蚌埠地区航磁异常特征与找矿潜力分析

王培建　江民忠　李晓禄　常树帅　杨玉勤　梁永顺

核工业航测遥感中心，河北石家庄 050002

蚌埠地区航磁异常特征与找矿潜力分析

王培建*江民忠李晓禄常树帅杨玉勤梁永顺

核工业航测遥感中心，河北石家庄 050002

提要蚌埠地区位于华北陆块南缘阜阳-蚌埠铁-金-银-铅锌-金红石-煤-金刚石成矿亚带东段，成矿地质条件类似胶东金矿矿集区，成矿潜力巨大。由于该区覆盖严重，工作程度较低，成矿地质条件的研究工作较少。核工业航测遥感中心于2014年在蚌埠地区开展了1∶2.5万高精度航磁测量工作，通过该区高精度大比例尺航磁资料，结合区域地质及构造特征，分析研究区域航磁异常特征与地质构造的关系，成矿有关的航磁异常特征，为该区成矿预测及矿产资源勘探开发提供依据。

蚌埠地区航磁异常特征找矿潜力

蚌埠地区位于安徽省北部，属华北陆块南缘阜阳-蚌埠铁-金-银-铅锌-金红石-煤-金刚石成矿亚带，其与胶东金矿矿集区成矿地质条件类似，成矿潜力巨大，历来为地质工作者所关注【1】。该区内第四系覆盖严重，基岩零星出露，工作程度和成矿地质条件研究程度较低，制约了矿产资源的勘探开发。本区较系统的工作有1∶20万区域地质、矿产及重力调查，1∶5万～1∶20万航磁测量【2】。为适应区内矿产资源勘探开发新形势，安徽省国土资源厅、财政厅 2014年共同下达了《安徽省阜阳-固镇一带 1∶2.5万高精度航磁测量》项目。本次工作获得了区内高精度航磁、航放数据，为区内资源评价及矿产勘查提供了地球物理资料。

蚌埠地区成矿地质条件有利，不同的航磁异常特征反映了不同构造、岩浆活动、地层及岩性分布。本文依托高精度航磁资料，对区内地质构造、断裂分布、典型矿床航磁特征进行了分析研究，为在该区找矿工作提供依据。

1　区域地质概况

1.1区域构造格架

研究区位于华北陆块南缘淮河台坳（Ⅱ级）南部，跨淮北断褶带、蚌埠隆起、淮南褶断带三个次级构造单元（图1）。风阳运动后，本区变质基底固结。延续至三叠纪，本区发育稳定型沉积体系，在地壳较稳定的背景下，早古生代连续海侵，晚古生代—三叠纪，海水频繁进退、海陆反复交替。侏罗纪以来，地壳活化，块断运动、岩浆侵入—喷发、陆相盆地红色沉积。

近东西向构造带与北北东向构造带构成了本区基本构造格架，东西向构造主要表现为位于淮南和淮北两大煤田间的蚌埠隆起，由五河群组成的蚌埠复背斜和凤阳群组成的老青山单斜、石门山单斜构成，总体构造线呈东西向展布。研究资料表明东西向构造带曾经过多次强烈的构造活动。初始在蚌埠运动，形成褶皱雏形，后经凤阳运动，进一步强化。印支运动使本区进一步隆起并伴随有强烈的断裂活动，受近东西向与近南北向和北北东向断裂切割，形成断块的构造格局【3】。

1.2地质概况

研究区位于华北陆块东南缘，东邻郯庐断裂带，南邻大别造山带北部的合肥盆地【4】。基底为五河群，盖层为元古宙的凤阳群及中、新生代地层。蚌埠隆起核部分布着燕山晚期的钾长花岗岩和二长花岗岩等侵入岩。

图1　研究区构造单元划分略图Fig.1　Tectonic sketch in studying region

本区大部分被第四系覆盖，结晶基底为五河群，属低角闪岩相区域变质岩系，分为下亚群西堌堆组、庄子里组、峰山李组、上亚群小张庄组、殷涧组，原岩由酸性、中基性—超基性火山岩、凝灰岩和杂砂岩、泥质灰岩及少量铁质碧玉岩组成。中元古界凤阳群主要分布于凤阳南部山区，自下而上分为白云山组、青石山组、宋集组，主要岩性为石英岩、石英片岩、大理岩、千枚岩等；青白口系~寒武系地层主要岩性为灰岩白云岩质灰岩。区内岩浆岩较发育，燕山晚期的二长花岗岩和钾长花岗岩，主要沿蚌埠复背斜褶皱核部展开，钻探还见花岗岩、安山岩等中酸性岩浆岩【5】。区内金属矿床较发育，以铁、金、铅锌为主，成矿类型多样，典型矿床有马头城铁矿、城隍庙铁矿、西贾庄铁及多金属矿等。

2　区域航磁特征

2.1磁场分区

研究区具强磁性岩石主要为五河群变质岩系，已有资料显示固镇抹搁李岩心变质岩系磁化率为（4000~16900）×10-5SI，西贾庄钻孔岩心铁矿石磁化率为（51000~130700）×10-5SI（盛勇、王建伟等，2014），区内中酸性岩浆岩具弱磁性，盖层多为无（微）磁性。

区内广泛分布第四系，覆盖区的磁场特征与其基岩磁性关系密切，区域磁场的空间分布特征基本反映基底构造轮廓。从本区航磁△T影像图上看出（图2）：区域负磁场区反映前震旦系弱磁性基底坳（断）陷、盖层沉积较厚，如固镇—五河负磁场区是固镇断陷盆地的反映；区域高磁异常带，主要反映具磁性的深变质基底隆起或构造岩浆岩带，蚌埠正磁异常带是蚌埠隆起的反映。总体上，区域磁场呈近东西走向，具有高低相间分布的特点，反映了基底构造宏观上呈近东西走向，隆坳相间的特征。

图2　研究区航磁△T影像图Fig.2　Aeromagnetic △T image of studying region

根据磁场特征将研究区分为6个磁场区：北部强磁异常区（Ⅰ1），东北部负磁异常区（Ⅰ2），中部强磁异常区（Ⅱ1），中部负磁异常区（Ⅱ2），中部磁异常区（Ⅱ3），南部淮南—武店一带（Ⅲ）。

（1）北部强磁异常区（Ⅰ1）：该区磁场为利辛—固镇一带五河岩群变质岩系磁性基底隆起的反应，磁场特征为东高西低的平缓正磁背景场，叠加带状或宽缓块状及线状的正磁异常，该异常带总体呈东西向展布，近EW向、NE向构造控制明显。

（2）东北部负磁异常区（Ⅰ2）：该区磁场为固镇断陷盆地的反应【6】，为燕山期以来发育的泗县断陷盆地的西南部，覆盖较厚。磁场特征为大面积的负磁场区，总体呈北东向展布，该区基底为无（微）磁性白垩系砂岩、灰岩等，局部零星叠加具较强磁性的上侏罗统~下白垩统火山岩引起的团块状磁异常。

（3）中部强磁异常区（Ⅱ1）：该区磁场为蚌埠隆起北翼五河岩群变质岩系磁性基底隆起带的反应，磁场特征总体呈东高西低的平缓正磁背景场，叠加带状或宽缓块状磁异常，该异常带总体呈东西向展布。

（4）中部负磁异常区（Ⅱ2）：该区磁场为中部喜山期发育的立仓坳陷盆地的反应，磁场特征为低缓负磁异常，总体呈近东西向展布，该区属于深覆盖区。

（5）中部磁异常区（Ⅱ3）：该区磁场为中部马店孜—蚌埠—凤阳隆起带的反应，西侧五河岩群变质岩系磁性基底隆起，磁场表现为呈带状分布的块状异常；东侧磁场为相间变化的正负磁场，异常主要表现为带状或宽缓块状：怀远、蚌埠一线以北负磁场区，表现为狭长的带状，总体呈东西向，延伸长度约 80km，负磁场带位于蚌埠隆起东段北翼，为全覆盖区，根据基岩地质图揭示，下伏为五河岩群变质岩系，其于南北高磁异常带相接触，为密集的梯度变化带，此负磁异常带为隐伏的断块下陷所致；马头城一凤阳一带五河岩群变质岩系磁性基底隆起，磁场表现为带状或宽缓块状，总体呈东西向，位于蚌埠隆起东段南翼。

（6）南部淮南—武店一带磁异常区（Ⅲ）：该区大地构造位于淮南褶断带与蚌埠隆起东段的结合部位。磁场总体以平缓负磁为背景，南部叠加宽缓近东西向椭圆状弱磁异常（反映淮南向斜深部存在磁性基底），北部及中部零星叠加块状异常。

2.2航磁反映的断裂构造特征

区域岩浆活动及地质演化过程与断裂构造关系密切，本区金及多金属矿产成矿往往受断裂构造控制，利用航磁资料推断解释断裂构造，对区内矿产勘查具有重要意义。本区推断解释主要断裂构造71条（图3），按其延展方向划分为：近东西向、北北东、北东向、北西向、和北北西向五组。断裂构造航磁特征表现为不同磁场分界线、梯度带、异常突变带、线性异常带、串珠状异常带、异常错动带等。

图3　研究区航磁构造推断图Fig.3　Aeromagnetic structural inference in studying region

断裂构造的航磁特征主要体现在以下方面：

深大断裂构造：在航磁特征上往往形成规模较大的线性梯度带及不同特征场的分界线。

线性磁异常带反映的断裂：后期岩浆活动所致正异常带、负异常带；岩石破碎时磁性发生变化引起的正负异常带。

磁场变异带反映的断裂构造：不同磁场面貌的突变分界线。

串珠状异常反映的断裂构造：沿断裂岩浆活动不均匀引起的串珠状线性磁异常带。

断裂构造错动的磁场特征：磁异常强度、范围不同。

2.3航磁反映的岩性特征

本区各类侵入岩及围岩间存在明显的磁性差异，岩浆活动以燕山晚期中酸性—碱性小岩体、岩脉为主，局部出露，与区内多金属成矿关系密切。利用航磁资料圈定已知侵入岩及隐伏侵入岩分布特征，为在覆盖区寻找隐伏矿、岩石出露区寻找盲矿提供指导意义【7】。

根据上述航磁特征划分出岩浆岩分布区（带），推断了深部五河变质基底隆起区及坳陷区。区内燕山晚期的钾长花岗岩和二长花岗岩分布于蚌埠隆起核部，依据航磁资料的推断解释，在现有基岩资料的基础上扩展了侵入岩的范围（图4）。航磁推断解释的岩浆岩分布区，弥补了隐伏或半隐伏地质信息和岩体信息，对于区域地质认识的深化，具有较好的参考价值。

图4　研究区推测隐伏岩体航磁解析信号特征图Fig.4　Presumably buride rock by aeromagneticanalytical signal in studying region

3　航磁异常特征与找矿潜力分析

研究区位于华北陆块成矿省鲁西金-铝土矿-煤-金刚石成矿区（Ⅲ-64）阜阳-蚌埠铁-金-银-铅锌-金红石-煤-金刚石成矿亚带（Ⅲ-64-2）（徐志刚、陈毓川等，2008），地处华北陆块南缘黑色及有色金属成矿带与郯庐断裂金矿带交叉复合部位，使得区内成矿具专属性，既有沉积变质型铁矿，又有沉积变质一热液改造型铁矿，还有石英脉型和构造蚀变岩型热液型金、铅锌多金属矿床，矿种丰富【8】。磁场特征与成矿作用在时空上具有一定对应关系，对不同类型矿床具有直接或间接的指示作用。

西贾庄矿床位于华北地台南缘，该区隆坳相间，反映了地壳薄弱部位，应力集中，构造运动强烈，岩浆岩活动频繁，有利于成矿，该区断裂及隆坳过渡在磁场上均有显示。西贾庄铁及多金属矿属沉积变质加后期热液改造型，矿区除铁矿外，钻探还见金、铜、铅锌矿（化）体，已圈定12条金矿体，3条金矿体赋矿围岩为变质岩，9条金矿体赋存于蚀变的闪长玢岩、正长斑岩和流纹斑岩中。该矿床反映了本区成矿的专属性，既有沉积变质型铁矿，又有构造蚀变岩型热液型金、铅锌多金属矿。结合区域磁场分析，磁场特征对该矿床具有直接和间接指示作用。

西贾庄矿床航磁异常背景值在-50nT左右，异常为宽缓单峰状，北部伴生规模较小的弱负磁异常，最高值为110nT。根据航磁图及地质资料分析，该异常位于五河群基底隆起部位，北邻立仓盆地，南邻刘府大断裂，矿床产于基底褶皱带的南翼重力梯度带上，并具有明显的宽缓航磁异常特征（图5、图6）。

图5　西贾庄矿床航磁△T等值平面图Fig.4　Aeromagnetic △T contourmap of iron ore deposit in Xijiazhuang area

图6　西贾庄矿床航磁△T剖面平面图Fig.6　Aeromagnetic △T profile map of iron ore deposit in Xijiazhuang area

研究区含矿岩系为角闪斜长片麻岩、角闪岩、斜长角闪岩等。由于赋矿围岩剩磁较强，区内铁矿床磁异常特征表现为正磁异常背景上叠加的局部正负伴生的异常（如马头城铁矿），或是宽缓磁异常（如西贾庄铁矿）及背景场上的正磁异常（如城隍庙铁矿），区内铁矿磁异常特征明显，本次大比例尺高精度航磁资料，异常信息十分丰富，加强区内磁异常信息的研究，特别应重视基底隆起部位的局部叠加磁异常，有利于寻找铁矿的突破。

中生代构造岩浆强烈活动，岩浆上升侵位过程中，萃取围岩成矿元素，富含成矿物质的岩浆在迁移过程中萃取成矿元素形成含矿流体，进入含矿构造，由于物化条件的变化而成矿【9】。本区位于十分有利的构造部位，紧邻的郯—庐深大断裂，是非常重要的控岩控矿构造，控制了区域岩浆活动和金及多金属矿化带的展布，在燕山期活动尤为强烈。燕山期是本区主要成矿期，为金及多金属元素的活化、迁移、富集提供了热动力来源。中生代郯-庐深大断裂的左旋走滑以及区域构造岩浆的活动，重塑了该区磁场面貌。断裂构造的发育，使区内基底隆坳相间，区域磁场呈高低相间分布的特点。断裂构造部位经长期的破碎退磁及下陷作用，使得磁场呈负磁异常带特点，研究资料表明东西向构造带曾经过多次强烈的构造活动，钻探也揭露区内隐伏中基-中酸性岩浆岩比较发育。因此，基于以上分析，结合区内已知矿的控矿因素及特征，推断刘府断陷带及怀远断陷带的次级断裂构造、中生代发育的固镇盆地边缘等部位具有较好的金及多金属找矿前景。

4　结论

（1）蚌埠地区航磁异常特征反映了该区地层发育及构造轮廓，航磁异常格局特征几乎同构造格局一致；

（2）航磁异常特征不仅反映了区域构造特征，还反映出局部构造的特点，如利辛北部晚期的北北西向线性构造等；

（3）航磁异常特征与断裂构造密切相关，特别是对本区金及多金属矿产勘查起到了积极的作用；

（4）不同矿种、不同成因类型的矿床对应不同的航磁异常特征，结合区内已知矿的控矿因素及特征，推断刘府断陷带及怀远断陷带的次级断裂构造、中生代发育的固镇盆地边缘等部位具有较好的金及多金属找矿前景。

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As a part of Fuyang-Bengbu Fe-Au-Pb-Zn-coal-diamond metallogenic belt in the south-margin of North China Craton， Bengbu area ore-forming geological conditions similar as Jiaodong gold deposits area and have big ore-prospecting potential. But， with Quaternary System covered seriously and fewness work， The ore-forming geological conditions was clearness， Restrict the exploitation of ore-resource. The 1： 25000 aeromagnetic survey was done by Airborne Survey and Remote Sensing Center of Nuclear Industry on Bengbu area in 2014 year. This paper based on aeromagnetic data， combined with regional geological and tectonic evolution history， discusses the relationship between the aeromagnetic anomaly characteristics and geological structure， Summary of the aeromagnetic anomaly characteristics related to mineralization， provides an important information for metallogenic prediction， ore-resource exploitation.

ANALYSIS OF AEROMAGNETIC ANOMALY CHARACTERISTICS AND ORE-PROSPECTING POTENTIAL AT BENGBU AREA

Wang PeijianJiang MinzhongLi XiaoluChang Shushuai Yang YuqinLiang Yongshun
Airborne Survey and Remote Sensing Center of Nuclear Industry，Shijiazhuang 050002，China

Bengbu area，aeromagnetic anomaly，ore-prospecting potential

P631.222

A

1006-5296（2016）03-0156-06

* 第一作者简介：王培建（1986～），男，主要从事航空物探生产研究工作，硕士，工程师

2016-05-12；改回日期：2016-06-01