高精度磁法在阿圖什市薩色布拉克鋅多金屬礦化分布中應用

邢春輝 張雅芳 王威 杜曉飛

（①新疆維吾爾自治區(qū)人民政府國家305項目辦公室 烏魯木齊 830000 ②新疆自然資源與生態(tài)環(huán)境研究中心 烏魯木齊 830000 ③新疆地質(zhì)礦產(chǎn)科技開發(fā)公司 烏魯木齊 830000）

1 引言

塔里木板塊北緣活動帶南天山晚古生代陸緣盆地，成工作區(qū)劃屬南天山Au、Pb、Zn、Cu、Sn、Sb、Al、Hg、稀有、稀土金屬、寶石成礦帶的一部分。區(qū)域上以內(nèi)生的有色金屬銅、鉛、鋅遠景最大，其次為稀有金屬（鉬、錫）及稀土（釔、鐿、鈰、鑭）礦產(chǎn)；成礦最有利的地區(qū)為堿性花崗巖體的外接觸帶及過渡型二疊系地層分布區(qū)；礦床成因類型主要為接觸變質(zhì)的矽卡巖型，其他有受斷裂控制的高-中溫熱液脈狀型；區(qū)域內(nèi)地質(zhì)、構(gòu)造特征和成礦地質(zhì)背景條件研究程度低，對已知礦床、礦點、礦化點的成因類型及控礦因素的研究，應當應用新的成礦理論加以重新認識。在全面收集和研究薩色布拉克地區(qū)及外圍地質(zhì)礦產(chǎn)、物探、化探、遙感和科研資料的基礎(chǔ)上，以新的成礦理論為指導，采用新技術(shù)、新方法，對薩色布拉克地區(qū)及外圍開展礦產(chǎn)調(diào)查評價，利用1:1萬高精度磁法測量方法，大致了解花崗巖的形態(tài)及分布范圍，初步查明花崗巖與地層接觸帶礦化分布范圍及深部變化特征，了解控礦斷裂形態(tài)、走向及規(guī)模，為進一步評價工作提供物探依據(jù)。

2 區(qū)域地質(zhì)特征

區(qū)域地層由基底與蓋層組成。基底由一套中-深變質(zhì)巖組成，巖性為綠片巖、藍閃石片巖夾石英巖和磁鐵礦薄層，在工作區(qū)附近并無出露；蓋層由早古生代和晚古生代地層組成，從寒武系至二疊系出露基本齊全，厚度不大，層位穩(wěn)定，屬淺海陸棚相沉積。由老至新主要有下奧陶統(tǒng)丘里塔格群（O1ql）、中奧陶統(tǒng)薩爾干群（O2sr）、志留系為柯坪塔格群（Skp）、泥盆系沙拉依姆群、坦蓋塔爾組、上石炭統(tǒng)康克林群、下石炭統(tǒng)巴什索貢組和中石炭統(tǒng)別根他烏組、下二疊統(tǒng)別良金群（P1bl、上二疊統(tǒng)庫鐵熱克群（P2kt）。

區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育，僅見面積較小的堿性花崗巖，構(gòu)造未見明顯斷裂，僅沿地層走向可見波狀扭曲變形。區(qū)內(nèi)地層普遍遭受了較強的熱接觸變質(zhì)作用、接觸交代變質(zhì)作用，局部可能還疊加有動力變質(zhì)作用。區(qū)內(nèi)圍巖蝕變主要表現(xiàn)為：矽卡巖化、角巖化、方解石化、磁鐵礦化、褐鐵礦化、透閃石化及少量孔雀石化、綠泥石化綠簾石化。各種礦化在礦化帶兩側(cè)較為明顯。

3 方法選擇

針對區(qū)內(nèi)第四系覆蓋較大，綜合重力、磁法、電法等方法實驗的基礎(chǔ)上，選擇較為本地區(qū)適用的高精度磁法測量方法組合對薩色布拉克開展工作。磁法工作使用GSM-19W連續(xù)測量質(zhì)子磁力儀，使探頭間距離保持在20m以上，使用儀器同時作秒級同步日變觀測，每20秒讀取一次讀數(shù)，取100個左右的觀測值來計算每臺儀器的噪聲均方根的值S，要求每臺投入使用的儀器其噪聲誤差小于2.0nT。對參與磁法工作的3臺磁力儀進行了系統(tǒng)的性能測定，主要包括主機一致性、探頭一致性、噪聲水平和性能一致性校驗等。各項結(jié)果均優(yōu)于設計和規(guī)范要求，說明此次磁法工作結(jié)果可靠。

圖1 區(qū)域地質(zhì)圖

本次在工作區(qū)地球物理磁法測量總體為了體現(xiàn)測量結(jié)果的可靠，設計為1:1萬高精度測量，線距為100m，點距20m，手持GPS必須經(jīng)過工區(qū)的已知點校準過才能使用，工作過程中，觀測人員嚴格執(zhí)行“去磁”要求，遇到磁性干擾要避開。

4 地球物理特征

薩色布拉克在阿圖什市哈拉峻鄉(xiāng)附近，離邊境線較近。并不能完整的看到航磁在工區(qū)內(nèi)的顯示，但是能推斷出工區(qū)以大面積分布的正磁異常為特征，正異常強度一般為O～150 nT，最高250 nT，主要反映了二疊紀和石炭紀花崗巖、正常砂巖、硅質(zhì)巖的磁場特征；局部有較弱的負磁異常，負異常強度一般為-50～-250 nT，最高達-390 nT，主要由古近系泥巖、砂巖，及第四系砂礫巖組成。石榴石矽卡巖（SK）是工作區(qū)的含礦層位,薩色布拉克鋅礦床就產(chǎn)于石榴石矽卡巖（SK）中，礦床成因類型為產(chǎn)于矽卡巖化細碎屑巖中的矽卡巖型礦床。

矽卡巖具有一定的磁性特征，磁化率常見值K=332×10-64πSI,變化范圍K=（145～774）×10-64πSI。剩磁Jr=86×10-3A/M，Jr變化范圍Jr=（63～164）×10-3A/M，區(qū)內(nèi)實測表現(xiàn)并不明顯。砂礫巖、泥巖、粉砂巖等巖體磁性較微弱和較弱，因此一般表現(xiàn)為低負平穩(wěn)或低負波動磁場特征。矽卡巖具有中電阻率、高極化率的特征，工作區(qū)內(nèi)高磁、中電阻、高極化異常為主要礦致異常。物性見表1、表2。

5 地球物理異常特征

通過磁法高精度測量工作，根據(jù)磁場分布特征，將鐵可熱克喬克區(qū)磁異常值-67～81nT位于東北部反映了二疊系平頂山組灰黑色硅質(zhì)巖；徹依布拉克區(qū)位于工作區(qū)南部，磁異常值30～110nT，反映了二疊紀的灰?guī)r、硅質(zhì)巖。薩克布拉克區(qū)屬于古近系、第四系的泥巖和砂巖。

從化極前后對比可以得出整個工區(qū)整體變化不大。整體呈東北高，西南低的，從等值線磁場變化規(guī)律，根據(jù)變化特征劃分為3個區(qū)C-I、C-II、C-III，其中C-I為負磁異常區(qū)，C-II為過渡場區(qū)，C-III為正磁異常區(qū)。從3個區(qū)磁場等值線變化處相對密集可以大致反映出不同巖石磁性變化特征。C-I區(qū)位于工區(qū)的東北處，整體處于負磁區(qū)?！鱐值在-67nT～30nT之間；總體磁場變化不大，其中包括2處正磁異常。C-II位于工區(qū)中部，負磁正磁都有，△T值在-10nT～14nT之間；總體磁場變化不大，層次較為分明。C-III位于工區(qū)的西南角，整體為正磁異常區(qū),呈階梯狀，層次較為分明，△T值在22nT～81nT，總體磁場變化不大。結(jié)合地質(zhì)圖來看，從ΔT等值線圖可以看出，1區(qū)位于工作區(qū)東北部，對應的地質(zhì)特征為二疊系巴立克立克組灰色砂巖、硅質(zhì)巖，由物性標本磁性參數(shù)可知砂巖的磁性要略強于硅質(zhì)巖；2區(qū)位于工作區(qū)中部，對應的地質(zhì)體主要是二疊系巴立克立克組砂巖，3區(qū)位于工作區(qū)西南部，對應的地質(zhì)體主要是二疊系巴立克立克組砂巖，總體上三者磁場強度相差不大。

表1 新疆阿圖什市薩色布拉克鋅礦地區(qū)巖（礦）石電性參數(shù)表

表2 新疆阿圖什市薩色布拉克鋅礦普-詳查地區(qū)巖（礦）石磁化率參數(shù)表

6 結(jié)論

圖2 薩色布拉克化極后剩磁異常（a）及化極后斷層推斷平面圖（b）

根據(jù)收集地質(zhì)資料投影后(圖2)，①編號為F-1區(qū)域性斷層主要位于正場區(qū)和負場區(qū)界面上從工區(qū)穿過，分割了工區(qū)的正負場，斷裂北側(cè)大部分其整體磁性為負場區(qū)，斷裂南側(cè)大部分整體磁性為正場區(qū)。由此可以推斷出磁場總體為F-1斷裂控制。②從圖2上看F-3附近磁測等值線局部褶皺彎曲南北走向分割了工區(qū)北部的正負場，并且從礦化點的分布來看，南部礦化點幾乎位于F-2右側(cè)以及F-3兩側(cè)。由此推斷出礦化點是由南部走向的斷裂帶所控制，結(jié)合地質(zhì)圖來看F-2可推斷出西南部有隱伏巖體。受隱伏巖體侵入作用南部地區(qū)發(fā)生蝕變，使巖石磁性升高，由磁法工作結(jié)合地質(zhì)圖又推斷出CF-1和CF-2兩條斷層。

綜上所述，高精度磁法在薩色布拉克區(qū)效果較好，方法可靠。初步查明花崗巖與地層接觸帶礦化分布范圍及深部變化特征，了解控礦斷裂形態(tài)、走向及規(guī)模，為進一步深部找礦評價等工作提供物探依據(jù)。