重磁綜合物探方法在大勐龍地區鐵礦勘查中的應用

張天翼，孫立偉

吉林省勘查地球物理研究院，吉林 長春 130012

0 引言

隨著我國經濟建設的快速發展，礦產資源日益枯竭，快速評價及尋找隱伏礦產資源已是大勢所趨。研究區處于瀾滄江深大斷裂帶內，淺表多被二疊系、新生界覆蓋，區內分布的火山噴溢沉積—氣液變質改造型磁鐵礦床多為隱伏礦床。地球物理勘探深度較大、分辨率高是尋找發現深部隱伏礦產的有效手段。同時物探異常具有多解性，往往需要兩種以上方法聯合勘探，有利于物探異常的推斷解釋[1]。為了排除密度值較高的古元古界大勐龍群的干擾，配合高精度磁法測量，有利于礦質異常的識別。本文通過已完成的大比例尺重、磁勘查工作成果，建立地質-地球物理找礦模型，篩選出礦致異常，為該區進一步開展勘查工作提供依據。

1 成礦地質條件

研究區處于西藏—三江造山系，揚子西緣多島-弧-盆系，瀾滄江深大斷裂帶從中部縱貫全區，兩側為碧羅雪山—臨滄陸緣弧帶的臨滄巖漿弧帶與蘭坪—思茅雙向弧后-內陸盆地的云嶺—景洪弧后盆地[2]。

區內出露最古老地層為古元古界大勐龍群和中—古元界曼來巖組、勐井山巖組以及南木嶺巖組，構成該區地殼的結晶基底，蓋層為二疊系、三疊系和侏羅系、新生界地層；研究區地處瀾滄江深大斷裂帶由NW向NE轉折部位的南部，北東向瀾滄江深大斷裂帶縱貫區內中部，是區內主要構造，受其影響，區內構造以斷裂為主，區內已知的磁鐵礦床主要沿瀾滄江深大斷裂帶展布，目前已發現9個礦床(點)主要產于古元古界大勐龍群中，其次產于古近系火山巖中，其類型均屬火山噴溢沉積—氣液變質改造疊生礦床[3]。

2 重磁異常特征

2.1 物性特征

區內各地層巖性基本為無磁或弱磁性為主。僅第三系海相火山巖及古元古大勐龍群變火山巖，具弱—中等磁性；含磁鐵細碧巖和含磁鐵角斑巖等具有中等偏強的磁性(表1)。這些巖石與磁鐵礦體共生或成其為圍巖，當磁鐵礦含量達到一定數量時則成為礦石，具有極強的磁性是該區主要的磁性源。

表1 研究區巖(礦)石標本物性參數統計表

圖1 研究區大地構造圖 Fig.1 Geotectonic map of the study area1.第四系；2～5.喜馬拉雅構造層；6.華力西構造層；7～8.元古構造層；9.燕山期中-細粒二云二長花崗巖；10.印支期花崗巖；11.印支期閃長巖；12.印支期輝長巖；13.印支期基性巖；14.華力西晚期花崗巖；15.輝長輝綠巖；16.背斜；17.向斜；18.正斷裂；19.逆斷裂；20.推測斷裂；21.不整合界線；22.研究區范圍；23.鐵礦點

大勐龍群變質巖與第三系火山巖具有較高的密度值與其他地質單元有明顯密度界面。鐵礦石具有很高的密度值，具有隨著磁鐵礦物含量的增加其密度增大的趨勢。有一定規模時可引起明顯的重力高和磁力高。

2.2 重力場特征

研究區1∶5萬布格重力異常總體呈北東走向重力梯級帶，具有東高、西低的場態特征，東西最大差值30×10-5m/s2(圖2，圖3)。這種重力場特征宏觀上為基底差異性隆起和局部疊加地質體差異引起的場態變化，重力梯級帶反映了瀾滄江以東大規模的縱向斷裂特征。

圖2 研究區布格重力異常圖 Fig.2 Bouguer gravity anomaly map of the study area

圖3 研究區剩余重力異常圖Fig.3 Residual gravity anomaly map of the study area

在研究區中部存在一條北東走向重力高異常帶，受構造控制明顯，異常帶東西兩側等值線密集中心相對寬緩，為古元古代大勐龍背斜隆起的反映。局部異常主要為相對重力高異常，集中出現于區中部大勐龍背斜核部，即大勐龍相對重力高異常帶上，從南到北由多個圈閉剩余重力異常組成。其中G-4異常為已知中型磁鐵礦床引起，該處剩余重力異常強度達4.5×10-5m/s2。

2.3 磁場特征

研究區磁場總體呈北東向展布，中部磁場強度較高，主要為大勐龍群分布區；東、西部磁場強度較低，主要為晚古生界及印支-華力西期花崗巖分布區，宏觀上異常受地質體巖性控制(圖4)。

圖4 研究區ΔT磁異常圖Fig.4 ΔT magnetic anomaly map of the study area

區內局部磁異常分布特征明顯，呈北東向分布在測區中部，由南向北磁異常可分南、中、北三段。北段在大勐龍地層之上分布的磁異常表現為規模小、磁場強度高、分布零散。由磁鐵礦或磁鐵礦殘破積及磁鐵礦化火山巖引起；中段磁異常規模大、強度高形態完整，呈近南北向展布。為古近系火山巖分布區，除巖性磁性較強外，最主要原因還是其中含有規模不一的磁鐵礦體；南段磁異常分布在疆鋒—國防一帶，局部磁異常呈北東向分布，規模大且強度較高；總之，區內磁異常主要分布在大勐龍背斜核部及古近系內，與區內富鈉基性火山噴溢沉積+氣液變質改造鐵礦床關系密切。異常以形態規則、完整、規模大、幅值高為特點。

2.4 磁鐵礦床重、磁異常特征

G-4異常為已知中型磁鐵礦床，處于北東向布格重力高異常帶上，剩余重力異常為近南北向展布的長橢圓形，異常幅值高、強度大，峰值5×10-5m/s2；磁異常呈南北走向的橢圓形，北側梯度陡，向南呈緩波狀展出，伴有近東西走向的負磁異常，規模大強度高，峰值大于3 200 nT。重、磁異常在形態、規模及空間位置等方面相吻合，重磁同源相關性分析，其相關系數為0.9，呈顯著正相關(圖5)。另據本區物性參數統計成果來看，磁鐵礦具有明顯高磁性、高密度特征，磁力高、重力高的同源物探異常反映為磁鐵礦體引起[4]。

圖5 已知鐵礦床重磁異常剖析圖Fig.5 Analysis diagram of gravity and magnetic anomalies in known iron depositsA.地質礦產；B.布格重力異常；C.剩余重力異常；D.ΔT磁異常

綜上，研究區內已知的磁鐵礦床集中展布于北東向大勐龍重力高異常帶上，是成礦的有利環境，位于該異常帶中的局部圈閉重力高及磁力高異常與磁鐵礦床點關系極為密切。

3 找礦地質-地球物理模型建立

本次研究礦產資源主要為火山噴溢沉積—氣液變質改造疊生型磁鐵礦礦床，由已知磁鐵礦礦床的綜合研究為基礎建立了該類礦床的地質-地球物理找礦模型(表2)。

表2 研究區磁鐵礦床找礦模型表

根據上述建立的地質找礦模型，對取得的重磁異常進行了篩選，在全區共圈定由磁鐵礦礦床引起的礦致異常14處，圈定4處鐵礦為主找礦靶區。

4 結論

(1)鐵礦床、高磁異常及正重力高異常在空間分布上有明顯的相關性和同源性。位于北東向重力高異常帶中的局部剩余重力高、磁力高異常可作為本區的直接找礦標志。

(2)研究區內地表大部分被新生界覆蓋，根據重、磁異常成果能夠大致快速的縮小圈定區內磁鐵礦的找礦靶區。

(3)結合地質礦產資料，根據重、磁異常成果篩選評價礦致異常，可以有效地了解研究區內磁鐵礦產資源的分布情況。

(4)由已知到未知的原則，利用重、磁異常特征及數據處理及反演等方法，可以快速的評價已知礦床深部及周邊的礦產資源潛力，并指導深部地質工程。