徐宿弧（安徽段）深部重磁异常及其认识

2021-05-10王金鑫何柳昌产思维

安徽地质 2021年1期

王金鑫，何柳昌，产思维

（安徽省勘查技术院，安徽合肥 230031）

0 引言

徐宿弧（安徽段）为大面积第四系覆盖区，以沉积地层及岩浆岩分布为主要成矿背景，是淮北地区煤及矽卡岩型矿床主要富集地区，找矿前景较好[1～2]。本文重点分析深部重磁异常及大地电磁（MT）成果，查明隐伏基底及深部隐伏岩体的分布，丰富区内的示矿信息[3]。区内开展过1∶50000 的区域地质调查，1∶50000 航磁及1∶50000 的重磁测量，主要是对新生界下部的盖层构造及岩体分布进行调查，工作程度较高；而对区内隐伏基底构造及深部隐伏岩体调查工作相对薄弱。依托徐宿弧（安徽段）金多金属矿成矿背景调查项目的实施，开展了局部1∶50000 重力测量及1∶25000 地磁测量；对实测、收集的重磁资料进行整理、筛选，采用化极、向上延拓、小波变换及水平一阶方向导数等多方法变参数处理手段，有针对性进行重磁数据处理；最终采用4 阶小波变换（反映深度大于5km）的区域重力异常和向上延拓1km的磁异常。根据深部重磁异常特征及重力水平一阶方向导数进行综合分析，参考宿北断裂及丁里岩体在大地电磁（MT）剖面的电阻率异常特征，推测了2条隐伏基底构造，圈定了2个深部隐伏岩体。为徐宿弧（安徽段）地区寻找矽卡岩型金多金属矿床提供参考依据。

1 区域地质背景

徐宿弧（安徽段北部）位于中朝准地台南缘[4～5]，属于淮北陆块(Ⅰ)南缘的徐淮地块(Ⅰ1)淮北断褶带内。淮北断褶带之北是台儿庄-丰沛隆起，以南为蚌埠台拱。四级构造单元为宿州凹断褶束，徐（州）-宿（州）弧形构造带中段（图1）。

（1）地层：区内地层除缺失奥陶系上统至石炭系下统、中生界未见外，自古元古界以后的其余地层，均有分布；岩性主要为灰岩、白云岩、砂岩及泥岩等；其中寒武系、奥陶系是主要的赋矿地层。

（2）构造：受基底构造及滑脱构造控制，区内盖层构造活动强烈，形成了一系列逆冲断层及向西凸出的紧闭线性构造；深大基底构造主要有宿北断裂。

（3）岩浆岩：岩浆活动表现出既继承地台的某些特征，又有自身的一些特征。如岩浆活动不够强烈，岩体规模都不大，但是岩浆活动比较频繁，岩体常是多次侵入活动形成的复式岩体，岩浆活动比较广泛等。因中朝准地台的基底僵化程度较高，岩浆活动的强烈程度和差异性，还常取决于它们的继承性。

区内岩浆侵入活动主要发生在燕山中期、晚期，主要岩性为中酸性的闪长岩和花岗岩，多数为复式岩体。已查明的矿床类型主要为接触交代矽卡岩型矿床，与岩浆岩活动密切相关；区内与矽卡岩型矿床形成关系最为密切的是中性闪长岩体。

图1 淮北地区地质构造简图Figure 1. Geological structures in the Huaibei area

2 地球物理特征

2.1 岩（矿）石的物性特征

依托正在实施的徐宿弧（安徽段）金多金属矿成矿背景调查项目，对区内326块岩（矿）石标本密度、磁性、电性参数进行统计（表1）。

表1 岩（矿）石磁性参数统计表Table 1. Statistics of magnetic parameters of rock (ore)

（1）磁性：沉积岩类（砂岩、灰岩及白云岩）均为无—弱磁性，花岗岩类为弱磁性，闪长岩类磁化率K=（100～2000）10-64πSI，具有中等磁性。当岩浆岩达到一定规模时能引起不同强度的磁异常。

（2）密度：沉积岩类（泥岩、砂岩、灰岩及白云岩）中，泥岩的密度最小为2.68×103kg/m3，白云岩的密度最大为2.82×103kg/m3；侵入岩类中花岗岩的密度为2.52×103kg/m3，闪长岩的密度为2.74×103kg/m3，闪长玢岩的密度为2.69×103kg/m3；第四系密度最低，是引起大面积重力低的主要因素。当花岗岩达到一定规模时，可引起局部重力低异常。

（3）电阻率：泥岩、砂岩为低阻，电阻率一般小于n×102Ω·m，侵入岩类的电阻率中等，沉积岩类中的灰岩、白云岩最高；当围岩为灰岩、白云岩时，且岩体有一定规模时，会形成相对低阻异常区。

2.2 数据处理

根据目标地质体的赋存状况，选取不同的处理方法及多参数变换，最大化提取目标地质体信息。其中：化极处理是消除斜磁化的影响，简化磁异常的地质解释。

徐宿弧（安徽段）为大面积第四系覆盖区，第四系的厚度变化对重力异常产生较大的影响。通过高阶小波变换求取深部重力场，然后进行一阶方向导数计算，推测隐伏基底构造；区内磁异常由航磁和地磁组成，数据采集环境不同，利用向上延拓求取深部磁异常时进行分别计算，圈定深部隐伏岩体。甄别后，最终采用了上延1km的磁异常图和4阶小波变换（视深度大于5km）的区域重力异常及其0°、135°一阶方向导数异常作为本文的基本图件（图2）。

2.3 深部重磁异常特征及其解释

图2A 重力异常图显示，由北西往东南主要有山城集—东镇店重力高、丁集—丁里重力低、百善—夹沟重力高及演礼寺重力低，呈交替分布，北东向延伸；其中重力异常高反映基底的隆起，重力低反映基底凹陷。为了调查区内的基底构造，对其进行了0°、135°水平一阶方向导数（图2B、2C），由图2B可见，0°水平一阶方向导数分布两个东西向延伸的异常高值带，其中南部四铺—永安异常高值带为宿北断裂的反映；北部旗杆楼—丁里异常高值带推测为东西向隐伏基底构造的反映。由图2C 可见，135°水平一阶方向导数异常高值带主要分布于铁佛寺-王场，呈北东-北北东向延伸，推测为隐伏基底构造的反映。

图2D 磁异常显示，区内主要有东镇店高磁异常区，张庄寨低磁异常，铁佛寺-王场-庄里高磁异常区；其中张庄寨低磁异常区主要由基底凹陷中新生界引起；铁佛寺-王场-庄里高磁异常带沿重力梯度带分布，可能是沿隐伏基底构造侵入形成的中酸性深部隐伏岩体的反映。根据磁异常推测在庄里-夹沟、淮北-王场存在深部隐伏岩体。

为了进一步判断推测的隐伏基底构造和圈定的深部隐伏岩体，收集了一条贯穿宿北断裂、丁里岩体的大地电磁（MT）测深剖面成果[6]，利用已知构造、岩体的电阻率特征为推测的隐伏基底构造和圈定的深部隐伏岩体提供参考依据，其成果见图3。

图3 3号剖面MT电阻率异常断面图Figure 3. MT resistivity anomaly section of Profile 3

图3 显示，在224/3 点附近分布一近似直立的低阻带，它位于宿北断裂F1附近，是宿北断裂北界的反映；在252/3、270/3点附近，在视深度大于6km处均分布一低阻带，分别位于推测的隐伏基底构造F2、F3附近，可能是隐伏基底构造的反映；其中F2可能是一条宽度较大的隐伏基底断裂带。在262～264/3 间分布一相对高阻异常区，对应已知丁里岩体的控制范围（见图4），是丁里岩体的反映；在252/3 点附近分布一相对高阻区，处于新圈定的庄里深部隐伏岩体向北西凸出部位。