内蒙古阿巴嘎旗白音图嘎地区航磁在断裂构造解译中的应用

刘 博，陈天红，冯 欣，续远超，任柄璋，陈广宇，宋丙剑

（1.武警黄金第四支队，辽宁辽阳 111000；2.武警警种学院，北京 102202）

研究区位于内蒙古中北部中蒙边境地区，位于二连－贺根山蛇绿带北侧。属于东乌珠穆沁旗—博克图Fe-Mo-W-Cu-Pb-Zn-Ag-Au成矿（亚）带。区内地质构造、岩浆活动强烈，具有良好的成矿地质条件。区内经历了古生代至中生代多次构造活动，形成了本区复杂的构造格局。由于内蒙古阿巴嘎旗北部地区属浅覆盖区；基岩出露较差，地表构造形迹难以识别，为地质调查带来了一定的困难，因此该地区勘查和研究程度较低。航空物探对解决该区这一问题带来了行之有效的方法。

2006～2008年，由中国国土资源航空物探遥感中心承担、中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所和内蒙古自治区地质调查院参加的“内蒙古二连浩特—东乌旗地区1:5万航空物探综合站（磁、电、伽玛能谱）勘查”项目在该区开展。为内蒙古阿巴嘎旗白音图嘎地区区域地质研究提供了重要的地球物理资料。

1 区域地质背景

研究区位于内蒙古中北部中蒙边境地区，二连—贺根山蛇绿岩带北侧，处于锡林浩特微板块与中蒙边境一带南戈壁微板块之间的晚古生代弧-弧碰撞造山带，总体上属于西伯利亚板块东南缘古生代陆壳增生区(图1)。中新生代大地构造位置属滨太平洋构造域。

图1 研究区古生代大地构造位置

研究区地层发育古生界、中生界、新生界。古生界以二连-贺根山构造带为界分为二部分，北部属北疆地层大区、兴安地层区、东乌-呼玛地层分区，出露的地层有奥陶系、泥盆系、石炭－二叠系，以石炭－二叠系宝力高庙组最为发育；南部属华北地层大区、内蒙古草原地层区、锡林浩特-磐石地层分区，出露的地层以石炭－二叠系宝力高庙组最为主。中新生界属滨太平洋地层区、大兴安岭-燕山地层分区、博克图-二连浩特地层小区，以新生界地层为主，古近系、新近系地层不发育，研究区大部分被第四系覆盖。

研究区侵入岩不发育，岩石类型简单，以中酸性花岗岩为主。从老至新分别为泥盆纪石英闪长岩（Dδο）、石炭纪斑状中细粒黑云母二长花岗岩（C2ηɣbzx）、二叠纪中细粒正长花岗岩（P1ξɣzx）。

2 岩石物性特征

研究区物性标本磁性有如下规律：喷出岩类阿巴嘎玄武岩、梅勒图玄武岩磁性较强，磁化率最高为10400(4π×10-5SI)；火山岩中流纹岩、凝灰岩、英安岩，侵入岩中花岗岩、花岗斑岩、正长斑岩、二长岩，属于酸性岩磁性较弱，少部分含暗色物质较多的磁性较强；沉积岩砂岩几乎没有磁性（表1）。

表1 研究区岩石磁参数表

根据区内物性参数可知：

（1）区内岩石磁性以剩磁为主，基性岩石与中酸性之间磁性差异较大。

（2）花岗岩类一般K＜40SI，Jr＜56A/m。c.不同花岗岩磁性差别较大，磁性高低与暗色矿物含量、结构构造及时代有关。暗色矿物含量少磁性弱，含量多磁性较强。

（3）酸性火山岩呈无磁性或弱磁性，磁场平稳。中基性火山岩呈中等至强磁性，磁场杂乱，背景场不清，正异常有时伴有负异常。

（4）区内沉积岩及变质岩类均无磁性。这是本区航磁异常解释的主要依据。

3 区域磁场特征

研究区1/5万航磁磁测结果，区内磁场形态特征反映清晰，规律较强。

磁异常基本以低缓正磁异常与负磁场相伴，正磁异常强度不大，梯度变化也较小，负磁异常强度也不大，部分梯度变化较小，局部异常出现剧烈跳跃特点，有数百纳特以下负异常，也有数千纳特的强异常，初步推断为该区玄武岩引起。高磁异常区基本反映了更新统和梅勒图组地层中安山岩、玄武岩；低场或负场基本为白垩系地层的反映；基本反映了本测区的地层、构造、岩体、以及矿点的分布规律。通过航磁磁测数据进行化极、求导（水平一导0°、45°、90°、135°）、垂向一、二导，ΔT延拓5个高度后，基本反映了本测区的地层、构造、岩体的产状。

4 航磁解译推断断裂构造

4.1 数据的处理

（1）航磁△T化极垂向一次导数处理

航磁△T化极垂向一次导数就是在化极基础上，求磁场沿垂直方向一次变化率的数据转换处理，垂向一次导数处理对磁场高频成分有突出和放大作用，它侧重于浅层近地表地质的磁效应，而压制深层区域背景场的影响，从而突出浅部地质体引起的局部异常。

为了消除斜磁化对磁场的影响，研究区所做的垂向一次导数处理是在磁场化极的基础上进行的，处理结果表明航磁△T化极垂向一次导数图上的局部磁异常较化极图上明显增多，较好地反映出本区浅层磁性体及浅部构造的轮廓，大大消除和减弱了异常之间的叠加和干扰作用，使弱小异常得到突出。

（2）航磁△T化极上延处理

磁场向上延拓就是由原平面上的磁场值向上换算得到另一高度平面上的磁场值，根据位场理论，随着上延高度的增加，磁性体引起的异常幅度按指数规律衰减，衰减最快的为浅部无根的局部磁性体引起的高频异常成分，而向下延伸较深的大范围磁性体引起的低频异常成分则衰减较慢，从而使向上延拓处理起到致浅部磁性体异常而突出深部磁性体异常的作用。

为了消除斜磁化的影响，研究区所进行的不同高度向上延拓处理都是在磁场化极的基础上进的，共进行了100、300、500、800、1000m 5个高度的化极上延处理（图2），这些化极上延图明显消除了浅层干扰场影响，突出了不同深度的区域磁场，利用这些化极上延图件可以更好地对磁场进行分区以及研究不同深度区域磁场的变化情况，另外还可研究磁性地质体延深情况以及确定断裂级次及延深情况。

图2 研究区（1∶50000）航磁△T向上延拓等值线平面图

4.2 断裂构造的磁异常标志

研究区高精度航磁推测断裂与断裂带在区域磁测中表现为以下特征：

⑴ 不同特征磁场的分界线，多为断裂明显的标志特征，标志着界线两侧岩性特征的差异，预示着断裂两侧的构造演化的不同。

⑵ 磁场的线性梯度带，多为垂直方向运动的断裂磁场特征的表现。

⑶ 线性正负异常带或正负异常沿一个方向成串珠状排列。

⑷ 磁异常延伸不连续也就是异常等值线突然弯曲、宽度突然变化、或被切断的接线等。

根据以上构造磁异常特征，在航磁△T化极垂向一次导数基础上，全区共解译断裂构造15条（图3）。构造方向主要为北东、北西方向，其中F1、F2、F3、F4、F7、F8、F9位于白音图嘎幅，岩性主要为宝力高庙组，为基岩出露区，脉岩比较发育，主要为花岗斑岩脉、正长斑岩脉，地表出露岩脉主要呈北西向，与航磁解译构造较为吻合，经向上延拓后构造不明显，显示底部为同一岩性基地；F5、F14、F15经向上延拓构造变得更加清晰，推断该构造由深部大的构造引起。

图3 研究区（1∶50000）航磁构造解译图

5 结论

（1）研究区1/5万航磁磁测结果可划分不同地质单元，圈定隐伏岩体边界，解译断裂构造；经ΔT上延不同高度（100、300、500、800、1000米）可确定其隐伏岩体及构造产状。

（2）研究区1/5万航磁ΔT水平一导（0°、45°、90°、135°），垂向二导，原平面化极皆可以突出处浅部异常、压抑深部异常。它们的零值线在一定程度上反映了岩体、地层单元的范围以及断裂带的展布方向。而延拓异常则可以突出深部磁性体、减弱浅部异常的影响。

（3）经地面磁测剖面工作，发现地面磁测异常与航磁异常吻和，说明航磁数据可信、精度较高，可以利用航磁数据分析该区岩性、构造解译。

[1]陈天红，刘 博.内蒙古白音图嘎等四幅浅覆盖区1:5万区域地质矿产调查试点项目(续作)评估报告.中国人民武装警察部队黄金第四支队,2013.

[2]马 力,严昊伟,续远超,贺景龙.内蒙古白音图嘎等四幅浅覆盖区1:5万区域地质矿产调查试点项目物探总结.中国人民武装警察部队黄金第四支队,2013.

[3]张玄杰,郑广如等.新疆西天山东段航磁推断断裂构造特征.1000-8918（2011）04-0448-07.