要悅穩(wěn)，董根旺，楊柳，田達志，習(xí)肖偉，王牧，劉媛媛

(中國冶金地質(zhì)總局地球物理勘查院，河北 保定 071051)

0 引言

各類巖(礦)石的磁性差異是磁法勘探應(yīng)用的前提，也是成果解釋的物理基礎(chǔ)。磁化率是反映巖石磁性參數(shù)最直接的指標，包含有豐富的地球物理和地質(zhì)信息[1-3]。因此，了解區(qū)域巖(礦)石的磁化率特征，不同巖(礦)石的磁化率差異及其空間分布特征，對航磁異常資料的地質(zhì)解釋、巖性構(gòu)造填圖等生產(chǎn)實踐具有重要的作用[4-8]。

本文基于中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查工作項目(編號：DD2016006645)開展了“安徽青陽—蕪湖地區(qū)1∶5萬航空物探調(diào)查”工作，對青陽—蕪湖地區(qū)出露的不同年代、不同巖性、不同構(gòu)造單元的巖石進行了系統(tǒng)全面的測定，得出了青陽—蕪湖地區(qū)出露巖石的磁化率特征，可為該區(qū)后續(xù)的航磁異常解釋、巖漿巖填圖提供重要的依據(jù)，也為找礦遠景的劃分提供重要的基礎(chǔ)資料。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

青陽—蕪湖地區(qū)位于下?lián)P子陸塊的東南部，江南元古代造山帶的北東端，夾持于江南斷裂帶和伏川蛇綠雜巖帶之間。自元古代以來，經(jīng)歷了多期構(gòu)造活動，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，構(gòu)造線方向主要有NE向、NNE向、EW向、NW向，其中NE向構(gòu)造為主體構(gòu)造。

全區(qū)地層出露較為齊全，有新元古界南華系、震旦系，古生界寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二疊系，中生界三疊系、侏羅系、白堊系以及新生界古近系、新近系、第四系。其中，志留系出露面積較大，主要分布在測區(qū)中部及西部；其次為白堊系，主要分布在測區(qū)北部和東南部。

區(qū)內(nèi)巖漿巖出露面積較大，測區(qū)西南部和東部主要表現(xiàn)為侵入活動，形成巖基或大型巖株(如：旌德巖體、劉村巖體)，噴出巖出露極為零星。侵入巖主要形成于晚侏羅世、早白堊世兩個階段。晚侏羅世侵入巖出露面積較大，主要分布在測區(qū)南部地區(qū)，巖性為花崗閃長巖。早白堊世侵入巖主要分布在測區(qū)東北和東部地區(qū)，巖性為二長花崗巖、鉀長花崗巖。

區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)有鐵、鐵錳、鎢、鉬、錫、銅、鉛鋅、金、銀等多種礦產(chǎn)，已知礦點、礦化點較多，大中型礦床較少。鎢鉬礦以矽卡巖型礦床為主，代表礦床有竹溪嶺鎢鉬礦床、大塢尖鎢礦床；其次為斑巖型，代表礦床有蘭花嶺鎢鉬礦床、湛嶺鉬礦床等。鎢錫礦以高-中溫?zé)嵋好}型為主，代表礦床有西塢口鎢錫礦床。鉛鋅礦以中-低溫?zé)嵋航淮⒘严冻涮钚蜑橹?，代表礦床有子孫堂鉛鋅礦點、大里鉛鋅銀礦點。鐵錳礦以沉積成因為主，代表礦床有高坑鐵錳礦、花果嶺鐵錳礦、橫曹嶺鐵錳礦等。

2 磁參數(shù)測量與采集

巖(礦)石磁參數(shù)測定分原位測量和標本測量。野外原位測量使用KT-10手持磁化率儀測定巖(礦)石磁化率值(κ)，磁參數(shù)測量定位使用手持GPS定位，每個測點采用多點多次讀數(shù)，盡可能對出露的不同年代、不同巖性、不同構(gòu)造單元的巖(礦)石進行系統(tǒng)、全面的測量。

巖性類別確定主要依據(jù)最新1∶25萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查[9-10]，對區(qū)內(nèi)地層和巖漿巖進行歸類，確定物性采集單元，對于地層以系或相同巖性為單元；巖漿巖以紀為時間單元，對每個時期的不同巖性進行磁化率值的采集。在重點航磁局部異常位置或主要地質(zhì)體加大采集密度。

3 巖(礦)石磁化率特征

本次開展了實地磁性參數(shù)測量工作，測量點較為均勻地分布在測區(qū)各處(圖1)。野外實測磁參數(shù)共計152處，獲得有效磁化率數(shù)據(jù)4561個。同時，搜集了以往測區(qū)不同時期、不同單位開展地質(zhì)工作時(多為礦區(qū)普查)所獲得的巖(礦)石磁性參數(shù)。

根據(jù)野外磁化率實測結(jié)果，可將區(qū)內(nèi)巖(礦)石劃分為5個磁性級別：①強磁性，κ>2000×10-5SI；②較強磁性，κ=1000×10-5SI～2000×10-5SI；③中等磁性，κ=500×10-5SI～1000×10-5SI；④弱磁性，κ=100×10-5SI～500×10-5SI；⑤無磁性，κ<100×10-5SI。

表1—表3為研究區(qū)巖(礦)石野外實測磁化率分類統(tǒng)計結(jié)果，分別列出了地層、侵入巖、礦石的磁化率值分布范圍。各類巖(礦)石磁化率特征分述如下。

(1)地層磁化率特征

研究區(qū)沉積巖十分發(fā)育，從新元古代到新生代均有出露。區(qū)內(nèi)廣泛出露的各年代砂巖、泥巖、灰?guī)r等，通常磁化率在40×10-5SI以下，表現(xiàn)基本無磁性，不會引起有規(guī)模的磁異常。僅震旦系藍田組、南華系南沱組，巖性為(巖屑)砂巖、砂質(zhì)泥巖，磁化率最高為3570×10-5SI，分布地區(qū)可引起一定強度的正異常(表1)。凝灰?guī)r類等火山碎屑巖磁化率較高，實測凝灰?guī)r最高達2138×10-5SI，但出露面積很小，可引起局部跳躍變化正異常。

圖1 青陽—蕪湖地區(qū)實測巖(礦)石磁化率分布圖Fig.1 Map showing the measured magnetic susceptibility distribution in Qingyang-Wuhu area

表1 青陽—蕪湖地區(qū)地層巖石磁性參數(shù)統(tǒng)計Table 1 Statistics of the magnetic parameters of rocks in strata in Qingyang-Wuhu area

表2 安徽青陽—蕪湖地區(qū)侵入巖磁性參數(shù)統(tǒng)計Table 2 Statistics of the magnetic parameters of intrusive rocks in Qingyang-Wuhu area

表3 安徽青陽—蕪湖地區(qū)巖礦石磁性參數(shù)Table 3 Statistics of the magnetic parameters of rocks and ores in Qingyang-Wuhu area

(2)侵入巖磁化率特征

區(qū)內(nèi)巖漿巖多期次侵入，巖性主要為鉀長花崗巖、花崗閃長巖及二長花崗巖，以南部涇縣—旌德地區(qū)侏羅紀侵入巖展布最為廣泛。區(qū)內(nèi)花崗巖的磁性強弱呈現(xiàn)了明顯的侵入期次特征“早期強、晚期弱”，早期侏羅紀的侵入巖具有中等磁性，晚期白堊紀的侵入巖普遍為弱磁性。如侏羅紀二長花崗巖磁化率常見值高達1600×10-5SI，而到了白堊紀時常見值則不足200×10-5SI(表2)。侏羅紀花崗閃長巖具有較強磁性，磁化率最大值為6420×10-5SI，能引起強度達上千納特的航磁異常，其磁性比花崗巖類強，也符合中酸性巖的磁性比酸性巖磁性強的這一普遍規(guī)律。

侏羅紀侵入巖的磁性明顯強于白堊紀侵入巖，其引起的航磁異常強度明顯大于白堊紀侵入巖，白堊紀花崗巖類引起的航磁異常較寬緩，侏羅紀花崗巖引起的航磁異常強度較大。

(3)礦石及蝕變圍巖磁化率特征

根據(jù)收集的前人對本區(qū)礦石、含礦圍巖的參數(shù)資料，各類礦石磁性特征如下：磁鐵礦磁化率變化范圍是428×10-5SI～2852×10-5SI，磁性較強，剩磁也較強。磁黃鐵礦閃長巖磁化率變化范圍是3187×10-5SI～20349×10-5SI，具有較強磁性。含磁黃鐵礦矽卡巖磁化率變化范圍是1965×10-5SI～12486×10-5SI，磁黃鐵礦化灰?guī)r磁化率變化范圍是797×10-5SI～4611×10-5SI，含磁黃鐵礦頁巖磁化率變化范圍是138×10-5SI～1369×10-5SI，呈弱磁性。銅礦呈無磁或弱磁性(表3)。

4 侵入巖圈定

不同地質(zhì)體的巖石組成、礦物組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等方面存在差異，而這種差異在磁場上往往會產(chǎn)生不同程度的反映[11-14]。依據(jù)各類巖(礦)石實測磁化率統(tǒng)計結(jié)果，根據(jù)航磁異常分布特征對研究區(qū)可以達到巖性地質(zhì)填圖之目的。通過區(qū)內(nèi)實測磁化率特征分析可以看出，沉積巖地層表現(xiàn)基本無磁性，而區(qū)內(nèi)侵入巖均有一定磁性，不同巖性間磁化率具有一定的差異，可以有效利用磁性參數(shù)建立解釋標志，結(jié)合航磁特征綜合分析對區(qū)內(nèi)各類侵入巖進行圈定劃分，并推斷出部分隱伏巖體。

(1)姚村巖體(M8)、麻姑山(推測隱伏)巖體(M7)

姚村巖體地表有出露，巖性主要為鉀長花崗巖，實測物性資料顯示其與圍巖有明顯磁性差異(圍巖基本無磁性)。從航磁△T陰影圖(圖2a)上看，姚村巖體附近顯示為大型NE向條帶狀正負伴生異常，化極后正異常北移，與巖體邊界套合較好，負異常不明顯，結(jié)合剩余異常和垂向一階導(dǎo)數(shù)陰影圖看，正異常南北兩側(cè)梯度大，西側(cè)沿走向在地表出露巖體之外仍有一定強度異常，但梯度較小，表明姚村巖體南北兩側(cè)邊界傾角較大，近乎直立，而西側(cè)沿走向緩傾伏在志留系及中生界地層之下。據(jù)此認為姚村巖體向SW方向隱伏狀延伸。

麻姑山巖體(M7)地表無出露，是本次航磁測量推斷的隱伏巖體，航磁△T陰影圖(圖2a)上顯示為大規(guī)模正異常，利用各類航磁轉(zhuǎn)換圖件準確推斷該區(qū)域志留系沉積巖蓋層下隱伏有一規(guī)模較大的侵入巖體。

截取該區(qū)域的航磁數(shù)據(jù)進行了Euler 3D場源位置反演(圖3)，從反演結(jié)果看，反演的場源位置很好地勾勒出了兩個大巖體的三維形態(tài)。姚村巖體(M8)地表有出露，反演的場源位置集中在巖體南北兩側(cè)邊界，且東西兩側(cè)深度差別較大，東側(cè)等效場源深度范圍0～1000 m，西側(cè)等效場源深度范圍為400～2200 m，表明巖體沿走向向南西西傾伏。而麻姑山巖體(M7)處的等效場源深度400～2200 m，表明其向下有很大延伸。

(2)港口灣巖體(M37)、橋頭埠(推測隱伏)巖體(M39)

港口灣巖體地表有數(shù)處小巖株零星出露，巖性為花崗閃長巖，根據(jù)實測物性資料，具有較強磁性，與圍巖有明顯磁性差異(圍巖基本無磁性)。

從航磁△T陰影圖(圖4a)上看，港口灣巖株分布區(qū)磁異常顯示為近南北向排列的一大一小2個不規(guī)則團塊狀正異常，呈NW向分布，化極后異常中心NE偏移，結(jié)合剩余異常和垂向一階導(dǎo)數(shù)陰影圖，異常SW側(cè)梯度較大，NE側(cè)梯度較小，該巖體SW側(cè)侵入面近乎直立，而NE側(cè)緩傾伏在志留系地層之下。據(jù)此，推測深部為較大巖體。

橋頭埠地表無巖體出露，航磁△T陰影圖上顯示為NE向條帶狀正異常，北側(cè)有形態(tài)雜亂的NE向弱異常。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，該異常走向和位置與橋頭埠背斜一致，推斷為隱伏巖體侵入橋頭埠背斜核部。

5 結(jié)語

(1)區(qū)內(nèi)沉積巖地層表現(xiàn)基本無磁性，侵入巖均有一定的磁性。磁化率最高的且分布面積最大的侵入巖為侏羅紀花崗閃長巖和二長花崗巖，同期同巖性的侵入巖磁性較為穩(wěn)定，不同期同巖性侵入巖，磁化率大體呈現(xiàn)“早期強、晚期弱”的特點。沉積巖地層基本無磁性，航磁反映為平穩(wěn)背景場。凝灰?guī)r等火山質(zhì)巖石磁化率較高，但出露面積小，可引起局部跳躍變化正異常。

(2)依據(jù)各類巖石實測磁化率差異，結(jié)合航磁特征綜合分析，圈定劃分了姚村巖體、麻姑山(推測隱伏)巖體、港口灣巖體、橋頭埠(推測隱伏)巖體。

(3)由于區(qū)內(nèi)的礦產(chǎn)與侵入巖息息相關(guān)，推測的隱伏巖體范圍為找礦部位提供了新的靶區(qū)。麻姑山巖體為航磁推斷隱伏巖體，與麻姑山銅鉬礦有密切聯(lián)系，建議在周邊尋找與麻姑山銅鉬礦床成礦模式類似的矽卡巖型礦床。橋頭埠巖體為隱伏巖體侵入橋頭埠背斜核部，是熱液型鉛鋅、鎢鉬等多金屬成礦有利部位，建議在巖體及周邊進行地面工作。

圖2 麻姑山巖體(M7)、姚村山巖體(M8)推斷解釋圖Fig.2 Inferred interpretation of the Magushan (M7) and Yaocun rock mass(M8) a.航磁△T陰影圖；b.航磁△T化極陰影圖；c.航磁△T化極剩余異常陰影圖； d.航磁△T化極垂向一階導(dǎo)數(shù)陰影圖；e.航磁推斷巖體填圖；f.區(qū)域地質(zhì)圖1.第四系；2.古近系雙塔寺組；3.白堊系上統(tǒng)赤山組；4.志留系中下統(tǒng)唐家塢組； 5.志留系下統(tǒng)康山組；6.志留系下統(tǒng)河瀝溪組；7.志留系下統(tǒng)霞鄉(xiāng)組； 8.早白堊世侵入巖飯蒸尖單元；9.早白堊世侵入巖小昌溪單元；10.早白堊世侵入巖荊勘嶺單元； 11.銅鉬礦；12.斷裂；13.航磁推斷巖體邊界及編號；14.地表出露巖體邊界

圖3 麻姑山巖體、姚村巖體Euler 3D場源位置反演平面圖Fig.3 Inversion plan of Euler 3D source location for Magushan and Yaocun rock body (場源平面位置以圓點標示，場源深度以不同顏色漸變標示，底圖為航磁△T影像圖)

圖4 港口灣巖體(M37)、橋頭埠巖體(M39)推斷解釋圖Fig.4 The interpretation map inferred from the Gangkouwan (M37) and Qiaotoubu rock body (M39) a.航磁△T陰影圖；b.航磁△T化極陰影圖；c.航磁△T化極剩余異常陰影圖； d.航磁△T化極垂向一階導(dǎo)數(shù)陰影圖；e.航磁推斷巖體填圖；f.區(qū)域地質(zhì)圖1.第四系；2.白堊系下統(tǒng)中分村組；3.志留系中下統(tǒng)唐家塢組；4.志留系下統(tǒng)康山組； 5.志留系下統(tǒng)河瀝溪組；6.志留系下統(tǒng)霞鄉(xiāng)組；7.奧陶系；8.寒武系西陽山組； 9.晚侏羅世侵入巖喬亭單元中細、中?；◢忛W長巖；10.煤；11.石灰?guī)r； 12.鈾；13.斷裂；14.航磁推斷巖體邊界及編號

致謝：衷心感謝審稿專家提出的修改意見和編輯部的大力支持。