云南元江撮科地区磁异常特征研究

摘要：元江撮科异常区主要产出下元古界老厂河组地层，岩性为一套浅变质碎屑岩及基性岩，其深部具有大规模的隐伏花岗岩体。其中老厂河岩组第一段第二岩性层是撮科地区主要的含磁铁矿层位。经研究表明该区未发现大红山式铁铜矿的主要含矿层位曼岗河组及红山组。综合地质、高精度磁测、物性特征、钻探验证分析，主要异常是由厚度较大的磁铁矿化浅变质碎屑岩及含磁铁矿基性岩叠加引起的。

关键词：地质特征；异常；基性岩；特征

撮科异常区位于云南省元江县城40°方向平距26Km处。地理坐标：东经：101°37′00″－102°10′30″、北纬：23°38′00′－24°00′00″，行政区划属元江县青龙厂镇管辖。

1异常区地质特征

1.1地 层

异常区地层从老到新划分为：下元古界大红山岩群、中元古界昆阳群、中生界三叠系及少许零星的第四系堆积（图1）。

下元古界大红山岩群呈断块状夹持于青杨断裂与小河底河断裂之间，主要岩性段从下至上划分为：

（1）老厂河岩组第一段第一岩性层（Pt1l1－1）：岩性以一套灰、灰绿色中－厚层状角岩化变质细粒石英杂砂岩、变质长石石英砂岩为主，间夹薄－中层状角岩化绢云粉砂质板岩、绢云（石英）千枚岩、局部夹薄层绿泥片岩和中厚层弱磁铁矿化变质砂岩。岩石粒度较细，局部具弱磁铁矿化，普遍具角岩化。底部与花岗岩呈浸入接触。厚＞711.8m

（2）老厂河岩组第一段第二岩性层（Pt1l1－2）：为一套灰、灰绿色中厚层状磁铁矿化角岩化变质砂岩、磁铁矿化斑点状砂质绿泥绢(白)云板岩、千枚岩、黑云长英质角岩，各岩性层常相间构成宽3－10cm的条带状构造。岩石中可见石榴石、斑块状云母等热变质矿物，普遍具磁铁矿化。是撮科地区主要的含磁铁矿层位。厚106.57m

（3）老厂河岩组第一段第三岩性层（Pt1l1－3）：下部为灰色中厚层状中细粒角岩化变质长石（石英）砂岩、长石石英岩、角岩化二云长英质千枚岩、二云微晶片岩，夹少量透镜状变质砂砾岩、含砾中粗粒砂岩，局部具磁铁矿化。中上部主要为灰白色角岩化变质砂砾岩、（含砾）中粗粒长石石英砂岩、长石石英岩，岩层中发育有变余大型斜层理和交错层理。厚＞1000m

昆阳群仅出露黄草岭组（Pt2h），分布于异常区东南角。岩性主要为一套粘板岩、绢云板岩夹极少量变质石英砂岩、变质粉砂岩和粉砂质板岩。

三叠系出露干海子组（T3g），分布于小河底河断裂东侧，岩性为灰色炭质页岩、泥岩、砂岩，与Pt1l1－3呈断层接触。

1.2构 造

（1） 褶皱：异常区总体为一轴向为SE方向的宽缓背斜构造，背斜核部在大寨箐沟以北一线。

（2） 断裂：异常区内主要断裂为东部小河底河断裂，该断裂为一逆冲断裂，走向北西，断层面倾向SW，倾角60°－70°；此外，矿区北东部阿底冲附近发育一条脆－韧性剪切带（阿底冲脆－韧性剪切带），呈近南北向展布，

总体倾向西，倾角50°－70°。异常区局部尚发育有一些小断层及构造破碎带、构造片理化带。

1.3岩浆岩

（1） 超基性岩：主要是阿不都岩体群，其余地段有少量脉状体分布。由10个小岩株、岩床及岩脉组成，岩体长300－1200m，宽50－400m，面积0.01－0.38Km2，总面积1.05 Km2。为中粗粒次闪石化斜长辉石岩、阳起石岩及绿泥阳起石岩。

（2） 基性岩：异常区内基性岩分布十分广泛，呈岩珠、岩脉出现，或呈包体出现在花岗岩中，基性岩株主要分布于西部凹腰山以南、莫期作及阿底冲沟一带，阿不都、哉底也有少量出露，主要有9个岩体。岩体规模不等，形态不一，出露宽度100－200m，长400－600m，面积0.01－0.06 Km2，总面积0.34Km2。基性岩脉在矿区随处可见，宽度一般1－20 m，长5－40m。受变质作用及热液作用影响，基性岩已蚀变为钠长阳起石岩、绿帘阳起石岩、（绿帘石化）斜长角闪岩、石英闪长岩体。据313队在

岔河铜矿获得的铷锶年龄值资料（867.7Ma），基性岩时代为晋宁期。

（3） 花岗岩：异常区内花岗岩根据出露情况可分为地表花岗岩和隐伏花岗岩。地表花岗岩主要分布在异常区东部撮科、阿底冲及田房一带。为中粗粒更长花岗岩。异常区还零星分布少量花岗斑岩脉。经钻孔证实，隐伏花岗岩体规模较大，分布在整个异常区深部。岩性为二长花岗斑岩、细粒二长花岗岩和中细粒钾长花岗岩及中粗粒花岗岩。据邻区同位素年龄资料，推测花岗岩时代为早震旦世。

1.4围岩蚀变

异常区因花岗岩浆的侵入活动，发生了范围较广的围岩蚀变，主要有角岩化、云英岩化、硅化、矽卡岩化、绿泥石化、阳起石化和黄铁矿化，局部见碳酸盐化、黑云母化、赤铁矿化。其中以角岩化最为普遍。

1.5矿化特征

（1）磁铁矿化 撮科磁异常区磁铁矿化分布广泛，赋存岩性为大红山群老厂河岩组浅变质碎屑岩及基性―超基性岩。矿石矿物十分单一，主要为磁铁矿。总体矿化强度较低，经取样分析，仅在局部有少量样品全铁含量达边界品位以上，平均品位8%－11%左右，最高达24.29%。矿化不稳定，连续性差，无法圈定矿体。

（2）铜矿化 异常区铜矿化有五种产出形式：①产出在变质砂岩中之节理裂隙中；②产出在基性岩或基性岩边部变质砂岩中；③产出在花岗岩接触带附近的云英岩、云英岩化砂（板）岩、云英岩化花岗岩中；④产出在石英脉中；⑤产出在脆―韧性剪切带中。铜矿化分布零星，地表主要为孔雀石，钻孔中为黄铜矿，矿化呈细脉状、浸染状分布。经取样分析，多数样品含铜小于0.1%，仅有个别样品达边界品位以上，无法圈定矿体。

异常区磁异常特征

1990年地矿部物探遥感中心在撮科地区发现C－11、C－12两航磁异常。

1996年完成的1:5万地面磁测工作，在宏观上保持了航磁异常的特征，但局部异常更加突出明显，而且复杂多变。进一步在区内划分出不同大小的磁异常10个。根据当时地质研究程度，分析DC－10异常区深部有隐伏的大红山岩群曼岗河岩组及红山岩组存在，并可能存在较大规模大红山式的铜铁矿床，并提出了钻孔验证建议。

2006年开展1:1万高精度磁测结果，进一步证实撮科地区磁异常客观存在。磁测总场(ΔT)异常涵盖了整个撮科异常区，与1:5万地磁异常其分布范围、位置、强度等总体特征相似，只是地磁异常中心位置及形态比起航磁异常有一定变化，因此异常的划分仍然沿袭1:5万地磁的划分标准。

撮科磁异常在平面上由南向北呈等间距四个带状展布，异常均正负伴生：

①为南部阿不都－哉底异常带（图2）（航磁异常C－12、地磁异常DC－10），异常走向为近东西向，其中阿不都主要磁异常DC－101（属DC－10的主体异常）为弱磁异常（中心幅值约400nT）,形

图2 撮科磁异常区DC－10异常高精度磁测T平面图

态呈椭圆状，长轴方向为东西向，表现为南部为正、北部为负，分布面积约3.5km2。正异常东、西范围大致2km，南、北范围1.66km，异常幅值低缓，强度450nT。负异常较为清晰地分为东、西两部份，其展布特征和强度有较大差异。西部负异常形态呈椭圆状，长轴方向为东西向。异常幅值低缓，强度－300nT。东部负异常呈北西走向且宽度有一定变化的长轴状，长近2km、宽400－800m。DC－101异常明显由两级异常组成，主体异常DC－101-1之上迭加有DC－101-2－DC－101-4等幅值50－250nT的次级异常，揭示了空间上存在不同规模、不同深度的磁性体，且磁性体呈不均匀性。

②为大寨箐河北岸异常带（航磁异常C－11、地磁异常DC－5、DC－6、DC－8），异常走向北东东向。异常带由多个子磁异常组成，异常零乱，形态各异，场值弱。

③为阿底冲河异常带（图3），走向北东东，异常带沿河展布，具有一定规模，尤其DC－42异常形态较规则，异常中心幅值约1600nT，为中强异常。异常正磁部份形态近似椭圆，长轴方向北东东向，长轴约1.3km，短轴约0.65km，异常正、负伴生，面积约1.25km2。有高值中心三个，极大值达到2767.5nT。负异常相比正异常略显宽缓，最低值－972.8nT

异常高值跳越明显，正负异常比3:1，梯度较大，揭示了磁源体应该埋深不大。与1:5万地磁异常相比，平面位置略有北移。

④为测区西北角彝丈母河异常带（DC－0），此异常范围较小，1:5万磁测成果图件上没有显示。彝丈母河异常带在测区范围内规模不大，场值弱。各异常都是二度异常，大都在区域背景上叠加有局部异常。

图 3撮科磁异常区DC－42异常高精度磁测T平面图

撮科磁异常异常验证

为深入研究引起撮科磁异常的原因，以寻找深部隐伏铜铁矿体为目的，对撮科地区磁异常最好、最有找矿前景DC－101、DC－42异常布置了3个钻孔进行验证，其中钻孔ZK01验证阿不都DC－101异常，钻孔ZK02、ZK03验证阿底冲河北岸DC－42异常。

DC－101异常验证情况

验证钻孔ZK01中见到多层具磁铁矿化岩石，累计厚度达461m（图4）。其中357.00－540.40 m（视厚183.4 m）间磁铁矿化砂质板岩、变质砂岩为主的岩石矿化相对较连续，矿化相对较明显，是主要磁性体。在磁铁矿化相对较强的部位进行了系统连续取样，化学分析结果平均全铁（TFe）含量7.92%，少数全铁含量大于20%（岩性为黄铁矿化磁铁矿化绿泥石岩脉）。同时，还对其中铜矿化位置取样进行铜分析，除一件样品含铜0.43%外，其余样品含铜均在0.003－0.066%之间，没有达到工业矿体要求。钻孔中见到多层基性岩，岩性为钠长阳起石岩，厚3.15－85.00m（视厚度），总厚237.86m。浅部基性岩基本不含磁铁矿，深部基性岩含3－8%磁铁矿、显弱－中等磁性，并普遍具黄铁矿化。钻孔在841.20m之下揭露到了花岗岩体，花岗岩外接触带砂板岩中具角岩化、绿泥石化，并具范围较宽的黄铁矿化及

图4撮科磁异常区0号线剖面图及高精度磁测综合剖面图

微弱黄铜矿化。内接触带具云英岩化。

DC－42异常验证

DC－42磁异常经ZK02、ZK03钻孔验证表明：分别在0－169.5m、0－120.51m孔深范围内断断续续具有磁铁矿化，矿化岩石为磁铁矿化砂板岩、变质砂岩、辉绿岩，矿化岩石磁铁矿含量3－15%，局部20－30%，局部伴有铜矿化（图5、图6）。

钻孔中局部具少许铜矿化，经取样分析，含铜品位较低，仅个别样（辉绿岩中）含Cu品位为0.42%,有两件样含Cu分别为0.11%、0.16%，其余均在0.1%之下。两孔均在相

对位置处见花岗岩基，其接触带云英岩化、绿泥石化较强烈，但矿化不明显，取样对WO3、Sn、Au进行了化学分析，其含量较低，无工业价值。

三个验证钻孔都在不同深度揭露到了隐伏花岗岩，接触带岩石具角岩化、黄铁矿化、绿泥石化、硅化及云英岩化，但都未能见到明显矿化。从而证实了撮科地区存在较大规模的隐伏花岗岩体，很好地解释了该区浅变质碎屑岩中普遍而广泛的角岩化、遥感的环状影像以及重力低异常。

4撮科地区磁异常分析解释

以1:1万高精度地磁ΔT异常为基础，采用大比例尺填图，槽、坑探工程揭露等一系列勘查技术手段，结合航磁、1:5万地磁ΔT异常特征以及经位场转换后得到的化极ΔZ、磁源重力Δg异常和不同高度向上延拓异常特征，根据测区地质背景、岩矿物性特征及钻孔揭露情况，撮科地区主要磁异常是由厚度较大的磁铁矿化浅变质碎屑岩及含磁铁矿基性岩叠加引起的。对撮科地区主要磁异常DC－42、DC－101作出如下解释：

DC－42异常

综合地质、物性特征、钻探结果分析，DC－42是由黑云石英闪长岩体及老厂河组变质地层内磁铁矿化角岩化变质砂岩等贫磁铁矿(化)体叠加引起。由化极ΔZ异常可见，该磁性体为向北倾斜的板状体。磁源重力异常为似等轴状“重力低”，揭示其下深部存在花岗岩体，已被钻探证实。

DC－101异常

DC－101异常分布区出露古元古代大红山群老厂河组角岩化变质砂岩、长石石英岩、石英岩、含砾砂岩、砂砾岩夹片岩，且岩石普遍存在不同程度的磁铁矿化。在ZK01孔不同深度揭露到多段磁铁矿，含量普遍3－8%，局部含量达20－25%的磁铁矿化石英岩、磁铁矿化变质砂岩、磁铁矿化绢云片岩矿(化)体，累计厚度达300.33m，其中少数磁铁矿脉局部含有黄铜矿脉；岩浆岩以阿不都超基性岩 (Ψl5)群之主岩体为主，地表呈“鹅卵”状分布于ΔT正、负异常过渡带上,岩性由阳起石岩、绿泥阳起石岩组成；在超基性岩体西部，星状分布九个基性岩脉，岩性为辉长岩(ν5)和辉绿岩(βμ、βμ2)，ZK01孔共揭露到13段基性岩（主要为钠长阳起石岩），经ZK01孔揭露证实深部存在隐伏的花岗岩脉（体）。

磁异常的解释推断充分考虑了基性、超基性岩矿化的差异性。撮科地区主要磁异常DC－101异常区地表出露的基性－超基性岩群，磁铁矿含量极少，基本不具磁性，原认为磁异常与基性、超基性岩无关，排除了基性、超基性岩的干扰。但ZK01验证钻孔在深部揭露到多层基性岩，多数具含有3－8%的磁铁矿并显弱－中等磁性，磁参数测定结果也表明有相当的磁化强度，表明异常区基性岩含磁铁矿极不均匀。深部隐伏的含磁铁矿基性岩是形成磁异常的一个重要地质因素。综合上述特征分析得出：

（1）主体异常DC－101-1为宽厚的不同规模、不同深度和不同矿化程度的隐伏磁铁矿化砂质板岩、磁铁矿化变质砂岩、含磁铁矿基性岩等多层贫磁铁矿(化)体(ZK01孔揭示出24层，累计厚度达461m)所引起。其主要“场源体”为磁铁矿化地层、磁铁矿化基性岩等贫磁铁矿(化)体，弱磁性的超基性、基性岩对磁异常有叠加作用。

（2）采用中国地质调查局发展研究中心研发的二维重磁异常反演软件对ZK01孔东侧49m处的0－0′典型剖面ΔT异常(DC－101 和北部端点处的DC－105)进行定量计算，磁性层数量和对应钻孔位置部位的深度和厚度与钻孔相一致，利用钻孔岩芯磁参数资料进行正演拟合，结果有较高的拟合度(均方差为4.2nT)，主要磁性层向南倾斜延深大于1900m，与地层产状一致，东西长1.5km。深部存在花岗岩体，对地磁异常影响微弱。

（3）推测次级异常DC－101－2～DC－101－4 为浅部零星分布的磁铁矿化石英岩、磁铁矿化变质砂岩、磁铁矿化绢云片岩等磁性不均匀体所引起。

参考文献

1、钱锦和等，1990；《云南大红山古火山岩铁铜矿》研究报告，地质出版社.第1版.

2、孙克祥等，1991年；远古宙铁铜矿床.中国地质大学出版社.第1版.

3、云南省地质局第2区测大队，1969年.建水幅F-48-1.1/20万地质图、矿产图及其说明书.

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5、《元江地区铜金属矿区找矿预测研究》科研报告，1997年8月，云南地质矿产勘查开发局与中国地质大学.

6、邓明国，2007年；《新平大红山―元江撮科铜铁多金属成矿系列及成矿预测》博士学位论文.