低空航磁在?？囝^礦區(qū)尋找矽卡巖型鉛鋅多金屬礦中的應(yīng)用

李雙龍，張歡歡，陶汝略，李加多，吳錦榮，張永軍，王新雨

（1．青海鴻鑫礦業(yè)有限公司，格爾木 816099；2. 北京礦產(chǎn)地質(zhì)研究院有限責(zé)任公司，北京 100012）

青海祁漫塔格地區(qū)位于東昆侖造山帶中西段，目前已成為我國中西部最重要和最具找礦潛力的矽卡巖多金屬成礦帶，引起了學(xué)者們的廣泛關(guān)注（豐成友等，2011；徐國端，2011；張愛奎，2012；王新雨等，2020）。

?？囝^矽卡巖型鉛鋅多金屬礦位于祁漫塔格成礦帶中東段，目前礦區(qū)主要有三個探礦權(quán)區(qū)，分別為M1磁異常區(qū)、M4磁異常區(qū)和M2磁異常區(qū)（以下簡稱為M1、M4和M2）。目前M1、M4磁異常區(qū)已探明Pb+Zn儲量逾115萬噸，其中M1磁異常區(qū)已投產(chǎn)，M4磁異常區(qū)已完成勘探工作，而M2磁異常區(qū)處于普查階段。

相對于M1和M4，M2科學(xué)研究及找礦勘查工作程度均較低，制約著M2磁異常區(qū)找礦的突破。前人研究表明，礦區(qū)鉛鋅多金屬礦與鐵礦密切共生（李加多等，2019；王新雨等，2020），所以磁法找礦是?？囝^礦區(qū)探尋鉛鋅礦的一種有效途徑，低空航空磁測具有精度高、信號強(qiáng)等特點，屬于一種綠色而又先進(jìn)的工作手段（陳炳錦等，2017）。本文通過對?？囝^礦區(qū)進(jìn)行的1:1萬低空航空磁測工作，劃分磁異常區(qū)，預(yù)測隱伏構(gòu)造。通過對M2磁異常區(qū)三維磁性體的反演，推測M2磁異常區(qū)磁性體產(chǎn)狀及成礦中心，通過鉆探驗證低空航磁數(shù)據(jù)反演的可靠性，為M2磁異常區(qū)開展地質(zhì)找礦工作提供較為可靠的地球物理依據(jù)。

1 礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)出露地層主要為寒武紀(jì)-奧陶紀(jì)灘間山群碳酸鹽巖和第四系（圖1）。寒武紀(jì)-奧陶紀(jì)灘間山群碳酸鹽巖地層分布較廣，巖性主要為大理巖夾灰?guī)r和條帶狀灰?guī)r，為一套淺海相碳酸鹽巖沉積。礦區(qū)的構(gòu)造以NWW-SEE向構(gòu)造為主，NE向斷裂次之。NWW向斷裂屬于昆北斷裂的次級斷裂。礦區(qū)巖漿巖類型復(fù)雜，包括花崗閃長巖、二長花崗巖、鉀長花崗巖、花崗二長斑巖、似斑狀花崗巖、石英閃長巖等。

圖1 牛苦頭礦區(qū)地質(zhì)簡圖（據(jù)王新雨等，2020）

牛苦頭M1、M4鉛鋅礦床礦體類型主要為矽卡巖型層狀或脈狀礦體，這些礦體主要產(chǎn)于層狀矽卡巖中，其中鉛鋅礦的賦礦矽卡巖類型主要為錳鈣鐵輝石黑柱石矽卡巖、錳鈣輝石矽卡巖、石榴子石錳鈣鐵輝石矽卡巖、黑柱石錳鈣輝石矽卡巖以及黑柱石矽卡巖中。M2礦段目前已發(fā)現(xiàn)的鐵多金屬礦體（共24條），均為單工程或單剖面控制，礦體規(guī)模一般較小，且較分散。

M2礦體按礦種主要可分為含鉛鋅硫鐵礦體，含硫鐵鉛鋅礦體。含硫鐵鉛鋅礦體位于00線剖面上部，呈陡傾脈狀，嚴(yán)格受硅鈣面控制，為熱液和矽卡巖型兩種成因。含鉛鋅硫鐵礦體為矽卡巖成因，主要表現(xiàn)為硫鐵礦體呈團(tuán)塊狀、稠密浸染狀分布于鉆孔底部矽卡巖中，整體礦體產(chǎn)狀為脈狀。鉛鋅礦體賦礦矽卡巖類型主要為透閃石-陽起石矽卡巖，磁黃鐵-磁鐵礦體賦礦矽卡巖類型主要為透輝石、石榴子石矽卡巖。

圖2 實測ΔT航磁異常圖及異常編號

2 航磁異常反演和解釋

2.1 航磁異常平面特征

航磁測線數(shù)115條，線距100m，方向南北向。平均飛行高度65米，測區(qū)西南部個別地山區(qū)最大離地高度大于100米。平均偏航距2.15米。GPS靜態(tài)定位精度：平面0.55m，高程0.80m。

日變站點坐標(biāo)為X：31412865，Y：4106881。基本場T0為54012.99nT。

航磁測量總精度為4.20nT。

測區(qū)地磁要素為：

磁傾角：56.65°

磁偏角：0.6166°

磁場強(qiáng)度：53861.4nT

經(jīng)各項改正后，實測航磁ΔT異常平面特征見圖2，根據(jù)平面異常特征，劃分了九個高磁異常，編號從M1到M9。

9個航磁異常中，M1，M2，M4對應(yīng)前人所做的地磁高磁異常，編號相同，另外重新劃分出M3，M5，M6，M7，M8，M9六個高磁異常，每個磁異常的平面位置如圖2所示。

2.2 航磁構(gòu)造解譯

航磁構(gòu)造解譯依據(jù)的是化極后的ΔT異常等值線分布格局和方向?qū)?shù)異常圖。

M2磁異常南部NWW-SEE走向的陡傾條帶狀異常梯度帶，解譯出一條NWW-SEE向的大的構(gòu)造帶F2，在地質(zhì)工作中也明確發(fā)現(xiàn)了一條NWW-SEE向分布的構(gòu)造巖漿巖帶（就是前述的“以M2的zk0003、zk2801、zk02”一線及其延長線）與此梯度帶相對應(yīng)（圖2）。

F2斷層向北西延伸（圖2），從M1和M5間穿過后，異常等值線扭曲，推斷有NWW-SEE走向的斷層F4存在，并錯斷F2斷層，與地質(zhì)所解譯出的“?？囝^礦區(qū)同時受NWW-SEE走向的斷層和NE-SW走向的斷層聯(lián)合控制”的認(rèn)識一致。

M2異常南東弱異常帶明顯向北錯動，推斷有一條斷層F5存在，將F2個F1錯斷。

M4異常北側(cè)等值線急劇變化，推斷了F3斷層（圖2），在地表有明確的反映（GPS N36°58′13.53″E92°06′1.93″點處出現(xiàn)的陡崖和密集的劈理帶）。NE-SW走向的斷層由GPS N36°58′10.90″E92°06′02.63″所見到了一系列密集排列的NE-SW向劈理所反映出來。

M6和M2異常北側(cè)等值線梯度帶線性展布，推斷有F1斷層，由于地表第四紀(jì)較厚，也沒有相關(guān)鉆孔資料，所以需要再做工作進(jìn)行地質(zhì)驗證。

2.3 航磁異常三維反演

采用UBC軟件對航磁異常進(jìn)行三維定量反演。水平剖分網(wǎng)格50m，垂直網(wǎng)格25m，海拔深度從955m到3780m。

圖3 是實測異常平面圖和反演結(jié)果模型的理論正演異常剖面圖的對比，兩者一致，說明反演是收斂的，反演結(jié)果是可信的。反演成果給出了各異常源中心的空間位置。靶區(qū)的確定將參考三維反演數(shù)據(jù)成果。

圖3 可以看到M1、M4、M2分別對三個形狀大小不同的高磁異常，M1和M2的異常值較高，M4的相對較低，推測是M1相對M4礦體賦存深度較淺的原因，M4的磁異常源可能是淺部和深部礦體共同導(dǎo)致，但淺部礦體已盡數(shù)遭受剝蝕。

從圖3中可以看到M2的異常范圍大于M1和M4，埋深較M1和M4都大，呈陡傾狀，傾向北，從三維反演結(jié)果來看，磁異常在深度上賦存于2400～3000m強(qiáng)度最大，橫坐標(biāo)上主要分布在15線到48線之間，在7線～32線強(qiáng)度最大，縱坐標(biāo)上主要分布在ZK0002～ZK0007之間，在ZK0005～ZK0007之間異常強(qiáng)度最大。雖然近期在24線施工一個鉆孔見礦效果不好，只見有薄層的鉛鋅多金屬礦體，但作為M2磁異常強(qiáng)度最大的位置，該區(qū)域仍值得探索。目前0線是M2工作程度最高的位置，也是見礦相對最好的位置，而在0線附近南東方向工作程度較低，圖3顯示在7線位置仍有較好的磁異常顯示且異常深度相對較淺，磁異常挾持于M2區(qū)兩個主要斷裂F1和F2之間，考慮到斷裂和成礦巖體的緊密關(guān)系，因此可以考慮在該處布置一些工程。

圖3 實測異常平面（上）和反演模型理論異常平面（下）對比圖

3 鉆探驗證情況

M2實 際 鉆 孔 查 證 情 況 為：00線 鉆 孔ZK0005、ZK0009、ZK0004、ZK0008、ZK0006鉆孔清晰揭露了F1斷裂的存在。而ZK0003、ZK0002、ZK0001鉆孔則清晰揭露了F2斷裂的存在。07線施工鉆孔ZK0701鉆孔在400m附近處出現(xiàn)破碎強(qiáng)烈的斷層泥，為F1斷裂在鉆孔深部的體現(xiàn)。

根據(jù)M2磁異常區(qū)00線、07線地質(zhì)剖面以及航磁反演剖面可以看出，磁性體夾持于F1與F2斷裂之間，磁性體邊部靠近F1斷裂處為低溫鉛鋅礦化（ZK0004、ZK0006、ZK0008 500m–520m處），中心為高溫磁黃鐵礦化、磁鐵礦化，孔位大致位于ZK0005和ZK0009之間。

推測的磁性體深度位置在2400-3000m深度，經(jīng)00線鉆探驗證，矽卡巖、硫化物礦石（化）均集中在600-1200m左右，海拔相當(dāng)于2400-3000m深度。

因此，航磁異常反演大致推斷出了控礦構(gòu)造F1、F2斷裂、礦體賦存深度、成礦中心位置。

4 結(jié)論

通過1:10000低空航空磁測工作，對牛苦頭礦區(qū)的深部隱伏構(gòu)造及地質(zhì)體進(jìn)行評價。共得出以下三條結(jié)論：

（1）根據(jù)航磁平面特征，在牛苦頭礦區(qū)共劃分了9個航磁異常、5條斷層。

（2）M2的異常范圍大于M1和M4，埋深較M1和M4都大，磁性體呈陡傾狀，傾向北。礦化中心15線到48線之間，在7線～32線強(qiáng)度最大，縱坐標(biāo)上主要分布在ZK0002～ZK0007之間，在ZK0005～ZK0007之間異常強(qiáng)度最大。磁性體夾持于F1與F2斷裂之間，埋深在2400-3600m左右。

（3）經(jīng)鉆探后得到驗證，低空航磁尋找鉛鋅礦石是一種極其有效的手段。?？囝^礦區(qū)1:10000低空航空磁法測量為M2磁異常區(qū)開展地質(zhì)找礦工作提供較為可靠的地球物理依據(jù)。