新疆托逊航磁异常地面查证多方法综合解译

2013-12-19葛良全熊盛青张庆贤

地质与勘探 2013年5期

杨海，葛良全，熊盛青，2，谷懿，张庆贤

(1.成都理工大学，四川成都 610059;2.中国国土资源航空物探遥感中心，北京 100083)

0 前言

目前，航磁测量已经被广泛地应用于找矿勘探，为保证异常解译的准确性，通常都要开展地面查证工作(宋新华等，2010;余学中等，2011;李永年等，2011;郑广如等，2011;崔志强等，2012;余学中等，2012)。异常查证的方法种类繁多，涉及地质、物探、化探等多个领域(庄道泽，2003;邵军等，2004;潘彤等，2004;程培生等，2009;郭奎城等，2010)，因此方法的选取尤为重要。单一方法找矿已经逐渐被淘汰，取而代之的是多方法的综合运用，从而提高找矿的准确性。

丛丽娟等(2012)就将地、物、化、遥等多种手段整合运用到内蒙古古二连－东乌旗地区航磁异常查证工作中。唐杰等(2011)运用地面高精度磁法和可控源音频大地电磁测深相结合的方法对河南某地航磁异常进行了查证。程建华等(2010)也运用重力、磁法、电法等对双石垒子航磁异常进行了综合解译。宋新华等(2010)结合重力异常资料和电磁测深结果对航磁异常进行了解译。李永年等(2011)也采用高精度磁测和双频激电对铜矿化引起的航磁异常进行了查证。多方法的综合运用提高了航磁解译的准确性。

高精度磁法、X射线荧光和γ能谱作为勘查手段，都具有轻便、现场原位测量以及测量速度快等共同的特点，在矿产勘查过程中的应用也十分广泛。本文将高精度磁法、野外X射线荧光和γ能谱三种方法应用于新疆托逊的航磁异常地面查证，对多方法综合异常进行了解译，并且运用简单的工程进行了验证，发现矿化，获得了良好的找矿效果，为航磁异常地面查证方法技术的合理运用提供依据。

1 工区概况

工作区位于新疆伊宁县境内，距伊宁县北东方向约24km。区域上位于中天山－伊犁板块北部的中天山北缘活动大陆边缘的吐拉苏火山断陷盆地中，南为伊犁地块，北为北天山岛弧(王爱华，2009)。该区域具有较大的成矿潜力，目前已经发现了多处金矿床，如阿希，京希，金山和伊尔曼得等等(翟伟等，1999;Zhai et al，2009;朱炳玉等，2010)。

工作区出露的地层主要为下石炭统大哈拉军山组凝灰岩、火山角砾岩;上石炭统东图津河组砂岩、生物灰岩;上新统昌吉河组砂岩夹含生物泥晶灰岩以及上更新统风成黄土。在工作区北部还出现了大面积的侵入岩，主要为二长花岗岩、花岗斑岩、石英二长岩等。区内构造单一，仅见一条北西向断裂经过，最终被第四系沉积物覆盖。

托逊135号航磁异常主要产于华里西中期肉红色细粒石英二长岩(C2B2)和肉红色微晶花岗斑岩(C2B7)中。在异常点北部分布有大面积的下石炭统大哈拉军山组第二段(C d2)，为紫红色、灰紫色熔结凝灰岩、火山角砾岩、凝灰岩夹凝灰质砂砾岩。航磁异常135号点，位于136号正异常和84－14正异常的边缘，其航磁异常强度在250～275nT之间，135号航磁异常区域属于航磁正异常区，它正好位于航磁异常变化减缓的区域，其北边和南边的航磁异常变化趋势都较陡。

通常航磁异常图比例尺一般都较小，航磁异常所覆盖的面积通常都是几十或几百平方公里。因此，工作区域的选择不能仅仅只考虑航磁异常点位置，在选择测区时还应结合地质特征(地层、构造、岩体出露)。野外工作选定了两处工作区域，1号区域包含了航磁135号异常点，2号区域靠近135号异常点并有构造穿过，文中主要以2号区域为研究对象，如图1中方框标注的位置。

图1 伊宁县托逊航磁异常图Fig.1 Contours of aeromagnetic anomalies in Tuoxun of Yining county，Xinjiang

2 野外工作方法

2.1 高精度磁法测量

在航磁异常查证工作中，为了准确确定航磁异常位置，首先展开了地面高精度磁法测量，由于地形切割较大，测量方式以剖面测量为主。

本区T0选取为56000nT，计算出ΔT异常，如图2，地面高精度磁法测量获得了2处正磁异常，其中TXCY－1异常位于下石炭统大哈拉军山组第二段(C d2)灰绿色角砾凝灰岩中，异常形态近似圆形，为三度异常，面积约0.035km2，异常强度为665nT。TXCY－2异常位于华力西中期肉红色二长花岗岩(C2B5)中，异常呈圆形，为三度异常，面积约0.012km2，异常强度为432.9nT。总体来看，磁异常在托逊呈点状分布，在图幅的北部较高，南部较低。同时，在高磁异常南部断裂经过的地方产出了一处明显的负磁异常TXCY－3。图幅西南角产生的大面积负磁异常是由于无测点控制引起。

托逊工区磁测正异常区内以花岗岩为主，其磁化率均值为 239.3 ×4π ×10－6SI，表现出较强磁性强度磁性体;凝灰岩和砂岩灰岩的磁化率分别为122.2 ×4π ×10－6SI和 43.5 ×4π ×10－6SI都属于中等磁性强度磁性体。高磁异常主要都分布在中粗粒二长花岗岩周围，推测此处的岩石的磁化率较高可能是引起磁异常的主要原因。

表1 岩石磁化率统计表Table 1 Magnetic susceptibility values of rocks

2.2 野外X荧光测量

通过地面高精度磁法测量确定了磁异常位置，开展野外 X射线荧光测量，测网布置严格按照1∶50000地球化学普查规范进行。对数据处理进行综合异常图的制作，如图3，在图幅中主要产出了三处多元素异常。

YC－1是主要产出在图幅北部的一处Mn、As、Fe、Zn的多元素异常区，异常套合较差，异常强度低。

YC－2和YC－3同为Cu、Zn多元素异常，均沿着断裂分布，异常产出位置岩性变化较大，没有明显的层控特征，因此，推断其成因主要是因为热液通过构造运移至地表浅部与围岩发生交代蚀变而形成。YC－1号异常位于东图津河组与大哈拉军山组的接触带上，面积约为0.009km2，测量区内采集的三块岩石样品，Cu含量高达 100355×10－6、43137×10－6、26812 ×10－6，岩石样品呈现高度 Cu 矿化的特征;同时，Zn元素异常的位置与Cu也十分吻合，异常强度为3479.9×10－6。YC－2号异常位于大哈拉军山组与上更新统风成黄土的地层分界线上，由于风成黄土覆盖层较厚，无法辨认下伏岩石，但是照地层走向来看应该是东图津河组。面积为0.052km2，区内岩石样品原位X荧光测量所得Cu元素最高值为115694 ×10－6，异常衬度达到 71.6。Zn 元素异常强度达6303.7×10－6。两处异常都分布于北西向断裂附近，与火山热液活动有着密切的关系。

2.3 γ 能谱测量

γ能谱测量被广泛地应用于找矿勘探过程中蚀变带的划分，为搞清楚工作区内U、Th、K元素的分布情况，本次在工作区内开展了γ能谱测量，通过测量发现，托逊工作区的U、Th、K含量均服从正态分布，在表2中，通过数据统计也发现三种元素的标准偏差较小，变异系数均小于60%，偏度和峰度均很小。说明三种元素在地层的分布没有异常。在异常综合解释的过程，也将U、Th、K三种元素含量进行了等值线图的制作，为异常的判定提供证据。

表2 托逊U、Th、K元素含量参数统计表Table 2 Parameters of elements U，Th and K from Tuoxun

3 综合解译

通过对方法组合的研究，对工作区产生的异常特征有了详细的了解，由托逊工区多方法综合异常图(图4)可以看出，工作区主要产出三个多元素异常区:ZY － 1 为 Fe、Mn、Zn、As、U、Th、K 多元素异常，正好位于高磁异常的东面，异常面积达0.3km2。异常强度低，异常套合情况较差，为非矿致异常。另外，沿断裂带分布了两处多元素异常，并且都位于负磁异常附近。ZY－2为Cu、Zn、U、Th、K综合异常区，其产出位置与负磁异常相一致，异常面积达0.2km2，Cu、Zn元素异常套合非常好，异常强度大，为矿致异常。ZY－3为Cu、Zn、K综合异常区，位于负磁异常南东向，面积达 0.15km2，Cu、Zn 异常套合很好，异常强度大，也是有价值的矿致异常。

4 工程验证

查明综合异常区以后，对其进行了野外勘查，在ZY－2和ZY－3异常区内均发现了孔雀石化的岩石露头，为了查证地表矿化露头是否向深部延伸，本次工作特别布置了一个矿化点的纵剖面解剖。利用工具将矿化点挖掘成2m的纵剖面，每隔30cm取样一个进行X荧光测量，测量结果如图5，从地表向下随着深度的增加，在蚀变安山岩中，Cu、Zn含量不断增加，在蚀变安山岩与新鲜安山岩接触带达到最大值，接触带分界线清晰可见，在新鲜安山岩中突然减小。

5 结论

(1)通过磁法、X荧光测量、能谱测量的扫面工作，发现了三处多元素异常区(图4)，ZY－1位于高磁异常东面，异常叠合较差，强度低。ZY－2和ZY－3都位于负磁异常附近，异常套合好，强度高，为有利的矿致异常。

图5 矿化点纵剖面元素分布图Fig.5 Longitudinal profile showing element distribution of mineralized occurrences

(2)由图1可以看出，135号航磁异常点并非高航磁异常点，而是位于136号和84－14号高航磁异常点的南面，产出的位置也正好位于大面积侵入岩与大哈拉军山组的接触带，异常在该位置突然减缓，异常查证的用意应该是查明异常梯度变缓的原因。通过地面高精度磁法测量，可以看出航磁异常产生是岩石地层具有较高的磁化率引起。从区域上看，航磁异常形成一条东西向的高异常带，均是沿东西向的侵入岩体分布。笔者认为侵入的中酸性岩体是引起高航磁异常的主要原因。但是135号异常点为何会形成一个变缓的趋势，对选定的两处工作区进行了野外X荧光测量、γ能谱测量，发现品位很高的铜锌异常区。异常区位于磁测负异常附近，并且构造裂隙发育。据前人研究，铜矿通常都产在弱强度磁异常或低缓负磁异常出现的位置(赖月荣等，2009;夏祥标等，2010;李永年等，2011)。对圈定出来的铜锌异常区进行踏勘探查，发现了孔雀石化的岩石露头，为了验证矿化的真实性，开展了浅表层揭露，揭示了矿化在垂向上的分布特征。

(3)结合地质勘查、高精度磁法、野外X射线荧光测量、γ能谱测量等方法快速解剖了135号航磁异常点，同时，地表发现的矿化完全不足以引起这么大面积的低缓航磁异常，推测在深部还有较大的找矿潜力。

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