卡乌留克塔格地区地质及磁异常特征

郗国庆

中化地质矿山总局地质研究院，河北涿州，072754

卡乌留克塔格地区地质及磁异常特征

郗国庆*

中化地质矿山总局地质研究院，河北涿州，072754

卡乌留克塔格C-12磁异常位于兴地大断裂南侧，航磁为低缓异常，地磁异常则极值较大。通过地面高精度磁法工作，确定了航磁异常在地面的具体位置及形态、范围及变化特征。根据磁异常的推断解释，C-12异常为超基性岩体引起。由此可见，磁法测量对寻找基性、超基性含铁磷岩体具有重要的意义。

磁异常 卡乌留克塔格

库尔勒-兴地深断裂从卡乌留克塔格区附近通过，沿断裂带分布有基性-超基性杂岩体多处，杂岩体受深断裂的次级断裂控制明显。区内岩浆岩为花岗闪长岩和超基性岩，花岗闪长岩分布在该区东南部，出露面积较大。超基性岩分布在远景区西部，零星出露，一般长约10～50m，宽5～10m。通过1︰1万高精度地面磁法测量，发现高磁异常区一处，编号C12-1。经异常解释，推测异常为超基性-基性杂岩体引起。

1 区域地质特征

1.1 区域地层

区域内地层由前震旦变质基底、震旦系和古生界盖层及中新生界后地台盖层组成。但出露地层主要为太古宇和元古宇变质岩系（图1）。由老到新简述如下：

图1 卡乌留克塔格地区区域地质图Fig. 1 Regional geological map of kawuliuke Tag district

太古宇（Ar）：太古宇属托克拉克布拉克群,以一套阳起绿帘云母斜长片麻岩、眼球状混合花岗片麻岩、斜长角闪片岩、黑云斜长变粒岩、石榴石斜长变粒岩、透闪石变粒岩为主，厚度不详。

元古宇（Pt）：古元古界主要为兴地塔格群,以一套海相碎屑岩-碳酸盐建造变质而成的角闪-绿帘岩相的变质岩系。主要由十字石、石榴石、蓝晶石、矽线石、黑云母并夹磷块岩，细碎屑岩夹基性火山岩组成的各种片岩、石英岩。

新元古界主要为震旦系（Z），总体为一套泥、砂质岩、冰碛砾岩、白云质灰岩等，厚度不详。

寒武系（∈）：寒武系在区域内分布较少，岩性主要为白云质灰岩、细砂岩、碳质页岩、泥质条带灰岩。

第四系：第四系分布广范。主要为冲洪堆积，由砾石、砂及少量粘土组成。

1.2 区域构造

本区大地构造位置属塔里木地台东北缘的库鲁克塔格断隆带，构造线方向以近东西向为主，以平行展布的断裂构造为其主要特征。

区域内断裂较发育，按走向大致分为三组：近东西断裂，北西向断裂和北东向断裂。主要断裂有：

（1）兴地大断裂 兴地大断裂是区内形成最早、规模最大的断裂，也是地层分区分界断裂。该断裂延伸巨大，断裂带宽100～300m，沿断裂带赭石化，绿泥石、碳酸盐化、糜棱岩化强烈，断裂崖明显。断裂走向100°，倾角60°～70°，局部较陡，可达80°以上。沿兴地断裂见有线状分布的断裂泉。该断裂是一个多期次活动的复活断裂，沿断裂带及其两侧中基性侵入岩较发育。早期表现为压性断裂，晚期表现为压扭性断裂。

（2）脱盖贝希艾肯断裂 断裂走向近东西向，倾向北，倾角65°～70°，为压扭性逆断层。切割地层主要为古元古界兴地塔格群,断裂带宽3～5m，沿断裂带内构造角砾岩、糜棱岩发育。

（3）奥尔塘北东向断裂群，为性质不明断裂群，断裂延伸一般长约10～20km。

1.3 区域岩浆岩

区域内岩浆岩较发育，侵入活动以晋宁期和加里东期的中酸性侵入岩为主。

花岗闪长岩主要分布于兴地大断裂两侧，为区域内主要的侵入岩。侵入岩变质程度浅，岩性以花岗闪长岩为主，尚有石英闪长岩等。普查区附近主要为花岗闪长岩。

基性—超基性杂岩主要有卡乌留克塔格基性—超基性杂岩体，奥尔塘等基性—超基性杂岩体。

卡乌留克塔格基性—超基性杂岩体：该杂岩体呈隐伏-半隐伏小岩株状产出，北西—南东向展布，杂岩体长约2000m,宽约950m。杂岩体内岩石类型主要为辉石岩、角闪石岩、辉长岩、正长岩类等。

奥尔塘杂岩体分布在兴地大断裂北侧约3km处，呈东西走向，长约2.5km，宽约1.8km，面积约4.5km2。为一向北倾的单斜状岩体，岩石类型比较齐全，包括有纯橄岩—橄榄岩类、辉石岩类。

脉岩 区域见有正长岩脉、斑岩脉、辉绿岩脉等。

正长岩脉一般规模较大，岩脉最大者长320m，宽2～6m，主要分布在花岗闪长岩与基性—超基性杂岩体内。

2 地球物理特征

2.1 物性特征

工作区内第四系覆盖很广，基岩出露少，岩浆岩以花岗闪长岩及基性、超基性岩体为主。

根据收集资料及实测的岩石磁性数据（见表1），分析认为：花岗闪长岩等中酸性岩类的磁化率一般为（1～2）×103×4π×10-6SI，属中等强度磁性体；磁铁矿的磁化率一般24900×4π×10-6SI，基性、超基性岩浆岩的磁化率一般大于5×103×4π×10-6SI，属强磁性体。特别是含铁磷的超基性杂岩体，其磁铁矿含量一般较多，磁化率高达（8×103～n×104）×4π×10-6SI，显示出很强的磁性特征，若岩体具有一定的规模，在地面会引起强度较大的磁异常。

根据实测磁参数特征和收集到的物性资料综合分析，在进行正演计算及估算的基础上，初步认为：本区超基性岩类磁性较强，能引起形态规则、强度较大的磁异常；辉绿岩脉和其他基性脉岩，磁性很不均匀，会引起局部波动跳跃、形态复杂的局部异常；花岗闪长岩、花岗岩的磁性相对较低异常形态较为宽缓；断裂带则表现为线性梯度带或线性异常、串珠状。

表1 工作区内岩石磁性参数统计表Table 1 Statistics of rock magnetism parameter at the working area

2.2 航磁异常特征

塔里木地台磁场特征 中部为一东西向强度为50～300nT的高值正异常带，它西起喀什东至阿拉干长达千余公里，宽60～100km。其南部为一片北东向的100～200nT宽缓正异常带，中间以相同走向－50～－100nT的负异常条带。北部为大片近东西走向的平缓负异常区，强度为－50～－100nT（局部达－200～－300nT）。这三部分磁场组成了与盆地范围相当的近似菱形稳定磁场区。

从库尔勒—兴地地区航磁异常可以看出（图2），磁异常数量多并呈带状分布，磁场背景值为正值，与北部邻区磁场之间存在一线性梯度带。该梯度带反映与兴地深断裂一致。按磁异常背景值的不同可分为Ⅰ、Ⅱ两个区。（Ⅰ）磁场背景值为正值，与北部邻区磁性存在一条明显梯度带。该梯度带的位置与已确定的尉犁-兴地断裂带一致。梯度带以南分布有为数较多的局部正异常，△T磁异常强度一般为400 nT，最强1000 nT左右。大多数异常基本上呈狭长条带分布，推断这些异常是由沿尉犁—兴地深断裂侵入的磁性杂岩体引起。（Ⅱ）磁场背景值为负值，磁异常强度一般为-150～-200nT。磁场的这一特点与北部邻区磁场相似，在二者交界处形成一个磁场线性条带，推测此处存在一个切穿磁性基底的界面（仲崇字等，1978）。该界面与区域上尉犁-兴地深断裂对应。从区域地质图上可以看出，兴地断裂南部地层以中元古界为主，北部地层则以新元古界为特征。推测尉犁-兴地断裂为一切穿了磁性基底的断层，断层局部磁性基底高于北部区，相应的磁性基底可能由磁铁石英岩引起。

3 磁异常推断解释

通过地面1:1万高精度地面磁法测量，发现磁异常1处（C-12），该磁异常平面形态为北西走向(约300°)的长轴状椭园体，长约2.6km，宽约1.6km，△T最大值为6700nT，异常北端出现明显负值与之伴生，△T最小值为-1532nT。异常北部梯度变化较大，等值线较为密集，反映磁性体埋深较浅。而南部异常梯度变化相对较小，等值线较稀，反映磁性体埋深较大。异常由基性－超基性杂岩引起，总体形态为椭圆形（图3）。

3.1 异常的定性解释

地面磁测工作主要目标是寻找隐伏超基性岩体，根据测区地质背景、实测磁异常特征及数据处理成果，岩矿磁参数特征，结合收集的地质、物探资料综合分析，在此基础上，初步建立本区超基性岩类的地质、地球物理识别标志，对实测磁异常进行定性解释。

地质标志：本区超基性岩类分布在古老地台边缘，受深大断裂控制。因此，近东西向断裂旁侧，近南北向与近东西向断裂的交汇部位，是寻找此类岩体的有利地段。直接找矿标志为：地表出露的超基性、碱性杂岩体。

磁异常标志：平面形态为等轴状、近东西向长轴状、近北南向长轴状异常圈闭，当埋深小于100m时，△T值为1000～4000 nT，异常形态规则，梯度变化明显；向上延拓异常形态规则，显示深部磁性体的异常特征。磁化强度为3000～10000×10-3A/m。

图2 尉犁—兴地地区航磁△T等值线图(据新疆物探队资料改编)Fig.2 △T isoline map of aeromagnetic survey at Yuli-Xingdi district (recompiled according to the information from Xinjiang geophysical prospecting team)

图3 卡乌留克塔格磁异常△T等值线平面图Fig.3 Ichnography of △T magnetic contour of Kawuliuke Tag district

根据所建立的测区目标物地质、地球物理识别标志，在综合分析实测磁异常的形态特征、磁异常数据处理成果和电测深成果的基础上，对引起各异常的磁性体的性质、形状、范围及产状进行了初步推断。各磁异常定性解释如下：

C-12号磁异常为超基性岩类引起，推测岩体形态为北西向长轴椭圆状，长约2.0km，宽约1.0km，产状较陡，略倾向南西。岩体总体往南东方向有较大的延伸，推测岩体侵入方向由东南向西北。此外，位于异常北西部、东南部面积较大的低缓异常，对应于花岗闪长岩出露区，推测为中、酸性岩体引起。

3.2 异常的半定量解释

在定性解释的基础上，依据精测剖面的磁异常特征、磁异常数据处理成果及电测深成果，对磁性体进行了半定量解释，求取隐伏岩体的埋深、范围及磁化强度，为验证工程提供依据。半定量解释的内容和方法主要为：

确定磁性体埋深：确定磁性体的埋深主要用了三种方法。一是选用较为规则的剖面曲线，应用切线法或特征点法求解磁性体的埋深；二是使用半定量反演结果，确定磁性体的埋深；三是根据向下延拓结果，当下延高度接近磁性体界面时，异常值发生急剧的变化，正负异常值显著增大，由此可以半定量求得磁性体的大致深度。本次工作应用以上的解释方法进行对比，选择出较为合理的解释结果。

估算磁性体磁化强度：估算磁性体磁化强度主要采用两种方法：一是利用向下延拓临近磁性体界面时的磁场值，用近似公式计算；二是在大致了解磁性体形状、埋深的前提下，进行反演计算或用理论公式计算。

磁性体的中心位置及范围：主要采用三种方法，一是根据Ta、△Z⊥（化极）、△Y参数平面形态，用特征曲线大致圈定（如半极值线、零值线等）；二是依据△Z⊥垂向一阶、二阶导数的特征，大致确定（图4）。

图4 卡乌留克塔格地区磁异常ΔZ⊥等值线平面图Fig.4 Ichnography of ΔZ⊥magnetic contour of Kawuliuke Tag district

Ta、△Z⊥（化极）、△Z⊥垂向一阶、二阶导数平面图上，较为直观看出C-12号异常的形态特征及梯度变化规律，反映了该磁性体形态为北西走向长轴状，略往西南倾，倾角较陡；向上延拓100、200m平面图上，清晰反应了一个形态规则、规模较大的长轴状异常，北侧有明显的负值伴生。浅部磁性体及干扰体异常基本被压制和削弱，反映该隐伏岩体向东南方向延深。此外，随着上延高度的增加，异常中心往东南偏移，反映隐伏岩体向东南方向延深。根据数据处理成果分析认为：C-12号磁异常为隐伏岩体引起，岩体形态为北西向长轴状，长约2000m，宽约1000m，略倾向南西，倾角较陡，岩体向东南方向延深。△T800nT以上的范围内，出现多个△T大于2500nT 的强磁异常圈闭，局部见有辉石岩出露。反应磁性体北西端埋藏深度较浅，南东部深度逐渐增大。

本区磁异常半定量解释方法及结果见表2。

表2 磁异常半定量解释结果一览表Table 2 Schedule of semi-quantitative interpretation for magnetic anomaly

4 磁异常与矿化体的关系

4.1 磁异常值与矿体的富集规律

经钻探验证，工作区磁异常值高于4000nT以上的区域，TFe一般在15%～18%，且铁磷矿厚度大于100m，充分说明磁异常值与矿体的富集有着紧密联系。异常值越大，铁磷矿厚度也就越大，TFe品位也就越高。本区铁磷矿主要富集在磁异常值3000～4500nT范围之内。

磁异常曲线的陡缓与矿体埋深也有着密切关联，工作区磁测剖面中，北部异常曲线较陡，矿体埋深相应较浅；南部曲线宽缓，矿体埋深相应较深。

5 结语

卡乌留克塔格C-12磁异常位于兴地大断裂南侧，是塔里木地台北缘内生磷成矿带中的一个重要铁磷矿成矿远景区。航磁为低缓异常，地磁异常则极值较大，通过对物性资料综合分析，认为本区超基性岩类磁性较强，能引起形态规则、强度较大的磁异常。

通过地面高精度磁法工作，确定了航磁异常在地面的具体位置，大致查明了航磁异常的形态、范围及变化特征，发现较明显的磁异常；大致了解了该区地质背景、地球物理特征，初步建立了超基性岩体的地质、地球物理识别标志。

根据磁异常的推断解释，C-12异常为超基性岩体引起，由此可以看出，磁法测量对寻找基性、超基性含铁磷岩体具有重要的意义。

GEOLOGICAL AND MAGNETIC SIGNATURE OF KAWULIUKE TAG DISTRICT

Xi Guoqing

Geological Institute of China Chemical Geology and Mine Bureau , Zhuozhou, Hebei, 072754, China

C-12 magnetic anomaly of Kawuliuke Tag district was located on the south of Xingdi fracture, the aeromagnetic survey result of which is lower but the geomagnetism anomaly has the higher extremum value. We identified the exact location, shape, scale and the variety characteristics of the aeromagnetic anomaly after finished the ground magnetic survey of high precision. We found that the C-12 anomaly was caused by ultrabasic rockbodies, all of which show that magnetic survey has significance for searching basic and ultrabasic ferriferous phosphorus bodies.

magnetic anomaly，Kawuliuke Tag

D657.31

A

1006–5296（2011）02–0108–06

郗国庆（1963～），男，物探专业，高级工程师

2011-01-28