内蒙古四子王旗道老格磁异常特征解析

任军平，张连营，纪山青，王传芳，杜明龙，许康康

（1.中国地质调查局天津地质调查中心，天津 300170；2.天津华北地质勘查局，天津 300170；3.河北省地矿局第五地质大队，河北唐山 063000）

内蒙古四子王旗道老格磁异常特征解析

任军平1，张连营2，纪山青3，王传芳3，杜明龙3，许康康1

（1.中国地质调查局天津地质调查中心，天津 300170；2.天津华北地质勘查局，天津 300170；3.河北省地矿局第五地质大队，河北唐山 063000）

笔者总结了研究区的地质特征，并选择有效的物化探手段对5个新发现的地面高精度磁测异常进行剖析，随后运用钻探工程对各磁异常进行了深部验证，有效的阐明了各磁异常的起因，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ磁异常与隐伏的地层或岩性有关，Ⅴ磁异常与矿化关系密切。本文的研究可为该地区的磁异常解析提供借鉴。

地质特征；物化探特征；钻探验证；道老格；四子王旗，内蒙古

1 引言

研究区位于内蒙古四子王旗北部的芒和特地区，南部距四子王旗旗政府所在地185 km，东距苏尼特右旗旗政府所在地120 km，乌艾县级公路从研究区通过，交通比较便利。

在大地构造位置上研究区属于华北板块与西伯利亚板块之间的天山－兴蒙造山带内，属天山－兴安古生代褶皱带的中东部。深大断裂纵横交错，记载了华北古板块与西伯利亚古板块分而再合的历史，留下了古蒙古洋板块扩张和消亡及其与古大陆碰撞对接过程的痕迹。尽管地质学家在华北板块和西伯利亚板块运动机制的认识在细节上仍存在分歧，但是比较公认的看法是，中蒙边境及邻区主要为古大陆边缘拼接带，其形成环境和地质特征变化较大[1～3]。

本区基础地质工作始于上世纪50年代[4]，70年代初，随着板块构造理论的引入，加之许多地质学者开展了卓有成效的地质工作[5～13]，从而深化了对该地区地质构造格局和演化的认识，进而对这一地区的地质和找矿工作提供了有益的借鉴。

虽然前人在区域上已经开展了许多地质工作，取得了众多地质成果，但研究区内总体地质工作程度较低。区内比较系统的地质资料是1∶20万区域地质、矿产调查和2006年开展的1∶5万航磁测量等资料，但是对于其中的航磁异常起因尚未查明。本次通过路线地质填图、高精度磁法测量、激电中梯剖面测量、化探剖面测量和钻探等工作，提高了研究程度，充实了区域资料，并且对研究区有了较深入的认识。

2 地质背景

2.1 地层

研究区内出露地层主要为中-新元古界及中、新生界（图1）。

中-新元古界温都尔庙群（Ch-Jxw），主要分布于研究区南部，小型褶皱发育（图2照片a），可分为3个岩性段：一岩段（Ch-Jxw1）以石榴石绢云母石英片岩、绿片岩为主夹石英岩、含铁石英岩；二岩段（Ch-Jxw2）以变质砂岩、变质长石砂岩为主，夹绿片岩等；三岩段（Ch-Jxw3）以钠长石化绢云母片岩为主。其原岩属海相火山－碎屑岩建造、海相中基性火山岩建造、细碧-角斑岩建造和含铁石英岩建造。该地层中赋存沉积变质型铁矿化。

中生界侏罗系上统满克头鄂博组（J3mk），分布于研究区东部，是研究区分布最广的地层，且与磁异常空间关系密切。区内可分为两个岩性段，一岩段（J3mk1）主要为紫红色沉积角砾岩（图2照片b），二岩

段（J3mk2）以流纹质岩屑晶屑凝灰岩为主，局部见流纹质凝灰岩、粗面岩和黑曜岩等，片理化发育（图2照片c），局部含黄色钼华并见高岭土化、褐铁矿化和等蚀变。

中生界侏罗系上统玛尼吐组（J3mn），分布于研究区西北部，出露面积约0.5 km2,岩性为安山岩夹安山质凝灰岩,厚度大于221 m，与航磁异常空间关系较密切。

中生界白垩系下统大磨拐河组（K1d），分布在研究区西北部，为本次填图工作中新发现地层，脑木更幅1∶20万区调报告将其划为第四系上更新统砂砾石层①江浩贤,赵其湘,等.区域地质调查报告－脑木更幅（1∶20万）内蒙古自治区地质矿产局，1980.，实际上为一套砂岩-粗砾岩（图2照片d）地层，其上覆于玛尼吐组安山岩之上，并含煤线，地表所见砂砾石层为其残坡积物，初步对比认为可能属下白垩统大磨拐河组。

新生界第四系更新统洪积砾石层，全新统冲、坡积层遍布全区，风积层分布也较广。

2.2 构造

研究区内褶皱构造和断裂构造较发育，构造线方向分为近东西向和近南北向两种。主要褶皱构造为芒和特复背斜，与沉积型变质铁矿关系密切；主要断裂构造为道老格逆冲断层和道老格平推断层，其中道老格逆冲断层内硅化、褐铁矿化等蚀变强烈，石英脉等脉岩发育，值得关注。

图1 道老格地质图Fig.1 Geological map of the Daolaoge area

芒和特复背斜，轴向近东西向，由中-新元古代温都尔庙群含铁石英岩建造、细碧－石英角斑岩建造组成轴部，二叠系哲斯组海相碎屑岩建造、碳酸盐建造组成翼部，只出露了复背斜的轴部和南翼，宽达12 km，北翼已沉没在巴音和硕盆地之下。地层褶皱强烈（图2，照片a），局部地层倒转和平卧①。从沉积

建造分析，该复背斜可能是晚古生代形成。

图2 出露地层特征Fig.2 Exposed strata characteristics

道老格逆冲断层，分布于芒和特复背斜北部，近东西向展布，出露长11 km，倾向170°，倾角45°，见温都尔庙群逆冲于晚侏罗世满克头鄂博组酸性火山岩之上，并沿断裂形成宽达50～310 m的糜棱岩带①，且有压碎石英脉发育。其上盘地层为温都尔庙群片岩和满克头鄂博组酸性火山岩，下盘岩石以满克头鄂博组酸性火山岩为主，次为温都尔庙群片岩。对于该断层最后一次的活动时间可从中生界白垩系下统大磨拐河组地层的产状变化分析，断层带附近该地层产状较陡（55°和65°），而在ZK013垂直钻孔中地层产状近于水平②张连营,任军平，陈安蜀，等.内蒙古自治区四子王旗芒和特北1:5万“蒙C-2006-100、101、102、103、104”航磁异常查证成果报告.天津地质矿产研究所.2009.，由此推测位于断层附近的该地层产状受到道老格逆冲断层的影响，因此该断层活动时间应在白垩系下统大磨拐河组沉积之后。

道老格平移断层，位于研究区西南部，为一右行平移断层，近南北向切断中-新元古代温都尔庙群三个岩性段，出露大于1 km，沿断裂出露地层有被拖拉和压碎现象。

2.3 岩浆岩

研究区内的岩浆岩较不发育，仅有少量粗面斑岩、闪长岩和石英斑岩脉等，其形成时代可能为晚侏罗世—白垩纪。

2.4 变质作用

异常查证区变质岩极为发育，主要为区域变质和动力变质作用的产物。

区域变质岩主要为温都尔庙群一套中级变质的绢云石英片岩、绢云绿泥片岩、斜长角闪片岩和钠长绢云绿泥片岩夹石英片岩、石英岩和磁铁石英岩等。

动力变质作用表现为满克头鄂博组岩石较普遍发生的片理化（图2照片c），构造碎裂现象也多见，特别是在道老格断层内其特征尤为显著。

3 物化探异常特征

3.1 高精度磁法测量异常特征

在研究区对前期得到的航磁异常区进行了1∶1万高精度磁测工作，采用规则网布设，基线方向75°，测线方向345°，线距100 m，点距40 m。通过地面高精度磁法测量工作进一步复核确认了区内3个航磁异常的存在，磁异常基本反映了本区内的构造、地层以及火山岩的分布情况，发现了几处有意义的磁异常。根据本次地面高磁测量的ΔT平面等值线图的异常情况，新编为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ共5个磁

异常（图3），其磁异常特征如下：

3.1.1 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ异常特征

Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ异常分布如图3，Ⅰ异常比较宽缓，东西向近似于一个长方形，异常幅值在300 nT左右，分布于大磨拐河组地层和第四系中。Ⅱ异常走向为北东向，近似一个椭圆状，异常幅值在310 nT左右，异常区为第四系覆盖区。Ⅲ异常为一个较集中的磁异常，异常幅值较大且北部伴有负磁异常，异常区也为第四系覆盖区。经过上延计算，上延100 m高度时三个异常独立存在且十分明显，上延到300 m时Ⅲ异常变得不太明显，异常衰减非常快，其它Ⅰ和Ⅱ两个异常变成一个，上延到600 m三个异常变为一个；上延到1000 m整个异常还存在，所以认为Ⅲ异常很可能是深部和浅部的磁性体共同作用的结果，其它Ⅰ和Ⅱ两个异常很可能是深部的影响。经过地质填图在Ⅰ异常附近存在有侏罗系的安山岩。由此推断这三个异常很可能是由基底隆起或者为中酸性的岩体引起。

3.1.2 Ⅳ和Ⅴ异常

Ⅳ和Ⅴ异常附近有若干个小异常存在（图3），每个异常形态各异，大部分异常形态象一个小蝌蚪，地表出露为侏罗系满克头鄂博组的酸性火山岩，从磁异常形态和分布情况看这些异常可能为磁性不均匀的火山岩引起的，也可能是从较大范围看小异常组成的大异常形态近似为一个圆状，正负异常无规律分布，上延100 m高度的ΔT平面等值线图更为清晰。在该异常上做了剖面但剖面反映的磁性体很窄且磁性变化非常剧烈，无法进行定量计算。由此推断这两个异常很可能由一个火山机构引起，且该异常范围内可能是寻找多金属矿的有利地段。

3.2 激电中梯特征

根据高磁异常成果，在磁异常Ⅳ和Ⅴ上共布设15条激电中梯剖面，剖面方向与磁测剖面一致，剖面方向345°，线距200 m，点距40 m，制作了视极化率（ηs）和视电阻率（ρs）的平面等值线图，根据激电异常的数据，计算出视极化率的异常下限为1.6%，圈定激电异常D1异常和D2异常两处（图4）。

3.2.1 视极化率总体特征

（1）低平的正常场值区，视极化率值在0.3～0.8%之间，视极化率最小值为0.25%，说明硫化物含量低，反映的是该区岩性的基本电性特征。

（2）高值、宽缓的异常区，视极化率值在1～3%左右，最大值为3.14%，主要分布在中部；异常总体呈条带状近东西向展布，该异常总体规模大、强度一般、梯度变化不大，梯度变化反映极化体的赋存状态。

3.2.2 视极化率异常场值区特征

（1）D1号异常位于测区北部，呈不规则串珠状近东西向展布，该异常由多个小异常组成，长约2 km，宽约400 m（图4），视极化率极大值为2.6%，异常的背景值一般0.8%左右。在10线的92～132点做了5个激电测深点，其极化体沿剖面线方向的形状近似为一个椭圆状，没有明显的倾向，根据异常经过半定量计算极化体的中心埋深在100～150 m；在11-2线的110～150点上做了5个激电测深点，其异常为一个长方形，没有明显倾向，经过半定量计算极化体中心埋深在100～160 m。

图3 高磁ΔT平面等值线图Fig.3 ΔT contour map of high accuracy magnetic survey

（2）D2号异常位于测区240点附近呈串珠状东西向展布，由多个小异常组成。该异常面积大，东西

长大于2.8 km，南北宽约300 m（图4），视极化率极大值为3.14%，异常东西向未封闭。在7-2线的198～258点布置了7个激电测深点，其极化体的形状基本为椭圆状，没有明显的倾向，中心埋深在100～150 m左右；在11-2线204～264点上做了7个激电测深点，在244点附近呈一个直立的枣核状的高极化体最宽处有150 m，基本为直立状，没有明显的倾向。经过半定量计算极化体的中心埋深在80～150 m。在8-1线204～264点上做了6个激电测深点，显示在256点和236点附近各存在一个断面椭圆状的高极化体，最宽处有150 m，没有明显的倾向，经过半定量计算极化体的顶界埋深在100 m左右，底界500 m左右。

图4 视极化率平面等值线图Fig.4 Contour map of parallactic polarizability

研究区异常场值区与中生界侏罗系上统满克头鄂博组火山岩地层分布区一致，视极化率在异常场值区整体较低，表明硫化物含量较低，并且在研究区中部存在一较大的断裂构造（道老格断裂），且其可能的火山喷发中心，是岩浆热液的通道，对于成矿极为有利。综合分析，推断视极化率的异常是由深部异常体引起。

3.2.3 视电阻率特征

研究区总体为电阻率比较低的一个低阻区，在与极化率高值区对应有相对的高阻区，但一般也仅在50～200 Ω·m之间。

3.3 地球化学特征

在前期工作的基础上为提高研究效果，在磁异常Ⅳ和Ⅴ上共布设13条1∶1万化探剖面。部署原则是与磁法剖面、电法剖面和路线地质调查相配合。化探剖面测量避开风成砂发育区和干涸的淖尔区，主要布置并控制中生代火山岩建造分布区中的高磁异常、激电异常和矿化构造破碎蚀变带，在中生代砾岩区适当布设代表性剖面，剖面方向与磁测剖面一致，剖面方向345°，线距为200 m，点距40 m，在矿化蚀变带和激电异常区段适当加密到20 m。分析的元素有：Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Bi、Hg、W、Mo、Mn、Ni、V、Co和Cr共15种元素。根据测试结果，计算出单元素异常下限（表1），制作出地球化学综合异常图（图5），根据各元素异常的空间组合特征，结合异常的地质背景等圈定出综合异常AP1和AP2，其特征分述如下。

3.3.1 AP1综合异常特征

该综合异常位于道老格敖包东南部的道老格断裂带内，异常总体呈东西向的带状分布,受道老格断裂控制明显，面积约0.25 km2。

该综合异常为钴、铬、镍、钒、钼、铜、砷、金组合。综合异常区钴、铬、镍元素异常连续性好、强度较高、规模较大、浓集中心较明显，是主要的成矿元素。钼、铜、砷、金元素异常规模相对较小较弱，且主要呈椭圆状或带状分布于异常区。

表1 元素异常下限表Table.1 element anomaly threshold table

该异常区及其南侧温都尔庙群绿片岩发育，其原岩可能为镁铁质火山岩，异常区东部道老格断裂带中也发现类似的蜂窝状硅化蚀变岩，其捡块样光谱分析和化学分析钴、铬、镍含量较高，推断可能为

镁铁质、超镁铁质岩石蚀变的产物。

图5 地球化学综合异常图Fig.5 Comprehensive geochemical anomaly map

3.3.2 AP2综合异常特征

该综合异常位于道老格敖包东北部，异常总体呈北北东向近椭圆状分布,似乎受火山有关构造控制，面积约0.72 km2。

该综合异常为钼、锌、铅、铜、银、砷、钨、锰、镍、钒组合。该综合异常区钼元素异常连续性好、强度高（峰值85.1×10-6）、规模大、浓集中心明显，是主要的成矿元素。其次为锌、铅、银、砷，与钼元素异常套合较好，但规模较小，强度较弱。钨、锰、镍、钒元素异常规模相对更小更弱，且主要呈透镜状或带状分布于异常区北部，与钼元素异常套合差。而且，该综合异常南部钼异常浓集中心区域与激电异常吻合较好，地表出露流纹质岩屑晶屑凝灰岩、粗面斑岩等，褐铁矿化等较普遍，周围见多处褐铁矿化蚀变岩，其捡块样光谱分析显示钼含量高达300×10-6。

该综合异常钼元素异常规模较大，强度高；锌、铅、银等元素异常规模小，强度中等；这些元素与砷组合较好，属前缘晕特征；该区热液活动标志明显，火山构造发育，成矿地质条件有利。说明该综合异常区具有较好的找矿潜力，可能属于矿致异常，具寻找热液型钼多金属矿床的潜力。

4 钻探验证异常情况

根据地质、激电异常和化探异常特征，利用钻探工程验证磁异常，基本解释了磁异常的起因。

ZK005钻孔（孔深420.30 m）、ZK006钻孔（孔深486.50 m）和ZK007钻孔（孔深331 m）主要验证Ⅴ磁异常、D2激电异常和AP2地球化学综合异常（图3；图4和图5）。三个钻孔中主要岩性为岩屑晶屑凝灰岩，局部见硅化、碳酸盐化和萤石化，均见明显的烟灰状硫化物（图2照片e），呈浸染状、团块状和细脉状产出，目估仅能分辨出黄铁矿，但部分硫化物有染手现象，经镜下鉴定，主要矿物为黄铁矿、辉钼矿和闪锌矿，个别样品辉钼矿含量达2%，并在ZK007钻孔发现一低品位钼矿化体，视厚度1.80 m，加权平均品位0.04%。

ZK008钻孔（孔深250.50 m）主要验证Ⅳ磁异常和D1激电异常（图3和图4），钻孔中见的岩屑晶屑凝灰岩和少量凝灰熔岩，微弱烟灰状黄铁矿化仅见于少量裂隙中（图2，照片f），未见其它明显矿化。

ZK010钻孔（孔深300.70 m）主要验证Ⅲ磁异常（图3），钻孔中见碎裂安山岩、安山质凝灰岩和砂砾岩，其中在碎裂安山岩和安山质凝灰岩中见少量烟灰状黄铁矿化。

ZK013钻孔（孔深304.60 m）主要验证Ⅰ磁异常（图3），钻孔中见砂砾岩、安山岩和角闪片岩，其中在安山岩和角闪片岩中见少量硅化、碳酸盐化及烟灰状黄铁矿化。经过前面磁异常上延计算，Ⅱ磁异常与Ⅰ磁异常特征类似，因此Ⅰ和Ⅱ磁异常推测是由少量烟灰状黄铁矿化安山岩和角闪片岩共同引起。

5 结论

通过以上地物化资料和钻探工程验证，研究区在基础地质研究和找矿方面均有收获：

(2)对研究区的地质单元进行了初步划分，大致了解了地层次序等特征，并初步确认出一套白垩系下统大磨拐河组粗砾岩地层。

(2)地表新圈定磁异常5处，激电异常2处、化探异常2处，并发现钼矿化线索。

(3)利用钻探复核了5个磁异常位置，基本查明了磁异常的起因。

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Analysis and Explaination on Magnetic Anomaly Characteristics in the
Siziwangqi Daolaoge,Inner Mongolia

REN Jun-ping1,ZHANG Lian-ying2,JI Shan-qing3,WANG Chuan-fang3, DU Ming-long3,XU Kang-kang1
(1.Tianjin Institute of Geology and Mineral Resources,Tianjin,300170,China; 2.Tianjin Huakan Minerals Investment Co.Ltd,Tianjin,300170,China; 3.The Fifth Geology Company of Hebei Geology and Minerals Bureau,Tangshan,063000,China)

Based on the geological characteristics of the study area，Siziwangqi Daolaoge,Inner Mongolia,the authors identified 5 new magnetic anomaly by the effective geophysical survey with high magnetic method,then the magnetic anomalies using the drilling engineering,and the magnetic abnormal cause was found.It is suggested that I,II,III and IV magnetic anomalies are associated with the stratum or rocks in the area.V magnetic anomaly was closely related to the mineralization.Through magnetic anomaly interpretation discusses in this paper, they hope to provide reference for exploration in the local area.

geological characteristic;geophysical and geochemical characteristic;drilling test;Daolaoge; Siziwangqi,Inner Mongolia

P631.3+25

A

1672－4135（2013）04－00039-07

2013-12-20

内蒙古自治区地质矿产勘查项目（07-3-KC24）

任军平（1980-）,男,硕士，助理研究员,2007毕业于贵州大学资源与环境工程学院矿物学岩石学矿床学专业，从事地质矿产勘查与研究工作，E-mail：rjp2333@126.com。