地面高精度磁法在松阳地区的应用

索 漓

（浙江省核工业二六二大队，浙江·湖州 313000）

调查区内矿产丰富，主要有金属、非金属及燃料矿产三大类，共24个矿种，金属矿产以铜、银、金、铝、多金属及稀土为特色，非金属主要有地开石、萤石、紫砂土及建筑石材等，燃料主要为煤。已知矿床、矿点较多，据不完全统计，调查区已发现金、银、铅锌多金属矿床、矿点26处。其中钼矿达中型规模，代表性的小型矿床有松阳县枫坪乡山赤坑铅锌矿、松阳县竹源大岭头多金属矿、松阳县板桥上湾多金属矿。调查区涉及的成矿远景区有高亭多金属、银矿Ⅰ级远景区、洋坑埠坑银矿Ⅰ级远景区、靖居铜银金、钨钼矿Ⅱ级成矿远景区。

1 调查区地质、地球物理和地球化学特征

1.1 调查区地质特征

1.1.1 地层

调查区属华南地层区沿海分区龙泉-上虞小区。出露地层有元古代八都（岩）群和龙泉（岩）群、中生界侏罗系和白垩系、新生界第四系，其中以上侏罗统地层最发育，分布范围最广。区内共划分组级地层单位12个，见表1。

1.1.2 火山岩及火山作用

调查区火山岩十分发育，尤以晚侏罗世火山岩分布最广，构成调查区火山岩的主体。火山活动频繁而强烈，表现为多期次、多旋回及多阶段的特点，而不同期次、不同旋回、不同阶段的火山作用又具有各自的特点及内在的联系。火山活动方式以中心式火山喷发为主，伴有侵出及潜火山侵入。1.1.3 构造

表1 调查区地层单元划分简表Table 1 Brief table of stratigraphic units in investigation area

调查区归属华南褶皱系，北东向宁波—龙泉、武义—玉岩、北西向松阳—平阳及东西向丽水-黄岩等区域性断裂纵贯全区，它们在印支运动后的活动控制了侏罗纪以来调查区内的火山喷发、岩浆侵入、盆地沉积及成矿作用，构成了调查区内脆性构造的基本格局。

调查区燕山期断裂构造十分发育，为丽水—黄岩东西向断裂带、宁波—龙泉北东向断裂带、松阳一平阳北西向大断裂及署阳一柳城一鹤溪南北向断裂带的交汇地带，主要有近东西向、北东向、北西向及南北向四组断裂，其中以北东向及北西向最为醒目（图1）。

1.2 调查区地球物理特征

1.2.1 重力特征

重力异常特征：调查区位于区域重力场的负值区，区内出露酸性岩体，类岩体由于密度较低，导致了相应重力场的低值，一般剩余异常均为负值。区内重力等值线走向：北部为北东东向，东部为北北东向，中间为北西向。剩余重力异常是上地壳密度分布不均匀的反映。区内负值异常呈北西向展布，在区内中部有3个圈闭的低值异常，极值为-36×10-5m/s2。区内负值异常区狭长展布，反映该区内有北西向断裂构造发育。调查区各构造层密度，由上到下，由新到老密度逐渐增加：晚燕山构造的密度为2.56g/cm3，早燕山构造层平均密度为2.60g/cm3，为中元古界八都群和龙泉群，平均密度为2.73g/cm3。利用重力资料可以很好的圈定变质岩及基底隆起。区内燕山构造层各地层组属低密度地层，其中朝川组下段、馆头组密度稍大，在2.61-2.63g/cm3之间，毛弄组、龙泉群属中等密度层，八都群为高密度层（图2）。

图1 调查区构造纲要略图Fig.1 Sketch map of survey area construction outline

图2 调查区重力异常图Fig.2 Gravity anomaly map of investigation area

1.2.2 航磁特征

根据1:20万《浙江省航磁异常ΔT平面图》（图3），调查区航磁具明显的北东向呈条带状分布，走向20～55方位，北西向呈片状分布走向330左右。全调查区内共圈定异常24个，其中20个为正异常，4个为负异常。调查区东部、西部主要为正异常磁场，中部位正负异常。

图3 调查区航磁异常ΔT平面图Fig.3 Plane map of aeromagnetic anomaly in investigation area T

1.2.3 岩（矿）石磁性特征

根据以往地质资料和本次地面磁测采集的地面物性标本测定，进行了大量的岩（矿）石磁性参数测定工作，涉及调查区岩石的主要岩（矿）石磁性参数见表2。

从表2可以看出侵入岩中基性岩的磁性最强，其规律和浙江其它地区的物性有相似的规律，但要说明的是磁化率的单位略有不同。相应的花岗岩的物性参数相对来说测的数据较高。

磁调查区内岩石的磁性特征，是磁测资料地质推断解释重要前提和依据。根据磁调查区出露的岩石采集标本，及磁性参数测定，整理、统计结果，对调查区的岩（矿）石磁性特征具以下特点：

（1）沉积岩：沉积岩的磁性取决于铁磁性矿物含量的多少。一般成岩前各种沉积物经历了漫长的各种过程，大部分磁铁性物质失去了磁性，成岩后表现出明显的弱磁性，磁化率均值一般不超过30×10-5SI。

（2）变质岩：变质岩相对于一般情况磁性较强，大于50×10-5SI。

（3）中酸性岩：磁性强度较小，磁化率为(n×102)×10-5SI。隐伏岩体具一定磁性可能与蚀变或矿化有关。

表2 调查区岩性物性简表Table 2 Brief table of lithology and physical properties in investigation area

2 高精度磁法数据处理

2.1 调查区磁场分布特征

经过对调查区ΔT的整理和编制成1:5万的等值线平面图和ΔT剖面平面图（图4），整个工作区范围ΔT值有以下规律：

（1）凝灰岩、砂岩分布区，磁测值比较低，全区分布凝灰岩较多，ΔT值一般为-50～50nT；

（2）中酸性侵入岩分布区，ΔT反映较乱，不明显，极高值、极低值都出现在侵入岩区，化极向上延拓后，能突出岩体的磁异常；

（3）变质岩分布区，磁场值平稳，磁场值一般为20～100nT左右，稍高于本区的背景场值；

（4）松阳城区，磁异常剧烈变化，沿松盆地边缘正负异常交替。

根据区域磁场特征，结合地质背景对整个调查区划分了六磁场区。

图4 松阳地区1:5万高精度磁法测量ΔT等值线平面图Fig.4 Songyang 1:5 high precision magnetic survey T plane contour map

2.1.1 北西部磁场负磁场区（Ⅰ区）

Ⅰ区在靖居幅的西北部，磁场主要呈中等强度-负磁场值。ΔT值一般-150～150nT。在图幅中西北部角有三处较低的局部磁异常。磁场值为-600～-200nT，为磁场的较强负磁场区。

在-50nT的磁场背景上迭加有-200nT～-150nT的局部异常，在其北侧还叠加多处-250～-100nT呈南北向串珠状展布的局部异常带。反映区内出露的南北向断裂构造，区内出露地层主要为白垩系。

因此可以间接通过分析磁法异常特征获得地下矿体的形状及产状关系。通过分析松阳、靖居幅的磁测ΔT值对该两图幅的ΔT平面等值线和化极等值线进行了沟绘，通过分析ΔT平面等值线的分布特征，圈定磁异常的范围和与矿产的对应关系来了解图幅范围内的磁场特征与找矿前景。

2.1.2 西南部强磁场区（ 区）

包括靖居幅西南部，磁场值为50～500nT，为磁场的较强—平静区。

分布于松阳幅西南部，磁异常为较强正异常，极值异常圈成串珠状分布的磁异常群，磁场值ΔT从50～550nT，正极值最大达550nT。该区出露的地层主要是黑云母斜长片麻岩、黑云母斜长变粒岩。

2.1.3 松阳县正负磁异常波动带（ 区）

分布于松阳幅中，主要是松阳县城引起的异常，异常波动起伏明显，沿松古盆地边缘有较为明显的异常带。异常区内南坑口至青蒙村有多个极值中心，并且大致沿同一方向北西向展布。

区内主要出露白垩系砂岩、砂砾岩。

2.1.4 南坑源村—后畲—小竹溪平稳磁场区（ 区）

分布于调查区中南部，靖居幅东南部以及松阳幅西南部，该区域磁场平稳，未见大幅波动，ΔT值一般-50T～50nT，该磁场区反映的地层主要为白垩系凝灰岩，区内出露一些中酸性侵入岩，在等值线平面图内，呈现正负异常交替特征。从平面等值线图可以看出，调查区西南部—南东为界分出了正背景区，在松阳幅南东部出露变质花岗岩，有多处组合的磁异常，推测异常是由侵入岩体与变质岩接触的反映，在图幅的西南部磁场呈中等强度的正磁异常分布，它与下个图幅（靖居幅）的北西部的正磁异常背景相衔接，磁场值一般为100～250nT左右。磁场图的化极结果也体现了ΔT等值线的主要特征。

2.1.5 靖居包—双坑口—红桥正负磁场波动区（ 区）

分布于靖居图幅的东北部，区内靖居包—陈家里呈现正高值特征，异常呈现椭圆形态展布，区内东部、北部呈现负值异常特征，异常呈现东西向、北西向展布，正异常与负异常相伴，两者间呈现北西向梯级带。正异常区地表出露燕山期石英斑岩，是具有中-强磁性特征的，是区内磁异常的主要来源。在正值异常北部有形态相似的负值异常，负值异常区主要出露燕山晚期石英霏细斑岩。

2.1.6 下毛弄—白岩山正磁场平稳区（ 区）

分布于靖居图幅的东南部，区内异常为正异常背景值。磁场强度较为平稳，波动不大，异常区内东南角有出露多个环状异常，推测是由火山机构引起。在等值线平面图上，区内异常梯度沿北东展布，反映区内北东向断裂。区内主要出露白垩系沉凝灰岩。

2.2 化极和上延的定性解释

在分析平面磁测成果的基础上，根据实测岩石磁参数，结合地质规律，对调查区的磁异常和化极延拓磁异常特征作出定性解释。根据磁异常ΔT值数据，使用100×100m网格数据文件，使用RGIS2012重磁电数据处理软件，使用频率域上延200m、500m和800m上延网格文件，然后生成MAPGIS6.7工程文件，在RGIS2014输出*grd文件，然后转换为MapGIS图形文件，结合地质图和水系沉积物圈定的化探异常来定性分析地磁场的地质特征，现分别按化极和上延图解释如下：

2.2.1 ΔT异常化极特征

纵观松阳、靖居地区地面磁测ΔT化极等值线图（图5）可见，全区磁异常具有北西向分带特征，两边高，中间低。尤其是区内中部偏北东部的中等强度的正磁异常上揭示的岩体形态极为相似，说明此处极有可能为同一岩体引起（即重磁同源）。

通过将化极分量转换处理形成ΔT化极等值线平面图,磁异常能更准确地反映岩（矿）体的真实状态和空间分布规律。从ΔT化极等值线平面图，可以得出如下几点认识：

（1）等值线的格局大致未发生大的变化，只是调查区北部的负等值线区域及其他范围向北部移动了一些。其次，局部磁异常的细节也更加清晰，信息量更加丰富。

（2）最强烈的磁异常带还是处于西北部和东南部的彭山穹窿和大型深断裂区，其异常的走向为北西转南东东向，受构造的控制，也间接地控制了南部中生代地层的沉积。

（3）化极后多数正负异常的宽度一般变宽，强度增高。

（4）化极后部分正异常的范围减小，强度减弱。

根据使用RGIS2012软件对松阳、靖居地区ΔT化极平面等值线图网格文件，对它进行空白充填，使用1～5阶趋势分析试验，我们选用4阶趋势分析来分离剩余异常和区域场的关系。图6松阳、靖居地区地区地面磁测ΔT化极四阶趋势分析区域场等值线图，从该图可以看出主要的磁异常为北西向分布的两个大的区域场。

图5 松阳地区地面磁测ΔT化极等值线图Fig.5 The contour map of the surface T in Songyang area

图6 松阳地区地面磁测ΔT化极四阶趋势分析区域场等值线图Fig.6 The contour map of area magnetic field in Songyang area based on ΔT four pole trend analysis

2.2.2 ΔT异常化极向上延拓不同高度磁场特征

ΔT化极向上延拓到不同高度的磁异常平面等值线图能较清晰地掌握磁异常所反映的地质体的规模及反映地质体的磁性强弱。本次磁异常的延拓主要作了向上延拓200m、500m和800m三个高度，从一系列向上延拓成果图可以看出如下总体特征：

随着上延高度的不断增大，异常逐渐圆滑，局部异常逐渐消失，场值逐渐减弱，但化极后出现的中部和西北角两大正异常带仍然存在。

（1）上延200m等值线图特征

全区ΔT化极异常图上延200m后，磁场仍表现为以北西向中等强度正磁异常区为主，局部含近南北向负异常的趋势（图7）。调查区中部偏北东有中强度正异常区，范围缩小，预测有隐伏岩体引起。

（2）上延500m磁场特征

图7 松阳地区地面磁测ΔT化极上延200m等值线平面图Fig.7 The plane map of the ground surface magnetic survey in Songyang area with a maximum extension of 200 meters

ΔT化极磁异常上延500m（图8）后,调查区中东部的异常就和南东部的磁异常连在一起，说明该处岩体埋深有一定规模；调查区中部和东南部的强异常还是有较强的异常呈现,尤其是调查区西北部的隐伏的基性岩及中性岩的强磁异常强度和规模都相当大，中东部的推断岩基磁异常显示相当清楚。

图8 松阳地区地面磁测ΔT化极上延500m等值线平面图Fig.8 The plane map of the ground surface magnetic survey in Songyang area with a maximum extension of 500 meters

（3）上延800m等值线平面图特征

从ΔT化极磁异常上延800m等值线平面图（图9）可以看出，调查区北部局部磁异常大都消失,值得指出的是在靖居幅的鲁峰—板桥的正异常仍然存在，只是异常曲线变得根据光滑，范围缩小，说明岩体埋深较大。

调查区西北部正异常依然明显，不封闭，总体呈近圆形展布。中部为近南北向负异常条带,在靖居幅东部呈现负异常，与松阳幅东部负异常对称，负异常之间呈现中强正异常，反映有侵入岩体存在，并且范围较大。靖居幅主要矿产在正负异常的接触带发育。整体上延的磁异常充分反映了靖居地区基底的北西向分布形态，其大致的分区形态受深大断裂的分割和基底的影响。

松阳、靖居幅磁场图经上延不同高度后，磁场仍然表现为中南部为中强磁异常区，见图9。在该图的西北部，有一个大片的磁力高异常。两幅图的中南部磁异常显示，区域场主要呈北西向显示。

图9 松阳地区地面磁测ΔT化极上延800m等值线平面图Fig.9 The plane map of the ground surface magnetic survey in Songyang area with a maximum extension of 800 meters

3 断裂构造 岩体推断解释

3.1 断裂推断与解释

根据对化极后的图进行水平一阶导数45 135等数据处理，通过上述标志，调查区共推断断裂构造29条（图10）。

图10 推测断裂构造分布图Fig.10 The distribution map of the fault structure.

从调查区的地磁各类异常图来看，在工作去内比较明显的断裂构造有两组，一组为北东向断裂，另一组为北西向断裂。

F8、F10、F12、F21四条北东向主要控制北东向的断裂构造，北东向的构造断裂控制了区内变质岩的展布，对区内的燕山期侵入岩体有一定的破坏及控制左右，如F21断裂，分布在马村—板桥—靖居包一线，断裂在调查区出露，被北西向断裂切割，分为多段北东小断裂，在地磁场上断裂南端变现为正负异常的梯级带，是变质岩与凝灰岩之间的分界反映，断裂北端是在水平一阶导数（135）磁场上表现线性错动，是燕山期花岗岩与变质岩之间的分界。沿断裂方向有鲁峰钼矿、上湾铜矿及多个矿点矿化点。

另一组北西向断裂，在一定程度上是对北东向断裂的破坏，北西向断裂控制松古盆地西北端及岩浆沿，同时，北西向断裂F14也控制一些铜、铅锌矿点。

3.2 岩体推断与解释

根据本工作区内的磁性参数特征进行了综合圈定，本工作区燕山期绝大部分侵入岩体是具有中-强磁性。

（1）大树后半隐伏岩体

该岩体位于勘查区西部，根据地磁异常解释推断，在平剖图上，该处有多条剖面显示有正高值异常，在正高值异常的北侧伴生有负异常，在平面图上显示有有4个极值异常，化极之后异常略向北移，在化极延拓200m图上有清晰的显示，而在化极向上延拓500m图上信息模糊，推断岩体埋深规模不大。

在异常范围内，东南部为白垩系大爽组，岩性以晶屑玻屑凝灰岩为主，异常区内主要出露的侵入岩体为石英斑岩、细粒花岗岩。异常区内经过2条北西向断裂，其中F6断裂控制了出露岩体的与白垩系地层的分界，断裂F7穿过岩体。

详细的推断解释见图11，推断岩体M1。

（2）靖居包半隐伏岩体

该岩体位于靖居幅靖居包-板桥一带，主要出露斑状石英二长岩、中粗粒碱长花岗岩。在ΔT等值线平面图上，该岩体反映出正高值异常，异常南东侧岩体出露，异常北西侧出露片麻岩，但在异常区北西侧有2个极值中心，异常在化极向上延拓200m、500m、800m还有清晰的反映，在异常南西侧有断裂发育，控制岩体出露。

在ΔT等值线平面图上，该岩体反映为高强度磁异常，推断岩体位置见图11，推断岩体编号M2。

图11 推测岩体分布图Fig.11 The inference of distribution of rock mass

4 靶区圈定

通过在松阳地区开展矿产远景调查的地面高精度磁测工作，对调查区圈定了3个成矿有利靶区（图12）。

图12 推测有利靶区分布图Fig.12 The presuming the distribution of favorable target areas

5 结论与建议

5.1 结论

通过在松阳地区开展矿产远景调查的地面高精度磁测工作，总体上掌握了工作区的磁场分布特征，对工作区的磁场分布进行了分区，对其反映的地质构造、盖层带、火山岩以及沉积岩的分布作了较详细的分析。对磁异常所反映的地质成因作了合理的解释与推断，得出了以下地质结论：

（1）以磁测扫面所圈定的磁异常特征，将调查区划分为六个磁场分区，主要体现了北东向、北西向构造带在本区的磁场分布，以及靖居包—板桥侵入岩体带的磁异常特征。

（2）通过分析磁场特征和地面地质特征，推断了29条断裂。

（3）本次磁测重点解译了2处由岩体引起的异常，并进行了地面地质查证工作，对板桥-靖居岩体、大树后岩体进行了物化探地质综合研究工作，经本次磁测扫面，认为本次工作对研究区的磁异常特征，在平面上的分布与深部构造的对应关系解释推断；对研究深部隐伏岩体异常区的磁场特征和成矿有利部位进行了成矿预测。

（4）开展找矿靶区预测，圈定找矿靶区3个，其中A类靶区1个，B类靶区1个，C类靶区1个。

5.2 建议

（1）对测区北部CA1、CA2找矿靶区进行详查工作。

（2）对测区北部CA3找矿靶区开展铜、铅锌矿找矿方向研究，进行地质测量，进一步圈定缩小找矿范围，力争松阳地区寻找铜、铅锌矿的重大突破。