重磁综合物探方法在大勐龙地区铁矿勘查中的应用

张天翼，孙立伟

吉林省勘查地球物理研究院，吉林 长春 130012

0 引言

随着我国经济建设的快速发展，矿产资源日益枯竭，快速评价及寻找隐伏矿产资源已是大势所趋。研究区处于澜沧江深大断裂带内，浅表多被二叠系、新生界覆盖，区内分布的火山喷溢沉积—气液变质改造型磁铁矿床多为隐伏矿床。地球物理勘探深度较大、分辨率高是寻找发现深部隐伏矿产的有效手段。同时物探异常具有多解性，往往需要两种以上方法联合勘探，有利于物探异常的推断解释[1]。为了排除密度值较高的古元古界大勐龙群的干扰，配合高精度磁法测量，有利于矿质异常的识别。本文通过已完成的大比例尺重、磁勘查工作成果，建立地质-地球物理找矿模型，筛选出矿致异常，为该区进一步开展勘查工作提供依据。

1 成矿地质条件

研究区处于西藏—三江造山系，扬子西缘多岛-弧-盆系，澜沧江深大断裂带从中部纵贯全区，两侧为碧罗雪山—临沧陆缘弧带的临沧岩浆弧带与兰坪—思茅双向弧后-内陆盆地的云岭—景洪弧后盆地[2]。

区内出露最古老地层为古元古界大勐龙群和中—古元界曼来岩组、勐井山岩组以及南木岭岩组，构成该区地壳的结晶基底，盖层为二叠系、三叠系和侏罗系、新生界地层；研究区地处澜沧江深大断裂带由NW向NE转折部位的南部，北东向澜沧江深大断裂带纵贯区内中部，是区内主要构造，受其影响，区内构造以断裂为主，区内已知的磁铁矿床主要沿澜沧江深大断裂带展布，目前已发现9个矿床(点)主要产于古元古界大勐龙群中，其次产于古近系火山岩中，其类型均属火山喷溢沉积—气液变质改造叠生矿床[3]。

2 重磁异常特征

2.1 物性特征

区内各地层岩性基本为无磁或弱磁性为主。仅第三系海相火山岩及古元古大勐龙群变火山岩，具弱—中等磁性；含磁铁细碧岩和含磁铁角斑岩等具有中等偏强的磁性(表1)。这些岩石与磁铁矿体共生或成其为围岩，当磁铁矿含量达到一定数量时则成为矿石，具有极强的磁性是该区主要的磁性源。

表1 研究区岩(矿)石标本物性参数统计表

图1 研究区大地构造图 Fig.1 Geotectonic map of the study area1.第四系；2～5.喜马拉雅构造层；6.华力西构造层；7～8.元古构造层；9.燕山期中-细粒二云二长花岗岩；10.印支期花岗岩；11.印支期闪长岩；12.印支期辉长岩；13.印支期基性岩；14.华力西晚期花岗岩；15.辉长辉绿岩；16.背斜；17.向斜；18.正断裂；19.逆断裂；20.推测断裂；21.不整合界线；22.研究区范围；23.铁矿点

大勐龙群变质岩与第三系火山岩具有较高的密度值与其他地质单元有明显密度界面。铁矿石具有很高的密度值，具有随着磁铁矿物含量的增加其密度增大的趋势。有一定规模时可引起明显的重力高和磁力高。

2.2 重力场特征

研究区1∶5万布格重力异常总体呈北东走向重力梯级带，具有东高、西低的场态特征，东西最大差值30×10-5m/s2(图2，图3)。这种重力场特征宏观上为基底差异性隆起和局部叠加地质体差异引起的场态变化，重力梯级带反映了澜沧江以东大规模的纵向断裂特征。

图2 研究区布格重力异常图 Fig.2 Bouguer gravity anomaly map of the study area

图3 研究区剩余重力异常图Fig.3 Residual gravity anomaly map of the study area

在研究区中部存在一条北东走向重力高异常带，受构造控制明显，异常带东西两侧等值线密集中心相对宽缓，为古元古代大勐龙背斜隆起的反映。局部异常主要为相对重力高异常，集中出现于区中部大勐龙背斜核部，即大勐龙相对重力高异常带上，从南到北由多个圈闭剩余重力异常组成。其中G-4异常为已知中型磁铁矿床引起，该处剩余重力异常强度达4.5×10-5m/s2。

2.3 磁场特征

研究区磁场总体呈北东向展布，中部磁场强度较高，主要为大勐龙群分布区；东、西部磁场强度较低，主要为晚古生界及印支-华力西期花岗岩分布区，宏观上异常受地质体岩性控制(图4)。

图4 研究区ΔT磁异常图Fig.4 ΔT magnetic anomaly map of the study area

区内局部磁异常分布特征明显，呈北东向分布在测区中部，由南向北磁异常可分南、中、北三段。北段在大勐龙地层之上分布的磁异常表现为规模小、磁场强度高、分布零散。由磁铁矿或磁铁矿残破积及磁铁矿化火山岩引起；中段磁异常规模大、强度高形态完整，呈近南北向展布。为古近系火山岩分布区，除岩性磁性较强外，最主要原因还是其中含有规模不一的磁铁矿体；南段磁异常分布在疆锋—国防一带，局部磁异常呈北东向分布，规模大且强度较高；总之，区内磁异常主要分布在大勐龙背斜核部及古近系内，与区内富钠基性火山喷溢沉积+气液变质改造铁矿床关系密切。异常以形态规则、完整、规模大、幅值高为特点。

2.4 磁铁矿床重、磁异常特征

G-4异常为已知中型磁铁矿床，处于北东向布格重力高异常带上，剩余重力异常为近南北向展布的长椭圆形，异常幅值高、强度大，峰值5×10-5m/s2；磁异常呈南北走向的椭圆形，北侧梯度陡，向南呈缓波状展出，伴有近东西走向的负磁异常，规模大强度高，峰值大于3 200 nT。重、磁异常在形态、规模及空间位置等方面相吻合，重磁同源相关性分析，其相关系数为0.9，呈显著正相关(图5)。另据本区物性参数统计成果来看，磁铁矿具有明显高磁性、高密度特征，磁力高、重力高的同源物探异常反映为磁铁矿体引起[4]。

图5 已知铁矿床重磁异常剖析图Fig.5 Analysis diagram of gravity and magnetic anomalies in known iron depositsA.地质矿产；B.布格重力异常；C.剩余重力异常；D.ΔT磁异常

综上，研究区内已知的磁铁矿床集中展布于北东向大勐龙重力高异常带上，是成矿的有利环境，位于该异常带中的局部圈闭重力高及磁力高异常与磁铁矿床点关系极为密切。

3 找矿地质-地球物理模型建立

本次研究矿产资源主要为火山喷溢沉积—气液变质改造叠生型磁铁矿矿床，由已知磁铁矿矿床的综合研究为基础建立了该类矿床的地质-地球物理找矿模型(表2)。

表2 研究区磁铁矿床找矿模型表

根据上述建立的地质找矿模型，对取得的重磁异常进行了筛选，在全区共圈定由磁铁矿矿床引起的矿致异常14处，圈定4处铁矿为主找矿靶区。

4 结论

(1)铁矿床、高磁异常及正重力高异常在空间分布上有明显的相关性和同源性。位于北东向重力高异常带中的局部剩余重力高、磁力高异常可作为本区的直接找矿标志。

(2)研究区内地表大部分被新生界覆盖，根据重、磁异常成果能够大致快速的缩小圈定区内磁铁矿的找矿靶区。

(3)结合地质矿产资料，根据重、磁异常成果筛选评价矿致异常，可以有效地了解研究区内磁铁矿产资源的分布情况。

(4)由已知到未知的原则，利用重、磁异常特征及数据处理及反演等方法，可以快速的评价已知矿床深部及周边的矿产资源潜力，并指导深部地质工程。