高精度磁測(cè)在青海都蘭縣希望溝銅礦找礦中的應(yīng)用

保善東，蔡生順，譚運(yùn)鴻，封建平

(1. 青海省地質(zhì)調(diào)查院，青海 西寧 810012； 2. 青海省青藏高原北部地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青海 西寧 810012)

研究區(qū)位于青海省都蘭縣察汗烏蘇河地區(qū)，地理坐標(biāo)為東經(jīng)98°36′53″～98°37′22″，北緯36°17′17″～36°18′56″。研究區(qū)開展的物探工作基本查明了研究區(qū)地球物理特征，特別是覆蓋研究區(qū)的1∶5萬地面高精度磁測(cè)工作成果，有效地推進(jìn)了一定深度范圍內(nèi)地質(zhì)體和構(gòu)造的解譯，在圈定了大批磁異常同時(shí)協(xié)助解決了部分基礎(chǔ)地質(zhì)問題，但依然存在一些問題，例如據(jù)前述磁異常找礦經(jīng)驗(yàn)分析，本次研究區(qū)內(nèi)M60、M56、M47-1、M47-2、M31號(hào)異常有較大找礦潛力，但未開展檢查，對(duì)這些異常的解釋評(píng)價(jià)不客觀，故本次運(yùn)用高精度磁法旨在解決該地區(qū)的一些地質(zhì)找礦問題。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

本次研究區(qū)位于都蘭縣察汗烏蘇河中上游地區(qū)，研究區(qū)大地構(gòu)造位置位于秦祁昆造山系之東昆侖弧盆系之祁漫塔格北坡—夏日哈巖漿弧，研究區(qū)主體處于該巖漿弧內(nèi)[1]。該巖漿弧是一個(gè)在早古生代受控于祁漫塔格—都蘭弧后洋盆的洋殼向北俯沖消減的一個(gè)多旋回復(fù)合巖漿弧帶。古元古代開始一直持續(xù)到中元古代地層總體呈裂解殘塊形式出露，早古生代在前寒武紀(jì)基底上發(fā)生拉伸，形成祁漫塔格群較厚的火山—沉積巖系，為一成熟的島弧[2]。晚古生代為穩(wěn)定型的海相—海陸交互相碎屑巖、碳酸鹽沉積，發(fā)育俯沖型花崗巖組合，至晚志留世發(fā)育有碰撞型強(qiáng)過鋁質(zhì)花崗巖。晚三疊世廣泛發(fā)育陸相安山巖—英安巖—流紋巖建造組合及高鉀花崗巖組合，具較典型的造山運(yùn)動(dòng)尾聲的后碰撞巖漿組合特征。

2 研究區(qū)地質(zhì)概況

2.1 地質(zhì)背景

研究區(qū)內(nèi)出露地層主要為晚三疊世鄂拉山組和白沙河組片麻巖巖段，鄂拉山組主要分布于該區(qū)中和南部，巖性主要為安山質(zhì)含角礫晶屑凝灰熔巖、英安質(zhì)角礫熔巖、英安質(zhì)玻屑晶屑凝灰熔巖、含角礫流紋質(zhì)晶屑巖屑熔結(jié)凝灰?guī)r，含角礫(集塊)流紋質(zhì)巖屑晶屑凝灰?guī)r。白沙河組片麻巖巖段主要分布在該區(qū)北部和西南角，巖性主要為灰色石榴石、二云二長片麻巖、黑云母二長片麻巖夾斜長角閃巖[3]。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)形成的侵入巖出露廣泛，出露面積占50%左右，可見印支期晚三疊世侵入巖和燕山期早侏羅世侵入巖，區(qū)內(nèi)脈巖極為發(fā)育，分布也比較廣泛，產(chǎn)出方向以北西向和北東向?yàn)橹鳎瑤r性為鉀長花崗巖、花崗閃長巖、二長花崗巖和斜長花崗巖。

2.2 物探特征

2.3 地球化學(xué)特征

3 巖石物性特征

本次物性標(biāo)本采集了136塊，磁性測(cè)定采用加拿大產(chǎn)ENVI-Pro質(zhì)子磁力儀，測(cè)定方位選用高斯第2位置，體積測(cè)量選用排水法[5-6]。物性標(biāo)本測(cè)定在野外工作結(jié)束前完成，采集磁物性標(biāo)本時(shí)，對(duì)區(qū)內(nèi)出露各類巖(礦)石進(jìn)行了系統(tǒng)的采集，特別注重于異常地段標(biāo)本。標(biāo)本磁物性統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

表1 察汗烏蘇河地區(qū)巖(礦)石磁物性統(tǒng)計(jì)結(jié)果

區(qū)內(nèi)出露的沉積巖地層主要為額拉山組地層，該地層一般顯示為無磁性或弱磁性，巖性主要為凝灰?guī)r，磁化率平均值為93×10-6×4 π·SI，地磁圖上通常顯示為大范圍跳躍狀的弱負(fù)磁異常。

研究區(qū)內(nèi)出露變質(zhì)巖地層主要為金水口巖群，巖性有片麻巖和斜長角閃巖，磁化率均值分別為88.2×10-6×4 π·SI、47.4×10-6×4 π·SI，為弱磁性。

區(qū)內(nèi)的中酸性侵入巖有鉀長花崗巖、斜長花崗巖、二長花崗巖、花崗閃長巖等，磁化率均值分別為69.3×10-6×4 π·SI、48.5×10-6×4 π·SI、139.2×10-6×4 π·SI、148.3×10-6×4 π·SI，均顯示為弱磁性。含磁性的花崗閃長巖磁化率均值為1 500.7×10-6×4 π·SI，在地磁圖上顯示為強(qiáng)磁異常，位于C6磁異常東側(cè)橄欖輝長巖接觸帶部位。

區(qū)內(nèi)出露的基性巖有輝長巖，磁化率均值為99.8×10-6×4 π·SI，顯示為弱磁性。

區(qū)內(nèi)的超基性巖脈巖性為橄欖輝長巖，磁化率均值為2 687.3×10-6×4 π·SI，剩余磁化強(qiáng)度均值為1 544.7×10-3A/m，顯示為強(qiáng)磁性。

4 磁異常特征

本次希望溝一帶運(yùn)用地面高精度磁法已完成12.8 km2面積測(cè)量工作，制作磁法異常的剖平圖、等值線圖，根據(jù)磁異常特征，結(jié)合地質(zhì)背景，初步圈定出10個(gè)磁異常，推測(cè)斷裂9條，磁異常編號(hào)為C1、C2……C10，斷裂編號(hào)為WF1……WF9(見圖1)。

圖1 希望溝1∶1萬磁法測(cè)量綜合平面簡況

4.1 磁異常解釋推斷

C3異常：位于工區(qū)中部C1磁異常東側(cè)、C4磁異常北側(cè)，長約500 m，寬約200 m，面積約為0.1 km2。異常北部出露巖石巖性主要為火山巖，南部出露巖石巖性主要為片麻巖，磁化率均值分別為93.7×10-6×4 π·SI、88.2×10-6×4 π·SI。

C4異常：位于工區(qū)中南部C3磁異常南側(cè)，長約600 m，寬約200 m，面積約為0.12 km2。異常西北部出露巖石主要巖性為片麻巖，東南部出露巖石主要巖性為花崗閃長巖，磁化率均值分別為88.2×10-6×4 π·SI、148.3×10-6×4 π·SI。

針對(duì)C6磁異常東側(cè)布設(shè)了1∶2 000地面高精度磁法剖面3條CP2-CP4，線距為100 m，點(diǎn)距5 m。

CP2剖面：該條磁法剖面顯示為4段磁異常。第1段位于264～274點(diǎn)，最大值為184.5 nT；第2段位于296～312點(diǎn)，最大值為507.2 nT；第3段位于322～330點(diǎn)，最大值為721.3 nT；第4段位于370～378點(diǎn)，最大值為319.6 nT。

CP3剖面：該條磁法剖面顯示為3段磁異常。第1段位于260～276點(diǎn)，最大值為682.3 nT；第2段位于298～314點(diǎn)，異常值介于-338.6～1 052.9 nT之間；第3段位于326～338點(diǎn)，最大值為473.2 nT。

CP4剖面：該條磁法剖面顯示為兩段磁異常。第1段位于294～312點(diǎn)，最大值為80.8 nT；第2段位于330～342點(diǎn)，最大值為473.2 nT。

通過CP2-CP4磁法剖面的平剖圖，可以推斷出南北兩個(gè)磁異常，異常向東部方向基本封閉，向西側(cè)有延伸。

通過對(duì)CP3線200～400點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行反演可以看出：分為3個(gè)磁性體，1號(hào)磁性體埋深約20 m左右，延伸約50 m，寬度30 m左右，磁化強(qiáng)度3 000×10-3A/m，形態(tài)似板狀體，走向呈近東西向，朝南緩傾；2號(hào)磁性體在地表出露，延伸約130 m，寬度10 m左右，磁化強(qiáng)度5 000×10-3A/m，形態(tài)為板狀體，走向呈近東西向，朝南陡傾；3號(hào)磁性體埋深約20 m，延伸約60 m，寬度30 m左右，磁化強(qiáng)度3 000×10-3A/m，形態(tài)似板狀體，走向呈近東西向，朝南緩傾。

C7異常：等值線圖上顯示異常呈北東西向條帶狀展布，剖平圖上顯示為以劇烈跳躍狀正、負(fù)異常相伴生，強(qiáng)度較強(qiáng)，梯度一般，異常幅值329 nT。異常部位出露巖石巖性主要為片麻巖，磁化率均值為88.2×10-6×4 π·SI。

針對(duì)C8磁異常中部布設(shè)了1∶2 000高精度磁法剖面CP5-CP6，線距為100 m，點(diǎn)距5 m。

CP5剖面：該條磁法剖面顯示為1段磁異常，位于278～298點(diǎn)，異常幅值介于-1 116.5～1 565.7 nT之間，異常規(guī)整，正負(fù)磁異常伴生。

CP6剖面：該條磁法剖面顯示為1段磁異常，位于286～304點(diǎn)，異常幅值介于-315.9～192.3 nT之間，異常規(guī)整，正負(fù)磁異常伴生。

從CP5-CP6磁法剖面的平剖圖來看，可以推斷出磁異常為正負(fù)伴生的磁異常，異常向東西兩個(gè)方向未封閉。通過對(duì)CP5線200～400點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行反演可以看出，磁性體在地表出露，延伸約130 m，寬度20 m左右，磁化強(qiáng)度6 000×10-3A/m，形態(tài)為板狀體，走向呈近東西向，朝南陡傾。

C10異常：異常區(qū)出露巖性主要為額拉山組火山碎屑巖，磁化率均值為93.7×10-6×4 π·SI，北東向斷裂WF4橫穿異常區(qū)，推測(cè)異常與中基性火山碎屑巖有關(guān)。

4.2 斷裂構(gòu)造解釋推斷

4.2.1 斷裂構(gòu)造特征

斷裂構(gòu)造在磁場(chǎng)上的特征主要表現(xiàn)在以下8種類型，各種類型劃定方法如下：不同磁場(chǎng)區(qū)的分界線，以不同磁場(chǎng)區(qū)的分界線位置作為斷裂位置；磁異常梯級(jí)帶，以磁異常梯級(jí)帶中間線為斷裂位置；線性磁異常帶，以線性磁異常帶的中間線為斷裂位置；磁異常突變帶，以磁異常突變帶為斷裂位置；磁異常錯(cuò)動(dòng)帶，以磁異常錯(cuò)動(dòng)位置為斷裂位置；雁行狀異常帶，以磁異常北側(cè)拐點(diǎn)連線作為斷裂位置；放射狀的磁異常帶組，以線性異常帶的中間線作為斷裂位置。

4.2.2 斷裂推斷解釋

WF1：位于工區(qū)中北部，走向?yàn)楸蔽飨?，橫穿C2磁異常中部，長度約1.2 km，該斷裂異常特征表現(xiàn)為線性的磁異常帶；出露的地層為白沙河組片麻巖巖段，上延100 m后異常特征消失，說明規(guī)模較小。

WF2：位于工區(qū)中部西側(cè)，走向?yàn)榻鼥|西向，橫穿C1、C3磁異常，區(qū)內(nèi)長度約2.1 km，向西北WF3截?cái)?。該斷裂東段異常特征表現(xiàn)為線性的磁異常帶，西段異常特征為磁異常的梯級(jí)帶，西側(cè)出露超基性巖體，東側(cè)為巖體的接觸部位。

WF3：位于工區(qū)中部，走向東側(cè)為北東向，中部位近東西向，西側(cè)為北西向，橫穿C6、C7、C8磁異常，西側(cè)為C1、C5磁異常分界線，區(qū)內(nèi)長度約4.9 km。該斷裂被WF8、WF9斷裂錯(cuò)斷，異常特征總體表現(xiàn)為磁異常的梯級(jí)帶，西側(cè)位于巖體的接觸部位，東側(cè)出露白沙河組片麻巖巖段地層，上延一定深度后異常仍然明顯，為區(qū)內(nèi)較為重要的構(gòu)造。

WF4：位于工區(qū)南側(cè)，走向?yàn)楸蔽飨颍瑱M穿C5、C10磁異常，區(qū)內(nèi)長度約3.3 km。該斷裂被WF9斷裂錯(cuò)斷，西段異常特征表現(xiàn)為磁異常的梯級(jí)帶，東段異常特征表現(xiàn)為線性的磁異常帶，與地質(zhì)調(diào)查劃分的F4斷裂較為吻合，但其在分布位置上與地質(zhì)上結(jié)果有一定差異，主要可能是磁測(cè)資料所反映的為地下綜合信息特征，為不同層面的地質(zhì)信息。

WF5：位于工區(qū)西側(cè)，走向?yàn)楸蔽飨?，橫穿C5磁異常，長度約1.9 km。異常特征表現(xiàn)為磁異常的梯級(jí)帶，出露鄂拉山組第2巖段地層，與地質(zhì)調(diào)查劃分的F5斷裂較為吻合，規(guī)模較小。

WF6：位于工區(qū)西側(cè)，走向?yàn)榻鼥|西向，橫穿C9磁異常，被WF5斷裂截?cái)?，長度約1.6 km。

WF7：位于工區(qū)西側(cè)，走向?yàn)楸蔽飨?，橫穿C9磁異常，長度約0.8 km。

WF8：位于工區(qū)中部，走向?yàn)楸蔽飨颍摂嗔彦e(cuò)斷WF3斷裂，長度約0.5 km。

WF9：位于工區(qū)中東部，走向?yàn)楸睎|向，該斷裂錯(cuò)斷WF3、WF4斷裂，長度約1.7 km。

4.3 高精度磁測(cè)找礦標(biāo)志的建立

物探找礦的標(biāo)志的建立是在充分結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)背景、地球化學(xué)特征、地表地下工程的資料的成果進(jìn)行套合分析的基礎(chǔ)上。根據(jù)在研究區(qū)開展的異常查證工作和前人的地質(zhì)、地球化學(xué)以及地表地下工程資料，本次研究認(rèn)為高精度磁測(cè)找礦標(biāo)志至少有以下兩個(gè)方面。

1)地磁異常尤其正異常幅值達(dá)到329 nT以上并與激電異常幅值達(dá)到2.5%以上的地段是成礦的有利部位，并與超基性巖套合較好的地段為深部成礦的有利區(qū)段。

2)地磁異常具有鋸齒狀跳躍的部位結(jié)合激電異常幅值在2.0%以上的地段與地表黃鐵礦化硅化構(gòu)造角礫巖套合較好的地段是成礦的有利區(qū)段。

5 結(jié) 語

為了研究地面高精度磁法在早期地質(zhì)找礦中的應(yīng)用，本次研究選取了青海省都蘭縣希望溝一帶為研究區(qū)，通過大比例尺的磁法測(cè)量工作，在研究區(qū)圈定了磁異常10處，并且對(duì)隱伏斷裂進(jìn)行了解譯推斷，建立了高精度磁測(cè)的找礦標(biāo)志，為后續(xù)在該地區(qū)的找礦突破提供物探支撐。