繁昌火山岩盆地及其周边地区重磁异常特征及铅锌矿成矿预测

陈广涛，黄传杨

（安徽省地球物理地球化学勘查技术院，安徽合肥230022）

0 引言

繁昌火山岩盆地在区域上属长江中下游铜铁铅锌硫成矿带，其周边的铜陵复向斜[1～6]、庐枞火山岩盆地[7～10]、宁芜火山岩盆地[11～13]等地区均发现了大型至特大型矿床，而繁昌火山岩盆地[14]仅发现零星矿床。本文通过对该区重磁异常特征进行分析，圈定成矿远景区及找矿靶区，为寻找铅锌矿提供借鉴。

1 研究区地质特征

繁昌火山岩盆地位于铜陵、繁昌及南陵三县交界处，地质上属沿江褶断带中段东侧的铜陵-繁昌复式褶皱带，其南部与铜陵隆起相接、北部与荻港隆起相接。繁昌火山岩盆地及其周边地区地层属于下扬子地层分区，出露地层为志留系至白垩系，广泛分布第四系。志留纪—三叠纪地层出露在东部、北部、南部等地区，早—中侏罗世地层零星出露于西部玉楼附近，晚侏罗世—早白垩世火山岩地层出露于中部及东南部等地区，白垩纪晚世地层出露于地区东南角，其余为第四系覆盖。

繁昌火山岩盆地及其周边地区地质构造较复杂，盆地、褶皱、断裂构造较发育。区内划分出板石岭背斜、红花山背斜、舒家店背斜、繁昌复向斜、凤凰山复向斜。区内东南为受高坦断裂控制的白垩纪以来的南陵断陷盆地的边缘，区内呈北北东向分布，出露赤山组；西北属晚白垩世晚期以来的沿江断陷盆地的一部分，被第四系覆盖，区域地质填图基岩为古近系。区内断裂走向主要为北北东向、近南北向、北东—北东东向及北西向四组。其中北东—北东东向断层为主要控矿构造。

繁昌火山岩盆地及其周边地区为燕山期岩浆强烈活动区，侵入岩、火山岩发育。侵入于背、向斜核部的侵入体多呈岩株状，侵入于构造裂隙的侵入体多呈岩枝、岩墙状。区内共出露大小岩体约20个，有浮山岩体、舒家店岩体、板石岭岩体、张家冲岩体等。繁昌火山岩盆地为上叠式盆地，火山岩出露区整体呈梨状，主要为火山熔岩和火山碎屑岩两大类，为一套橄榄安粗岩系列火山岩，主要岩石组合为流纹岩和玄武岩-粗安岩-粗面岩等及对应的同源小型浅成侵入体[15]。

2 研究区重磁场特征

繁昌火山岩盆地及其周边地区布格重力异常具有明显的分区成带展布特征，全区分为四高五低9个重力异常区块，最高值位于随山附近，最低值位于板石岭附近，宏观上全区异常展布呈近东西向，东部展布呈北东向或北北西向。无论是高值区或低值区，各异常区块均具有范围大、形态分明的展布特点，周边多以梯级带为界，各异常区块分别与相应的地质构造具有较好的对应关系（图1）。

图1 研究区重磁推断综合成果图Figure 1.Comprehensive results of gravitational and magnetic inference in the study area

繁昌火山岩盆地及其周边地区地磁异常分布范围十分广泛，除工区西北角之长江东南侧一带及工区东南角南陵盆地沉积区以外，其他地段均有磁异常分布。宏观上可将磁异常分为两类，一是分布范围较大的宽缓磁异常，另一类是数量众多、规模不等、形态各异的局部磁异常。区内局部磁异常共划分为19处局部磁异常区，推测多与岩体侵入有关（图2）。

图2 研究区重磁异常图Figure 2.Gravitational and magnetic anomaly map for the study area

3 研究区地质构造推断

繁昌火山岩盆地及其周边地区以地质为基础、岩石物性为前提，依据重力布格异常、重力浅源异常、地磁△T化极异常、地磁△T浅源异常及其相关数据处理特征线，结合基本控制测区构造格架的重、磁、电综合物探剖面(半)定量拟合计算和解释，共推测主要断裂10条(表1，图1)，断裂走向以北东向及北西西向为主；推测隐伏或半隐伏岩体共44处(图1)，岩体岩性呈偏酸性—中酸性—偏中性，偏酸性岩体重磁场特征常为弱磁（或无磁）重低，中酸性岩体重磁场特征常为磁高重低或局部磁异常，偏中性岩体重磁场特征常为磁高重高；推测背斜、向斜17处(图1)，向斜多呈重力低，背斜多呈重力高，若背斜核部被酸性岩体侵入大部时则相反[16]。

表1 区内物探推测主要断裂简表Table 1.Listοf majοr faults geοphysically inferred in the study area

4 典型矿床地质地球物理场特征

繁昌火山岩盆地及其周边地区已知铅锌矿产数为16个，典型矿床以姚家岭铅锌矿为例进行分析。姚家岭铅锌矿以中低温热液充填交代为主，兼有斑岩型成因的锌金多金属矿床。矿区位于铜陵-南陵东西向深断裂的南侧，戴公山背斜北东端之北西翼强烈转折内缘。矿体主要赋存于姚家岭花岗闪长斑岩体中捕虏体的上、下接触带，层间破碎带及斑岩体内的裂隙带中，主要赋矿层位为斑岩体内的栖霞组捕虏体。围岩蚀变主要有高岭土化、硅化、碳酸盐化、绿泥石化、钾化、萤石化、绢云母化、黄铜矿化等。矿体主要呈透镜体状、似层状、脉状。姚家岭地区地磁化极异常特征为近南北向的异常高值带，布格重力异常特征为近南北向的重力梯级带及相对重力低异常区（图3），电性上呈低阻高极化特征[17]。

图3 姚家岭地区重磁异常图Figure 4.Gravitational and magnetic anomaly map for the Yaojialing area

5 成矿远景区及找矿靶区预测

利用繁昌火山岩盆地及其周边地区重磁、化探、遥感、重砂及地质等信息，构建空间数据库，以姚家岭铅锌矿为典型矿床建立铅锌矿评价预测综合模型（表2），结合区域成矿地质背景和区域成矿规律，生成区内铅锌矿成矿后验概率分布示意图（图4），共圈定成矿远景区10个，其中四级5个，五级5个；共圈定找矿靶区10个，其中A级3个，B级3个，C级4个（表3）。

表2 研究区铅锌矿评价预测模型Table 2.Evaluatiοn and prοgnοsis mοdel fοr lead-zincοre depοsits

表3 研究区铅锌矿成矿远景区及找矿靶区Table 3.Listοf prοspects and targets fοr lead-zinc depοsits in the study area

图4 区内铅锌矿成矿后验概率分布示意图Figure 4.Posterior probability distribution of lead-zinc deposits in the study area

6 远景区及靶区异常检查

根据圈定的成矿远景区及找矿靶区，对板石岭地区及九榔地区进行了1∶10000地磁、激电中梯及激电测深工作，在高磁及重力梯度带均发现了高极化异常带，与姚家岭铅锌矿地球物理场异常基本一致。以板石岭地区为例分析如下：

板石岭异常检查区位于板石岭背斜北翼及东倾伏端，南侧大部为出露的板石岭岩体，其中有数条北西向、近南北向、北东向的花岗斑岩脉发育。岩体北侧出露背斜北翼二叠系栖霞组—三叠系南陵湖组，其中北西向、北东向断层发育。工区东部边缘，在岩体外侧出露二叠系栖霞组—三叠系和龙山组，东南角有范围不大的花岗斑岩出露。布格重力异常特征分为三部分，西北部为近南北向的重力梯度带，中部为近东西向重力梯度带，该梯度带为板石岭岩体与二叠系—三叠系接触带位置，东部为近南北转向北北西向的弧形梯度带；正磁异常特征为数目众多、形状多样、走向不定的局部磁异常组成，整体上位于岩体一侧，其与负磁异常分界线走向上与中部重力梯度带基本一致；视极化率异常平面图显示，视极化率异常呈带状沿磁异常北缘分布，其东西向延伸范围与磁异常大致相同，激电异常多位于围绕岩体北侧分布的二叠系栖霞组灰岩中；视电阻率异常平面图中，电阻率异常显示为杂乱的高、低阻异常交叉分布，激电异常多处于相对低阻区（图5）；激电异常断面图中，见近直立的低阻高极化异常带，其宽度250～300m，略北倾，从近地表向下延伸达600m以上；视电阻率异常断面图中，深度500m以浅，为近直立的高、低阻异常带相间分布，深部为相对较完整的高阻异常，激电异常均位于相对低阻区；断面图上半部的电阻率异常特征可能反映接触带两侧断层破碎带及受其控制的岩脉较为发育，断面图下半部的电阻率异常特征可能反映板石岭岩体具有较大的下延深度（图6）。上述与姚家岭铅锌矿地质-地球物理特征基本一致，说明依托重磁、化探、遥感、重砂及地质等信息构建空间数据库，以典型矿床建立评价预测综合模型，结合区域成矿地质背景和区域成矿规律，圈定的成矿远景区及找矿靶区具有很大的找矿潜力。

图5 板石岭地区地质-物探综合剖析图Figure 5.Geological-geophysical comprehensive analysis of the Banshiling area

图6 4线物探综合剖面Figure 6.Line-4 geophysical comprehensive profile

7 结语

本文基于1∶25000重磁调查成果，结合化探、遥感、地质等资料，建立了繁昌火山岩盆地及其周边地区的基本构造格架；结合铅锌矿典型矿床成矿特征，圈定了铅锌矿成矿远景区及靶区，对部分靶区布置大比例尺物探工作进行异常检查，为下一步矿产资源勘查提供了基础信息支撑。繁昌火山岩盆地及其周边地区铅锌矿成矿因素与引起重磁异常的岩体有重要联系，其中板石岭、张家冲、柏树村、石塘罗等地区为寻找铅锌矿的有利地区。