浅析高精度磁法测量在良村矿山地质调查中的应用

李兴江

(安徽省勘查技术院,安徽 合肥 230002)

工作区属武夷有色、贵金属重要成矿带中段,燕山运动中出现了强大的大陆造山过程,是内生矿产岩成矿关键阶段,形成了多样的有色、稀有、珍贵金属矿产。内生金属矿产通常与一些富矿层位联系紧密,比如钨的富矿层位主要是震旦纪-寒武纪地层等;
绝大部分金属矿产的构成与中生代中酸性-酸性入侵岩有内在的关联,构架则是把控矿产构成与划分的最关键因素[1]。区内钨、锡矿床的重要赋矿层位为震旦纪-寒武纪砂泥岩、碳酸盐岩与黑色含炭页,岩含W、Sn、Pb、Zn 岩性组合,为区域上含W、Sn、Pb、Zn 等多种成矿元素的高丰度层位,为钨多金属矿特别是大中型钨矿床的重要赋矿层位。工作区内岩浆活动频繁,除前震旦纪火山岩与铜(金)矿化关系密切外,有色、稀有、贵金属矿床的形成与燕山早、晚期浅-超浅成花岗岩类关系最为密切,具多期次、多层次造浆与多层次就位成矿的特点。

2.1 磁法测量

按照规范要求,开工前对GMS-19T磁力仪进行了噪声、探杆高度、一致性试验并建立磁基点网,选择性能较好的磁力仪器进行日变观测,保证野外日变数据的质量及安全。日变站采用循环工作方式,循环时间为10秒。磁力日变站时间覆盖每天工作时间包括早晚基在内。校对点一般设在出工、收工使用安全方便,附近无人工磁场干扰,磁场梯度小的地方。地面磁测工作采用地基增强系统,使用南方X6型双频GPS接收机以实时差分放样施测方式完成测点点位布设工作,测定每个测点的坐标和高程。提交2000系成果坐标。

2.2 物性工作方法

物性采集点均匀分布在所研究的地质体的露头上,对不同的岩性、结构的各类岩(矿)石,在未风化岩层上进行采样,对标本的岩性进行描述,包括岩性、主要产状等,并对标本编号,并将采集点位标注在地质图上。每个统计单元采集密度标本块数不少于30件,野外根据实际情况局部调整了地质单元采集的标本数量,但保证物性标本的采集单元和标本总数。岩(矿)石密度性标本重量在100g~200g之间,对全部岩矿石标本进行取芯加工,进行了磁化率及密度的测定,部分进行了剩余磁化强度、电阻率和极化率的测定以及质量检查工作。

3.1 矿区地质特征

构架上隶属于良村向斜(1∶25万广昌幅区调上为沙溪—永丰复向斜)南端附近,体现为北东走势。处于黄陂序列中细粒似斑状黑云母二长花岗岩与上施组、下坊组接触带,接触带上施组角岩化强烈。关键蚀变效果为硅化、绢云母化、石英岩化、黄铁矿化等。矿体体现为脉状产出,重点遭到近东西向张性裂隙带把控,以高中温热液型为主。

3.2 地磁异常特征

3.2.1 地磁△T异常特征

地磁△T异常总体北高南低,异常等值线以北东为主,北西次之。北部高磁异常与地表上施组磁性变质岩系出露范围基本对应一致,为其引起,最大幅值428nT;
中南部为黄陂序列,为中低磁化率。南部为复式向斜(沙溪—永丰复向斜一部分),地磁局部高磁异常,北东走向,呈高低相间分布,与隐伏岩体侵入相关。已知矿点位于高低磁异常变化部位。

3.2.2 地磁△T化极异样特征

化极后,异样体现为中部低,南北高的区分;
与上施组磁性变质岩系出露的相应联系更加清晰,其边界走势基本类似,局部的改变反馈了入侵岩与地层接触面的起伏。北侧地磁化极最大幅值371nT;
中部黄陂序列总体低磁,南部复式褶皱总体高磁,走势与地层类似。已掌握矿点处于北部高磁异样与中部地磁异样的边界周遭,高磁局部异样的边部。

3.2.3 地磁异常

对李家地钨矿开展了1∶1万地磁测量,李家地钨矿在1∶1万地磁异常场上,位于北高南低的磁异常的变化部位,以低侧为主。开展了2.5D剖面反演,见图2,表明李家地钨矿位于变质地层与燕山期花岗岩接触带附近,且出现了一个次级异常M-GLG-32-1,该异常推断为局部变质地层及蚀变产生的磁性矿物所致。

图1 良村幅东找矿远景区地质、物探剖析图

3.2.4 布格重力异常

1∶20万布格重力异常中,矿区位于北高南低重力梯级带上。北高为上施组等较高密度地层发育所致,南低则为低密度的燕山期花岗岩。

3.2.5 重力剖面异常

对李家地钨矿开展了1∶2.5万重力剖面测量,实测重力剖面表明,在矿点投影位置,发育重力局部异常,与矿点有很好的对应关系,应该是矿化蚀变及所在的变质地层变化所引起。

3.2.6 重磁异常组合

1∶5万地磁异常与1∶20万重力异常组合为:磁边重边;
1∶1万地磁异常与1∶20万重力异常组合为:磁高重边;
1∶1万地磁异常与1∶2.5万重力异常组合为:磁高重高。

3.3 地球化学异常

触碰带外侧具备明显的钨、锡、钼异样组成,在剖面上体现峰值,平面上体现同心式套合异样。

4.1 钨矿找矿标志

对工作区及周边画眉坳钨矿、李家地钨矿等进行分析,总结出该区钨矿找矿标志:区域构造位置:南岭东段隆起带与武夷隆起带及其交汇部位。地层及含矿建造:主要为震旦系变质地层。赣南各时代地层含钨丰度均较高,结合地层中已知钨矿床(点)占有比例,特别是钨矿带(体)与地层的接触关系等特征,赣南成钨的有利地层重点分为:①震旦系火山累积硅铁碎屑岩建设;
②寒武系浊积相含炭、夹碳酸盐岩、砂泥质建设;
③中泥盆统一石炭系以浅海相累积为基础的碎屑岩、碳酸盐岩建设。

把控矿构造:受加里东、印支和燕山多期构造作用,工作区及周边构造复杂。目如多认为与成矿时期相类似的印支和燕山两期构架,对区内钨多金属成矿效果最为突出。工作区域内以北北东一北东向构架隆起带最为显著,伴生北西西向断裂,其交汇区域通常是成矿岩侵入、成矿要素富含的有利区域。岩浆岩:其中与钨矿构成相应的岩体多位于160Ma~150Ma,岩体侵位程度不一;
岩石种类囊括黑云母花岗岩、二云母花岗岩和白云母花岗岩,重点分为黑云母花岗岩,且岩体大多数为低或弱磁性。以画眉坳钨矿为例,其为隐伏岩体,部分测线钻孔于120m~97m标高见花岗岩体,关键岩性为细粒白云母花岗岩、黑云母花岗岩和二云母花岗岩,为弱磁性。地磁异常特征:在1∶5万地磁异常上,李家地钨矿为地磁高值异常边部,北部高磁异常是磁性变质岩的反应,南侧磁低是弱、低磁性花岗岩所致。画眉坳钨矿也位于地磁场梯级带,南高北低,且位于两个次级低值圈闭中部。工作区及周边钨矿主要位于1∶5万高低磁异常变化部位,是不同地质体(变质岩系与燕山期侵入岩)的反应。以李家地钨矿为例,在1∶1万地磁异常剖面上,钨矿在地表的投影位置出现了局部的相对高值异常,峰值呈锯齿状,见图2。这些在1∶5万地磁梯级带上出现的低缓地磁异常,与围岩(磁性变质地层)、矿化蚀变产生的磁铁矿等相关。重力场特征:1∶20万布格重力异常梯级带,剩余异常梯级带,是围岩与侵入体接触带的反应。1∶2.5万重力异常上,矿床(点)所在位置表现为重力局部高异常,且对应较好,主要是以矿床(点)所在的围岩(磁性变质地层等)的反应。重磁异常组合:1∶5万地磁与1∶20万重力异常组合为:磁边重边。1∶5万地磁与1∶2.5万重力异常组合为:磁边重高。1∶1万地磁与1∶2.5万重力异常组合为:磁高重高[2]。

4.2 变质铁矿找矿标志(磁铁石英岩)

地层为下坊组含铁岩段;
控矿构造:工作区内主要为复式褶皱,如良村复式向斜等。在1∶5万地磁异常上,地表出露的磁铁石英岩段表现为局部强磁异常,呈尖峰状,具有叠加效应。在1∶1万地磁异常上,亦是对应尖峰状异常,是找矿直接标志之一。1∶20万布格重力异常位于高值、相对高值区。重磁异常组合:磁高重边或磁高重高。

5.1 地质特性

处于良村复式向斜东部,见图1(1)。是一个次级背斜。核部暴露上施组下段,两翼为上施组上段、下坊组,地层以北北东走势为基础。远景区内断裂以北北东向为基础,贯彻整个远景区域,北西向是次级断裂。岩浆岩出露与远景区域南部和北部,南部为晚侏罗世花岗岩,北部为三叠纪中世二长花岗岩。

5.2 地磁场特性

1∶5万地磁△T异常特征:见图1(3)。远景区地磁异常表现为‘南高北低’,0值线位置远景区中部。异常等值线以北东向为主,与地层走向没有显著的相关性,表明深部隐伏花岗岩体对变质磁性地层破坏较大。已知矿点位于‘北高南低’的磁异常梯级带附近。1∶5万地磁△T化极异常特征:见图1(4)。化极后,地磁异样整体上是中部高,南北两端低的划分特性,中部高值区域中发育为次级低值异样,例如枫树坡北东段。依靠物性参数剖析,高磁异样重点是出露的上施组等磁性地层所引起,低值异样区域重点是弱磁性岩体发展而导致,而中部高值环境下的低值磁异样是隐伏弱磁性花岗岩侵入导致。

已经了解的矿点处于南低北高的磁异常梯级带外端,以相应高值异样为基础,幅值通常处于10~60nT左右,且具备围绕着强磁局部异样(枫树坡东)划分的特点,这强磁异样认定是磁性地层发展所引起,周遭相应低值磁异样区域是磁性地层发展较为不足,深部隐伏岩体顶面埋深较为浅薄。对远景区域中已经了解到的矿点开展了1∶1万大比例尺检测操作,剖面区域见图1(3),全面证实了,这些矿点处于‘北高南低’的磁异样改变带之外端,证实矿点处于上施组变质岩与晚侏罗世花岗岩触碰带外端。

5.3 1∶20万布格重力局部异常特征

见图1(5),表现为西高东低,中部高、南北两侧低的分布特征。表明中部变质地层发育一定厚度,南北两侧逐渐变薄,远景区南端和北端都出露岩体。已知矿点位于南低北高的重力梯级带之上。

5.4 地球化学异样

依据1∶5万水系沉积物异样,见图1(2),这一区域具备明显的钨钼铋异样,异样体现为环状围绕在晚侏罗世花岗岩与变质地层触碰带及其外围,处于重力异样梯级带上;
同时我们推测的隐伏岩体YT-50周遭也体现为化探低异样,从化探方面证实了隐伏岩体推测的真实性。

5.5 综合推断成果

凭借磁测及其他物探参数剖析,判断远景区域内重点发展北东、北西朝断裂,对区域内岩浆岩的空间规划有着关键的把控效果。以远景区域北部北西向F3-32断裂为案例,这一断裂为新推断隐伏断裂,在重磁场中均体现为明显的梯级带,同时一定程度上把控了地球化学钨异样的区分,是远景区域内关键的控岩断裂。

判断远景区域内具备3个隐伏半隐伏岩体,划分为是YT-47,YT-48,YT-50和YT-53,其中YT-47为南部晚侏罗世花岗岩;
YT-53岩体地磁异样是北部低缓正异样,向南幅值减少,从35nT减弱至-36nT,证实北部叠纪中世二长花岗岩朝南延伸不大或者被低磁性隐伏岩体(燕山期)侵入。YT-50和YT-53南部为燕山期隐伏弱磁性花岗岩。

依据上述,这一远景区域具备有利的成矿地质要素,在已经了解的矿点北部,判断了隐伏弱磁性花岗岩,尤其是YT-50南西及YT-48北东侧,是关键的寻矿方式。

在收集、整理和分析工作区内以往地质、重力、航磁、大地电磁等成果资料基础上;
对勘查区内磁场进行了大量精细的数据处理工作,取得了较为丰富的成果:对李家地钨矿、画眉坳钨矿等典型矿床进行探讨,初步分析其地质、重磁场特征及相关性、地球化学异常特征等,建立了综合找矿标志;
在此基础上,圈定了找矿远景区。

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