內(nèi)蒙古阿巴嘎旗白音圖嘎地區(qū)航磁在斷裂構(gòu)造解譯中的應(yīng)用

劉 博，陳天紅，馮 欣，續(xù)遠(yuǎn)超，任柄璋，陳廣宇，宋丙劍

（1.武警黃金第四支隊(duì)，遼寧遼陽(yáng) 111000；2.武警警種學(xué)院，北京 102202）

研究區(qū)位于內(nèi)蒙古中北部中蒙邊境地區(qū)，位于二連－賀根山蛇綠帶北側(cè)。屬于東烏珠穆沁旗—博克圖Fe-Mo-W-Cu-Pb-Zn-Ag-Au成礦（亞）帶。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造、巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，具有良好的成礦地質(zhì)條件。區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了古生代至中生代多次構(gòu)造活動(dòng)，形成了本區(qū)復(fù)雜的構(gòu)造格局。由于內(nèi)蒙古阿巴嘎旗北部地區(qū)屬淺覆蓋區(qū)；基巖出露較差，地表構(gòu)造形跡難以識(shí)別，為地質(zhì)調(diào)查帶來(lái)了一定的困難，因此該地區(qū)勘查和研究程度較低。航空物探對(duì)解決該區(qū)這一問(wèn)題帶來(lái)了行之有效的方法。

2006～2008年，由中國(guó)國(guó)土資源航空物探遙感中心承擔(dān)、中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所和內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院參加的“內(nèi)蒙古二連浩特—東烏旗地區(qū)1:5萬(wàn)航空物探綜合站（磁、電、伽瑪能譜）勘查”項(xiàng)目在該區(qū)開展。為內(nèi)蒙古阿巴嘎旗白音圖嘎地區(qū)區(qū)域地質(zhì)研究提供了重要的地球物理資料。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于內(nèi)蒙古中北部中蒙邊境地區(qū)，二連—賀根山蛇綠巖帶北側(cè)，處于錫林浩特微板塊與中蒙邊境一帶南戈壁微板塊之間的晚古生代弧-弧碰撞造山帶，總體上屬于西伯利亞板塊東南緣古生代陸殼增生區(qū)(圖1)。中新生代大地構(gòu)造位置屬濱太平洋構(gòu)造域。

圖1 研究區(qū)古生代大地構(gòu)造位置

研究區(qū)地層發(fā)育古生界、中生界、新生界。古生界以二連-賀根山構(gòu)造帶為界分為二部分，北部屬北疆地層大區(qū)、興安地層區(qū)、東烏-呼瑪?shù)貙臃謪^(qū)，出露的地層有奧陶系、泥盆系、石炭－二疊系，以石炭－二疊系寶力高廟組最為發(fā)育；南部屬華北地層大區(qū)、內(nèi)蒙古草原地層區(qū)、錫林浩特-磐石地層分區(qū)，出露的地層以石炭－二疊系寶力高廟組最為主。中新生界屬濱太平洋地層區(qū)、大興安嶺-燕山地層分區(qū)、博克圖-二連浩特地層小區(qū)，以新生界地層為主，古近系、新近系地層不發(fā)育，研究區(qū)大部分被第四系覆蓋。

研究區(qū)侵入巖不發(fā)育，巖石類型簡(jiǎn)單，以中酸性花崗巖為主。從老至新分別為泥盆紀(jì)石英閃長(zhǎng)巖（Dδο）、石炭紀(jì)斑狀中細(xì)粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖（C2η?bzx）、二疊紀(jì)中細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖（P1ξ?zx）。

2 巖石物性特征

研究區(qū)物性標(biāo)本磁性有如下規(guī)律：噴出巖類阿巴嘎玄武巖、梅勒?qǐng)D玄武巖磁性較強(qiáng)，磁化率最高為10400(4π×10-5SI)；火山巖中流紋巖、凝灰?guī)r、英安巖，侵入巖中花崗巖、花崗斑巖、正長(zhǎng)斑巖、二長(zhǎng)巖，屬于酸性巖磁性較弱，少部分含暗色物質(zhì)較多的磁性較強(qiáng)；沉積巖砂巖幾乎沒(méi)有磁性（表1）。

表1 研究區(qū)巖石磁參數(shù)表

根據(jù)區(qū)內(nèi)物性參數(shù)可知：

（1）區(qū)內(nèi)巖石磁性以剩磁為主，基性巖石與中酸性之間磁性差異較大。

（2）花崗巖類一般K＜40SI，Jr＜56A/m。c.不同花崗巖磁性差別較大，磁性高低與暗色礦物含量、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及時(shí)代有關(guān)。暗色礦物含量少磁性弱，含量多磁性較強(qiáng)。

（3）酸性火山巖呈無(wú)磁性或弱磁性，磁場(chǎng)平穩(wěn)。中基性火山巖呈中等至強(qiáng)磁性，磁場(chǎng)雜亂，背景場(chǎng)不清，正異常有時(shí)伴有負(fù)異常。

（4）區(qū)內(nèi)沉積巖及變質(zhì)巖類均無(wú)磁性。這是本區(qū)航磁異常解釋的主要依據(jù)。

3 區(qū)域磁場(chǎng)特征

研究區(qū)1/5萬(wàn)航磁磁測(cè)結(jié)果，區(qū)內(nèi)磁場(chǎng)形態(tài)特征反映清晰，規(guī)律較強(qiáng)。

磁異?；疽缘途徴女惓Ｅc負(fù)磁場(chǎng)相伴，正磁異常強(qiáng)度不大，梯度變化也較小，負(fù)磁異常強(qiáng)度也不大，部分梯度變化較小，局部異常出現(xiàn)劇烈跳躍特點(diǎn)，有數(shù)百納特以下負(fù)異常，也有數(shù)千納特的強(qiáng)異常，初步推斷為該區(qū)玄武巖引起。高磁異常區(qū)基本反映了更新統(tǒng)和梅勒?qǐng)D組地層中安山巖、玄武巖；低場(chǎng)或負(fù)場(chǎng)基本為白堊系地層的反映；基本反映了本測(cè)區(qū)的地層、構(gòu)造、巖體、以及礦點(diǎn)的分布規(guī)律。通過(guò)航磁磁測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行化極、求導(dǎo)（水平一導(dǎo)0°、45°、90°、135°）、垂向一、二導(dǎo)，ΔT延拓5個(gè)高度后，基本反映了本測(cè)區(qū)的地層、構(gòu)造、巖體的產(chǎn)狀。

4 航磁解譯推斷斷裂構(gòu)造

4.1 數(shù)據(jù)的處理

（1）航磁△T化極垂向一次導(dǎo)數(shù)處理

航磁△T化極垂向一次導(dǎo)數(shù)就是在化極基礎(chǔ)上，求磁場(chǎng)沿垂直方向一次變化率的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理，垂向一次導(dǎo)數(shù)處理對(duì)磁場(chǎng)高頻成分有突出和放大作用，它側(cè)重于淺層近地表地質(zhì)的磁效應(yīng)，而壓制深層區(qū)域背景場(chǎng)的影響，從而突出淺部地質(zhì)體引起的局部異常。

為了消除斜磁化對(duì)磁場(chǎng)的影響，研究區(qū)所做的垂向一次導(dǎo)數(shù)處理是在磁場(chǎng)化極的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，處理結(jié)果表明航磁△T化極垂向一次導(dǎo)數(shù)圖上的局部磁異常較化極圖上明顯增多，較好地反映出本區(qū)淺層磁性體及淺部構(gòu)造的輪廓，大大消除和減弱了異常之間的疊加和干擾作用，使弱小異常得到突出。

（2）航磁△T化極上延處理

磁場(chǎng)向上延拓就是由原平面上的磁場(chǎng)值向上換算得到另一高度平面上的磁場(chǎng)值，根據(jù)位場(chǎng)理論，隨著上延高度的增加，磁性體引起的異常幅度按指數(shù)規(guī)律衰減，衰減最快的為淺部無(wú)根的局部磁性體引起的高頻異常成分，而向下延伸較深的大范圍磁性體引起的低頻異常成分則衰減較慢，從而使向上延拓處理起到致淺部磁性體異常而突出深部磁性體異常的作用。

為了消除斜磁化的影響，研究區(qū)所進(jìn)行的不同高度向上延拓處理都是在磁場(chǎng)化極的基礎(chǔ)上進(jìn)的，共進(jìn)行了100、300、500、800、1000m 5個(gè)高度的化極上延處理（圖2），這些化極上延圖明顯消除了淺層干擾場(chǎng)影響，突出了不同深度的區(qū)域磁場(chǎng)，利用這些化極上延圖件可以更好地對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行分區(qū)以及研究不同深度區(qū)域磁場(chǎng)的變化情況，另外還可研究磁性地質(zhì)體延深情況以及確定斷裂級(jí)次及延深情況。

圖2 研究區(qū)（1∶50000）航磁△T向上延拓等值線平面圖

4.2 斷裂構(gòu)造的磁異常標(biāo)志

研究區(qū)高精度航磁推測(cè)斷裂與斷裂帶在區(qū)域磁測(cè)中表現(xiàn)為以下特征：

⑴ 不同特征磁場(chǎng)的分界線，多為斷裂明顯的標(biāo)志特征，標(biāo)志著界線兩側(cè)巖性特征的差異，預(yù)示著斷裂兩側(cè)的構(gòu)造演化的不同。

⑵ 磁場(chǎng)的線性梯度帶，多為垂直方向運(yùn)動(dòng)的斷裂磁場(chǎng)特征的表現(xiàn)。

⑶ 線性正負(fù)異常帶或正負(fù)異常沿一個(gè)方向成串珠狀排列。

⑷ 磁異常延伸不連續(xù)也就是異常等值線突然彎曲、寬度突然變化、或被切斷的接線等。

根據(jù)以上構(gòu)造磁異常特征，在航磁△T化極垂向一次導(dǎo)數(shù)基礎(chǔ)上，全區(qū)共解譯斷裂構(gòu)造15條（圖3）。構(gòu)造方向主要為北東、北西方向，其中F1、F2、F3、F4、F7、F8、F9位于白音圖嘎幅，巖性主要為寶力高廟組，為基巖出露區(qū)，脈巖比較發(fā)育，主要為花崗斑巖脈、正長(zhǎng)斑巖脈，地表出露巖脈主要呈北西向，與航磁解譯構(gòu)造較為吻合，經(jīng)向上延拓后構(gòu)造不明顯，顯示底部為同一巖性基地；F5、F14、F15經(jīng)向上延拓構(gòu)造變得更加清晰，推斷該構(gòu)造由深部大的構(gòu)造引起。

圖3 研究區(qū)（1∶50000）航磁構(gòu)造解譯圖

5 結(jié)論

（1）研究區(qū)1/5萬(wàn)航磁磁測(cè)結(jié)果可劃分不同地質(zhì)單元，圈定隱伏巖體邊界，解譯斷裂構(gòu)造；經(jīng)ΔT上延不同高度（100、300、500、800、1000米）可確定其隱伏巖體及構(gòu)造產(chǎn)狀。

（2）研究區(qū)1/5萬(wàn)航磁ΔT水平一導(dǎo)（0°、45°、90°、135°），垂向二導(dǎo)，原平面化極皆可以突出處淺部異常、壓抑深部異常。它們的零值線在一定程度上反映了巖體、地層單元的范圍以及斷裂帶的展布方向。而延拓異常則可以突出深部磁性體、減弱淺部異常的影響。

（3）經(jīng)地面磁測(cè)剖面工作，發(fā)現(xiàn)地面磁測(cè)異常與航磁異常吻和，說(shuō)明航磁數(shù)據(jù)可信、精度較高，可以利用航磁數(shù)據(jù)分析該區(qū)巖性、構(gòu)造解譯。

[1]陳天紅，劉 博.內(nèi)蒙古白音圖嘎等四幅淺覆蓋區(qū)1:5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查試點(diǎn)項(xiàng)目(續(xù)作)評(píng)估報(bào)告.中國(guó)人民武裝警察部隊(duì)黃金第四支隊(duì),2013.

[2]馬 力,嚴(yán)昊偉,續(xù)遠(yuǎn)超,賀景龍.內(nèi)蒙古白音圖嘎等四幅淺覆蓋區(qū)1:5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查試點(diǎn)項(xiàng)目物探總結(jié).中國(guó)人民武裝警察部隊(duì)黃金第四支隊(duì),2013.

[3]張玄杰,鄭廣如等.新疆西天山東段航磁推斷斷裂構(gòu)造特征.1000-8918（2011）04-0448-07.