大比例尺高精度航磁测量在东天山东南缘寻找金矿应用效果

黄敏 李军 田吉山 李峰

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第六地质大队 哈密 839000）

1 引言

东天山东南缘地区地势较平坦，以低山-丘陵为主，是地质找矿较为理想区域。区内勘查及研究程度较高，但仍有较多金异常区或金成矿靶区未发现金矿，航空物探是解决这一问题行之有效的办法，特别是随着航空物探测量仪器定位技术、数据处理方法及解释水平的不断提高，高精度航磁测量成为一种快速高效的勘探方法。

由于金矿在其形成过程中往往要发生一系列的矿化蚀变作用。这些成矿作用的产物通常导致矿石与围岩之间发生明显的磁性变化，这为应用航磁测量寻找与金矿形成密切相关的矿化蚀变奠定了基础。区内新发现的磁海南金矿和磁海东金矿蚀变岩含有一定量的磁铁矿、褐铁矿等强-弱的磁性物质，这为航磁间接地找寻含磁铁矿的金矿蚀变岩提供了地球物理前提。

2 区域地质概况

研究区位于北山古生代裂谷东段，北山裂谷北以红柳河深断裂为界，与那拉提-红柳河缝合带相邻；南以疏勒河大断裂为界，与敦煌地块相接（图1）［1］。北山古生代裂谷经历了拉张➝汇聚➝固结➝重新活化➝封闭等多阶级的地质活动过程，其内沉积了巨厚的古生界地层。那拉提-红柳河缝合带以中上元古界变质岩系和碳酸盐岩建造为主体，局部出现新太古界的深变质表壳岩系和灰色片麻岩、震旦系冰碛岩、寒武-奥陶系含磷硅质岩-碳酸盐岩及石炭纪火山-碎屑岩。研究区内岩浆活动剧烈，岩浆岩分布广、种类多、岩性复杂。侵入活动包括志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪侵入岩，其中以石炭纪的岩浆活动表现得极其频繁而剧烈，分布也极为广泛，几乎遍及全区。岩浆岩以酸性-中性侵入岩为主体，岩性较复杂，其中以酸性侵入岩出露最广，次为中性侵入岩，局部见有基性-超基性侵入岩。Ⅱ13-三溏湖晚古生代弧间盆地；Ⅱ14-唐巴勒-卡拉麦里古生代复合沟弧带；Ⅱ17-博格达晚古生代弧后裂陷盆地；Ⅱ18-哈尔里克古生代深成岩浆弧；Ⅱ19-吐哈地块；Ⅱ110-大南湖晚古生代岛弧带；Ⅱ111-觉罗塔格晚古生代沟弧带；Ⅲ12-艾尔宾晚古生代残余盆地；Ⅲ17-北山古生代裂谷系；NHT-那拉提-红柳河缝合带

图1 新疆大地构造单元划分图（2010.新疆地矿局董连慧等）

3 以往航磁勘查程度及效果

天山地区的航磁勘查从最早始于1984年的1∶100万航磁测量工作［2］，获得了丰富的航磁资料，揭示了该地区的磁场面貌特征，这是该地区第一份大范围的地球物理资料。随后又在东天山地区开展多次中小比例尺的航磁测量工作，2010～2012年，国土资源航空物探遥感中心在东天山东南缘地区开展了1∶5万航空磁法测量工作，为该区最新、最全航空磁法资料。

本区进行的航空磁法测量，采用HC-2000（灵敏度为0.001nT，采样率为10次/秒）、HC-90D（灵敏度为0.0025～0.010nT，采样率为1～5次/秒）航空氦（He4）光泵磁力仪。测量比例尺为1∶5万，飞行高度146m。共发现700多个航磁异常，已发现的矿致异常110余处，与金矿相关的就有7处。其中5个异常对应的含金矿化蚀变带主要位于雅满苏大断裂上或其附近的石炭纪雅满苏组和苦水组地层。蚀变(岩)带产于安山岩与闪长岩之间的砂岩中，受断裂控制明显。由多条规模不等的蚀变带构成，最长的1km，短者60m；宽2～25m不等。蚀变矿物主要为黄铁矿、褐铁矿、磁铁矿及绢云母等。其中新C-160-2金矿化异常经工程揭露，矿体厚0.7～5.6m，品位范围1.02～22.82g/t，平均品位大于3g/t［3］。

4 高精度航磁测量在寻找蚀变岩金矿中的应用效果

在东天山东南缘地区采用1∶5万航磁测量工作，优选36个航磁异常查证过程中，新发现蚀变岩型金矿2处，分别为磁海南金矿和磁海东金矿。证明该方法在该地区寻找蚀变岩型金矿效果显著。

4.1 磁海南金矿

区内地层主要为下石炭统红柳园组（C1hl）、上石炭统胜利泉组（C2shl）和干泉组（C2g），地层整体呈北东东－南西西向展布。受后期脆、韧性断裂破坏，干泉组地层支离破碎。矿化蚀变带位于红十井大断裂两侧，长1.2～3.2km，宽10～80m，位于石炭统红柳园组与胜利泉组地层中,岩石主要为凝灰岩、凝灰质砂岩、含铁石英砂岩、粉砂质板岩，普遍糜棱岩化。通过稀疏探槽揭露新发现金矿体3处、金矿化体3处，锰矿体3处。1号金矿体长30m，视厚0.3m，Au品位5.94g/t；2号金矿体长300m，视厚3～8.7m，Au品位3.24～7.99g/t，平均品位4.67g/t；3号金矿体长100m，视厚1～4m，Au品位1.26～1.87g/t，平均品位1.57g/t（图2）。蚀变矿物有∶孔雀石化、褐铁矿化、磁铁矿化、赤铁矿化、镜铁矿化、黄钾铁钒化、绿泥石化、高岭土化、硅化、碳酸盐化等。

图2 磁海南金矿矿体分布特征图

航磁异常反应为正负急剧变化背景场中尖峰状异常（图3），北侧有负值伴生，曲线呈比较典型的锯齿状。在平面等值线图上，异常呈北东东向条带状，梯度带密集，具有多个高值中心。异常整体由干泉组中-基性凝灰岩引起，但局部次级异常突出部位为岩浆热液造成的蚀变矿物引起。

图3 磁海南金矿航磁及地质特征图

1∶1万磁法剖面显示金矿化蚀变带对应有中高磁异常，△T在300nT左右（图4）。激电为相对中阻高极化异常，电阻率值一般在600Ωm左右；视极化率值最大为9.78%，位于Au2号矿体。化探综合剖面显示有 Zn、Au、As元素异常，对应 ZnMax=110×10-6，AuMax=81.5×10-9，AsMax=72.1×10-6。金矿化蚀变带赋存于含铁石英砂岩、长石石英石英、粉砂岩、粉砂质板岩之中。

图4 磁海南金矿M1547-2号地物化综合剖面图

4.2 磁海东金矿

磁海南金矿位于平台山-方山口大断裂南侧（图5），出露地层主要为上二叠统骆驼沟组（P2l）一套陆源碎屑沉积岩，岩性主要有长石石英砂岩、长石岩屑砂岩、炭质粉砂岩。地层走向大致与平台山-方山口大断裂平行，局部斜交。南侧为石炭纪与泥盆纪花岗岩。区内共圈定7条金矿化体，其中石英脉型金矿化体3条，蚀变岩型金矿化体4条。围岩蚀变作用发育在北东东向和近东西向的石英脉和蚀变岩两侧。矿化蚀变主要有褐铁矿化、绿泥石化、高岭土化、硅化、碳酸盐化等。矿化带长数米至上百米，视厚度0.3～2.8m，平均视厚度1.5m。Au含量0.12～0.17g/t，平均含量0.14g/t。蚀变矿物有褐铁矿化、绿泥石化、高岭土化、硅化、碳酸盐化等。

图5 磁海南金矿航磁及地质特征图

航磁异常显示为平静负背景场中低缓峰状弱小异常，北侧有负值伴生，曲线比较陡倾，该区平台山-方山口大断裂南北两侧同一组地层相同岩性的情况下表现为不同航磁特征，该异常为构造与岩浆热液双重作用引起，具有极大的寻找蚀变岩型金矿前景。

5 结论

大比例尺高精度航磁测量在本次查证过程中成果显著，特别是在寻找金矿方面，见矿率较高。该方法提供了丰富的磁场信息，可发现相对弱小孤立的或范围较小的异常，为区分不同岩性、地层，圈定断裂及局部构造提供丰富信息，提高发现磁性地质体的能力。因此，该方法可拓展其应用领域，直接或间接找寻国家急需的贵重有色金属(金、银、铜镍等)矿产，积累了经验，奠定了基础。

［1］秦克章，方同辉，王书来，等.东天山板块构造分区、演化与成矿地质背研究［J］.新疆地质，2002,20(4)∶302-308.

［2］费鼎.天山地区航空磁测概查报告［R］.北京∶地质矿产部航空物探总队，1986.

［3］卢建忠，吴其反.大比例尺高精度航磁测量寻找非磁铁矿床的应用实例.物探与化探，2011,35（1）∶20-23.