重磁方法在红井子地区C5―3航磁异常查证中的应用

【摘 要】以C5-3航磁异常的基本特征为依据，结合区域地质情况，推断航磁异常的成因。通过地面高精度磁测和重力测量方法对航磁异常进行了查证。在异常解释过程中利用了地面高精度磁测和重力测量数据进行2.5D重磁联合反演，对C5-3异常进行定性到定量的解释，指导验证钻孔的布设并最终查明航磁异常的成因。

【关键词】航磁异常查证；地面高精度磁测；重力测量

【Abstract】Based on the basic characteristics of C5-3 aeromagnetic anomalies and the regional geological conditions， the causes of the aeromagnetic anomalies are deduced. The abnormal interpretation process by using the ground joint inversion of gravity and magnetic 2.5D of high precision magnetic and gravity measurement data of each anomaly of qualitative to quantitative interpretation， guidance and layout verification drilling to finally find out the causes of aeromagnetic anomaly.

【Key words】Aeromagnetic anomalies； Ground high precision magnetic survey； Gravity survey

0 引言

航磁测量与地面磁测相比具有较高的测量效率，且不受水域、森林、沼泽、沙漠和高山的限制。同时由行是在距地表一定的高度进行的，从而减弱了地表磁性不均匀体的影响，能够更加清楚地反映出深部地质体的磁场特征[1]。

近年来，“大面积高精度航磁测量+地面异常查证”的找矿模式被越来越广泛的应用，这极大的提高了找矿的目的性和效率[2]。本文以新疆巴里坤县红井子地区c5-3航磁异常查证为例，介绍了航磁异常查证的过程及结论。选择地面高精度磁测为主，重力剖面测量为辅的查证手段，推断解释了航磁异常的成因，给钻孔的布设提供了依据，最后，由钻孔来验证[3]。

1 地质及地球物理概况

1.1 查证区地质概况

C5-3航磁异常查证区位于新疆巴里坤县西侧红井子一带，区内出露地层主要为石炭系地层，包括下石炭统托斯巴斯陶组（C1ts），主要分布在查证区北部，呈东西向展布。上石炭统红井子组（C2h），主要分布于查证区中部，红井子断裂南部，近东西向展布。上石炭统孔雀屏组（C2kq），分布于研究区北部红井子断裂以北，呈东西向展布，平行不整合覆于下石炭统托斯巴斯陶组之上。各个地层主要岩性如表1所示。

查证区内侵入岩主要有早三叠世二长花岗岩，沿红井子断裂两侧分布；晚二叠世辉长岩，分布于红井子断裂北部，块状分布，呈东西向展布。

区内断裂构造较为发育，主要断裂有两条，一是红井子断裂，位于查证区中部，呈东西向展布，是区内最主要、规模最大的断裂构造。红井子断裂为一高角度正断层，南倾，倾角80°左右，具脆-韧性断裂构造性质。二是一条与红井子断裂平行的断裂，南倾，倾角70°左右。

1.2 查证区地球物理概况

区域布格重力场的有序分布与地下物质的平均密度密切相关，梯度带表征了构造带特征[4]。根据1：25万区域布格重力场，C5-3航磁异常查证区位于重力梯度带变化最大部位，与红井子断裂的特征^为吻合。

查证区内主要密度差异存在于中基性辉长岩侵入体和其他地层及酸性花岗岩侵入体之间，密度差异可达0.3g/cm3。区内主要岩性密度统计如表2所示。

C5-3航磁异常在平面上特征为南部为正磁异常，呈现出不规则的椭圆状等值线束，北部为负磁异常，且呈现出多个不规则的椭圆状等值线束；在剖面上：磁曲线呈现出“南大正、北大负”的特征，且“南大正”段有拖曳现象，据此分析磁异常体向南倾；异常体反映了辉长岩体的特征。C5-3航磁异常平面及剖面特征如图2、图3所示。

查证区内出露石炭系地层所含碎屑岩类属微弱磁性或无磁性岩石，可形成稳定的磁场背景场。花岗岩具有中等磁性，磁化率值在n×102（4π×10-6SI），辉长岩具有高磁性，磁化率值在n×103（4π×10-6SI），具备形成大规模磁异常的物性条件。区内主要岩石磁化率统计如表3所示。

综合分析查证区地质及地球物理条件可知，辉长岩体具有高磁性、高密度的特征，C5-3航磁异常极有可能是由辉长岩体引起。

2 物探方法选择及工作布置

2.1 物探方法的选择

由于仪器轻便，野外工作简捷。物性前提统一，并且效果较为明显.地面高精度磁测成为航磁异常地面查证工作中不可或缺的一种物探手段[2]。该方法也能够快速验证航磁异常的存在及特征。

由查证区内物性特征可知，C5-3航磁异常具有重磁同源的特征，因此重力方法能够与地面高精度磁法互为参考和约束。

2.2 工作布置

根据C5-3航磁异常的特征，垂直异常走向布设1：1万磁法和重力剖面1条，编号为53030线，剖面长3km，测线方位角350°，点距40米。

3 航磁异常综合解释

53030线（图4）垂直异常走向穿过C5-3异常中心。该剖面桩号0-112处对应岩性主要为石炭系砂岩；桩号116-252处对应岩性主要为辉长岩；桩号256-300处对应岩性主要为石炭系砂岩。

该磁法剖面由桩号0至桩号300呈现由正到负的变化趋势，ΔT最大值与最小值分别为1653.58nT和-1858.8nT，最大值与最小值分别位于桩号128和240处，ΔT最大值与最小值分别位于C5-3航磁异常的正异常中心和负异常中心处。磁测剖面与航磁异常较为一致。

从磁测剖面来看，桩号0-112及256-300这两段ΔT曲线平缓，磁性差异小；在桩号112-116及252-256处ΔT曲线变化明显，分别呈现正值和负值的最高峰，这说明在这两处均存在明显的磁性分界面，应是辉长岩体与周围岩体的接触带；在桩号116-252之间，ΔT曲线呈现明显参差交错状，说明该区间内地质体磁性不均匀。

从布格重力异常曲线来看，桩号116-252之间，布格重力值较高，剩余异常也表现为正的山峰状，说明该区间内岩石剩余密度明显大于两侧区间，这与辉长岩的密度特征符合，因此，该剩余重力异常应是由辉长岩体引起。

从重磁综合反演剖面中可以看出，53030线桩号116-252处重磁异常是由一高磁高密度的板状体引起，该板状体在深部向南延伸，深度应大于500米。该板状体走向为近东西向。

为验证航磁异常成因，评估该航磁异常成矿的可能性，布设了钻孔ZK5301于53030剖面136桩号处，孔深350米。钻孔全孔为辉长岩，与物探推断的成因较为一致。但遗憾的是钻孔未能打穿辉长岩与围岩的接触带，未能评价接触带的含矿性[5]。

4 结论

通过上述分析，可以得出如下结论：

（1）地面高精度磁法测量能够快速的证实航磁异常，并能精确的确定航磁异常的位置。

（2）大范围的剩余重力正异常表征地下有大规模的高密度体存在，重力梯度带则能够与构造带对应。结合物性参数后，重力剖面能够寻找隐伏的高密度w和断裂构造带。[5]

（3）结合多种方法的特点和优势，使之互为佐证，可提高物探资料解释的可靠性。

【参考文献】

[1]程建华，尹秉喜，杨勇.双石垒子航磁异常查证中的重磁电综合解释[J].西北地质，2010，43（2）：163-168.

[2]周军，王绪本，杨代彬，等.综合物探在会东航磁异常查证中的应用[J].中国地质，2013，40（4）：1290-1297.

[3]唐杰，范俊峰.综合物探方法在李吾普航磁异常查证中的应用[J].矿产勘查，2011，2（5）：594-599.

[4]焦新华，吴燕冈.重力与磁法勘探[M].北京：地质出版社，2009.

[5]钟仕诚.新疆伊吾县-巴里坤县一带航磁异常查证Ⅰ号靶区（红井子）地面重磁测量工作报告[R].核工业二一六大队，2014，12.