陜西小秦嶺巖漿巖地球物理特征

馬小雷

摘要：根據(jù)不同類型巖漿巖的巖石密度、磁性的不同，通過應(yīng)用RGIS軟件和Surfer軟件對(duì)重磁異常分離、延拓、求導(dǎo)及重、磁特征信息的復(fù)合處理等，研究了小秦嶺巖漿巖地球物理特征，結(jié)果表明：重磁反映巖漿巖帶所處的構(gòu)造單元部位、巖漿系列特征以及與礦帶的時(shí)空關(guān)系，由此可將小秦嶺劃分為4段不同的巖性巖漿巖。

關(guān)鍵詞：小秦嶺;巖漿巖;地球物理特征;重磁異常

中圖分類號(hào)：P631

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-9944（2014）12-0225-03

1引言

小秦嶺地區(qū)是我國(guó)最主要的鉬礦帶、重要的大型鉬礦分布區(qū)，是金、銀、鉬、鉛等多金屬礦重要產(chǎn)地，也是秦嶺成礦帶地質(zhì)研究、資源勘查的主要工作區(qū)之一。研究區(qū)位于東秦嶺鉬礦帶西緣，區(qū)內(nèi)巖漿巖十分發(fā)育，并且與該區(qū)鉬、金多金屬形成有關(guān)。因此，本文在前人的研究基礎(chǔ)之上，利用1∶20萬布格重力資料和1∶20萬航磁資料，結(jié)合地質(zhì)、鉆井和化探資料，分析了重磁異常的分布特征，討論了局部重力異常和局部磁異常分布與巖漿巖分布的規(guī)律。其結(jié)果可為下一步礦產(chǎn)詳查提供借鑒。

2地質(zhì)背景

本文研究范圍為藍(lán)田—華縣東南，華山山前大斷裂以南，鐵爐子—三要斷裂以北，東到陜西與河南交界的陜西省內(nèi)小秦嶺地區(qū)。蓋層由元古界和下古生界組成，第一蓋層是元古界長(zhǎng)城系中基性火山巖;第二蓋層是薊縣系的一套碳酸鹽巖;第三蓋層由震旦系和青白口系組成，巖性是碎屑巖;第四蓋層是寒武-奧陶系的一套碳酸鹽巖[1]。

受板塊邊緣深大斷裂和秦嶺造山帶長(zhǎng)期活動(dòng)的影響，研究區(qū)構(gòu)造形態(tài)復(fù)雜，斷裂、褶皺發(fā)育。區(qū)內(nèi)總體沿區(qū)域構(gòu)造線呈近東西和北東向展布，斷裂構(gòu)造主要為近東西向、北東向和北西向三組。該區(qū)經(jīng)歷多期巖漿活動(dòng)，從阜平期、熊耳期、晉寧期、加里東期以及印支—燕山期均有不同程度的巖漿活動(dòng)表現(xiàn)，巖漿巖比較發(fā)育（圖1），以中酸性為主，可分為3期：①前晉寧期黑云母角閃花崗巖;②晉寧期黑云母二長(zhǎng)混合花崗巖（9.99億年）;③燕山期黑云母花崗巖（1.08～1.30億年）[1]。

3地球物理背景

由于巖漿侵入和火山活動(dòng)強(qiáng)弱差異大，部分巖石產(chǎn)生變質(zhì)作用，在不同地區(qū)有不同的密度、磁性特征。在

圖1研究區(qū)巖漿巖分布

注：據(jù)陜西省1∶500000地質(zhì)圖，略有簡(jiǎn)化

前人研究的基礎(chǔ)上，本文通過對(duì)收集到的研究區(qū)物性資料進(jìn)行了系統(tǒng)整理，見表1和表2。

由表1、表2已有物性資料表明，小秦嶺內(nèi)巖漿巖的物性特征比較復(fù)雜，且時(shí)代不同存在著明顯差異。研究區(qū)印支期形成的巖漿巖磁性最低，燕山期次之，加里東期最高;巖漿巖一般從酸性到基性密度增加，磁性亦逐漸增大。超基性巖密度最大，可達(dá)2.98×103kg/m3;中性為2.70×103kg/m3，酸性巖一般為低密度（平均在2.60×103kg/m3）特征。在低于中性和基性0.10～0.20×103kg/m3數(shù)值的背景下，可引起重力低值異常。區(qū)內(nèi)巖石磁性不均勻，酸性巖在基性和中性巖的背景下，可形成與之規(guī)模的低值異常。如果這類侵入體較大時(shí)，能引起背景場(chǎng)波動(dòng)。

4地球物理特征

從上述巖石礦物特征出發(fā)，結(jié)合布格重力異常和航磁ΔT化極異常實(shí)際情況，通過運(yùn)用RGIS軟件和Surfer軟件對(duì)重磁數(shù)據(jù)的處理，得到布格重力剩余異常圖和航磁ΔT化極剩余異常圖（圖2），運(yùn)用相關(guān)場(chǎng)源地質(zhì)體性質(zhì)的重磁異常標(biāo)志識(shí)別[3]巖體類型。概括如下。

北部橋南—華縣—華陰一帶局部重力低與局部磁力低值帶（Ⅰ）：在橋南—華縣呈NE向展布，在華縣處折回，呈近EW向展布。該帶形成狹長(zhǎng)狀負(fù)重磁異常，為中—新生代沉積盆地具體反映，與已知渭河盆地北緣對(duì)應(yīng)。

厚鎮(zhèn)—瓜坡—潼關(guān)一帶局部重力高與局部磁力高值帶（Ⅱ）：其特征一般與鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)帶相關(guān)聯(lián)。局部重力高呈近NE向展布，重力高與航磁高值異常范圍吻合，且異常梯度陡、強(qiáng)度大、形態(tài)規(guī)整、規(guī)律明顯。通過地質(zhì)資料推測(cè)為出露的或淺部的基性—超基性巖體所引起。該帶內(nèi)有少部分重力異常梯度、幅值變化平緩，并伴隨復(fù)雜帶狀的變化弱磁異常，推測(cè)與中基性火山巖有關(guān)。

金堆城局部重力低值帶與局部磁力高低相間帶（Ⅲ）：在該帶西部，重力低于部分磁力高相對(duì)應(yīng)，出現(xiàn)以巖體為中心的等軸狀重力低和環(huán)形正磁異常，推測(cè)為多期次地殼重熔型酸性、中酸性花崗巖體的固有特征反映。該帶東部重力低對(duì)應(yīng)磁力低，出現(xiàn)為等軸狀重力低和正負(fù)交替的磁異常，推測(cè)為隱伏花崗巖體的具體反映。

黑龍口—保安—石坡局部重力高值帶與局部磁力高低相間帶（Ⅳ）：重力高與航磁高值異常范圍吻合，且異常梯度陡、強(qiáng)度大、形態(tài)規(guī)整時(shí)，推測(cè)多為出露的或淺部的基性-超基性巖體所引起。局部有重力高對(duì)應(yīng)與磁力低，推測(cè)為古老地層局部隆起引起。

洛南—景村局部重力低和局部磁力高低相間帶（Ⅴ）：在以局部重力低的背景下顯示出局部磁力高，且有較強(qiáng)磁異常而沒有明顯的重力異常，推測(cè)為酸性花崗巖因接觸變質(zhì)或后期的巖漿作用產(chǎn)生磁性礦物。局部有重力低對(duì)應(yīng)磁力低，且呈等軸狀重力低和正負(fù)交替的磁異常。推測(cè)為隱伏侵入巖體引起。

5構(gòu)造巖漿巖帶與巖漿系列的圈定

研究區(qū)位于陜西小秦嶺銳角三角地導(dǎo)礦斷裂的上盤，構(gòu)造活動(dòng)性質(zhì)較下盤強(qiáng)烈，受到區(qū)域上多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，形成近EW向和NE向構(gòu)造巖漿活動(dòng)隆起帶[4]。受東西向、北東向深大斷裂兩側(cè)控制不同的構(gòu)造格局并引起巖漿活動(dòng)，巖漿巖帶呈帶狀大致相互平行或交叉成群成段展布。自元古宙至中生代以來，在具有不同特征拉張裂陷和相對(duì)俯沖碰撞作用下，伴隨出現(xiàn)的多期次巖漿活動(dòng)的疊加產(chǎn)物。巖漿活動(dòng)通常會(huì)破壞原來地質(zhì)體的連續(xù)性，形成了密度、磁性及其他物理性質(zhì)在橫向和縱向上的差異，這些差異的變化必然在重磁異常上有所反映。而且重磁異常也會(huì)因結(jié)晶基底的凹凸變化、巖漿的侵入、破碎帶、礦床、巖性的突變引起突變，重磁異常的突然變化則形成重磁異常梯度帶。因此可以利用重磁異常特征來尋找構(gòu)造巖漿帶。現(xiàn)將重磁反映的巖漿巖帶，并結(jié)合地質(zhì)資料按其所處的構(gòu)造單元部位、巖漿系列特征劃分為4段（圖3）。endprint

圖3不同巖漿巖分布位置

華山基性—超基性巖段（Ⅰ）：控巖斷裂主要為華山西緣—山前斷裂，由厚鎮(zhèn)呈北東向至華縣折回東西向。本段巖漿活動(dòng)表現(xiàn)形式是火山巖建造，主要為中基性、基性、超基性巖石，組成太華群的一部分。晉寧期的花崗巖、混合花崗巖及花崗質(zhì)混合巖類，構(gòu)成太華群變質(zhì)核雜巖主體。高磁、高重組合異常特征清晰地反映出整個(gè)巖帶的分布，在潼關(guān)地區(qū)局部有中性、中基性巖分布，與已知的金礦床相對(duì)應(yīng)，這套巖層的產(chǎn)出為金、鉬多金屬礦成礦奠定了重要的地質(zhì)前提。

金堆城酸性-中酸性巖段（Ⅱ）：控巖斷裂主要為青崗坪—金堆城斷裂，呈北東向展布。本段巖漿活動(dòng)表現(xiàn)形式是呈多期次花崗巖類（中—酸性）侵入體產(chǎn)出，以燕山期侵入巖最發(fā)育，形成大面積的花崗巖基。高磁、低重組合和低磁低重組合異常特征清晰地反映出巖帶的分布，在金堆城地區(qū)的酸性、中酸性巖與已知鉬礦床相對(duì)應(yīng)。同樣，這套巖層的產(chǎn)出為金、鉬多金屬礦成礦奠定了重要的地質(zhì)前提。

黑龍口—保安—石坡中性—基性巖段（Ⅲ）：由金堆城斷裂、石門斷裂和鐵爐子—三要斷裂的交叉位置控制，本段巖漿活動(dòng)由秦嶺造山帶的活動(dòng)引起密度較大巖體侵入引起。地表所見巖體侵入于中元古代變質(zhì)巖系和古生代淺變質(zhì)巖中。高磁是在特定條件下，巖體富含磁鐵礦等磁性礦物或由于后期熱液作用在無磁性花崗巖接觸部位形成具有磁性的矽卡巖帶引起。因此，該套巖層具有很大勘探潛力。

景村酸性—中基性巖段（Ⅳ）：控巖斷裂主要為鐵爐子—三要斷裂，呈東西向展布。斷裂以北，位于元古代熊耳群，巖性以安山巖、安山玢巖為主的一套中基性巖漿巖，局部地段出露中基性—中酸性火山碎屑巖層。斷裂以南，巖性以印支—燕山期的花崗巖體為主，與大面積分布的陸殼重熔型中、酸性花崗巖區(qū)基本吻合。巖體規(guī)模較大，巖基出露地表，重磁組合異常具重低磁高特征。

6結(jié)論

綜上所述，小秦嶺巖漿活動(dòng)劇烈，巖漿巖相當(dāng)發(fā)育，具多期次和斷裂控制巖漿活動(dòng)以及巖漿巖分布的特點(diǎn)。總體上以深大斷裂為根，在深大斷裂兩側(cè)形成巖漿帶的展布。不同時(shí)代形成的巖性不一樣，巖性存在明顯差異，而且構(gòu)造巖漿帶及巖漿系列活動(dòng)、演化序列也不盡相同，但總體上具由超基性巖-基性巖向中酸性花崗巖發(fā)展演化、多期次、多序列的表現(xiàn)趨勢(shì)，并與區(qū)域構(gòu)造演化密切相關(guān)。

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