内蒙古高尔旗地区重磁异常特征及成矿远景分析

贾瑞娟　孙会玲　陈江均　吴艳君　范亚丽

［关键词］高尔旗地区；重力异常；磁异常；成矿远景区

近年来，内蒙古高尔旗地区相继发现并勘查了许多工业矿床，如高尔旗中型银铅锌矿床、阿扎哈达小型铜铋（铅锌）矿床、莫若格钦西沟小型铅锌银矿床、准乌日斯哈拉锡铜多金属矿点等。该区域第四系覆盖较严重，主要分布奥陶统铜山组、中下泥盆统泥鳅河组、上石炭统―下二叠统宝力高庙组和第四系上更新统阿巴嘎组、第四系松散堆积物。古生界岩石地层是本区重要的含矿层位。主构造线总体以北东向为主。利用重力测量、磁法测量可推断浅层地质体分布情况。文中分析了该地区重磁异常特征，并以地质资料为基础，以重力、磁法、化探资料为依据，划分了成矿远景区，该成果对接下来的找矿方向具有指示意义。

1 区域地质特征

高尔旗地区出露的地层有中下奥陶统铜山组（O_1-2t）、中下泥盆统泥鳅河组（D_1-2n）、上石炭统－下二叠统宝力高庙组（CPbl）和第四系上更新统阿巴嘎组（Qp³a）、第四系松散堆积物（图1）。区域上岩浆岩分布较广泛，但区内岩体主要出露于东部和西部，晚泥盆世—中二叠世侵入岩均有不同程度出露[3-6]。主构造线总体以北东向为主。北东向主体褶皱，多为紧密线型褶皱，而且规模较大；主要的断裂构造为北东向，数量多，规模大，其余方向的断裂规模小、分布局限。华力西晚期构造变动使该区全部褶皱成山，形成了一个复杂的构造带。

综上，区内古生界主要以铜山组、泥鳅河组、宝力高庙组最为发育。古生界岩石地层是本区重要的含矿层位。

2 地球物理特征

2.1 物性特征

①二叠纪黑云母二长花岗岩、正长花岗岩具较强磁性，是区内引起正磁异常的主要因素之一。其中黑云母花岗岩磁性变化较大，有些地区为无磁到弱磁，在有些地区为强磁性。其它酸性岩体为弱磁性。酸性侵入岩体的密度一般σ<2.6 g/cm³，当其规模较大时，会形成明显的局部重力低或剩余重力负异常。

②石炭—二叠纪的宝力格高庙组二段，具强磁性，高密度，常形成不规则面状正磁异常、剩余重力正异常。

③奥陶系铜山组、泥盆系泥鳅河组，均为弱磁到无磁，但密度值较高，一般σ=2.67～2.74 g/cm³。重磁场特征应是平稳背景场或负磁场，局部重力高，剩余重力正异常。

④第四系阿巴嘎组玄武岩具有较强磁性，常形成正负频繁交替、幅值变化剧烈的杂乱磁异常。但因其覆盖厚度较薄，所以其分布区的重力异常特征主要与基底岩性有关。

2.2 重力异常特征

重力勘探在矿产勘查中及区域构造方面的应用日益增多[7，8]，布格重力异常包含了从地壳深部到地表所有密度不均匀体的影响。

研究区总体表现为南东部重力高，北部、西部重力低特征，由于所处构造环境的特殊性，研究区中部由多个具有一定规模的北东向、北西向梯级带形成了明显的“蛇形”扭曲重力异常梯级带。

为突出浅层地质体特征，对局部重力异常进行了提取。局部重力异常的分离方法也多种多样。本次利用滑动平均（窗口为4950 m×4950 m）求取的剩余重力异常与已知地质体分布、构造展布及矿床分布吻合性较好。根据剩余重力异常图（图2），研究区初步提取剩余重力异常38处，其中正异常18处（用G加数字序号表示剩余重力正异常，如G11），负异常20处（用L加续号表示剩余重力负异常，如L18）

区内中部主要集中分布规模较大、强度较高的剩余重力正异常（G11、G15、G16），该区主要出露泥鳅河组。同时正异常区在玄武岩覆盖区对应跳跃变化的磁异常区，其余为背景磁场区。物性资料显示泥鳅河组砂岩类主要是高密度、低磁性地质体，这与其显示的重磁场特征相吻合。中部异常区夹杂的范围较小、呈近三角形状分布的剩余重力负异常是局部侵入的中酸性岩体所致。可见中部区主要为基底隆起区，区域构造相对较为稳定，岩浆活动相对较弱。

南部分布的重力异常规模较小，形态不规则，强度相对较低的剩余重力正异常（G25、G26、G30），并伴有不规则的正磁异常，由地质、物性资料可见，此类重力高、磁力高的异常主要是宝力高庙组二段高密度、高磁性地质体的反映。

北西、北东、南西角分布有规模相对较大的剩余重力负异常，此三处对应布格重力低值区，为区域中酸性侵入岩分布区。

区内断裂构造展布方向以NE向和NW向为主。区内剩余重力异常边部及局部异常突变处大部分是上述断裂构造的反映；苦略图敖包、息力白音查干地区剩余重力负异常等值线呈密集的同心圆状展布，是火山口的客观反映。

准乌日斯哈拉锡矿、高尔旗铅锌银矿、阿扎哈达铜矿等均位于布格重力异常梯级带之扭曲部位，围绕剩余重力正异常边部分布，位于正负异常的交替带上。结合地质环境分析，该剩余重力正异常为泥盆系、石炭系组成的古生代地层隆起区，其周围负异常主要与石炭、二叠纪的酸性侵入岩有关。显然矿床即位于地层与岩体的接触带部位，同时是构造发育部位。

2.3 磁异常特征

研究区内第四系松散沉积物覆盖区磁场相对平稳，△T一般在-100～100 nT；奥陶系铜山组、泥盆系泥鳅河组、石炭-二叠系宝力高庙组一段等正常沉积岩地层属弱磁性地质体，以低缓的负磁异常为主，△T一般在-100～0 nT（图3）。

石炭-二叠系宝力高庙组二段中酸性火山岩△T一般在-100～300 nT，最高达794.2 nT。△T等值线平面图上表现为在开阔的正磁背景上分布有不规则块状强磁异常，高精度磁测向上延拓100 m、200 m、500 m、1000 m等值线平面图上，均有范围较大异常显示，说明磁性地质体规模大。△T剖面平面图上表现为以剧烈变化的正磁异常为主要特色，零星出现的负异常狭窄而陡立，结合物性统计结果分析，磁场特征与该组地层铁磁性物质分布不均匀有关。

第四系上更新统阿巴嘎组的橄榄玄武岩△T一般在-300～300 nT，△T剖面平面图上表现为以剧烈变化的杂乱磁异常为主要特色，正负异常狭窄而陡立，幅值高，属典型的基性—超基性火山岩异常特征。

早二叠世灰红色含斑中粒（黑云母）碱长花岗岩△T一般在100～600 nT，强度较高，△T等值线平面图上表现为宽缓的正磁异常，向上延拓100 m、200 m、500 m、1000 m等值线平面图上，均有范围较大异常显示，说明该岩体磁性稳定且规模较大。

晚石炭世肉红色似斑状细粒黑云母二长花岗岩△T一般在100～200 nT，△T等值线平面图上表现为宽缓的正磁异常，向上延拓100 m、200 m、500 m、1000 m等值线平面图上，均有范围较大异常显示，说明该岩体为弱磁性地质体。

根据该区已完成的1∶5万高精度磁测成果，共圈定出局部高磁异常10处（包括子异常）。涉及本研究区的有6处。

3 成矿远景区的圈定

3.1 巴润希热成矿远景区（Ⅳ）

3.1.1地质概况

远景区内主要出露中下奥陶统铜山组（O_1-2t）和中下泥盆统泥鳅河组（D_1-2n），铜山组（O_1-2t）发育于远景区北部，由变质粉细砂岩、变质粉砂岩、条带状（片理化）细粒石英砂岩、斑点状片理化、千枚状绿泥石绢云母粉砂质板岩组成，中南部出露泥鳅河组（D_1-2n），为一套滨―浅海相碎屑岩夹灰岩，岩石组合上部为变质中细粒―细粒长石砂岩、变质中细粒钙质泥质长石石英砂岩，中部为变质粉砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥板岩，底部为中细粒、细粒长石砂岩。

3.1.2重磁异常特征

根据重力测量成果可见，远景区内主要包含G22号剩余重力正异常及L35号剩余重力负异常，由前述可知，L35号剩余重力负异常为地下侵入泥鳅河组中的半隐伏花岗岩类侵入岩引起。G22主体异常中主要与铜山组有关，且异常南部等值线形态发生明显变化处存在北东东向断裂，断裂以南异常主要是泥鳅河组作用为主。

由高精度磁测成果分析，L35号异常对应局部正磁异常，异常等值线密集，异常具有低重、高磁特征，故推断L35号剩余重力负异常为地下侵入泥鳅河组中的半隐伏花岗岩类侵入岩引起。

3.1.3地球化学异常特征

远景区内主要异常元素组合以Ag、Pb、Zn、As、Sb、Au、Cu为主，中低温元素组合好，浓集中心明显，异常强度，主要成矿元素Ag、Pb、As、Sn均达到4级，Zn 达到3 级。其中Pb 元素最高强度可达Pb2029.6×10^-6。异常中Ag、Pb、Zn、Cu等是一套具有中低温组合元素的特点，前缘伴生元素As、Sb及Au等元素形成的异常与主要成矿元素套合好。

3.1.4综合评价

远景区内主要出露中下奥陶统铜山组（O_1-2t）和中下泥盆统泥鳅河组（D_1-2n），而泥鳅河组是研究区主要的含矿地层。根据1∶50000重力、磁测成果推断泥鳅河组下部被花岗岩类岩浆岩侵入。由1∶50000地球化学资料，远景区内Ag、Pb、Zn、As、Sb、Au、Cu等中低温元素发育，各元素组合好，浓集中心明显，异常强度，主要成矿元素Ag、Pb、As、Sn均达到4级，Zn达到3级。同时远景区内北东向断裂发育，为含矿热液的运移和储存提供了良好的空间。

综上可见，该远景区具有较好的地质、地球物理、地球化学条件，成矿地质环境良好，应是找矿重点地区。

3.2 高尔旗成矿远景区（Ⅲ）

3.2.1地质概况

远景区出露地层有中下泥盆统泥鳅河组、上石炭—下二叠统宝力高庙组、第四系上更新统阿巴嘎组和全新统。

远景区地表侵入岩不发育，仅出露一处小岩株，出露范围约140 m×90 m，岩性为灰色似斑状中粒（黑云母）正长花岗岩。根据高尔旗矿区不同标高中段图显示该岩体向深部出露范围逐渐增大，岩体主体向西倾伏。远景区西部发育少量正长斑岩脉，规模大。

但是由高尔旗矿区资料可见，远景区处于“柴达木复背斜”北西翼。断裂构造较为发育，主要有北东向断裂、北西向断裂组、东西向断裂。其中近东西向断裂为本区容矿和控矿构造。

3.2.2重磁异常特征

由重力测量成果可见，远景区包含G11 南部、L18-1、L18-2、G13及G14。L18-1、L18-2异常位于远景区西部，该异常具有重力低、磁力弱特征，为隐伏的较低密度石炭纪侵入岩引起。G11号异常位于研究区北部，G131号异常、G141号异常分别位于远景区南部及东部，上述三个剩余重力正异常均是与泥鳅河组有关的重力异常。

3.2.3地球化学异常特征

远景区主要综合异常以Ag、Zn、Pb、Sb、Cu、Au、As、Hg 元素为主，并伴有W、Sn、Bi、Mo、Ni、Co；其中Au、As、Sb与主成矿元素Ag、Pb、Zn套合较好，且异常主体位于泥鳅河组中，Cu、Co、Ni与其部分重叠，主要分布在玄武岩出露区，W、Mo为外带异常，完全位于玄武岩区，W、Mo异常可能预示其下伏有酸性侵入岩体。异常总体近东西向呈带状分布，受次级构造控制，与矿体展布方向一致。各元素套合好，具有明显的浓集中心，各元素异常强度高。异常所处地质环境优越，地球化学元素组分多，强度大，套和较好，浓集中心较明显。

3.2.4综合评价

远景区内泥鳅河组地层发育，大比例尺填图资料显示，该区北东、北西向断裂构造发育。本区1∶50000地球化学异常成矿元素丰富、异常强度高。并已发现高尔旗银铅锌矿床，其外围重力推断泥鳅河组赋矿地层及石炭纪侵入岩发育，成矿地质条件与高尔旗银铅锌矿床相似，因此，本区应是找矿重点地区。

3.3 莫若格钦成矿远景区（Ⅱ）

3.3.1地质概况

远景区出露地层有中下奥陶统铜山组、中下泥盆统泥鳅河组、上更新统阿巴嘎组；侵入岩有早石炭世斑状中细粒黑云母二长花岗岩。中下泥盆统泥鳅河组砂岩主要分布于远景区中部及西部，泥鳅河组中主要岩性为泥质粉砂质板岩、变质细中粒长石石英砂岩、变质中粗粒长石石英砂岩，中部泥鳅河组岩石中裂隙发育，后期充填褐铁矿和碳酸盐细脉。中下奥陶统铜山组分布于远景区北部，岩性为变质细砂岩、绿泥石绢云母板岩及少量长石石英砂岩组成。本区北东向、北西向、近南北向断裂构造发育。

3.3.2重力异常特征

由重力测量成果可见，远景区位于宽缓的重力异常梯级带上，重力场总体呈西南重力高，北东重低的特征。剩余重力异常图上，远景区位于L8剩余重力负异常与西南剩余重力正异常的接触带附近。L8负异常推断为石炭纪侵入岩引起，正异常主要与铜山组及泥鳅河组有关。

3.3.3地球化学异常特征

由地球化学资料，远景区化探异常主要由Ag、Pb、Zn、Sb、As、Bi元素组成，异常总体近东西向成带状分布，异常最高强度：Pb1364.4×10^-6、Bi111.5×10^-6、Ag11.789×10^-6、Zn673.9×10^-6、Sb13.31×10^-6、As115.0×10^-6。

3.3.4综合评价

远景区内铜山组及泥鳅河组发育，并包含化探异常，同时莫若格钦西沟小型铅锌银矿床及莫若格钦铜矿化点位于远景区内。并位于重力推断的泥鳅河组与石炭纪侵入岩的接触部位。综上可见，该远景区具有较好的地质、地球物理、地球化学条件，成矿地质环境良好，应是找矿重点地区。

3.4 准乌日斯哈拉-阿尔亨其嘎成矿远景区（Ⅰ）

3.4.1地质概况

远景区主要出露宝力高庙组（CPbl）、阿巴嘎组（Qp₃a）和全新统（Qh）。宝力高庙组（CPbl）一二段在远景区内广泛分布，岩性为流纹质晶屑岩屑凝灰岩夹火山灰凝灰岩、沉凝灰岩、凝灰质岩屑砂岩。宝力高庙组一、二段呈断层接触。研究区南部被阿巴嘎玄武岩覆盖。

区内断裂构造发育，可分为北东、北西和近东西向三组主要断裂。三组断裂将远景区地质体切割成大小不等的块体。区域上北东向断裂活动时间较早，北西向断裂生成较晚，两组断裂均为区域性大断裂之次生断裂，规模大，活动时间长，控制远景区构造格架。

3.4.2重力异常特征

由重力测量成果可见，远景区位于G2剩余重力正异常及L3（包含L-1、L3-2）剩余重力负异常接触带上，其中G2是由宝力高庙组引起。L3为酸性侵入岩引起。

3.4.3地球化学异常特征

远景区包含化探异常有AS11、AS12，主要组合元素有Cu、Pb、Zn、Ag、Au、As、Sb、W、Sn、Mo、Bi、Hg等。AS11异常元素组合为Pb、Zn、Ag、As、Sb、W、Sn、Bi、Hg元素，异常组分复杂，强度较高，其中Pb、Zn、Ag、As、Sb达到4级浓度分带，Pb峰值为1162.9 ×10^-6，Zn峰值为1198.5×10^-6，Ag 峰值为5×10^-6，Sb 峰值为19.47×10^-6，As峰值为741×10^-6。该异常元素套合程度较差，异常比较杂乱，是多期岩浆热液作用的结果，是寻找火山岩型银铅锌矿的有利部位。

AS12异常元素组合为Cu、Pb、Zn、Ag、Au、As、Sb、W、Sn、Mo、Bi、Hg元素，异常组分复杂，强度高，其中Cu、Pb、Zn、Au、As、Sb、Sn、Mo、Bi达到4级浓度分带，异常的浓集中心明显，元素套合好。Pb 峰值为1226.2×10^-6，Zn峰值为1038.4×10^-6，Ag峰值为2.206×10^-6，Au峰值为83.7×10^-9，Sb峰值为28.4×10^-6，As峰值为78750×10^-6，Mo峰值为25.38×10^-6，Sn峰值为353.1×10^-6，Bi峰值为492.0×10^-6。该异常是寻找火山岩型银铅锌矿的有利部位。

3.4.4综合评价

准乌日斯哈拉铜锌锡矿点、阿尔亨其嘎铜铅锌矿化点位于研究区内。远景区宝力高庙地层广泛出露，同时构造非常发育。地球化学异常组分多，强度高，多个元素达到4级浓度分带。远景区又位于重力推断的地层与岩体的接触带上。综上可见，该远景区具有较好的地质、地球物理、地球化学条件，成矿地质环境良好，应是找矿重点地区。

4 结论

①重力测量成果对区域构造特征研究效果较好。研究区重力场总体表现为南东部重力高，北部、西部重力低特征，受所处特征构造环境影响，中部由多个具有一定规模的北东向、北西向梯级带形成了明显的“蛇形”扭曲重力异常梯级带，这也是本区北东向主体构造特征的客观反映。

②重力勘探、磁法勘探在矿产勘查中及区域构造方面的应用日益增多[7，8]。布格重力异常包含了从地壳深部到地表所有密度不均匀体的影响。适当的局部重力异常提取方法，可推断浅层地质体情况，对深部找矿具有指导作用。

③巴润希热、高尔旗、莫若格钦、准乌日斯哈拉-阿尔亨其嘎4个成矿远景区，地质、地球物理、地球化学条件，成矿地质环境良好，应是找矿重点地区。