磁法勘探在寻找与超基性岩有关的隐伏矿产中的应用——以攀枝花市硔山箐地区岩体为例

张姚，吴秉东，阳陶

(1.成都理工大学地球科学学院，成都 610500；2.四川冶金地质勘查局水文工程大队，成都 611730；3.西南交通大学土木工程学院，成都 610031）

磁法勘探在寻找与超基性岩有关的隐伏矿产中的应用
——以攀枝花市硔山箐地区岩体为例

张姚1，2，吴秉东2，阳陶3

(1.成都理工大学地球科学学院，成都 610500；2.四川冶金地质勘查局水文工程大队，成都 611730；3.西南交通大学土木工程学院，成都 610031）

攀枝花市硔山箐铂钯矿区超基性岩体含铂钯，且局部富集形成矿体。由于岩体埋藏都较深，地表出露较差，因此运用磁法勘探对该地区的的隐伏岩体进行揭露，通过对已有矿体引起的磁异常的研究，对未知岩体的磁异常进行分析类比解译，最后经地质和钻探工程的深部验证，证实了超基性岩体的存在且具找矿前景。

隐伏矿产；超基性岩体；磁法勘探；攀枝花；硔山箐

攀枝花地区岩浆岩分布广泛，岩性复杂，岩体多，活动方式多期多样。区内以中酸性岩类分布最广，基性-超基性岩次之。岩浆活动从晋宁期延续到燕山期，超基性、基性、中酸性岩均有出露。硔山箐矿区内东部大面积出露大田石英闪长岩，西侧出露立溪冬花岗岩体，南西角（硔山箐）出露超基性、基性岩体，存在一小型铂钯矿床。区内东北部（路溪鲊）有辉长岩体出露，辉长岩体下部存在一超基性岩体（图1）。区内主要投入物探磁法扫面，对异常较好的硔山箐和路溪鲊作高精磁剖面测量。已知存在矿体的硔山箐异常和路溪鲊做了高度相似，推测路溪鲊深部也存在相似的含矿超基性岩体。通过地质工作和钻探工程对路溪鲊异常进行验证，证实路溪鲊异常存在含铂钯隐伏超基性岩体，且局部富集形成矿体。证明了磁法勘探在地质找矿，尤其是寻找隐伏矿产中起到了重要作用。

1 岩体特征

1.1 硔山箐基性-超基性岩体

硔山箐基性-超基性岩体受控于北北东―北东向的纳拉箐断裂之北东向次级断裂，侵位于晚元古代晋宁期大田石英闪长岩中，呈近北东向延伸的透镜状岩墙产出。岩体西南端被南北向次级断裂所裁切，并与立溪冬花岗岩呈断层接触。取自岩体中角闪石的，钾氩法同位素年龄为3.56～3.83亿年[1]，显示成岩时代应早于峨眉山玄武岩，属华力西期产物。

超基性岩体平面展布呈“肘状”，西段呈南北向、东段呈北东向延伸，总长730余米，宽100～300 m，厚60～440 m，底界最大埋深达555 m，沿北西-南东向横断面呈“U”或“W”形。底部接触面向北东方向扬起，向南西倾伏，倾伏角度40～65°。超基性岩体以含长角闪二辉橄榄岩（pφ32）为主体，构成中心相，四周由含长角闪二辉橄榄岩（pφ42），含长二辉辉石岩（pφ52），辉长苏长岩（γε）组成岩体边缘相。沿岩体外接触带，由于与大田石英闪长岩强烈同化混染作用，构成边缘混染带（ξφ5）。岩体形成之后，有后期辉绿辉长岩（ην）从岩体的西南侧以断层接触形式超覆于超基性岩体之上，断失破坏了超基性岩体的部分边缘相，此部位普遍发育一个挤压破碎带，该破碎带向南西切入花岗闪长岩中。

辉绿辉长岩体东部厚，西部薄，从顶部→底部出现细粒→中粒暗色辉绿辉长岩，接触带无蚀变、混染现象，岩石中含花岗闪长岩捕掳体，无超基性岩成分，形成时间可能晚于超基性岩体[1]。沿基性-超基性岩体节理裂隙有晚期辉绿岩脉侵入。

1.2 路溪鲊辉长岩体

图1 攀枝花市中街—硔山箐地质简图Fig.1 Geologic map of the Zhongjie Hongshanjing ultrabasic rocks

岩体受纳拉箐断裂之北东向硔山箐－路溪鲊次级断裂控制，侵位于晚元古代晋宁期大田石英闪长岩中，地表出露面积约0.3km2，走向近南北向，呈树枝状展布，空间形态呈蘑菇状，中心厚四周薄，与围岩呈侵入接触关系，辉长岩和石英闪长岩无明显界线，为渐变过渡的混染带，混染带成深黄褐色，中粒结构，呈石英闪长岩（图2）的结构特征，但其中石英含量极少或没有。岩体倾向南西，倾角约10°，含斜长石（45%～50%），角闪石（35%～45%），次生石英（2%～3%），金属矿物有磁铁矿、钛铁矿（2%～5%）

及少量黄铁矿等。局部地段可见岩石结晶分异条带，条带深浅变化明显，暗色条带中含辉石（70%～75%）或橄榄石（60%～70%），具（粗）中粒辉长结构或变余柱状镶嵌结构（图3），块状构造。

1.3 路溪鲊超基性岩体

路溪鲊超基性岩体受控于区内北东向隐伏断裂，侵位于晚元古代晋宁期大田石英闪长岩中，岩体呈隐伏状，埋深较大。经LZK301钻孔揭露，超基性岩体上部被辉长岩断裂超覆掩盖。超基性岩体为辉橄岩，除与辉长岩呈低角度断层接触外，其余围岩均为石英闪长岩。辉橄岩含强蛇纹石化橄榄石45%～60%、单斜辉石25%～30%、黑云母2%～10%、磁铁矿1%～3%，具变余柱状变晶结构、柱状镶嵌结构等。岩体与石英闪长岩的外接触带同化混染强烈，构成边缘混染带。

图2 石英闪长岩（正交偏光）[1]（10×50）Fig.2 Quartz diorite（crossed nicols）[1]

图3 辉橄岩（正交偏光）[1]（10×2.5）Fig.3 Augite peridotite（crossed nicols）[1]

岩体形成之后，有后期辉绿岩、辉绿辉长岩呈脉状侵入。

2 磁异常特征

由表1和表2可知，矿区各类岩浆岩中，以橄榄岩、橄辉岩、辉长岩的磁性最强，κ值一般为（3000～4000）×10-64πSI，深部岩芯标本磁性更强，可达（5000～7000）×10-64πSI；辉绿辉长岩磁性稍强，κ值一般为2000×10-64πSI；石英闪长岩、闪长岩、花岗岩磁性相对较弱，κ值一般为（200～500）× 10-64πSI；酸性岩脉、石英脉等磁性极弱，κ值一般为（10～60）×10-64πSI。这样的磁性特征与四川省地矿局物探队1984年提交的《攀西裂谷带岩石磁性密度研究报告》中对攀西地区各类岩浆岩磁性特征的认识是一致的。岩浆岩的磁性随岩性变化，一般超基性基性岩类磁性要高于中性和酸性岩[2]。

因此，测区内主要的强磁性体应当是由橄榄岩、橄辉岩和辉长岩为主的基性超基性岩体。

3 磁异常解译推断

3.1 硔山箐岩体磁异常解译推断

硔山箐异常是正负伴生异常。在相对纬度较低的地区，这种特征多认为是磁性体受正常地磁场倾斜磁化的结果。而且，磁性体磁化强度是以感应磁化强度为主的[3]。硔山箐超基性岩体岩石磁性基本特征基本符合这种规律。

为了消除上述影响，我们对磁异常进行了化向地磁极的数据处理，即将斜磁化异常转换成垂直磁化异常，可直观的分析磁性体的形态及范围大小[4]。

图4显示，硔山箐地磁异常经过化极处理后，更能直观、清晰地反映出硔山箐超基性岩体的形态、范围。尤其是化极异常，将岩体向西北角突出部位的特征更直观、明显地表现了出来。虽然，也有某些部位对应不很完美，那是因为地质体的磁性情况复杂所致，整体来看应较好。

通过对硔山箐岩体异常的分析，可以认为：对此类异常，选择恰当的位场转换处理方法，可以直观的大致推测出未知或隐伏磁性地质体的形态及范围大小[4]。类似工作方法，我们运用于路溪鲊异常。

3.2 路溪鲊岩体磁异常推断解译

该异常位于测区中部东侧，有三条测线反映出该异常的存在。经加密测网至50 m×20 m后呈现出

该异常应为北东走向，最大正异常值为+2000 nT。异常向南由正异常逐渐变宽阔低缓；向北呈现负异常背景中的局部升高正异常，而且范围逐渐变窄。

表1 硔山箐地区岩石磁性参数统计Table 1 Statistics of the rock magnetic parameters for the Gongshanjing area

表2 硔山箐矿区岩石磁性参数统计表Table 2 Statistics of the rock magnetic parameters for the Gongshanjing deposit

图4 硔山箐岩体化极前后ΔT异常对比图Fig.4 Comperation of the ΔT anomalies between before and after the reduction to the pole for the Hongshanjing rock body

据地质踏勘检查，该异常区见有辉长岩，风化较严重。在异常区附近见一采矿老硐，有冶炼炉渣。结合全测区异常看，M2路溪鲊异常与M1硔山箐异常基本形态相似，而且都位于区内呈北东向的同一异常（构造）带内，因此推断该异常仍可能由基性超基性岩体引起。岩体主体在南部，经中部向北有可能规模渐窄、渐小。

为进一步了解该岩体的形态及范围大小，应用硔山箐岩体异常的分析方法，对同样是正负伴生异常的路溪鲊异常进行化向地磁极二维场转换处理。

由图5可见，化向地磁极后的路溪鲊异常呈现出一个完整的长轴状正异常。北北东走向，南西段宽，异常值高；北东段相对较窄，异常值较低。正异常值范围向北大致位移（扩大）300 m。据此推断，路溪鲊异常反应的超基性岩体形态近似“葵花籽”。总长约700 m，南段宽厚，约350 m，向北渐窄。

3.3 硔山箐岩体精测剖面解译

（1）地质-地球物理剖面模型的建立

本次定量计算是按“等效磁性体”的概念来处理硔山箐的岩体。先在1∶10000地质图确定岩体的边界位置，再根据硔山箐岩体地质简图来确定“等效磁性体”的大致形状。综合资料,并结合岩石磁参数统计数据选取“等效磁性体”[5]的参数：

κ——“等效磁性体”的磁化率

M——“等效磁性体”的磁化强度

y1,y2——为模型端面坐标（y轴方向为由里向外，y1＜y2）

（2）剖面定量解释成果分析

应用中国地质调查局发展研究中心开发的Geoexpl软件中的“二维重磁反演”程序对Ⅱ号精测剖面ΔT异常曲线进行正反演计算[6]。

通过反演结果显示，“等效磁性体”底部位置在海拔2170 m，深度200 m左右（图6）。这与硔山箐岩体地质简图显示的地质体埋深大致相当。说明我们采用的正反演方法是效可靠，“等效磁性体”选择的磁参数是合适，为路溪鲊Ⅰ号精测剖面的正反演提供了有效的依据。

总体来说，硔山箐岩体向南西方向倾斜，北东部埋深、延伸较浅，向南西方向埋深、延伸逐渐增大。

3.4 路溪鲊岩体精测剖面解译

图5 路溪鲊岩体化极前后ΔT异常对比图Fig.5 Comperation of the ΔT anomalies between before and after the reduction to the polefor the Luxizha rock body

（1）地质—地球物理剖面模型的建立

由于硔山箐Ⅱ号精测剖面的正反演计算与由于硔山箐Ⅱ号精测剖面的正反演计算证实了我们方法

的有效性，因此路溪鲊Ⅰ号精测剖面我们采取同样的方法。先选取“等效磁性体”的参数：

κ——“等效磁性体”的磁化率

M——“等效磁性体”的磁化强度

y1,y2——为模型端面坐标（y轴方向为由里向外，y1＜y2）

（2）剖面定量解释分析

通过程序建立“等效磁性体”模型、修改模型，使正演曲线与实测曲线相吻合，并得出“等效磁性体”底部位置在海拔1400 m左右，埋深600 m左右（图7）。

总体来说，路溪鲊岩体向北西西方向倾斜，东部埋深、延伸较浅，向西埋深逐渐增大。

图6 硔山箐II号精测剖面人机联合反演剖面图Fig.6 Hongshanjing Profile II sketch map from man-computer joint inversion

图7 路溪鲊I号精测剖面反演示意图Fig.7 Fig.6 Luxizha profile I sketch map from man-computer joint inversion

4 磁异常验证结果

4.1 硔山箐铜镍铂矿床特征简述

硔山箐赋Cu、Ni、Pt、Pd矿的超基性岩体长约730余米，呈北东-南西两端窄（120～200 m），中间宽（330余米）的肘状。岩体底部为一向南西倾斜的凹槽，东段岩体出露地表，西段倾斜最深达555 m，四周接触面大部分向内倾，倾角70～80°，东部倾角较缓为40～50°。岩体横断面大体呈“U”型，西部因断层破坏而成“V”型，（图8）。

硔山箐超基性岩体内Cu、Ni、Pt、Pd矿体均产于含长角闪二辉橄榄岩相下部内外接触带中，产于岩体底部边缘外接触带的称为底部矿体，其形态与岩体底部产出密切相关，低洼平缓部位矿体厚大，品位较富，反之矿体变薄、变贫；产于底部矿体之上，含长角闪二辉橄榄岩下部的称为内部矿体。

硔山箐超基性岩体内已发现Cu、Ni、Pt、Pd底部矿体一个（编号Ⅰ），内部矿体四个（编号Ⅱ、Ⅲ及其他零星矿体），其中位于岩体东部的Ⅱ号和西部的Ⅲ号矿体规模较大。

4.2 路溪鲊岩体钻探验证结果

图8 硔山箐铜镍铂矿床及超基性岩体地质简图[4]Fig.8 Geologic map of the Hong ultrabasic rock which contains Pt+Pd ore deposit[4]

中街工区的路溪鲊M2号磁异常，2012年主要围绕其开展工程验证工作。通过1/5000地质草测圈出了辉长岩体的地表出露范围；施工了两个钻孔（编号LZK001和LZK301），钻孔地质特征见表3。

LZK301号孔在埋深625.07 m揭露出物探反演预测的超基性岩体。在625.07～631.81 m处为辉石橄榄岩相带，从上至下岩石中的辉石成分逐渐减少，偶见少量星点状金属硫化物；631.81～705.05 m处为灰黑-深灰黑色中粒辉石橄榄岩，具Cu、Ni强烈矿化，Pt、Pd在局部井段已富集构成矿体，矿体或矿化体中金属硫化物呈浸染状、团块状[7]。与钻孔大角度相交的岩石滑动面比较发育，其上可见构造镜面及擦痕、阶步等。岩石局部有暗色条纹，岩石结晶分异不明显，底板与围岩混染，无明显界线，为渐变过渡接触；705.05～715.28 m处为灰黑色-灰白色辉石岩

混染带，岩石中橄榄岩成分逐渐减少，渐变为石英闪长岩，其中偶见少量星点状金属硫化物；715.28～731.44 m处为灰白色中-细粒石英闪长岩，岩心较完整，有少量呈团块状分布的金属硫化物（主要为黄铁矿），局部有Pt、Pd矿化。整个钻孔揭穿30条辉绿岩脉。

表3 路溪鲊矿段LZK001、LZK301钻孔地质特征表Table 3 geologic feature of Lu’s LZK001、LZK301 drill

5 结论与建议

攀枝花市硔山箐地区超基性岩体埋藏都较深，因此运用高精磁测，能将埋藏的超基性岩体做一定的推断，结合已知的矿体磁异常，对未知类似的异常做解译，本着实事求是的态度，作了深部存在超基性岩的反演和解译。后期对矿致磁异常区进行更加系统的地质工作，并进行深部钻探工程验证。经验证后不但存在超基性岩体，且岩体存在矿化，局部已达铂钯工业品位，但仅一孔之见，可进行进一步钻探工程的验证，以期能获取工业矿体。高精磁测对该地区找矿具有较好的指导意义。

[1]张姚,王跃忠,吴秉东.四川省攀枝花市中街—硔山箐铜镍铂矿普查2012年度工作总结[R].四川省冶金地质勘查局水文工程大队.2013,4.

[2]杨瑞亭，李志杰.综合物化探方法在葫芦铜镍硫化物矿床勘探中的应用[J].黄金科学技术.2009,17(3)：40－43.

[3]蔡分良，梁国祥，卢树新.高精度磁测在西昆仑高寒山区矿产资源调查评价中的应用[J].陕西地质.2005,23(2)：70－75.

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[7]陈殿芬.我国一些铜镍硫化物矿床主要金属矿物的特征[J].岩石矿物学杂志，1995,14(4)：345－354.

Application of Magnetic Prospecting in the Deposit Related to
Ultrabasic Rock:Take Gongshanjing Ultrabasic Rock Body as Example

ZHANG Yao12,WU Bing-dong2,YANG Tao3
(1.Collage of earthscience,Chengdu University of technology,Chengdu,610500,China;2.Hydro-Engineering Team of Sichuan Metallurgical Geology&Exploration Bureau,Chengdu,611730,China;3.Schoole of Civil Engineering,Southwest Jiao Tong University,Chengdu,610031,China)

The ultrabasic rock which is located in the Hong mountains,Panzhihua city contains platinum and palladium.Ore bodies can be formed by the two elements gathering in some part of the rock.Magnetic prospecting is used to find the concealed rock because the rock is buried too deep and poorly appears.Firstly study the anomaly caused by the existing ore body,then anylise the anomaly which is caused by the concealed rock.Drills are used to verify the existence of the ultrabasic rock.It shows a good prospect in finding the platinum and palladium ore deposits.

concealed deposit;ultrabasic rock;magnetic prospecting；Panzhihua；

P631，3+27

A

1672－4135（2013）04－0052-09

2012-11-27

四川省攀枝花市中街-石硔山箐铜镍铂矿普查项目

张姚（1986年-），男，四川彭州人，成都理工大学地球科学学院硕士研究生，矿物学、岩石学、矿床学专业，研究方向：GIS与成矿预测，Email:695524176@qq.com。