西藏某铜多金属矿磁异常特征及解释

邵昌盛，冯永来，谢 涛，戴 伟，李大虎

（1.四川省核工业地质局 二八二大队，四川 德阳618000；2.核工业西藏地质调查院，成都610081；3.四川省地震局 工程地震研究院，成都610041）

西藏某铜多金属矿区先前的区域物探资料有小比例尺的区域航磁和区域重力测量，同时地面物探工作也只开展过1∶10 000的激电中梯测量，物探工作精度和程度都比较低。为了提高工作程度，在研究区查找在空间上或成因上与成矿有关的地层、构造、岩浆岩、蚀变岩石、矿化带等控矿因素，在矿区开展面积为8.3km2的地面高精度磁测。利用高精度磁测这一经济、快速、有效的物探方法，通过分析磁异常及地质等特征，解释引起磁异常的地质原因［1－3］，推断矿（化）体、构造、岩体的空间赋存情况［4－6］，为地面高精度磁测寻找弱磁性矿产、解决断裂构造问题和识别岩体积累经验。

1 地质背景与地球物理特征

1.1 地质背景

研究区出露的地层主要为古近系古新统典中组（E1d）、始新统年波组（E2n）和第四系（Q）。

矿区铜多金属矿体主要分布于典中组下段（E1d1）。典中组下段第一亚段（E1d1－1）是主要的含矿岩性段，第二亚段（E1d1－2）是次要的含矿岩性段（图1）。

花岗斑岩脉十分发育，共分布有数十个花岗斑岩脉，一般呈透镜状、脉状、长条状分布。以F3为界，F3以西大致呈南西向展布，走向大致为323°～345°，切割了地层；F3以东大致呈北北东向展布，切割了地层和层状矿体。另一花岗斑岩脉位于重点勘查区东部，岩性主要为灰白色黑云母二长花岗斑岩，切穿了层状矽卡岩矿体。接触面附近普遍见弱矽卡岩化，局部地段见铜矿化，推测该岩脉对矿体有改造富集作用。

研究区在大地构造位置上处于冈底斯－念青唐古拉板块的冈底斯陆缘火山－岩浆弧东部。所在的大地构造位置控制着成矿作用的时空演变。区内断裂构造发育。汤巴强曲以东断裂构造十分发育，以北北东向和近东西向断裂为主，北北东向为一组雁列式排列的张性断层，控制铅、锌矿化点的产出；近东西向断裂发育于重点勘查区矿区中部，为多次活动的逆断层，对成矿起控制作用。

控矿构造主要是由典中组构成的背斜。背斜近轴部为F22断裂，该断裂贯穿整个重点勘查区，多期次活动，为矿区主要的导矿构造。受背斜形成的挤压作用的影响，在凝灰岩与地层之间形成层间滑动带，为矿区主要的容矿构造。背斜核部凝灰岩中张性节理、裂隙十分发育，为热液渗透、流动提供了良好的通道。以南北向为主的断裂和裂隙是次要的容矿构造。

1.2 地球物理特征

地球物理特征是衡量一个地区是否具备地球物理勘查前提的重要标志，参数测定的准确与否，直接影响到对异常的解释和定性判断［7，8］。因此，利用野外岩石磁化率仪（KT-6）测定了矿区岩（矿）石磁化率参数（表1）。

从表1中可看出，本区不同类型岩石的磁性差异很大，磁化率（к）变化范围最大的是含磁铁矿矽卡岩，其次是灰黑色蚀变含磁铁矿矽卡岩，然后是青灰色火山角砾岩、黄铁矿化蚀变岩、硅化蚀变岩、碳质板岩、矿化矽卡岩、蚀变凝灰岩和安山岩。从磁化率平均值来看，灰黑色蚀变含磁铁矿矽卡岩最大，含磁铁矿矽卡岩其次，接下来就是青灰色火山角砾岩、黄铁矿化蚀变岩、硅化蚀变岩、蚀变凝灰岩、矿化矽卡岩、花岗岩和安山岩：说明矿区各种岩（矿）石之间存在着磁性差异。

图1 矿区地质简图Fig.1 Schematic geological map of the deposit

表1 岩（矿）石磁化率测量结果Table 1 The measured results of the magnetic susceptibility for the rock samples

2 地面磁测ΔT异常分布特征

图2是地面磁测ΔT异常等值线平面图，根据地面磁测ΔT异常分布特征，将磁异常区分成5个区域，依次编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ。

从ΔT等值线图看，大体呈现北低－中间高－南低的格局，正负异常的梯度带分布在测区的中部。Ⅰ区的异常呈明显的正负异常伴生，正异常的幅值较低，为200～600nT，规模较大；ΔT异常等值线从北向南呈现低－高－低格局，异常为长轴状，长轴方向为北西－南东向，长约1km，短轴长约0.4km。Ⅱ区的磁异常总体分布也是从北向南呈现低－高－低格局，但该区的低缓的正异常较为零散。Ⅲ区几乎是大面积的正异常，由南向北，正异常幅值逐渐增高，在东北角形成一个正异常相对高值中心，异常幅值在200～300nT，在东边尚未形成封闭的正异常，有向东边延伸的趋势，东西向宽度约为300m，南北向长度约为600m。Ⅳ区总体上是大面积的负异常，在靠近梯度带的附近有局部的正异常，该正异常长轴方向近东西向，长约400m，宽约50～100m。Ⅴ区也基本上是大面积的负异常，在该区域的西北和东北部分有一些不连续的幅值较低的正异常。

异常M-1位于Ⅰ区的北部中段，ΔT异常峰值为200～600nT，出现在CX16—CX20线南段的北部。异常形状为不规则的长椭圆状，椭圆长轴方向为北东－南西向，方向角约为120°，异常长轴约为1km，短轴方向异常宽度为0.3～0.4 km，从右到左异常逐渐变窄。

异常M-2位于Ⅱ区的北部，ΔT异常峰值为100～250nT，异常形状为不规则的长椭圆状，椭圆长轴方向为北东－南西向，方向角约为120°，长轴约为700m，短轴方向异常宽度为200～400m。

异常M-3位于Ⅲ区的中部，ΔT异常较低缓，幅值为200～300nT，异常形状为近等轴状，南北方向宽约300m，东西方向宽约200m。

异常M-4位于Ⅳ区的中部，ΔT异常幅值为150～1 000nT，异常形状为近等轴状，南北方向宽约300m，东西方向宽约200m，磁异常等值线密集，磁异常梯度大。

异常M-5位于Ⅴ区的西北部，ΔT异常幅值为100～250nT，由东、中、西3个部分构成。西异常有明显正负异常伴生，形成磁异常梯度，形状为近长轴状，长轴近300m，短轴100～200m；中异常形状为长轴状，长轴近300m，短轴100～150 m；东异常走向北东－南西向，长度约700m，正负磁异常呈串珠状平行分布在零等值线两侧。

3 地面磁异常ΔT解释

3.1 构造

根据磁异常的分布特征，推断有5个断裂构造破碎带：F1、F2、F3、F4、F5（图2）。F1在南北正负异常的过渡带上，横穿测区的中部。F2为Ⅰ区和Ⅱ区的分界线，近南北向，异常特征为正、负异常构成的串珠状异常，磁异常特征发生变化，符合构造破碎带的磁异常特征，在此位置推断为近南北向的断层破碎带。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ区之间存在北东－南西走向的磁异常变化过渡区，推断在此位置有北东－南西向构造断层破碎带F3。在Ⅰ区和Ⅲ区之间的磁异常存在一“Z”形扭曲，这种特征表明在Ⅰ区和Ⅲ区的磁异常分布之间有一错动，推断Ⅰ区和Ⅲ区之间存在一断层F4。对于Ⅴ区北缘的几个独立的有负异常伴生的磁异常在空间上有一定延续性，暂推断为断裂构造F5。

图2 高精度磁测ΔT等值图Fig.2 TheΔTcontour map of the high-precision magnetic measurement

3.2 岩体

Ⅰ区的磁异常M-1规模较大，异常形态比较低缓，是较大的有相对高磁的岩体或地质体所引起，可能是多期岩浆活动造成的。在Ⅱ区的西南角有一些规模不大的正异常，在正异常的周围出现局部负异常，该磁异常特征说明是由若干零星分布的有一定相对高磁岩体或地质体引起的，结合地质资料分析，推断该区的磁异常是由局部的安山岩、玄武岩体所产生。Ⅲ区的磁异常M-3在南北方向上已经封闭，也有一定规模，异常也比较低缓，结合地质资料推断是由一定规模的安山岩体所引起。Ⅳ区是大面积的负异常，推断该区的岩石由于受挤压力比较强，岩石严重破碎，也有一定程度的风化，在该区存在大规模比较完整的具有一定强度磁性的岩浆岩体的可能性较小。

3.3 矿产

M-2异常位于Ⅱ区的北部，ΔT异常峰值为100～250nT，异常形状为不规则的长椭圆状，椭圆长轴方向为北东－南西向，方向角约为120°，异常长轴约为700m，短轴方向异常宽度为200～400m。M-2异常在由高精度磁测推断的F1南缘，磁异常比较零散，同时有局部的负异常伴生。从地质资料看，在M-2异常区地表发现若干铅锌矿化点、铅锌矿点、金矿化点、金矿点，这些矿（化）点几乎都产于高精度磁测推断的断裂构造F1南缘、断裂构造F2的西边，即两条断层的复合部位，呈近东西向的条带状展布，也是成矿的有利部位，因此推断在此区产出的多金属矿主要应该是由高精度磁测推断的F1断层控制的，该区域应作为铅、锌、金多金属矿勘探的重点工作区。

M-4异常形状为不规则的长椭圆状正异常，有负异常伴生。椭圆长轴方向为北东－南西向，方向角约为120°，异常长轴约为400m，短轴方向异常宽度变化在50～170m，从左到右异常逐渐变窄。对资料进行分析，M-4异常位于背斜近轴部，为F22断裂的南缘，该断裂多期次活动，为矿区主要的导矿构造。受背斜形成的挤压作用的影响，在凝灰岩地层之间形成的层间滑动带，为矿区主要的容矿构造。背斜核部凝灰岩张性节理、裂隙十分发育，为热液渗透、流动提供了良好的通道，以南北向为主的断裂和裂隙，为次要的容矿构造。同时，磁铁矿、镜铁矿发育的地段，铜矿化较好，铜含量较高。在M-4异常区地表能见到发育较好的磁铁矿、镜铁矿，同时在该区域能见到孔雀石、蓝铜矿、黄铜矿、斑铜矿，M-4异常区与Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ号铜矿体（图1）对应较好，因此将磁异常结合地质资料综合进行分析，推断M-4异常是由磁铁矿和含铜多金属矿化矽卡岩的综合所引起。

4 结论

在对获得的地面高精度磁测资料进行正确有效的处理和推断解释的基础上，将ΔT异常分成5个区域，对比研究各区磁异常特征获得如下结论。

a.根据地面高精度磁测成果分析，在5个磁异常中，可能存在2个成矿环境和条件相似的区域，即M-2和M-4。这2个区域都位于断裂构造带，也是成矿的有利部位。对于M-4区域已有钻探工程控制，有几层铜铅锌工业矿体。对于M－2区域有望在铅、锌、金等多金属矿种上取得突破。

b.根据“从已知到未知”的地球物理异常的推断解释原则，对矿区内矿（化）体露头的磁异常点，研究其ΔT异常特点，找出未知区与这些已知区域的ΔT异常特点相似、相近的区域，就有可能找到类似的矿（化）体。

c.本文通过地面高精度磁测在断裂构造的解译判断、岩体的识别方面取得了较好的效果。

d.本文使用地面高精度磁测方法确定了铜矿的分布区域与位置，与地质情况对应较好，并且经钻探验证见矿，说明高精度磁测方法间接找铜矿具有良好效果。

［1］罗孝宽，郭绍雍.应用地球物理教程——重力、磁法［M］.北京：地质出版社，1991：225－226.Luo X K，Guo S Y.Applied Geophysical Tutorial：Gravity，Magnetic［M］.Beijing：Geological Publish-ing House，1991：225－226.（In Chinese）

［2］秦葆瑚，张昌达.高精度磁法勘探［M］.长沙：中南工业大学出版社，1988：181－184.Qing B H，Zhang C D.High-precision Magnetic Prospecting［M］.Changsha：Central South University of Technology Publishing House，1988：181－184.（In Chinese）

［3］李才明，李军，周拓宇，等.用质子磁力仪测定岩（矿）石标本参数时应注意的问题［J］.矿物岩石，2004，31（2）：180－182.Li C M，Li J，Zhou T Y，etal.The problems in the magnetic parameter measurement for rock（ore）sample with proton magnetometer，China［J］.Journal of Mineralogy and Petrology，2004，36（2）：210－215.（In Chinese）

［4］李才明，邵昌盛，唐小兵，等.云南相大铜铅锌多金属矿区高精度磁测异常特征及解释［J］.成都理工大学学报：自然科学版，2009，36（2）：210－215.Li C M，Shao C S，Tang X B，etal.Characteristics and interpretation of high-precision magnetic anomalies in Xiangda ore field of Yunnan，China［J］.Journal of Chengdu University of Technology（Science ＆Technology Edition），2009，36（2）：210－215.（In Chinese）

［5］李才明，李军，余舟，等.几种不同类型金矿的高精度磁测异常特征［J］.成都理工大学学报：自然科学版，2004，24（1）：105－107.Li C M，Li J，Yu Z，etal.High-precision magnetical anomaly characteristics of different gold deposit types，China［J］.Journal of Chengdu University of Technology（Science ＆ Technology Edition），2004，24（1）：105－107.（In Chinese）

［6］李才明，徐进勇.高精度磁测在寻找锂铍铌钽矿床中的应用［J］.物探化探计算技术，2002，24（增刊1）：53－56.Li C M，Xu J Y.Application of high-precision magnetic survey in Seeking the lithium，beryllium，tantalum and niobium deposit，China［J］.Computing Techniques for Geophysical and Geochemical Exploration，2002，24（1）：53－56.（In Chinese）

［7］李才明，曲进红，牟泽霖，等.高精度磁测在间接寻找赤铁矿床中的应用［C］//中国地球物理学会第二十二届年会论文集.2006：184.Li C M，Qu J H，Mou Z L，etal.Application of high-precision magnetic survey in indirect search for the application of the hematite deposit，China［C］//The Proceedings of the 22nd Annual Meeting of the Chinese Geophysical.2006：184.（In Chinese）

［8］梅留允.磁法勘探在寻找非铁矿种的应用［J］.煤炭技术，2006：25（3）：12－15.Mei L Y.Application of magnetic exploration in seeking the non-iron ore，China［J］.Coal Technology，2006，25（3）：12－15.（In Chinese）