are determined in the Wuding region.

high-precision magnetic survey; gravity survey; Fe-Cu deposit; Wuding

P631.1、2；P618.31、41

A

1006-0995（2014）04-0610-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2014.04.032

2013-06-08

云南武定地區(qū)鐵銅礦遠(yuǎn)景調(diào)查（編號(hào)：1212011120640）

李富（1980），男，四川遂寧人，碩士，工程師，從事應(yīng)用地球物理勘探工作