大比例尺高精度航磁測量在東天山東南緣尋找金礦應用效果

黃敏 李軍 田吉山 李峰

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第六地質大隊 哈密 839000）

1 引言

東天山東南緣地區地勢較平坦，以低山-丘陵為主，是地質找礦較為理想區域。區內勘查及研究程度較高，但仍有較多金異常區或金成礦靶區未發現金礦，航空物探是解決這一問題行之有效的辦法，特別是隨著航空物探測量儀器定位技術、數據處理方法及解釋水平的不斷提高，高精度航磁測量成為一種快速高效的勘探方法。

由于金礦在其形成過程中往往要發生一系列的礦化蝕變作用。這些成礦作用的產物通常導致礦石與圍巖之間發生明顯的磁性變化，這為應用航磁測量尋找與金礦形成密切相關的礦化蝕變奠定了基礎。區內新發現的磁海南金礦和磁海東金礦蝕變巖含有一定量的磁鐵礦、褐鐵礦等強-弱的磁性物質，這為航磁間接地找尋含磁鐵礦的金礦蝕變巖提供了地球物理前提。

2 區域地質概況

研究區位于北山古生代裂谷東段，北山裂谷北以紅柳河深斷裂為界，與那拉提-紅柳河縫合帶相鄰；南以疏勒河大斷裂為界，與敦煌地塊相接（圖1）［1］。北山古生代裂谷經歷了拉張?匯聚?固結?重新活化?封閉等多階級的地質活動過程，其內沉積了巨厚的古生界地層。那拉提-紅柳河縫合帶以中上元古界變質巖系和碳酸鹽巖建造為主體，局部出現新太古界的深變質表殼巖系和灰色片麻巖、震旦系冰磧巖、寒武-奧陶系含磷硅質巖-碳酸鹽巖及石炭紀火山-碎屑巖。研究區內巖漿活動劇烈，巖漿巖分布廣、種類多、巖性復雜。侵入活動包括志留紀、泥盆紀、石炭紀、二疊紀侵入巖，其中以石炭紀的巖漿活動表現得極其頻繁而劇烈，分布也極為廣泛，幾乎遍及全區。巖漿巖以酸性-中性侵入巖為主體，巖性較復雜，其中以酸性侵入巖出露最廣，次為中性侵入巖，局部見有基性-超基性侵入巖。Ⅱ13-三溏湖晚古生代弧間盆地；Ⅱ14-唐巴勒-卡拉麥里古生代復合溝弧帶；Ⅱ17-博格達晚古生代弧后裂陷盆地；Ⅱ18-哈爾里克古生代深成巖漿弧；Ⅱ19-吐哈地塊；Ⅱ110-大南湖晚古生代島弧帶；Ⅱ111-覺羅塔格晚古生代溝弧帶；Ⅲ12-艾爾賓晚古生代殘余盆地；Ⅲ17-北山古生代裂谷系；NHT-那拉提-紅柳河縫合帶

圖1 新疆大地構造單元劃分圖（2010.新疆地礦局董連慧等）

3 以往航磁勘查程度及效果

天山地區的航磁勘查從最早始于1984年的1∶100萬航磁測量工作［2］，獲得了豐富的航磁資料，揭示了該地區的磁場面貌特征，這是該地區第一份大范圍的地球物理資料。隨后又在東天山地區開展多次中小比例尺的航磁測量工作，2010～2012年，國土資源航空物探遙感中心在東天山東南緣地區開展了1∶5萬航空磁法測量工作，為該區最新、最全航空磁法資料。

本區進行的航空磁法測量，采用HC-2000（靈敏度為0.001nT，采樣率為10次/秒）、HC-90D（靈敏度為0.0025～0.010nT，采樣率為1～5次/秒）航空氦（He4）光泵磁力儀。測量比例尺為1∶5萬，飛行高度146m。共發現700多個航磁異常，已發現的礦致異常110余處，與金礦相關的就有7處。其中5個異常對應的含金礦化蝕變帶主要位于雅滿蘇大斷裂上或其附近的石炭紀雅滿蘇組和苦水組地層。蝕變(巖)帶產于安山巖與閃長巖之間的砂巖中，受斷裂控制明顯。由多條規模不等的蝕變帶構成，最長的1km，短者60m；寬2～25m不等。蝕變礦物主要為黃鐵礦、褐鐵礦、磁鐵礦及絹云母等。其中新C-160-2金礦化異常經工程揭露，礦體厚0.7～5.6m，品位范圍1.02～22.82g/t，平均品位大于3g/t［3］。

4 高精度航磁測量在尋找蝕變巖金礦中的應用效果

在東天山東南緣地區采用1∶5萬航磁測量工作，優選36個航磁異常查證過程中，新發現蝕變巖型金礦2處，分別為磁海南金礦和磁海東金礦。證明該方法在該地區尋找蝕變巖型金礦效果顯著。

4.1 磁海南金礦

區內地層主要為下石炭統紅柳園組（C1hl）、上石炭統勝利泉組（C2shl）和干泉組（C2g），地層整體呈北東東－南西西向展布。受后期脆、韌性斷裂破壞，干泉組地層支離破碎。礦化蝕變帶位于紅十井大斷裂兩側，長1.2～3.2km，寬10～80m，位于石炭統紅柳園組與勝利泉組地層中,巖石主要為凝灰巖、凝灰質砂巖、含鐵石英砂巖、粉砂質板巖，普遍糜棱巖化。通過稀疏探槽揭露新發現金礦體3處、金礦化體3處，錳礦體3處。1號金礦體長30m，視厚0.3m，Au品位5.94g/t；2號金礦體長300m，視厚3～8.7m，Au品位3.24～7.99g/t，平均品位4.67g/t；3號金礦體長100m，視厚1～4m，Au品位1.26～1.87g/t，平均品位1.57g/t（圖2）。蝕變礦物有∶孔雀石化、褐鐵礦化、磁鐵礦化、赤鐵礦化、鏡鐵礦化、黃鉀鐵釩化、綠泥石化、高嶺土化、硅化、碳酸鹽化等。

圖2 磁海南金礦礦體分布特征圖

航磁異常反應為正負急劇變化背景場中尖峰狀異常（圖3），北側有負值伴生，曲線呈比較典型的鋸齒狀。在平面等值線圖上，異常呈北東東向條帶狀，梯度帶密集，具有多個高值中心。異常整體由干泉組中-基性凝灰巖引起，但局部次級異常突出部位為巖漿熱液造成的蝕變礦物引起。

圖3 磁海南金礦航磁及地質特征圖

1∶1萬磁法剖面顯示金礦化蝕變帶對應有中高磁異常，△T在300nT左右（圖4）。激電為相對中阻高極化異常，電阻率值一般在600Ωm左右；視極化率值最大為9.78%，位于Au2號礦體。化探綜合剖面顯示有 Zn、Au、As元素異常，對應 ZnMax=110×10-6，AuMax=81.5×10-9，AsMax=72.1×10-6。金礦化蝕變帶賦存于含鐵石英砂巖、長石石英石英、粉砂巖、粉砂質板巖之中。

圖4 磁海南金礦M1547-2號地物化綜合剖面圖

4.2 磁海東金礦

磁海南金礦位于平臺山-方山口大斷裂南側（圖5），出露地層主要為上二疊統駱駝溝組（P2l）一套陸源碎屑沉積巖，巖性主要有長石石英砂巖、長石巖屑砂巖、炭質粉砂巖。地層走向大致與平臺山-方山口大斷裂平行，局部斜交。南側為石炭紀與泥盆紀花崗巖。區內共圈定7條金礦化體，其中石英脈型金礦化體3條，蝕變巖型金礦化體4條。圍巖蝕變作用發育在北東東向和近東西向的石英脈和蝕變巖兩側。礦化蝕變主要有褐鐵礦化、綠泥石化、高嶺土化、硅化、碳酸鹽化等。礦化帶長數米至上百米，視厚度0.3～2.8m，平均視厚度1.5m。Au含量0.12～0.17g/t，平均含量0.14g/t。蝕變礦物有褐鐵礦化、綠泥石化、高嶺土化、硅化、碳酸鹽化等。

圖5 磁海南金礦航磁及地質特征圖

航磁異常顯示為平靜負背景場中低緩峰狀弱小異常，北側有負值伴生，曲線比較陡傾，該區平臺山-方山口大斷裂南北兩側同一組地層相同巖性的情況下表現為不同航磁特征，該異常為構造與巖漿熱液雙重作用引起，具有極大的尋找蝕變巖型金礦前景。

5 結論

大比例尺高精度航磁測量在本次查證過程中成果顯著，特別是在尋找金礦方面，見礦率較高。該方法提供了豐富的磁場信息，可發現相對弱小孤立的或范圍較小的異常，為區分不同巖性、地層，圈定斷裂及局部構造提供豐富信息，提高發現磁性地質體的能力。因此，該方法可拓展其應用領域，直接或間接找尋國家急需的貴重有色金屬(金、銀、銅鎳等)礦產，積累了經驗，奠定了基礎。

［1］秦克章，方同輝，王書來，等.東天山板塊構造分區、演化與成礦地質背研究［J］.新疆地質，2002,20(4)∶302-308.

［2］費鼎.天山地區航空磁測概查報告［R］.北京∶地質礦產部航空物探總隊，1986.

［3］盧建忠，吳其反.大比例尺高精度航磁測量尋找非磁鐵礦床的應用實例.物探與化探，2011,35（1）∶20-23.