重磁方法在紅井子地區C5—3航磁異常查證中的應用

鐘仕誠　楊鏡明　苗辰若　高曉偉

【摘 要】以C5-3航磁異常的基本特征為依據，結合區域地質情況，推斷航磁異常的成因。通過地面高精度磁測和重力測量方法對航磁異常進行了查證。在異常解釋過程中利用了地面高精度磁測和重力測量數據進行2.5D重磁聯合反演，對C5-3異常進行定性到定量的解釋，指導驗證鉆孔的布設并最終查明航磁異常的成因。

【關鍵詞】航磁異常查證；地面高精度磁測；重力測量

【Abstract】Based on the basic characteristics of C5-3 aeromagnetic anomalies and the regional geological conditions， the causes of the aeromagnetic anomalies are deduced. The abnormal interpretation process by using the ground joint inversion of gravity and magnetic 2.5D of high precision magnetic and gravity measurement data of each anomaly of qualitative to quantitative interpretation， guidance and layout verification drilling to finally find out the causes of aeromagnetic anomaly.

【Key words】Aeromagnetic anomalies； Ground high precision magnetic survey； Gravity survey

0 引言

航磁測量與地面磁測相比具有較高的測量效率，且不受水域、森林、沼澤、沙漠和高山的限制。同時由于飛行是在距地表一定的高度進行的，從而減弱了地表磁性不均勻體的影響，能夠更加清楚地反映出深部地質體的磁場特征[1]。

近年來，“大面積高精度航磁測量+地面異常查證”的找礦模式被越來越廣泛的應用，這極大的提高了找礦的目的性和效率[2]。本文以新疆巴里坤縣紅井子地區C5-3航磁異常查證為例，介紹了航磁異常查證的過程及結論。選擇地面高精度磁測為主，重力剖面測量為輔的查證手段，推斷解釋了航磁異常的成因，給鉆孔的布設提供了依據，最后，由鉆孔來驗證[3]。

1 地質及地球物理概況

1.1 查證區地質概況

C5-3航磁異常查證區位于新疆巴里坤縣西側紅井子一帶，區內出露地層主要為石炭系地層，包括下石炭統托斯巴斯陶組（C1ts），主要分布在查證區北部，呈東西向展布。上石炭統紅井子組（C2h），主要分布于查證區中部，紅井子斷裂南部，近東西向展布。上石炭統孔雀屏組（C2kq），分布于研究區北部紅井子斷裂以北，呈東西向展布，平行不整合覆于下石炭統托斯巴斯陶組之上。各個地層主要巖性如表1所示。

查證區內侵入巖主要有早三疊世二長花崗巖，沿紅井子斷裂兩側分布；晚二疊世輝長巖，分布于紅井子斷裂北部，塊狀分布，呈東西向展布。

區內斷裂構造較為發育，主要斷裂有兩條，一是紅井子斷裂，位于查證區中部，呈東西向展布，是區內最主要、規模最大的斷裂構造。紅井子斷裂為一高角度正斷層，南傾，傾角80°左右，具脆-韌性斷裂構造性質。二是一條與紅井子斷裂平行的斷裂，南傾，傾角70°左右。

1.2 查證區地球物理概況

區域布格重力場的有序分布與地下物質的平均密度密切相關，梯度帶表征了構造帶特征[4]。根據1：25萬區域布格重力場，C5-3航磁異常查證區位于重力梯度帶變化最大部位，與紅井子斷裂的特征較為吻合。

查證區內主要密度差異存在于中基性輝長巖侵入體和其他地層及酸性花崗巖侵入體之間，密度差異可達0.3g/cm3。區內主要巖性密度統計如表2所示。

C5-3航磁異常在平面上特征為南部為正磁異常，呈現出不規則的橢圓狀等值線束，北部為負磁異常，且呈現出多個不規則的橢圓狀等值線束；在剖面上：磁曲線呈現出“南大正、北大負”的特征，且“南大正”段有拖曳現象，據此分析磁異常體向南傾；異常體反映了輝長巖體的特征。C5-3航磁異常平面及剖面特征如圖2、圖3所示。

查證區內出露石炭系地層所含碎屑巖類屬微弱磁性或無磁性巖石，可形成穩定的磁場背景場。花崗巖具有中等磁性，磁化率值在n×102（4π×10-6SI），輝長巖具有高磁性，磁化率值在n×103（4π×10-6SI），具備形成大規模磁異常的物性條件。區內主要巖石磁化率統計如表3所示。

綜合分析查證區地質及地球物理條件可知，輝長巖體具有高磁性、高密度的特征，C5-3航磁異常極有可能是由輝長巖體引起。

2 物探方法選擇及工作布置

2.1 物探方法的選擇

由于儀器輕便，野外工作簡捷。物性前提統一，并且效果較為明顯.地面高精度磁測成為航磁異常地面查證工作中不可或缺的一種物探手段[2]。該方法也能夠快速驗證航磁異常的存在及特征。

由查證區內物性特征可知，C5-3航磁異常具有重磁同源的特征，因此重力方法能夠與地面高精度磁法互為參考和約束。

2.2 工作布置

根據C5-3航磁異常的特征，垂直異常走向布設1：1萬磁法和重力剖面1條，編號為53030線，剖面長3km，測線方位角350°，點距40米。

3 航磁異常綜合解釋

53030線（圖4）垂直異常走向穿過C5-3異常中心。該剖面樁號0-112處對應巖性主要為石炭系砂巖；樁號116-252處對應巖性主要為輝長巖；樁號256-300處對應巖性主要為石炭系砂巖。

該磁法剖面由樁號0至樁號300呈現由正到負的變化趨勢，ΔT最大值與最小值分別為1653.58nT和-1858.8nT，最大值與最小值分別位于樁號128和240處，ΔT最大值與最小值分別位于C5-3航磁異常的正異常中心和負異常中心處。磁測剖面與航磁異常較為一致。

從磁測剖面來看，樁號0-112及256-300這兩段ΔT曲線平緩，磁性差異小；在樁號112-116及252-256處ΔT曲線變化明顯，分別呈現正值和負值的最高峰，這說明在這兩處均存在明顯的磁性分界面，應是輝長巖體與周圍巖體的接觸帶；在樁號116-252之間，ΔT曲線呈現明顯參差交錯狀，說明該區間內地質體磁性不均勻。

從布格重力異常曲線來看，樁號116-252之間，布格重力值較高，剩余異常也表現為正的山峰狀，說明該區間內巖石剩余密度明顯大于兩側區間，這與輝長巖的密度特征符合，因此，該剩余重力異常應是由輝長巖體引起。

從重磁綜合反演剖面中可以看出，53030線樁號116-252處重磁異常是由一高磁高密度的板狀體引起，該板狀體在深部向南延伸，深度應大于500米。該板狀體走向為近東西向。

為驗證航磁異常成因，評估該航磁異常成礦的可能性，布設了鉆孔ZK5301于53030剖面136樁號處，孔深350米。鉆孔全孔為輝長巖，與物探推斷的成因較為一致。但遺憾的是鉆孔未能打穿輝長巖與圍巖的接觸帶，未能評價接觸帶的含礦性[5]。

4 結論

通過上述分析，可以得出如下結論：

（1）地面高精度磁法測量能夠快速的證實航磁異常，并能精確的確定航磁異常的位置。

（2）大范圍的剩余重力正異常表征地下有大規模的高密度體存在，重力梯度帶則能夠與構造帶對應。結合物性參數后，重力剖面能夠尋找隱伏的高密度體和斷裂構造帶。[5]

（3）結合多種方法的特點和優勢，使之互為佐證，可提高物探資料解釋的可靠性。

【參考文獻】

[1]程建華，尹秉喜，楊勇.雙石壘子航磁異常查證中的重磁電綜合解釋[J].西北地質，2010，43（2）：163-168.

[2]周軍，王緒本，楊代彬，等.綜合物探在會東航磁異常查證中的應用[J].中國地質，2013，40（4）：1290-1297.

[3]唐杰，范俊峰.綜合物探方法在李吾普航磁異常查證中的應用[J].礦產勘查，2011，2（5）：594-599.

[4]焦新華，吳燕岡.重力與磁法勘探[M].北京：地質出版社，2009.

[5]鐘仕誠.新疆伊吾縣-巴里坤縣一帶航磁異常查證Ⅰ號靶區（紅井子）地面重磁測量工作報告[R].核工業二一六大隊，2014，12.

[責任編輯：朱麗娜]