績溪上金山鎢礦重磁與鎢異常特征及找礦意義

張恩厚，向娣寶

（華東冶金地質勘查局物探隊， 安徽蕪湖 241004）

0 引言

績溪上金山鎢礦位于績溪縣境內，距績溪縣城北西約20km，屬于高山峻嶺地區(qū)，地質工作程度較低。上世紀80年代華東冶金地質勘查局物探隊在皖南地區(qū)進行1∶5萬水系沉積物地化測量工作，在區(qū)內發(fā)現(xiàn)零星的鎢鉬異常；2008年～2015年在該地區(qū)開展找礦工作，通過重磁、土壤化探工作，圈出重磁、鎢異常區(qū)域，經勘探，在景陽-葉家發(fā)現(xiàn)中型鎢礦，成礦類型為石英脈型白鎢礦床，在磨盤尖發(fā)現(xiàn)大型鎢礦，成礦類型為層控矽卡巖型白鎢礦床，在一個區(qū)域內發(fā)現(xiàn)成因類型不同的兩個鎢礦，不同礦床所對應的重磁、鎢元素異常特征各異。本文通過對景陽-葉家礦段鎢礦和磨盤尖礦段鎢礦的重磁、鎢異常特征分別介紹，闡述不同類型鎢礦所產生的物化探異常特征，根據物化探異常差異特征，為本地區(qū)尋找不同類型鎢礦提供借鑒作用。

1 區(qū)域地質及礦床地質概況

研究區(qū)位于下?lián)P子臺坳的皖南褶斷帶與皖浙褶斷帶交匯處，處于績溪復式背斜褶皺帶中百川向斜南段，旌德大斷裂之南端(圖1高甲斷裂)，其北部及北東部被旌德巖體包圍。區(qū)內分布上金山巖體，巖體巖性為花崗閃長巖。

出露地層為鎮(zhèn)頭組，休寧組，雷公塢組。鎮(zhèn)頭組巖性為砂巖，休寧組下、中段巖性主要為粉砂巖，上段巖性主要為粉砂巖、含鈣質粉砂巖，雷公塢組巖性主要為厚層凝灰?guī)r、泥巖。區(qū)內斷裂發(fā)育，斷裂破壞分割百川向斜，構成了大塢尖向斜和磨盤尖向斜，核部地層為雷公塢組(圖1)。

區(qū)內含景陽-葉家和磨盤尖兩個礦段。景陽-葉家礦段位于上金山巖體西側，礦體主要賦存于大塢尖向斜北翼休寧組中段上部粉砂巖、泥質粉砂巖的構造裂隙中，以含白鎢礦石英細脈帶或石英脈形式出現(xiàn)，圍巖硅化強烈。圈出主要礦體3個，平均厚度1m左右，走向長分別為1140m、300m、701m，傾向延深平均分別為306m、429m、150m，礦體賦存標高在+254m至+891m區(qū)間。全礦段WO3平均品位為0.38%。礦石礦物主要為白鎢礦，脈石礦物主要為石英。礦石構造類型主要為細脈狀構造。

磨盤尖礦段位于上金山巖體東側，礦體主要賦存于磨盤尖向斜休寧組上段上部，主要賦礦巖性為含鈣質粉砂巖。圈定主要礦體3個，平均厚度在3m左右，呈層狀產出，嚴格受控于地層，產狀與地層產狀一致，礦體走向長分別為2015m、1110m、1500m，沿傾向延深平均長度分別為891m、325m、552m，礦體賦存標高在+105m至+917m區(qū)間。全礦段WO3平均品位為0.264%。礦石類型為矽卡巖型鎢礦，礦石礦物主要為白鎢礦，脈石礦物主要為石榴石、透輝石、石英。礦石構造類型以浸染狀、網脈狀構造為主。

圖1 研究區(qū)鎢異常及地質平面圖Figure 1.Tungsten anomalies and geological plan of the surveyed area

2 重磁異常特征

2.1 重、磁物性參數特征

研究區(qū)所在區(qū)域的地層主要有薊縣系、青白口系、南華系、震旦系、寒武系、奧陶系和志留系，出露地層巖性主要為灰?guī)r、砂巖，巖體主要為花崗閃長巖，礦體主要為鎢礦。皖南地區(qū)常規(guī)巖石密度和查區(qū)鎢礦石密度見表1。

表1 巖石密度統(tǒng)計表Table 1.Statistics of densities of rocks

從表中看出，灰?guī)r密度高于砂巖密度，灰?guī)r地層分布區(qū)產生高重力異常，花崗閃長巖密度低于前震旦紀地層平均密度，規(guī)模較大的花崗閃長巖分布在前震旦紀地層中能夠產生低重力異常，鎢礦石密度最高，一定規(guī)模鎢礦分布地區(qū)能夠產生明顯重力異常。

查區(qū)內測得的巖石磁性參數分別為：灰?guī)r，磁化率平均值為58.6×10-6×4π·SI（к），剩磁平均值為48.6×10-3（A/m）；砂巖，磁化率平均值為54.8×10-6×4π·SI（к），剩磁平均值為32.7×10-3（A/m）；花崗閃長巖，磁化率平均值為204.8×10-6×4π·SI（к），剩磁平均值為182.4×10-3（A/m）。很明顯，灰?guī)r、砂巖磁性弱，花崗閃長巖磁性相對較強，能夠產生磁異常。

2.2 重力異常特征

在區(qū)域重力△g異常平面圖(圖2)中，百川向斜核部地層為寒武系灰?guī)r，灰?guī)r密度相對較高，核部表現(xiàn)為高重力異常區(qū)。志留系和震旦系砂巖密度較低，因此在金竹千和洪坑以南地區(qū)表現(xiàn)為低重力異常。區(qū)內受構造-巖漿活動以及鎢礦化影響，重力異常曲線扭曲多，進而形成一些局部重力異常，其中高甲、磨盤尖為局部負重力異常區(qū)，對比查區(qū)地質背景，系花崗閃長巖巖體引起。在磨盤尖負重力異常區(qū)中出現(xiàn)相對正異常區(qū)，呈圓形分布，與磨盤尖矽卡巖型鎢礦體產出部位相對應，為此采取中國地質大學重磁正反演程序對磨盤尖礦段L3勘探線進行重力異常正演計算，計算鎢礦體剩余重力異常，取剩余密度σ=0.36(g∕c m3)，計算結果表明在鎢礦體上方產生明顯的剩余重力異常(圖2右)，因此磨盤尖負重力異常區(qū)中的局部正異常為鎢礦體引起，說明了較大規(guī)模的層控型鎢礦能夠引起明顯局部高重力異常。

2.3 磁異常特征

在1∶20萬區(qū)域化極航磁異常圖(圖3)中，異常中心位于高甲—洪川一帶，呈圓形，最大場值超過180nT，航磁異常分別向東沿高甲—七都方向及向南沿金坑方向凸起，異常低緩，對比地質資料區(qū)域航磁異常系旌德巖體引起。查區(qū)位于航磁異常東向凸起磁異常部位之南側，是大型巖漿源邊緣靠中心部位，也是侵入巖體與圍巖接觸部位，屬內生金屬礦產的成礦有利部位。

圖2 區(qū)域地質、重力異常平面圖及L3線正演重力異常曲線圖Figure 2.Plan of regional geology and gravity anomaly and profile L3 forward gravity anomaly curve

圖3 區(qū)域地質、航磁異常平面圖Figure 3.Plan of regional geology and aeromagnetic anomalies

在1∶5萬航磁異常圖(圖3)中，磁異常中心位于高甲一帶，穿過查區(qū)北西角有1條北東向異常梯度帶，反映了旌德大斷裂存在。異常梯度帶在查區(qū)北西部呈波浪形扭曲，形成局部高值磁異常凸起，反映了巖體的尖狀凸起，說明沿旌德大斷裂有強烈的巖漿侵入作用，為成礦活動提供了物質和能量來源。區(qū)內磨盤尖—大塢尖及其南東部航磁異常低，無明顯磁異常。

地面磁測工作在兩個礦段圈定的磁異常呈現(xiàn)不同特征。景陽—葉家礦段△T化極平面圖上分布4個磁異常C1、C2、C3、C4（圖4），C1異常位于查區(qū)西部，零值線圈定的異常范圍占據測區(qū)大部，近似半圓狀，向東沿葉家方向局部凸起，向西南方向未閉合，南側場值高，極值120nT，向北異常逐漸變?yōu)榈途?。C2、C3、C4異常范圍小，圍繞C1異常外圍分布；C2位于查區(qū)北西角，異常未封閉；C3位于北東角，呈橢圓狀，極值30nT；C4位于東部，未閉合，極值106nT。經驗證C1、C3、C4為隱伏巖體引起。對△T化極磁異常進行二維小波多尺度處理，對磁異常進行不同尺度分割，反映不同深度上磁異常特征，階數越大，磁異常反映深度越大。一階逼近圖反映濾去淺部磁性體異常后的異常，異常曲線變得光滑，一階逼近圖上C2異常與C1融合，二階逼近圖上C3異常消失，在C1異常上有凸起異常顯現(xiàn)，C4異常與C1異常相連趨勢明顯，三階逼近圖上C4異常消失，通過不同尺度分解處理，推測引起C2、C3、C4異常的巖體與引起C1異常的巖體相連，4個異常之間負異?？赡転閹r體之間凹陷造成。

磨盤尖礦段△T化極后，磁場值由西向東逐漸降低，C5異常呈橢圓狀，長軸走向呈北西向，極值430nT，為上金山巖體向東側伏引起。中北部磁場變化平緩，磁異常等值線近似平行，與向斜核部對應，中南部磁異常受上金山巖體向東側伏影響，異常曲線扭曲。東部沿山腳底—外筍一帶，為北北東向低值異常帶，最低值為-958nT，與向斜轉折端對應。對△T化極磁異常二維小波處理，一階逼近圖顯示C5向東南方向延伸凸起，反映巖體向東南方向延伸，二階逼近圖反映深部磁異常特征，C5仍然存在，其東南方向凸起消失，中部磁場變化平緩，磁異常等值線平行，濾去淺部磁性體干擾后，東部負磁異常更加清晰(圖5)。

圖4 景陽-葉家礦段△T化極及二維小波多尺度平面圖Figure 4.Plan of Reduction-to-the-pole△T and 2-D wavelet multiscale analysis for the Jingyang-Yejia ore section

圖5 磨盤尖礦段△T化極及二維小波多尺度平面圖Figure 5.Plan of Reduction-to-the-pole△T and 2-D wavelet multiscale analysis for the Mopanjian ore section

圖6 查區(qū)土壤測量地球化學異常圖Figure 6.Geochemical anomalies of soil in the surveyed area

3 化探異常特征

1∶20萬區(qū)域化探鎢異常分布在區(qū)內上金山巖體西側，呈橢圓形，東側未見鎢異常(圖6)。在1∶2.5萬土壤地化異常圖上有兩個主要鎢異常，分布位于上金山巖體東西兩側(圖6)，西側鎢異常主要位于景陽—葉家一帶，異常呈“＞”字型分布，連續(xù)性好，規(guī)模大，強度高，三級濃度分帶清晰，峰值156μg/g，均值 29.15μg/g，中帶呈北東向展布。東側鎢異常主要位于白云尖—上金山一帶，位于上金山巖體與圍巖接觸帶附近，異常呈南北向分布，規(guī)模大，強度高，三級濃度分帶清 晰 ，峰 值 155μg/g，均 值25.52μg/g。在磨盤尖向斜翼部邊緣地區(qū)，由于剝蝕作用，部分礦化地層出露地表，出現(xiàn)了鎢、鉬、鉍異常，向斜核部地區(qū)，雷公塢組中含泥質巖系巖性致密，對礦液向上運移起到隔擋作用，形成屏蔽層，有利于在下部地層中富集成礦，因此在地表未出現(xiàn)鎢異常。

4 物化探異常綜合特征及驗證

研究區(qū)景陽—葉家礦段鎢異常外帶呈“＞”形包圍C1異常，鎢異常內帶分布于局部磁異常之上，出現(xiàn)鎢、磁異常套合同現(xiàn)特征。L2勘探線成果表明磁異常為巖體引起，鎢異常為鎢礦引起，鎢礦脈主要產于巖體頂部外接觸帶中；在C3和C4磁異常區(qū)間發(fā)育鎢異常內帶，經L3勘探線驗證磁異常為巖體引起，磁異常之間低磁異常為巖體下凹所致，鎢異常內帶為鎢礦引起，含白鎢礦石英脈產出在巖體凹陷部位的外接觸帶中(圖7)。

磨盤尖礦段鎢礦上方很少或沒有鎢異常，僅在礦體周邊出露的礦化地層有鎢異常分布，礦體上方磁場變化平緩，沒有明顯磁異常，重力異常明顯?？碧奖砻髂ケP尖礦為層控矽卡巖型白鎢礦，礦體上覆巖層致密，礦體及其圍巖為微磁或無磁，礦體密度高，因此磨盤尖礦段鎢礦上重力異常明顯，重力異常邊部常有鎢異常出現(xiàn)(圖2、圖5、圖6)。

圖7 L2線地質及L3線磁、地質綜合剖面Figure 7.Geological profile L2，geological profile L3 and magnetic profile L3

5 結論

研究區(qū)內兩個礦段礦體圍巖巖性差異較大，由此形成不同類型的鎢礦，兩礦段礦體、關聯(lián)的巖體和地層所引起的物化探異常特征各不相同。

景陽-葉家礦段鎢礦為熱液型脈狀礦，礦體賦存于地層巖石裂隙中，分布相對較分散，成礦熱液運移相對較遠且分散，故鎢元素異常發(fā)育，規(guī)模大、強度高，且鉬、鉍等元素異常顯著。規(guī)模較大的磁異常為深部巖基反映，在其上或周邊分布的局部磁異常，主要是巖漿入侵地層中形成的隆起所致，巖體隆起區(qū)是熱液型成礦有利區(qū)域，因此鎢、磁異常相伴而生。鎢、磁異常同現(xiàn)是本區(qū)域尋找熱液型脈狀鎢礦的前提條件。

磨盤尖礦段為層控矽卡巖型鎢礦，礦體呈層狀或似層狀，礦體連續(xù)性好，密度高，在礦體上方呈現(xiàn)局部高重力異常，鎢元素異常在礦體上方不發(fā)育，在礦體外側區(qū)域相對較發(fā)育，因此局部高重力異常和重力異常邊部鎢異常經常伴生是本區(qū)域尋找層控矽卡巖型鎢礦的良好標志。