新疆托遜航磁異常地面查證多方法綜合解譯

楊 海，葛良全，熊盛青，2，谷 懿，張慶賢

(1.成都理工大學，四川成都 610059;2.中國國土資源航空物探遙感中心，北京 100083)

0 前言

目前，航磁測量已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于找礦勘探，為保證異常解譯的準確性，通常都要開展地面查證工作(宋新華等，2010;余學中等，2011;李永年等，2011;鄭廣如等，2011;崔志強等，2012;余學中等，2012)。異常查證的方法種類繁多，涉及地質(zhì)、物探、化探等多個領(lǐng)域(莊道澤，2003;邵軍等，2004;潘彤等，2004;程培生等，2009;郭奎城等，2010)，因此方法的選取尤為重要。單一方法找礦已經(jīng)逐漸被淘汰，取而代之的是多方法的綜合運用，從而提高找礦的準確性。

叢麗娟等(2012)就將地、物、化、遙等多種手段整合運用到內(nèi)蒙古古二連－東烏旗地區(qū)航磁異常查證工作中。唐杰等(2011)運用地面高精度磁法和可控源音頻大地電磁測深相結(jié)合的方法對河南某地航磁異常進行了查證。程建華等(2010)也運用重力、磁法、電法等對雙石壘子航磁異常進行了綜合解譯。宋新華等(2010)結(jié)合重力異常資料和電磁測深結(jié)果對航磁異常進行了解譯。李永年等(2011)也采用高精度磁測和雙頻激電對銅礦化引起的航磁異常進行了查證。多方法的綜合運用提高了航磁解譯的準確性。

高精度磁法、X射線熒光和γ能譜作為勘查手段，都具有輕便、現(xiàn)場原位測量以及測量速度快等共同的特點，在礦產(chǎn)勘查過程中的應(yīng)用也十分廣泛。本文將高精度磁法、野外X射線熒光和γ能譜三種方法應(yīng)用于新疆托遜的航磁異常地面查證，對多方法綜合異常進行了解譯，并且運用簡單的工程進行了驗證，發(fā)現(xiàn)礦化，獲得了良好的找礦效果，為航磁異常地面查證方法技術(shù)的合理運用提供依據(jù)。

1 工區(qū)概況

工作區(qū)位于新疆伊寧縣境內(nèi)，距伊寧縣北東方向約24km。區(qū)域上位于中天山－伊犁板塊北部的中天山北緣活動大陸邊緣的吐拉蘇火山斷陷盆地中，南為伊犁地塊，北為北天山島弧(王愛華，2009)。該區(qū)域具有較大的成礦潛力，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多處金礦床，如阿希，京希，金山和伊爾曼得等等(翟偉等，1999;Zhai et al，2009;朱炳玉等，2010)。

工作區(qū)出露的地層主要為下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組凝灰?guī)r、火山角礫巖;上石炭統(tǒng)東圖津河組砂巖、生物灰?guī)r;上新統(tǒng)昌吉河組砂巖夾含生物泥晶灰?guī)r以及上更新統(tǒng)風成黃土。在工作區(qū)北部還出現(xiàn)了大面積的侵入巖，主要為二長花崗巖、花崗斑巖、石英二長巖等。區(qū)內(nèi)構(gòu)造單一，僅見一條北西向斷裂經(jīng)過，最終被第四系沉積物覆蓋。

托遜135號航磁異常主要產(chǎn)于華里西中期肉紅色細粒石英二長巖(C2B2)和肉紅色微晶花崗斑巖(C2B7)中。在異常點北部分布有大面積的下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組第二段(C d2)，為紫紅色、灰紫色熔結(jié)凝灰?guī)r、火山角礫巖、凝灰?guī)r夾凝灰質(zhì)砂礫巖。航磁異常135號點，位于136號正異常和84－14正異常的邊緣，其航磁異常強度在250～275nT之間，135號航磁異常區(qū)域?qū)儆诤酱耪惓^(qū)，它正好位于航磁異常變化減緩的區(qū)域，其北邊和南邊的航磁異常變化趨勢都較陡。

通常航磁異常圖比例尺一般都較小，航磁異常所覆蓋的面積通常都是幾十或幾百平方公里。因此，工作區(qū)域的選擇不能僅僅只考慮航磁異常點位置，在選擇測區(qū)時還應(yīng)結(jié)合地質(zhì)特征(地層、構(gòu)造、巖體出露)。野外工作選定了兩處工作區(qū)域，1號區(qū)域包含了航磁135號異常點，2號區(qū)域靠近135號異常點并有構(gòu)造穿過，文中主要以2號區(qū)域為研究對象，如圖1中方框標注的位置。

圖1 伊寧縣托遜航磁異常圖Fig.1 Contours of aeromagnetic anomalies in Tuoxun of Yining county，Xinjiang

2 野外工作方法

2.1 高精度磁法測量

在航磁異常查證工作中，為了準確確定航磁異常位置，首先展開了地面高精度磁法測量，由于地形切割較大，測量方式以剖面測量為主。

本區(qū)T0選取為56000nT，計算出ΔT異常，如圖2，地面高精度磁法測量獲得了2處正磁異常，其中TXCY－1異常位于下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組第二段(C d2)灰綠色角礫凝灰?guī)r中，異常形態(tài)近似圓形，為三度異常，面積約0.035km2，異常強度為665nT。TXCY－2異常位于華力西中期肉紅色二長花崗巖(C2B5)中，異常呈圓形，為三度異常，面積約0.012km2，異常強度為432.9nT?？傮w來看，磁異常在托遜呈點狀分布，在圖幅的北部較高，南部較低。同時，在高磁異常南部斷裂經(jīng)過的地方產(chǎn)出了一處明顯的負磁異常TXCY－3。圖幅西南角產(chǎn)生的大面積負磁異常是由于無測點控制引起。

托遜工區(qū)磁測正異常區(qū)內(nèi)以花崗巖為主，其磁化率均值為 239.3 ×4π ×10－6SI，表現(xiàn)出較強磁性強度磁性體;凝灰?guī)r和砂巖灰?guī)r的磁化率分別為122.2 ×4π ×10－6SI和 43.5 ×4π ×10－6SI都屬于中等磁性強度磁性體。高磁異常主要都分布在中粗粒二長花崗巖周圍，推測此處的巖石的磁化率較高可能是引起磁異常的主要原因。

表1 巖石磁化率統(tǒng)計表Table 1 Magnetic susceptibility values of rocks

2.2 野外X熒光測量

通過地面高精度磁法測量確定了磁異常位置，開展野外 X射線熒光測量，測網(wǎng)布置嚴格按照1∶50000地球化學普查規(guī)范進行。對數(shù)據(jù)處理進行綜合異常圖的制作，如圖3，在圖幅中主要產(chǎn)出了三處多元素異常。

YC－1是主要產(chǎn)出在圖幅北部的一處Mn、As、Fe、Zn的多元素異常區(qū)，異常套合較差，異常強度低。

YC－2和YC－3同為Cu、Zn多元素異常，均沿著斷裂分布，異常產(chǎn)出位置巖性變化較大，沒有明顯的層控特征，因此，推斷其成因主要是因為熱液通過構(gòu)造運移至地表淺部與圍巖發(fā)生交代蝕變而形成。YC－1號異常位于東圖津河組與大哈拉軍山組的接觸帶上，面積約為0.009km2，測量區(qū)內(nèi)采集的三塊巖石樣品，Cu含量高達 100355×10－6、43137×10－6、26812 ×10－6，巖石樣品呈現(xiàn)高度 Cu 礦化的特征;同時，Zn元素異常的位置與Cu也十分吻合，異常強度為3479.9×10－6。YC－2號異常位于大哈拉軍山組與上更新統(tǒng)風成黃土的地層分界線上，由于風成黃土覆蓋層較厚，無法辨認下伏巖石，但是照地層走向來看應(yīng)該是東圖津河組。面積為0.052km2，區(qū)內(nèi)巖石樣品原位X熒光測量所得Cu元素最高值為115694 ×10－6，異常襯度達到 71.6。Zn 元素異常強度達6303.7×10－6。兩處異常都分布于北西向斷裂附近，與火山熱液活動有著密切的關(guān)系。

2.3 γ 能譜測量

γ能譜測量被廣泛地應(yīng)用于找礦勘探過程中蝕變帶的劃分，為搞清楚工作區(qū)內(nèi)U、Th、K元素的分布情況，本次在工作區(qū)內(nèi)開展了γ能譜測量，通過測量發(fā)現(xiàn)，托遜工作區(qū)的U、Th、K含量均服從正態(tài)分布，在表2中，通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計也發(fā)現(xiàn)三種元素的標準偏差較小，變異系數(shù)均小于60%，偏度和峰度均很小。說明三種元素在地層的分布沒有異常。在異常綜合解釋的過程，也將U、Th、K三種元素含量進行了等值線圖的制作，為異常的判定提供證據(jù)。

表2 托遜U、Th、K元素含量參數(shù)統(tǒng)計表Table 2 Parameters of elements U，Th and K from Tuoxun

3 綜合解譯

通過對方法組合的研究，對工作區(qū)產(chǎn)生的異常特征有了詳細的了解，由托遜工區(qū)多方法綜合異常圖(圖4)可以看出，工作區(qū)主要產(chǎn)出三個多元素異常區(qū):ZY － 1 為 Fe、Mn、Zn、As、U、Th、K 多元素異常，正好位于高磁異常的東面，異常面積達0.3km2。異常強度低，異常套合情況較差，為非礦致異常。另外，沿斷裂帶分布了兩處多元素異常，并且都位于負磁異常附近。ZY－2為Cu、Zn、U、Th、K綜合異常區(qū)，其產(chǎn)出位置與負磁異常相一致，異常面積達0.2km2，Cu、Zn元素異常套合非常好，異常強度大，為礦致異常。ZY－3為Cu、Zn、K綜合異常區(qū)，位于負磁異常南東向，面積達 0.15km2，Cu、Zn 異常套合很好，異常強度大，也是有價值的礦致異常。

4 工程驗證

查明綜合異常區(qū)以后，對其進行了野外勘查，在ZY－2和ZY－3異常區(qū)內(nèi)均發(fā)現(xiàn)了孔雀石化的巖石露頭，為了查證地表礦化露頭是否向深部延伸，本次工作特別布置了一個礦化點的縱剖面解剖。利用工具將礦化點挖掘成2m的縱剖面，每隔30cm取樣一個進行X熒光測量，測量結(jié)果如圖5，從地表向下隨著深度的增加，在蝕變安山巖中，Cu、Zn含量不斷增加，在蝕變安山巖與新鮮安山巖接觸帶達到最大值，接觸帶分界線清晰可見，在新鮮安山巖中突然減小。

5 結(jié)論

(1)通過磁法、X熒光測量、能譜測量的掃面工作，發(fā)現(xiàn)了三處多元素異常區(qū)(圖4)，ZY－1位于高磁異常東面，異常疊合較差，強度低。ZY－2和ZY－3都位于負磁異常附近，異常套合好，強度高，為有利的礦致異常。

圖5 礦化點縱剖面元素分布圖Fig.5 Longitudinal profile showing element distribution of mineralized occurrences

(2)由圖1可以看出，135號航磁異常點并非高航磁異常點，而是位于136號和84－14號高航磁異常點的南面，產(chǎn)出的位置也正好位于大面積侵入巖與大哈拉軍山組的接觸帶，異常在該位置突然減緩，異常查證的用意應(yīng)該是查明異常梯度變緩的原因。通過地面高精度磁法測量，可以看出航磁異常產(chǎn)生是巖石地層具有較高的磁化率引起。從區(qū)域上看，航磁異常形成一條東西向的高異常帶，均是沿東西向的侵入巖體分布。筆者認為侵入的中酸性巖體是引起高航磁異常的主要原因。但是135號異常點為何會形成一個變緩的趨勢，對選定的兩處工作區(qū)進行了野外X熒光測量、γ能譜測量，發(fā)現(xiàn)品位很高的銅鋅異常區(qū)。異常區(qū)位于磁測負異常附近，并且構(gòu)造裂隙發(fā)育。據(jù)前人研究，銅礦通常都產(chǎn)在弱強度磁異常或低緩負磁異常出現(xiàn)的位置(賴月榮等，2009;夏祥標等，2010;李永年等，2011)。對圈定出來的銅鋅異常區(qū)進行踏勘探查，發(fā)現(xiàn)了孔雀石化的巖石露頭，為了驗證礦化的真實性，開展了淺表層揭露，揭示了礦化在垂向上的分布特征。

(3)結(jié)合地質(zhì)勘查、高精度磁法、野外X射線熒光測量、γ能譜測量等方法快速解剖了135號航磁異常點，同時，地表發(fā)現(xiàn)的礦化完全不足以引起這么大面積的低緩航磁異常，推測在深部還有較大的找礦潛力。

Zhai Wei，Sun Xiao-ming，Sun Wei-dong，Su Li-wei，He Xiao-ping，Wu You-liang.2009.Geology，geochemistry and genesis of Axi A Paleozoic low-sulfidation type epithermal gold deposit in Xinjiang，China［J］.Ore Geology Reviews，36:265 －281

Cheng Jian-hua，Yin Bing-xi，Yang Yong.2010.Comprehensive interpretation of gravity，magnetism，and electricity in aeromagnetic anomalies confirmation at Shuangshileizi［J］.Northwestern Geology，43(2):163－168(in Chinese with English abstract)

Cheng Pei-sheng，Shang Zheng-jiang.2009.The application of the integrated geophysical-geochemical technique to the anomaly inspection in the Daxing＇Anling landscape region［J］.Geophysical＆ Geochemical Exploration，33(5):497－500(in Chinese with English abstract)

Cong Li-juan，Yu Xue-zhong，Xu Kun，Zhu Wei-ping.2012.Application of geology，geophysics，geochemistry and remote sensing methods for aeromagnetic anomaly investigation in Erlian-Dongwuqi area of Inner Mongolia［J］.Global Geology，31(2):412 － 419(in Chinese with English abstract)

Cui Zhi-jiang，Meng Qing-min，Liao Gui-xiang，Xu Zhi-li，Gao Weidong.2012.The application of the new-round high-percision aeromagnetic prospection in the middle part of the Da Hinggan mountains［J］.Geophysical＆ Geochemical Exploration，36(2):192－197(in Chinese with English abstract)

Guo Kui-cheng，Wang Lei，Jin Zhe-yan，Yang Xiao-ping，Shi Dongyan，Zhang Wen-long.2010.Application of geophysical and geochemical methods on anomaly inspection of stream sediment in Gujinchang area of Heilongjiang［J］.Global Geology，29(2):336 －340(in Chinese with English abstract)

Lai Yue-rong，Luo Bin，Liu Xue-gang，Jiao Qing-qi.2009.Integrated geophysical method to the evaluation of porphyry copper-gold deposit and the direction of looking for deposit in Baogutu area in Xinjiang［J］.Xinjiang Geology，27(3):245－250(in Chinese with English abstract)

Li Yong-nian，Zhang Hai-zhu.2011.The application of high-precision magnetic method in areomagnetic anomaly survey［J］.West-China Exploration Engineering，(9):168－171(in Chinese with English abstract)

Pan Tong，Zhou Lu-wei，Liu Xiao-zhong，Sun Feng-yue.2004.Application of geophysical propecting for Dulengou geochemical anomalies verification in Dulan County，Qinghai Province［J］.Geology and Prospecting，40(4):55－59(in Chinese with English abstract)

Shao Jun，Wang Shi-chen，Zhang Jiong-fei，Zhu Qun，Li Zhen-xiang，Liu Shu-jin.2004.Incestigation and practice of geochemical anomaly exploring means in primeval forest covered area in Daxing＇Anling Mountains［J］.Geology and Prospecting，40(2):66 －70(in Chinese with English abstract)

Song Xin-hua，Yin Bing-xi，Yan Gong，Yan Shu-jiang.2010.The relationship between the aeromagnetic weak anomalies and the polymetallic ore deposit(ore spots)in the Beishan mountain，Weining［J］.Geophysical＆ Geochemical Exploration，34(3):289－293(in Chinese with English abstract)

Tang Jie，F(xiàn)an Jun-feng.2011.Application of integrated geophysical methods in the Lipuwu aeromagnetic anomaly inspection［J］.Mineral Exploration，2(5):594－599(in Chinese with English abstract)

Wang Ai-hua.2009.Ages of the zircons from ore bearing igneous rock in Dahalajunshan formation in Xinjiang Axi Gold deposit and its geolog-ical significance［J］.Xinjiang Nonferrous Metal，(5):6 － 7(in Chinese with English abstract)

Xia Xiang-biao，Zheng Lai-lin，Li Jun-min，Li Zai-hui.2010.Prospect of Copper in the yangnong area，xaitongmo in county，Tibet［J］.Geology and Exploration，46(6):1001－1006(in Chinese with English abstract)

Yu Xue-zhong，Zheng An-ru，Xue Chun-ji，Cong Li-juan，Zhang Xuanjie.2011.Application of High-Precision aeromagnetic data to mineral prospecting in the West Tian Shan area，Xinjiang［J］.Geology and Exploration，47(6):1142－1152(in Chinese with English abstract)

Yu Xue-zhong，Liu Hai-lin，Cong Li-min，Xu Kun，Zheng An-ru.2012.The application of the high resolution aeromagnetic data to the ore prospecting work in Derbur area，Inner Mongolia［J］.Geophysical＆ Geochemical Exploration，36(2):180－183(in Chinese with English abstract)

Zhai Wei，Yang Rong-yong，Qi Shu-ji.1999.Characteristics and Genesis of the yiermand hotspring Gold deposit in yining county，Xinjiang［J］.Mineral Deposit，18(1):47 －54(in Chinese with English abstract)

Zheng An-ru，Zhang Xuan-jie，F(xiàn)an Zi-liang，Zhou Jian-xin，Song Yanbing，Wen Shi-xin.2011.The application of high-precision aeromagnetic survey in West Tianshan area of Xinjiang［J］.Geophysical＆ Geochemical Exploration，35(2):188－191(in Chinese with English abstract)

Zhu Bing-yu，Liu Gu-jun，Zhu Yi-an，Xia Bin，Ma Hua-dong，Allutt S.2010.Gold occurrence of the Jinshan Gold deposit，Yining，Xinjiang，China［J］.Geological Bulletin of China，29(7):1049 －1055(in Chinese with English abstract)

Zhuang Dao-ze.2003.The geochemical characteristics and anomaly verification methods of Tuwu and Yandong copper-deposits in the eastern Tianshan mountains，Xinjiang［J］.Geology and Prospecting，39(5):67－71(in Chinese with English abstract)

［附中文參考文獻］

程建華，尹秉喜，楊 勇.2010.雙石壘子航磁異常查證中的重磁電綜合解釋［J］.西北地質(zhì)，43(2):163－168

程培生，湯正江.2009.綜合物化探技術(shù)在大興安嶺地區(qū)區(qū)域化探異常查證工作中的應(yīng)用［J］.物探與化探，33(5):497－500

叢麗娟，余學中，徐 昆，朱衛(wèi)平.2012.地、物、化、遙在內(nèi)蒙古二連—東烏旗地區(qū)航磁異常查證中的應(yīng)用［J］.世界地質(zhì)，31(2):412－419

崔志強，孟慶敏，廖桂香，胥值禮，高衛(wèi)東.2012.高精度航磁在大興安嶺中段新一輪找礦中的應(yīng)用［J］.物探與化探，36(2):192－197

郭奎城，王 磊，金哲巖，楊曉平，史冬巖，張文龍.2010.物化探方法在黑龍江古金廠地區(qū)水系沉積物異常查證中的應(yīng)用［J］.世界地質(zhì)，29(2):336－340

賴月榮，羅 斌，劉雪剛，焦慶啟.2009.新疆包古圖斑巖銅金礦綜合物探方法評價與找礦方向［J］.新疆地質(zhì)，27(3):245－250

李永年，張海珠.2011.高精度磁測在航磁異常檢查銅礦化異常中的作用［J］.西部探礦工程，(9):168－171

潘 彤，周錄維，劉孝忠，孫豐月.2004.物探方法在青海都蘭地區(qū)督冷溝異常查證中的應(yīng)用［J］.地質(zhì)與勘探，40(4):55－59

邵 軍，王世稱，張炯飛，朱 群，李振祥，劉書金.2004.大興安嶺原始森林覆蓋區(qū)化探異常查證方法研究與實踐［J］.地質(zhì)與勘探，40(2):66－70

宋新華，尹秉喜，閆 紅，顏樹強.2010.航磁資料在衛(wèi)寧北山尋找多金屬礦中的應(yīng)用［J］.物探與化探，34(3):289－293

唐 杰，范俊峰.2011.綜合物探方法在李普吾航磁異常查證中的應(yīng)用［J］.礦產(chǎn)勘查，2(5):594 －599

王愛華.2009.新疆阿希金礦礦床賦礦圍巖—大哈拉軍山組火山巖鋯石年齡及其地質(zhì)意義［J］.新疆有色金屬，(5):6－7

夏祥標，鄭來林，李軍敏，李再會.2010.西藏謝通門縣央弄地區(qū)銅找礦前景［J］.地質(zhì)與勘探，46(6):1001－1006

余學中，鄭廣如，薛春紀，叢麗娟，張玄杰.2011.高精度航磁資料在新疆西天山地區(qū)金屬找礦中的應(yīng)用［J］.地質(zhì)與勘探，47(6):1142－1152

余學中，劉還林，叢利民，徐 昆，鄭廣如.2012.高精度航磁資料在得耳布爾地區(qū)找礦中的應(yīng)用［J］.物探與化探，36(2):180－183

翟 偉，楊榮勇，漆樹基.1999.新疆伊寧縣伊爾曼德熱泉型金礦床地質(zhì)特征及成因［J］.礦床地質(zhì)，18(1):47－54

鄭廣如，張玄杰，范子良，周堅鑫，宋燕兵，溫世新.2011.高精度航磁調(diào)查在新疆西天山地區(qū)的應(yīng)用［J］.物探與化探，35(2):188－191

朱炳玉，劉家軍，朱億廣，夏 斌，馬華東，ALLUTT S.2010.新疆伊寧金山金礦床金的賦存狀態(tài)［J］.地質(zhì)通報，29(7):1049－1055

莊道澤.2003.新疆東天山地區(qū)土屋、延東銅礦地球化學特征與異常查證方法［J］.地質(zhì)與勘探，39(5):67－71