邱 林， 周 军， 刘晓葳， 曹礼刚， 王品峰

(成都理工大学 地球物理学院， 成都 610059)



综合物探在四川会理拉拉M163-1航磁异常查证中的应用

邱 林， 周 军， 刘晓葳， 曹礼刚， 王品峰

(成都理工大学 地球物理学院， 成都 610059)

为了调查拉拉M163-1航磁异常的精细磁异常特征与深部电性结构特征，采用地面高精度磁法与音频大地电磁测深法，并结合区域重磁资料与地质资料对异常区开展了综合物探查证工作。通过区域重磁、地面高精度磁法与音频大地电磁测深资料的综合分析，得出了与前人不同的认识，并初步确定了M163-1航磁异常的精细磁异常特征、异常体的电性结构特征。这为该异常的找矿远景调查评价提供了重要的物探依据。

航磁异常； 地面高精度磁法； 音频大地电磁测深法

0 引言

M163-1航磁异常位于四川省会理县拉拉铜矿以南约9 km处，大地构造上位于中国康滇地轴中段，康滇地轴是我国重要的铜多金属成矿带[1-3,10]。区域重磁资料显示拉拉铜矿及其外围均处于高磁高重力异常上。在M162航磁异常上分布有拉拉落凼铜矿、天生坝铁矿、石龙铜铁矿等规模较大的矿床；而在同等规模强度的M163-1航磁异常上则未发现类似矿床，仅在其北部发现有规模较小的官地、李家坟铁矿等两处矿点。前人在M163-1航磁异常中心布置过一口钻孔，进行过验证，最后认为该异常反映的是隐伏含铁矿蚀变辉长岩[4]，自此以后就未进行详细的查证工作。为了解M163-1航磁异常精细的磁异常特征、深部电性结构及其深部空间展布特征，这里以地面高精度磁法与音频大地电磁测深(简称AMT)相结合的勘探模式对其进行综合研究。研究认为，磁异常具有三级叠加的特点，进一步验证了红泥坡向斜的存在；并获得2个次级(局部)高磁异常与2个相对高阻异常区，推断其为浅部有利的含矿异常区。这对于拉拉铜矿外围找矿远景分析有重要意义，并对下一步勘探工作提供可靠的物探依据。

1 地质与地球物理特征

1.1 地质概况

区域地层基本发育完整。古元古界康定群、大红山群、苴林群、河口群构成结晶基底；中元古界昆阳群、会理群、盐边群构成褶皱基底；新元古界及以后地层构成沉积盖层[1-9]。新太古界—古元古界康定群为一套古老变质岩系，其下部为中基性火山岩建造，中部为中酸性火山碎屑岩，上部为复理石建造，垂向上表现出一个巨大的火山—沉积旋回[1-9]。古元古界河口群主要为细碧角斑岩建造。中元古代地层在东西部有一定的差异，西部盐边群存在海底火山喷发形成的蛇绿岩套，中东部昆阳群、会理群为一套巨厚的碳酸盐岩与细碎屑岩(含钠质火山岩)组成的复理石建造。震旦系下部为粗粒碎屑岩和酸性火山岩，上部以细碎屑岩为主，顶部为碳酸盐岩[1-9]。

测区内出露地层主要是古元古界河口群的小铜厂组、大团箐组、落凼组、新桥组、天生坝组，会理群通安组，三叠系白果湾组，第四系等[1-9]，地层产状较为平缓，铁、铜矿一般顺层或呈透镜体产出，地层与主要岩性见表1。

表1 测区主要地层与岩性

测区位于区域性近南北向断裂F13与F29之间[1-9]。西侧逆断层F13自白云山，经石头沟、锅厂、官地至大足田向南一直延伸，呈北北东-南南西贯穿全区；东侧逆断层F29自盐水河，经绿湾、松坪、石龙至绿水。在落凼矿区以南是走向近东西向的正断层F1，F1以南是宽缓的红泥坡向斜[1-9]。

1.2 测区地球物理特征

铁、铜矿石的磁性较高，铜矿石的磁化率在5 900 ×4π×10-6SI～13 000×4π×10-6SI之间，铁矿石的磁化率最高，在71 592 ×4π×10-6SI～ 97 074 ×4π×10-6SI之间，只有赤铁矿的磁化率较低，在3 500×4π×10-6SI左右。如果按照地层来分，天生坝组与落凼组地层为相对高磁性地层，新桥组、大团箐组、三叠系等地层为相对低磁性地层(表2、表3)。

表2 测区矿石磁性

表3 测区地层磁性

铁、铜矿石的电阻率为中低阻，基本小于1 000 Ω·m；钠长岩、片岩、辉长岩等围岩的电阻率为中高阻，基本大于1 000 Ω·m；如果按地层统计，三叠系地层为相对低阻，电阻率为243 Ω·m左右；天生坝组与新桥组地层为相对高阻，电阻率为953 Ω·m～4 421 Ω·m之间；落凼组地层为相对低阻，电阻率为358 Ω·m左右；大团箐组地层位相对高阻，电阻率为2 825 Ω·m左右。如表4所示。

低密度地层有平均密度为2.46×103kg/m3的通安组地层、平均密度为2.65×103kg/m3的三叠系与侏罗系地层[6]。

河口群地层中高密度层有平均密度为2.83×103kg/m3的片岩类岩石；中高密度层有平均密度为2.77×103kg/m3～2.86×103kg/m3的钠长岩类岩石；整个河口群地层表征为高密地层。

表4 测区岩(矿)石与地层电性参数

表5 测区岩(矿)石密度参数

辉长岩类岩石平均密度为2.84×103kg/m3～2.96×103kg/m3，为高密度体；铜矿石平均密度为2.92×103kg/m3～2.99×103kg/m3，为高密度体；铁矿石平均密度为3.29 ×103kg/m3～3.86×103kg/m3，为最高密度体[6]。

统计分析结果表明，河口群地层为高密度磁性体。在空间上F13以西为低密度无磁性的通安组，其F29以东为低密度无磁性的中生代地层。因而在河口群分布(出露和隐伏)地段必然引起正磁异常和高重力异常。

因此，拉拉铜矿河口群地层及岩、矿石间有明显的磁性、密度与电性差异，具备开展地球物理勘探工作的探物性前提。综合物性资料可以得出寻找高磁性、高密度、相对高电阻率或低电阻率特征的地质异常体均为本区找矿远景调查的重要依据。

2 地球物理测线布置与数据处理

2.1 工作方法选取与测线布置

根据测区地质概况、物性差异以及勘探目的，选择地面高精度磁法与音频大地电磁测深法进行M163-1航磁异常地面查证工作。地面高精度磁法与AMT测线在同一剖面上，均穿过M163-1航磁异常中心。剖面北起官地铁矿，向南经过李家坟铁矿，再穿过M163-1航磁异常、向南终于姜驿石头山。剖面总长度为12 km。磁法测量点距为20 m，AMT测量点距为100 m。测线方位-4 000 m～3 500 m段为北偏东20.31°，3 500 m～8 000 m段为北偏东10.75°(图1)。

2.2 资料处理

采用Encom Modelvision重磁软件进行地面高精度磁法数据处理。为了消除斜磁化的影响，首先需对磁异常数据进行化极处理；然后再对数据解析延拓处理。采用MTSoft-2D软件进行AMT数据预处理与反演解释。先利用曲线形态进行极化模式的识别与调整，再对曲线进行编辑平滑处理，最后对数据进行静态校正处理。AMT反演采用一维Bostic变换作为初始反演模型、二维NLCG反演作为最终结果；其中，在反演过程中密切结合地面高精度磁法处理结果，对AMT反演初始模型进行适当的约束与修正，再进行反演处理。

图1 磁法与AMT测线布置图Fig.1 Magnetic method and AMT line layout

3 成果综合解释

3.1 区域重磁异常分析

由图2(a)可以看出，拉拉铜矿及其外围均处于高磁异常上。在拉拉铜矿及其外围分布有M125、M162、M163-1、M163-2等高磁异常，异常强度均为300 nT ～400 nT，异常总体呈北、北北东向的园、椭圆形分布特征。从区域布格重力异常来看，拉拉铜矿及其外围均处于一个呈北北东向展布的布格重力高异常上。通过航磁异常化极成果与布格重力异常成果相对比，可以看出两者有密切的联系。M163-1航磁异常区与其对应的布格重力异常区的异常均较为宽缓，而北部的M162航磁异常区与其对应的布格重力异常区的异常则较为狭长密集，说明M163-1航磁异常的异常源比M162航磁异常的异常源较深(图2)。

图2 拉拉地区航磁化极异常与布格重力异常图Fig.2 Aeromagnetic anomaly reduction to the pole and bouguer gravity anomaly(a)航磁化极异常图；(b)布格重力异常图

3.2 磁法与AMT综合分析解释

通过对地面高精度磁测与音频大地电磁测深的综合研究，认为该区磁异常具有三级叠加的特点，并进一步验证了红泥坡向斜的存在。在M163-1航磁异常区获得了2个次级(局部)磁异常与相对高电阻率异常，推断出1条断层F1与1条低阻破碎带F2，并初步划分了深部电性结构。剖面整体呈向斜构造特征，与前人认为该段为一向斜构造特征的认识相符。地面高精度磁法与AMT剖面资料综合异常解释成果如图3所示。

图3 磁法与AMT剖面综合异常解释图Fig.3 Magnetic method and AMT profile comprehensive anomaly interpretation(a)磁法剖面异常综合解释图；(b)AMT剖面二维反演综合解释图

根据测区航磁异常资料，M163-1航磁异常主要分布在剖面0 m～6 000 m段。由图3可以看出，中地面高精度磁法测量结果在该区域同样表现出较高的磁异常。但是与航磁异常不同的是，地面磁法测量更为精细地将M163-1航磁异常划分为2个较小的次级磁异常(三级异常)与1个较大的主异常(二级异常)，2个次级异常叠加在主异常上。如图3中化极后的ΔT-1与ΔT-2两个次级磁异常，ΔT-1异常强度约为433 nT，ΔT-2异常强度约为584 nT。将异常化极上延500 m后，2个次级异常基本消失，但主异常还有200 nT～300 nT，说明这2个次级异常为浅部异常，主异常为深部异常。根据本区物性与地质资料，推断引起2个次级磁异常的异常源埋深较浅，其应该为天生坝组内的磁性体所引起；主异常的异常源埋深较深，其应该为落凼组的磁性体所引起。

AMT剖面二维反演成果显示，剖面层状性比较好，整体显示为一向斜构造特征，这与前人在该区红泥坡向斜构造的认识相吻合。同时，AMT资料反演成果反映出本区主要是低-高-低-高的基本电性结构特征，这与测区地层的基本物性特征相吻合，如图3与表4所示。在剖面2 250 m处向深部推断存在断层F1，这个断层将M163-1异常一分为二；在剖面4 800 m～6 800 m段从浅部到深部电阻率较低，电阻率约为1 Ω·m～15 Ω·m，推测其为含水低阻破碎带。由图3可知，在2个磁异常的下方有两个电阻率相对较高的异常体与之相对应，电阻率约为50 Ω·m ～160 Ω·m，如图3中的Res-1与Res-2。根据本区物性与地质资料，天生坝组为本区含铁与铜矿的地层之一且电阻率相对较高，新桥组不含矿且电阻率相对较高。所以，推测这2个相对高阻异常为次级磁异常所对应的浅部含矿异常。同时，落凼组也为本区含铁与铜矿的地层之一且电阻率相对较低。所以，推测主体磁异常应该为落凼组的磁性体所引起。

值得注意的是，为了验证M163-1航磁异常，前人在航磁异常的中心位置布过1口604.14 m深的钻孔(CK534)，均见到含磁铁、黄铁、黄铜等矿物，局部品位多达10%，但是总体品位不足，最后认为该磁异常反映的是隐伏含磁铁蚀变辉长岩，钻孔位置如图1与图3所示。通过本次地面高精度磁测与AMT测量成果与地质资料综合分析，可以看出，该钻孔正好布置在断裂带上，而且并非真正处于磁异常中心上，而是处于两个次级磁异常的中间，磁性最弱的地方，地面磁异常强度只有100 nT ～200 nT。所以，推测该钻孔可能是布置不尽合理，导致未能见到工业品位的矿。在钻孔两侧的磁异常要比钻孔处的磁异常高200 nT ～500 nT，因此，推测钻孔两侧的磁异常可能才是浅部较好的含矿磁异常。

4 结论与建议

对于航磁异常的地面查证研究，首先需要详细地了解研究区地质、地球物理特征，然后选取能反应异常特征的勘查方法技术及其组合，才能快速地得出异常在地面以及在地面以下的分布特征。作者通过利用地面高精度磁法快速了解航磁异常的地面磁异常特征，再利用AMT快速了解异常深部的电性结构特征以及异常在地下深部的分布状态。通过这种勘查组合模式得出的综合研究成果，对M163-1航磁异常的认识以及找矿远景调查评价提供了可靠的研究资料。

1)M163-1航磁异常通过地面高精度磁法查证显示异常为一个三级叠加异常。第一级异常为隐伏的基性、超基性岩体所引起；第二级异常为深部落凼组的磁性矿体或磁铁石英钠长岩所引起；第三级异常为浅部磁性矿物所引起(很可能是铁矿体)。

2)AMT成果显示本区存在一个较为宽缓的向斜构造，进一步验证了红泥坡向斜构造的存在；电性结构主要表现为低-高-低-高的基本特征，这与该区地层整体的垂向物性特征相当吻合。

3)2个次级异常区的含矿性比较大，为浅部有利的找矿远景靶区；二级异常为深部有利的找矿远景靶区。

4)今后在条件允许的情况下，建议对推断解释结果进行钻孔验证。

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Application of integrated geophysical methods to M163-1 aeromagnetic anomaly inspection of Lala, Huili, Sichuan province

QIU Lin, ZHOU Jun, LIU Xiao-wei, CAO Li-gang, WANG Pin-feng

(Chengdu university of technology institute of geophysics,Chengdu 610059， China)

There are large and medium scale iron and copper deposit at M162 aeromagnetic anomaly in Lala copper, such as Luodang, Tianshengba, Shilong, and so on. But it has not been found larger scale iron and copper deposit on the southern of Lala copper deposit, at M163-1 aeromagnetic anomaly which is the same scale and intensity to M162. And the predecessors thought that M163-1 aeromagnetic anomaly is caused by concealed and magnetitite-bearing allalinite. So, in order to survey the fine magnetic anomaly characteristics and deep electrical structure characteristics of Lala M163-1 aeromagnetic anomaly, we used ground high precision magnetic method and audio magnetotelluric method and combined with the regional gravity and magnetic data to carried out comprehensive geophysical prospecting inspecting work. Through comprehensive analysis of regional gravity and magnetic data, ground high precision magnetic method and audio magnetotelluric method data, we obtained different understanding to the predecessors; And the fine magnetic anomaly characteristics of M163-1 aeromagnetic anomaly, the electrical structure characteristic of abnormal body was determined preliminarily. It provide important geophysical gist for ore-prospecting prospective study of the anomaly.

aeromagnetic anomaly; ground high precision magnetic method; audio magnetotelluric method

2016-06-06 改回日期：2016-07-06

中国地质调查项目(12120113095100)

邱林(1985-)，男，博士，主要从事矿产地球物理勘探， E-mail：273447440@qq.com。

1001-1749(2016)05-0603-07

P 631.2

A

10.3969/j.issn.1001-1749.2016.05.05