史建民，陳行時，丁繼雙

黑龍江省地質調查研究總院，黑龍江哈爾濱150036

黑龍江大興安嶺地區(qū)航磁異常特征及找礦效果

史建民，陳行時，丁繼雙

黑龍江省地質調查研究總院，黑龍江哈爾濱150036

利用大興安嶺地區(qū)1∶5萬高精度航磁資料，結合區(qū)域地質背景分析了該區(qū)航磁異常特征，依據地物化資料、已知礦（床）點的分布及成礦規(guī)律篩選出了一批航磁異常.在最新的高精度航磁圖上，已知鐵礦異常特征明顯，經對比研究及綜合查證發(fā)現了1處磁鐵礦點及多處有色金屬、貴金屬礦點，在此基礎上總結查證經驗，指出了今后采用航磁數據在區(qū)內的找礦方向.

航磁異常；高精度；找礦方向；大興安嶺

0 引言

黑龍江大興安嶺地區(qū)位于大興安嶺成礦帶的北段，是省內重要的多金屬礦產聚集區(qū)，具有良好的找礦潛力，但一直以來該地區(qū)地質研究程度較低［1］.如何結合高精度航磁資料盡快完成磁性礦產及與鐵磁性礦物有關的金屬、貴金屬礦產的找礦突破，提高該地區(qū)礦產資源勘查水平，是該地區(qū)當前的主要問題.

航空磁測作為一種快速有效的地球物理手段，在礦產勘查中的應用具有較長的歷史.隨著經濟發(fā)展對資源需求的不斷增加，礦產勘查工作逐漸由地表礦向淺覆蓋礦、深部隱伏礦轉變，找礦難度逐漸加大，航磁在大興安嶺淺覆蓋森林區(qū)尋找深部隱伏磁性礦產和控礦構造研究方面的作用越來越大［2］.

2008～2010年黑龍江省政府與中國地質調查局合作開展了“黑龍江省大興安嶺地區(qū)1∶5萬航空物探測量”項目，工區(qū)位于黑龍江省北緯49°以北的大興安嶺地區(qū)11.65×104km2的范圍內.2010～2012年度在區(qū)內開展了航磁異常查證工作.筆者在結合成礦地質背景、構造特征的基礎上，詳細分析了本區(qū)航磁異常特征，結合區(qū)域地質、物探、化探、遙感、已知礦床（點）的分布及成礦規(guī)律，篩選了一批重點找礦異常，建立了以航磁異常信息為主的綜合找礦標志，優(yōu)選了的320處航磁異常（剖面性異常218處，面積性異常102處）開展綜合查證，對套合較好的異常開展了激電測深、槽探工程及鉆探工程驗證工作，發(fā)現了30處左右的磁鐵礦、貴金屬、有色金屬礦點和礦化點，提供了一批可供開展進一步查證工作的靶區(qū)??韓長青，等.黑龍江省大興安嶺地區(qū)1∶5萬航空物探測量成果報告.2012..

1 區(qū)域地質背景

研究區(qū)內前中生代地層時代為古元古代—早三疊世，屬天山-興安地層大區(qū)，大興安嶺地層區(qū)包括額爾古納、呼瑪-興隆、扎蘭屯-多寶山3個地層分區(qū)??唐臣，等.黑龍江省礦產資源潛力評價.2012..

中—新生代地層分區(qū)的地層時代為中三疊世—全新世，屬濱太平洋地層區(qū)，大興安嶺-燕山分區(qū)，漠河、大興安嶺、小興安嶺地層小區(qū).

區(qū)內地層自古元古代至新生代各時期地層都有發(fā)育，沉積類型齊全，以活動型和過渡型為主.元古宇不均勻地散布，巖性主要為變質巖，局部已混合巖化.下古生界以中東部出露較好.奧陶系分布較普遍，為深海的泥砂質巖、碳酸鹽巖組合，伴有基性—酸性火山巖及其碎屑巖.志留系主要為淺海—半深海的砂泥質復理石及碳酸鹽巖組合.上古生界分布廣泛.泥盆系屬半深海泥質巖、碎屑巖、碳酸鹽巖組合，伴有火山巖.石炭系為海相和陸相沉積，下統由厚度巨大的淺海及海陸交替相組成，上統為陸相碎屑巖夾火山巖.三疊系為海相及海陸交替相，屬碎屑巖及火山巖組合，含混雜堆積和蛇綠巖套，分布局限.侏羅系十分發(fā)育，為火山巖與碎屑巖組合，多分布于北部地區(qū).白堊系以發(fā)育火山巖為特征.古近系、新近系主要分布于南部大小沉積盆地中.第四系為沖-洪積，更新世有玄武巖，并有少量安山巖、粗面巖等.

2 巖（礦）石物性特征

前人在大興安嶺地區(qū)對巖（礦）石的磁性研究做了大量的工作，對不同巖性及礦化標本測定了磁性參數.本次查證工作中對區(qū)內不同查證區(qū)的不同時代的不同巖性采取了11 183塊物性標本進行了磁性測量，使用的儀器為KT-6磁化率儀和GM-19T地面磁力儀，對采集到的數據進行了統計（表1），總體歸納如下.

2.1 侵入巖

超基性-基性巖磁性最強，磁化率k最大為40900× 10-5SI，最小為35.4×10-5SI，平均約為3 000×10-5SI.其中，角閃輝長巖磁性最強，依次為輝長巖、橄欖巖等，磁化率在（2 000～23 000）×10-5SI之間.中性巖磁性中等，平均磁化率約為2 400×10-5SI，最大磁化率為12 878× 10-5SI，出現在塔河北部區(qū)域，最小為0.66×10-5SI，變化范圍比較大.其中花崗閃長巖、閃長巖類磁性較強，酸性巖磁性普遍較弱，平均磁化率約為900×10-5SI，但是巖石個體差異較大，如侏羅世的個別花崗巖磁化率可達24 500×10-5SI，有的花崗巖類基本無磁性，總體上酸性巖磁性規(guī)律性不強.

2.2 噴出巖

基性火山巖磁性最強，磁化率平均約為3 600× 10-5SI.其中，玄武巖類磁性普遍很強，磁化率最高可達17 200×10-5SI以上，但其變化范圍也較大.中性火山巖磁性中等，磁化率平均約為1 000×10-5SI，以安山巖類磁性最強.酸性火山巖磁性較弱，磁化率平均約為360×10-5SI，變化范圍為0～2 000×10-5SI，其中蝕變類巖石磁性明顯高于其他，其次英安巖磁性普遍較強.

表1 大興安嶺地區(qū)巖（礦）石磁性參數統計Table 1 M agnetic parameters of the rocks and ores in Daxinganling region

2.3 火山碎屑巖

火山碎屑巖磁化率平均約為500×10-5SI，磁化率變化范圍一般為0～5000×10-5SI，大致規(guī)律呈中基性類凝灰?guī)r磁性較強，酸性類則較弱，但也存在個體差異.

2.4 沉積巖

沉積巖類的磁性較弱，平均磁化率約100×10-5SI，為全區(qū)最低.絕大多數砂礫巖、礫巖、砂巖-粉砂巖等均為低磁性或者無磁性.

2.5 變質巖

變質巖類的磁性較沉積巖類稍強，平均磁化率約200×10-5SI，絹云母千枚巖、二云母片巖、片麻巖、泥板巖、石英巖、大理巖等均為低磁性.但磁鐵石英巖、硅化蝕變巖、褐鐵礦化蝕變巖和黃鐵礦化蝕變巖等蝕變巖的磁性很強，其中磁鐵石英巖約78 600×10-5SI.沉積變質巖類的磁性大體隨地層由老到新，磁性也由弱到強變化.

2.6 礦石

礦石的磁性特征以磁鐵礦最強，磁化率變化范圍為（30 000～300 000）×10-5SI，平均約為250 000×10-5SI.此外磁鐵石英巖、硅化蝕變巖、褐鐵礦化蝕變巖和黃鐵礦化蝕變巖等蝕變巖的磁性也很強，其中磁鐵石英巖磁化率約為78 600×10-5SI.

3 航磁數據處理

航磁△T原等值線平面圖是各種磁性體引起磁異常的綜合反映，各種磁異常在縱向和橫向上相互疊加、干擾，無疑會對磁異常的分析、解釋帶來較大的困難.為了滿足地質解釋的需要，對大興安嶺1∶5萬航磁數據用Geosoft軟件做了網格化數據，網格化間距200 m，網格化處理后，用Golden software Surfer8、北京航空遙感中心的AgMGis、中國地質調查局的RGIS軟件做了變緯度化極處理，并用化極后的網格文件做了1 km、3 km、5 km上延處理，用上延2 km的網格數據做了0°、45°、90°和135°四個方向的水平一階導數處理.從航磁上延5 km等值線平面圖上看，大興安嶺地區(qū)異常趨于簡單，多數小異常已被過濾掉，這說明多數小異常埋深較淺，是由地表或近地表的淺部地質體影響，異常雜亂.

通過4個水平方向一階導數可以看出大興安嶺地區(qū)構造以NE、W-E方向為較多，近S-N向和NW向構造相對較少，構造線非常清晰.

4 區(qū)域磁場特征

磁場是地下各種磁性體的綜合反映，其特征與地質構造、巖體、礦產分布有著必然的聯系［3］.從1∶5萬航磁△T剖面平面圖（圖1）上看出，大興安嶺地區(qū)航磁以平緩負場為背景，反映無磁性地層及老花崗巖基底特征.

圖1 大興安嶺地區(qū)1∶5萬航磁△T剖面平面圖Fig.1 The 1∶50 000 aeromagnetic△T profile map in Daxinganling region

在大興安嶺北部-上黑龍江拗陷，磁場以大面積負異常為主，在負異常中有小面積面狀或帶狀正異常，構造以NE向為主，W-E向構造較少.該區(qū)以無磁性或弱磁性地層和老花崗巖為主，帶狀或小面狀正異常為后期的中酸性侵入體或中酸性火山巖，平緩負場為無磁性或弱磁性地層.

在二十四站林場三連山-長纓鎮(zhèn)-面包山-滿歸鎮(zhèn)有一條NNE向中生代火山巖帶，寬約30 km，磁場較強且雜亂，梯度變化大，為中基性火山巖帶.

從二十四站林場三連山-長纓鎮(zhèn)-面包山-滿歸鎮(zhèn)以南到呼瑪縣旁開門-旗西山-大子楊山-大楊樹以北，磁場較雜亂，梯度變化較大，以環(huán)狀、線性、帶狀異常較多，大多異常反映中生代從酸性—基性火山巖的特點.少數異常反映侵入巖體或巖脈的特點，磁場較平緩.該區(qū)以近W-E向構造為主，夾雜NE向和NW向構造.該區(qū)中基性火山巖體磁性較強，有些中性火山巖磁性與基性火山巖磁性相當，有些超過基性火山巖，說明中性火山巖中剩磁較強.平緩負場為無磁性或弱磁性地層.在呼瑪縣旁開門-旗西山-大子楊山-大楊樹一帶有一條NE向中生代火山巖帶，寬度約50 km，磁場較強且雜亂，梯度變化大，為中基性火山巖帶.

該異常帶以南，構造以W-E向、NE向為主，S-N向次之，異常呈團塊狀、帶狀、線狀，主要為侵入巖.在嫩江縣以北、以東地區(qū)有大面積中基性火山巖狀雜亂磁場，為中生代火山巖.在多寶山鎮(zhèn)附近有兩個環(huán)狀異常，為閃長巖體，磁性較強，有很多礦體與該閃長巖體有關，如嫩江縣三礦溝銅礦、嫩江縣多寶山銅鉬礦床、嫩江縣銅山銅礦等，為后期沿多寶山組環(huán)狀斷裂多期侵入的閃長巖.

5 高精度航磁測量找礦效果

經對獲得的最新的1∶5萬高精度航磁測量及全區(qū)的地質、物探、化探、遙感、礦床、礦點、礦化點等資料的綜合研究，采用綜合篩選方法，全區(qū)共計篩選出具有一定找礦意義的航磁異常1124處.按照航磁異常引起的原因大體將其劃分成9種成因類型，分別為：超基性巖體磁異常、基性火山巖體磁異常、中性火山巖磁異常、酸性火山巖磁異常、中基性脈巖磁異常、酸性侵入巖體磁異常、火山碎屑巖磁異常、變質巖磁異常及磁性礦體異常.

通過地面高磁測量（線距200 m，點距20 m）與航磁測量（線距為500 m，飛行高度為100～120 m）的對比研究，認為航磁與地磁的對應性較好，地磁比航磁數值高幾百至幾千nT.一般超基性巖體、基性巖體引起的磁異常差值較大，酸性火山巖、酸性脈巖引起的磁異常差值較小.

對已篩選的航磁異常又進行了系統的綜合研究，擇優(yōu)選取重點航磁異常開展了綜合（剖面性、面積性查證及工程驗證）查證.

5.1 鐵礦航磁異常

5.1.1 已知鐵礦航磁異常

大興安嶺地區(qū)成型的鐵礦床較少，具有代表性的為興安橋鐵礦床，屬沉積變質型，礦床規(guī)模屬小型.其航磁異常處于起伏變化較大的負異常背景中，變化陡峭，附近很多測線上均有類似正異常出現，整體走向為NE向.此處異常表現為突然拔高后緩慢降低，最大幅值約1930 nT.

5.1.2 新發(fā)現鐵礦航磁異常

經綜合對比研究優(yōu)選了黑C-2010-10001-3號異常查證區(qū)作為尋找鐵礦床的首選靶區(qū)，這也是我們查證后所見磁鐵礦體的唯一查證區(qū).

區(qū)內出露古元古代興華渡口群（Pt1xh）的大理巖、變粒巖、磁鐵石英巖等，見晚二疊世二長花崗巖及古元古代花崗巖、閃長巖.

航磁異常位于較平靜的負磁場中，異常曲線光滑，不對稱，曲線頂端寬緩，底部梯度較大，走向NEE，極大值1050 nT.

地面高磁測量反映為以平穩(wěn)正磁場為背景，走向近W-E，具孤峰，北側伴有負場.ΔT曲線北側梯度變化大于南側，相鄰測線一致性較好，異常西部未封閉.區(qū)內控制長度大于800 m，寬度200 m，磁場強度最高為2821 nT（圖2）.

圖2 黑C-2010-10001-3異常查證區(qū)航磁ΔT剖面平面圖Fig.2 Aeromagnetic ΔT profile map of the HC-2010-10001-3 anomaly area

經地表槽探工程揭露，初步圈定了磁鐵礦體，寬度6 m，TFe 50.00%～56.56%，加權平均品位53.57%，mFe 44.60%～52.78%.采用鉆探工程對磁鐵礦體的延伸情況進行了追索控制，在4條測線的4個鉆孔中均見有磁鐵礦體，賦存深度在39.30～183.50 m，厚度變化在1.70～5.40 m，TFe 28.40%～34.35%，mFe 22.85%～27.44%. 5.2銅鉬礦航磁異常

優(yōu)選黑C-2009-10557號航磁異常作為尋找銅鉬礦床的靶區(qū).

查證區(qū)內侵入巖較為發(fā)育，主要為晚二疊世二長花崗巖，大面積以巖基形態(tài)出露于工區(qū)中南部，其磁化率平均值為610×10-5SI左右.在花崗巖中有后期花崗斑巖和石英脈侵入，兩種脈巖對成礦非常有利.侵入體和脈巖均與成礦關系較為密切，目前發(fā)現的銅礦化體就產在其中.

區(qū)域上構造較為復雜，主要為斷裂，呈NE、NW向展布.

查證區(qū)內熱液蝕變比較發(fā)育，主要為硅化、絹云母化、綠簾石化、綠泥石化、高嶺土化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化、孔雀石化、黃銅礦化.其中硅化與礦化的關系較密切，礦化體中都不同程度發(fā)育有硅化.

航磁異常處于相對平靜的負磁場中，單點孤峰，幅值可達393 nT（圖3）.

圖3 黑C-2009-10557異常查證區(qū)航磁ΔT剖面平面圖Fig.3 Aeromagnetic ΔT profile map of the HC-2009-10557 anomaly area

地面高磁測量單測線為孤峰狀，梯度大，呈尖峰狀，異常較集中，異常點最高為1216 nT（圖4）.

圖4 黑C-2009-10557異常查證區(qū)高磁ΔT剖面平面圖Fig.4 High magnetic ΔT profile map of the HC-2009-10557 anomaly area

土壤地球化學測量共圈定單元素異常62處，組合異常5處.土壤組合異常呈NW向串珠狀展布，各異常間的排列也非常緊密.而賦存其中的單元素異?；揪蔔E或近W-E向展布.說明組合異常的分布嚴格受NE向構造控制，而單元素異常除了受NE向構造控制外，還受NW向構造控制.

元素的地球化學參數中主成礦元素極值分別為：Au 300.0×10-9、Ag 5.000×10-6、Mo 174.21×10-6、Pb 500.0× 10-6、Zn 384.6×10-6、Bi 115.65×10-6、Cu 1148.10×10-6.其中Cu具有內帶，強度極高，高值點多，異常有一定面積，與Mo、Zn元素套合較好，說明銅成礦性極大.

經槽探工程驗證，區(qū)內初步圈定出5條寬度為8.00～42.00 m的銅礦化體，內夾多條低品位銅礦體；圈定5條鉬礦化體，寬度在2.00～4.30 m.

5.3 金礦航磁異常

優(yōu)選黑C-2009-10102號航磁異常作為尋找金礦床的靶區(qū).

查證區(qū)出露塔木蘭溝組玄武巖（J3t）、光華組（K1gn）流紋巖、流紋質火山碎屑巖等.脈巖僅見少量潛火山相英安巖、閃長巖和玄武巖脈.

查證區(qū)內地質構造發(fā)育，主要見有燕山晚期脆性斷裂構造形跡，構造線方向為NE、NW和近W-E向.高磁測量表明，NE向構造為基底構造，對中生代火山活動起控制作用；NW和近W-E向構造在查證區(qū)內主要表現為溝谷斷裂，對早期形成的地層起破壞作用.

區(qū)內主要礦化蝕變有硅化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化、褐鐵礦化及黏土化（高嶺土化）.

航磁異常處于正負交替磁場中，單點孤峰，梯度變化較大，最高幅值可達1106 nT（圖5）.

圖5 黑C-2009-10102異常查證區(qū)航磁ΔT剖面平面圖Fig.5 Aeromagnetic ΔT profile map of the HC-2009-10102 anomaly area

地面高磁測量結果表明，區(qū)內可劃分出2類異常.

（1）鋸齒狀強磁異常：位于查證區(qū)的北西部，走向NNE，區(qū)內控制長約1800 m.異常呈現紊亂磁異常帶，一般強度為800～1500 nT，最高強度在2000～3000 nT之間.曲線呈鋸齒狀，齒峰齒谷波動較大，異常邊緣梯度較大，形狀不規(guī)則.

（2）相對平穩(wěn)的磁場：工區(qū)分布較多，一般磁場強度在-200～+300 nT之間變化，時而出現300～1000 nT的正異常，有的多點單峰，有的多點多峰，負異常較少，以正異常為主.該類磁場與地質圖上的下白堊統光華組（K1gn）英安巖、流紋英安質火山碎屑巖的分布基本吻合（圖6）.

圖6 黑C-2009-10102異常查證區(qū)高磁ΔT剖面平面圖Fig.6 High magnetic ΔT profile map of the HC-2009-10102 anomaly area

土壤地球化學測量共圈定單元素異常141處，組合異常15處.區(qū)內異常顯示出以Au、Ag、As為主的元素套合，異常面積較大，元素套合非常好.其中Ht-4號組合異常排序第一，異常分布區(qū)為低緩平穩(wěn)磁場，激電中梯測量顯示為低阻高極化特征.

經地表槽探工程驗證，區(qū)內圈定出1條金銀礦體，2條金礦化體.金銀礦體寬度為1.00 m，金品位為8.33× 10-6，銀品位為145.89×10-6，其邊部為寬度為1.00 m的金礦化體，金品位為0.72×10-6.第一條金礦化體寬度為2.00 m，金品位為0.21×10-6；第二條金礦化體寬度為2.00 m，金品位為0.15×10-6.賦礦巖性為弱硅化黃鐵礦化凝灰?guī)r.

6 結論

黑龍江大興安嶺地區(qū)1∶5萬高精度航磁測量清晰地反映了區(qū)內的磁場面貌特征，利用最新航磁資料發(fā)現了數量眾多的異常，為區(qū)內進行綜合地質研究及找礦提供了重要依據［4］.經3年的實際查證工作，筆者認為利用高精度航磁測量尋找磁性礦產，特別是尋找磁鐵礦具有時間短、見效快的明顯優(yōu)勢；利用高精度航磁測量尋找有色金屬及貴金屬礦產時，需綜合考慮地物化遙相關資料，特別應注重成礦地質背景及化探資料.因此，在大興安嶺地區(qū)的航磁異常篩選及查證靶區(qū)的確定應注重以下幾點：

（1）選擇典型礦床、礦點、礦化點，分析對比航磁在礦床、礦點上形成的異常形態(tài)，掌握礦床類型及成礦的地質背景，選擇與礦床、礦點引起的航磁異常形態(tài)相類似的航磁異常，做為開展查證工作的主要靶區(qū).

（2）對于尋找磁鐵礦及與鐵磁性有關的礦產時，結合成礦地質背景條件的同時要注重高磁場部位，一般幅值為1000～3000 nT的航磁異常是我們篩選的主要目標.

（3）對于尋找貴金屬、有色金屬礦產，在異常篩選及確定靶區(qū)時，應注重地質背景并結合化探資料，一般選擇在弱磁性或無磁性的地質背景，與成礦有關的地層或侵入巖上有航磁異常反映的異常.如中新生代花崗巖、花崗斑巖出露地層的異常和酸性侵入巖中的異常.一般選擇在正負異常接觸部位或負磁場背景中的孤峰低正磁異常，一般幅值為幾十至500 nT.

（4）選擇與構造有關的構造（線、環(huán)性）交叉部位和構造疊加部位的異常.

（5）侵入巖地區(qū)巖體的邊部、接觸帶、斷裂構造部位的異常，沉積巖、變質巖地區(qū)磁場一般較平穩(wěn)，在平穩(wěn)磁場中的突出異常區(qū)，有一定規(guī)模及展布軸向的突出異常.

因此，在黑龍江大興安嶺及省內淺覆蓋森林地區(qū)，進行高精度航磁測量覆蓋，并快速分析圈定出可能的礦致異常，組織進行地面查證工作，是尋找鐵磁性礦產行之有效的方法.

［1］涂廣紅，江為為，朱東英，等.中國東北地區(qū)剩余重磁異常特征與地質構造及成礦帶的關系［J］.地球物理學進展,2006,21（3）:746—755.

［2］李世超，路來君，劉光勝，等.基于航磁解譯構造法的哀牢山地區(qū)金多金屬遠景預測［J］.中國地質,2009,36（3）:728—735.

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［4］鄭廣如，喬春貴，劉英會，等.高精度航磁資料圈定隱伏巖體的效果［J］.物探與化探,2003,27（1）:18—22.

AEROMAGNETIC ANOMALY CHARACTERISTICS AND PROSPECTINF RFFECT OF DAXINGANLING REGION IN HEILONGJIANG PROVINCE

SHI Jian-min,CHEN Xing-shi,DING Ji-shuang

Heilongjiang Institute of Geological Survey,Harbin 150036,China

Using 1∶50 000 high-precision aeromagnetic data,in combination with the regional geologic background,the authors analyze the aeromagnetic anomaly features in Daxinganling region.On the basis of geological,geophysical and geochemical data,as well as the distribution of deposits（ore occurrences）and ore-forming regularity,a group of aeromagnetic anomalies are selected.In the latest high-precision aeromagnetic map,the known iron deposits show distinct anomaly characteristics.With comparative study and comprehensive verification,one magnetite spot and several nonferrous metal occurrences are found.Based on the verification,the prospecting direction by aeromagnetic data in this area is pointed out.

aeromagnetic anomaly;high-precision;prospecting direction;Daxinganling

1671-1947（2015）03-0271-06

P631.2

A

2014-06-04；

2015-03-02.編輯：張哲.

中國地質調查局與黑龍江省政府聯合實施的部省合作項目（1212011085224）；黑龍江省資源補償費項目（SDK2009-01）.

史建民（1968—），男，碩士，高級工程師，主要從事礦產普查與勘探、航磁、航放異常查證等工作，通信地址黑龍江省哈爾濱市香坊區(qū)新鄉(xiāng)里街9號，E-mail//sjm3337@126.com