利用航空物探资料圈定隐伏岩（磁性）体——以巴彦淖尔—包头地区为例<br/>

利用航空物探资料圈定隐伏岩（磁性）体——以巴彦淖尔—包头地区为例

2012-10-11王培建李晓禄龚育龄李兵海

化工矿产地质 2012年4期

王培建李晓禄龚育龄李兵海张翔

1.东华理工大学，江西抚州， 344000；2.核工业航测遥感中心，河北石家庄；050002

航空地球物理探测，简称航空物探，是地球物理勘探技术与航空技术相结合的一门高新技术【1】。应用航空物探资料圈定隐伏岩体是现在比较有效的方法，不同时期形成的地层或岩体岩石组合具有不同特征，反映在物性上往往也具有一定的差异和规律，因此可利用航空物探资料进行岩性填图，和地质单元相同或非常接近，可以帮助解决一些地质问题，还可以圈定浅覆盖区的隐伏岩体。本文在对巴彦淖尔－包头航磁、航放综合解释的基础上，结合区域地质、物性和化探资料，优选有明显特征差异的资料使用，并相互结合、相互印证，应用航磁、航放信息圈定覆盖区的隐伏岩体和隐伏磁性体，为寻找铁及多金属矿提供信息【2～4】。

1 工作区概况

工作区位于华北地台北缘，一级构造单元包括华北地台、内蒙古中部地槽褶皱系和天山地槽褶皱系【5】。行政区划分属巴彦淖尔市和包头市，控制面积3.7万km2。区内出露地层有太古宇、元古宇、寒武－奥陶系、奥陶系、石炭系、二叠系、侏罗系、白垩系、古近系、新近系及第四系【6】。工作区自太古宙以来，伴随多次构造运动，岩浆活动强烈且期次繁多，所形成的岩浆岩分布广泛。岩浆活动受构造运动控制明显，形成有元古宙、加里东、华力西、印支、燕山等旋回，以华力西旋回岩浆岩较发育。其岩性有超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩。工作区蕴藏着丰富的矿产资源。主要有硫、铜、铅、锌、镍、煤、金、银、稀土、石墨、铬铁矿、宝石等。其中，铜、铅、锌、硫铁等储量在内蒙古自治区乃至全国名列前茅。

2 区域地球物理地球化学特征

2.1 区内岩石磁性特征

通过岩石磁性参数测量工作得到的岩石磁性特征，是圈定隐伏地层和岩体最为直接的物理依据。表1、2是实测的主要地层岩石磁化率。测区中新生界（除新近纪、早白垩世玄武岩外）、古生界、元古宇以无磁—弱磁性为主，磁化率一般在(n～n×10) ×10-5SI，中新生代玄武岩、古生代部分火山岩、元古宙含铁矿层位、太古宙部分地层为强磁性层。区内侵入岩磁性具有变化较大的特点，但总体呈现出从酸性—中性—基性—超基性岩增强的规律，超基性、基性岩大多是测区内的强磁性体。

表1 工作区野外实测主要地层岩石磁化率参数表Table 1 Statistics of the main layer rock magnetic susceptibility parameters in work area

表2 工作区野外实测主要侵入岩岩石磁化率参数表Table 2 Statistics of the main intrusive rock magnetic susceptibility parameters in work area

2.2 区内岩石放射性特征

通过地面岩石放射性参数测量工作，获取了工作区各地质单元的K、U、Th核素含量。放射性元素钾、铀、钍含量较高的地层有：白垩系固阳组，其岩性主要为泥岩、砂岩、砂砾岩，其在乌拉特后旗附近已有小型工业铀矿床产出，地面实测铀含量为（42.4～108）×10-6g/g；中—上侏罗统白女羊盘组火山岩，其钾、铀、钍含量分别为 4.3%、3.1×10-6g/g、14.0×10-6g/g；中下侏罗统石拐群泥岩页岩，其钾、铀、钍含量分别为4.0%、5.4×10-6g/g、16.3×10-6g/g；中新元古界渣尔泰群增隆昌组、刘鸿湾组、白云鄂博群都拉哈拉组；古元古界宝音图群中局部地段钾、铀、钍含量也偏高；太古宇乌拉山群混合片麻岩钾、铀、钍含量高于全区平均值，钾、铀、钍含量分别为 7.2%、6.5×10-6g/g、41.8×10-6g/g。

区内侵入岩放射性核素钾、铀、钍含量有从老到新，从基性—中性—酸性岩呈逐步增高趋势：燕山期、印支期及华力西晚期花岗岩钾、铀、钍的含量明显偏高，构成区内中新生代盆地的重要铀源体。加里东期花岗岩钾、铀、钍的含量明显偏低；古元古代侵入岩由于后期变质作用差异及原岩性质不同，放射性核素钾、铀、钍含量差异较大，出露在乌拉特后旗陕达古庙一带的角闪钾长片麻岩、黑云母角闪钾长片麻岩钍含量较高，为（22.1～36.5）×10-6g/g。

2.3 工作区内地球化学特征

区内地球化学集散规律明显，与地质体的分布和发育的地质现象有关，反映了不同地质单元和地质现象间地球化学规律。造岩元素族和岩石的酸碱性质密切相关无疑，对于铁族元素分布的高值区与中新元古界渣尔泰群基本一致，在道老都庙一带东西向展布。基性岩浆岩区也是铁族元素的高值或较高分布区。稀有稀土元素高值区与酸性岩有关，如罕乌拉岩体、乌梁斯太岩体。在基性岩和覆盖区含量较低，太古宇乌拉山群分布区也有高值显示。

放射性铀钍元素高值在东升庙、潮格镇、道老都庙和包尔汗图一带，是白垩纪沉积地层的高值异常区。在印支期酸性侵入岩和沉积变质岩中也有部分高值区或异常区。Mo、W元素高值分布在酸性侵入岩与太古宇色尔腾山群、中新元古界渣尔泰群与下二叠统大红山组火山岩的接触带上，低值主要分布于华力西期辉长岩印支期花岗岩区，其它为背景区。成矿元素Cu、Zn分布与中新元古界渣尔泰群、太古宇色尔腾山群及一些基性火成岩有关，有七个异常带，分别是东升庙北东 60°异常带、狼山口北东 50°异常带、库伦补隆-道老都庙高值带、克布东西向异常带、海流图东西向玄武岩异常带、小井子玄武岩异常带和巴彦布拉沟北西315°带状高值区等。Pb高值区、异常区与酸性岩分布有关，存在成矿的专属性。Au、Ag、Hg分布规律性较差，常在小范围内急剧变化。Au分布的高值区有大柳树、陕达古庙、萨音呼都格、卓斯毛勒、红峰牧场、查干陶勒盖、巴彦布拉沟等地。它们大多与中基性侵入岩、石英脉、或者与太古宇色尔腾山群变粒岩有关。Cd分布与 Mo、W 有相同的特征，也是在中酸性侵入岩与下二叠统大红山组的接触带上，Sn分布高值区与花岗岩分布、巴彦布拉沟辉长岩有关。

3 隐伏岩（磁性）体的识别方法及预测结果

3.1 隐伏岩（磁性）体的识别方法

由于构成地壳的不同地质体的岩石组成、矿物成分、结构特征等方面存在差异，从而产生岩石物理化学性质的差异，这种差异可通过不同物理性质的地质体所反映的地球物理场来反映。在覆盖区应用航磁、航放信息圈定的隐伏磁性体和隐伏岩体，是在对航磁、航放综合解释的基础上，结合区域地质资料进行的。

航磁信息不仅能够反映浅部信息还能够反映较深部的信息。另外航磁可以区分磁性差异较大的侵入岩体和地层，如基性超基性（强磁性）岩体、规模较大的酸性岩体（弱磁性）及其岩体外围的蚀变带、地层中强磁性层位及火山岩区，尤其在覆盖区可利用航磁资料圈定隐伏岩体。航放主要反映的是地表和近地表的信息，一般能够较为准确的反映浅层地质体的边界。而岩性填图以浅部填图为主，所以在岩性填图过程中，对浅层地质体尽量用航放资料填出。主要利用了航放总计数率等值线和剖面平面图，结合钾、铀、钍含量等值线图。全区侵入岩体的航放总计数率差异明显，利用航放资料圈定岩体的界线效果较为明显。

3.2 隐伏岩（磁性）体预测结果

根据航磁和航放资料在巴彦淖尔－包头中新生代覆盖区共圈定隐伏岩体或隐伏磁性体 53片。其中利用航磁资料推断隐伏岩体45片，推断隐伏磁性层位6片，推断隐伏火山岩区1片；利用航放资料推断隐伏岩体1片。

3.2.1 航磁圈定隐伏岩（磁性）体位于测区北部川井-桑根达来盆地，航磁异常多为椭圆形正磁异常，呈北东和北西向展布，异常展布方向与区域构造方向一致，推断为沿构造侵入的中性、中基性侵入岩形成的磁异常；位于乌拉特中旗南部的海流图盆地，航磁异常为不规则的椭圆状正磁异常，地面检查时在航磁异常区域见零星出露的闪长岩，故推断该区域的异常是由隐伏的闪长岩引起。其它航磁推断隐伏岩体分布在工作区北部的桑根达来坳陷区。

在新宝勒格盆地，根据航磁异常推断圈出隐伏磁性体。异常呈东西或北东向展布的椭圆状正磁异常，其异常形态和展布方向与出露的白云鄂博群的磁性层尖山组十分类似，故推断该异常为隐伏的白云鄂博地层中的磁性层所引起（图1）。

位于乌拉特前旗大佘太以东的佘太川地区，航磁异常为东西向展布的带状或椭圆状正异常。据 1︰20万区域矿产资料介绍，1965年地质队钻井检查异常，在管家窑子钻探250m左右见含钒钛磁铁矿的角闪辉长岩脉。因此认为该区域的磁异常为沿色尔腾山南缘深大断裂侵入的基性岩脉引起的异常（图2）。

3.2.2 航放圈定隐伏岩体利用航放推断的隐伏岩体位于毛呼都格。地表被第四系和新近系地层覆盖，航放显示为一圆形高场，与异常附近西侧出露的二叠纪花岗岩航放特征十分类似，故推测该航放高场为被浅覆盖的二叠纪花岗岩所引起（图3）。