甘肃白银厂铜多金属矿田重磁异常及构造特征

郭小刚，陈守余，李志晨，王钰文，王 秦，苟 瑞，郭东宝

(1.自然资源部黄河上游战略性矿产资源重点实验室，甘肃兰州 730000；2.甘肃省有色金属地质勘查局白银矿产勘查院，甘肃白银 730900；3.中国地质大学资源学院，湖北武汉 430074)

0 引言

甘肃白银厂铜多金属硫化物矿田是我国北祁连山火山岩赋矿块状硫化物矿床(VHMS)成矿带最为典型、且最为重要的一个矿田，是国内外著名的铜多金属矿产地。该矿田包含的7个VHMS型矿床在成因上主要受陆缘弧环境中火山机构及其同生断裂的控制(董凯，2018)，处于喷流成矿系统的不同位置(赵国斌等，2016)。白银矿田浅部区域火山主喷中心与次火山岩体以及深部岩浆房的分布均受近NS向和NEE向两组基底同生断裂控制且其对海水下渗、对流循环以及深部热卤水的上泵具有重要的地质作用(邬介人，1992；彭礼贵等，1998)。而火山机构及其同生次级断裂构造控制了成矿流体的运移、循环、排泄和成矿物质的富集、沉淀，因此多数矿体周边均存在火山机构，且距离较近。所以，火山机构、基底断裂和同生断裂构造是重要的成矿地质体。此外，在各个酸性火山岩喷发的亚旋回晚期形成的火山通道相的次石英角斑岩也进一步促进了成矿的富集(杜泽忠，2014)。但白银厂矿田内复杂的成矿作用、变质作用和普遍较强的蚀变程度，导致含矿火山岩系及其外围火山沉积变质岩地层时代关系、火山机构、断裂构造、岩性岩相层次划分等难以确定；这些关键基础地质问题制约着白银厂外围及深部的进一步找矿工作。不同内生金属矿床的形成往往依赖于其不同的地质条件，而磁异常及重力异常的变化特征能够对矿体位置、岩浆岩位置、火山机构的展布以及断裂构造等地质因素信息在平面上进行相对直观的反映(董英君等，2005；韩耀宗，2012；李飞等，2020；白德胜等，2021)，同时重磁异常通常还具有分布较广、深度较大的场源信息，解释者还能利用多种有效的重磁数据处理方法对异常进行不同角度的分析和研究。基于小波变换的重磁场梯度张量欧拉反褶积法具有不需要特定地质模型假设而只利用重磁异常就可以快速进行反演的巨大优势，可应用于复杂地质情况(史辉等，2005；习宇飞等，2008)。近年来，范美宁(2006)、李丽丽等(2014)、周文月(2019)等研究者进一步改进了欧拉反褶积的计算方法、计算效率，并强化了该方法的实用性，使欧拉反褶积法得到了更为迅速的发展。因此，笔者在野外地质调查的基础上，利用小波变换及欧拉反褶积方法对甘肃白银厂铜多金属矿田范围内大比例尺重力、磁法测量数据进行反演，为控矿构造研究提供丰富、翔实的地球物理资料，以指导矿田内进一步的找矿工作。

1 地质背景

甘肃白银厂铜多金属硫化物矿田地处北祁连加里东褶皱带东段中部火山岩带的石青硐-白银厂亚带(张洪培等，2003)，其南为中祁连地块，北为阿拉善地块；漫长的地质演化过程形成了区内复杂的构造变形式样(夏林圻等，2003；陈宣华等，2019)。其中，早奥陶世大洋板片随着古大洋的扩张，对其北侧的华北地块进行俯冲，造成消减板片之上的地幔楔部分熔融，形成矿田西部及石青硐地区的岛弧型火山岩，随着岛弧中后侧逐渐发生拉张进入到早期的岛弧裂谷阶段，形成了矿田东部的弧后盆地型火山岩，从岛弧裂谷环境向弧后盆地环境过渡是矿田内火山岩构造环境的主要特点(杜泽忠，2014；董凯，2018)。矿田面积约40 km2，主要出露早古生代晚期的一套双峰式火山岩，其岩性主要包括与火山喷发同质的次火山岩、正常沉积岩以及酸性火山岩类和基性火山岩类等(图1)。矿田边缘主要为中晚寒武纪中基性火山岩，而中部则以奥陶纪中酸性火山岩为主，局部发育有热水沉积成因的Fe-Mn硅质岩、碧玉岩条带和大理岩条带。总体呈现为凹陷带内的火山穹隆构造，NEE-SWW向为矿田内的主体构造方向，且地层倾角变化较大，倾向SW，平均走向为320°。区内断裂构造以NEE向F1为主，在平面上呈舒缓波状，为一高角度的逆冲平移断层，断层面倾向SSE，NE向存在的三条深大隐伏断裂应为同生断裂(前人依据1∶2.5万重力资料推断)，即东长沟南-小铁山断裂、折火-黑石山深断裂、房子沟-白银市深大断裂，这三条断裂对区内矿田的形成和演化均起到重要作用(彭礼贵等，1995)。NE和NEE向断裂控制的古火山口组成的东、西两侧的两个火山喷发中心控制了矿床的分布。

2 岩(矿)石物性特征

通过研究区内岩(矿)石重力参数可知(表1)：研究区非矿石标本的密度都在3.00 g/cm3以下，平均值变化范围为2.41～3.00 g/cm3；含铜黄铁矿石密度变化范围2.99～3.72 g/cm3，平均值3.34 g/cm3，略大于其他岩石密度；铅锌矿石密度在整个研究区内最大，平均值4.12 g/cm3，常见值范围3.56～4.77 g/cm3；细碧岩密度值也较高，常见值范围2.95～3.05 g/cm3，平均值3.00 g/cm3；含矿岩石石英角斑凝灰岩常见值范围2.58～2.78 g/cm3，平均值2.68 g/cm3；矿石与围岩密度差异明显。研究区内各类岩(矿)石磁性均较弱(表1)。其中，碳质千枚岩磁化率最高，一般为(47.81～1103.03)×10-6SI；辉绿岩、角斑凝灰岩、千枚岩、石英角斑岩、细碧玢岩凝灰岩的磁化率均值在(140.74～187.74)×10-6SI之间；次石英角斑岩、角斑岩、铅锌矿矿石、石英角斑凝灰岩、铁锰质千枚岩、细碧岩的磁化率均值在(77.38～116.42)×10-6SI之间；其余岩石的磁化率几何均值均较低。而剩磁高的岩石有石英角斑凝灰岩和石英角斑岩，均值大于40.83×10-3A/m；较高的岩石有辉绿岩、角斑凝灰岩、碳质千枚岩、细碧玢岩凝灰岩和细碧岩，几何均值介于(31.11～37.37)×10-3A/m之间；其余岩(矿石)的剩磁均较弱。区内已知的铜多金属矿和铅锌矿主要赋存于石英角斑凝灰岩中，而石英角斑凝灰岩与围岩有明显的磁性差异。

图1 甘肃白银厂铜多金属矿田构造地质简图(a，据邬介人，1992修改；b，据注释①修改)

表1 研究区岩(矿)石密度/磁性参数表

3 数据处理

重磁场属于叠加场，岩石圈中不同层次的场源信息均在其内得到了体现，即浅部场与深部场信号的叠加、局部场与区域场信号的叠加。想要直接从重磁异常信息中剔除大量干扰和无用信息而识别出有用信息是极其困难的，而数据处理通常是解决这个问题的关键且重要的途径。场源参数快速反演和边界识别是其最常用的两个处理手段(罗潇，2019；王鑫等，2020)，而能够同时利用梯度和位场数据自动估算场源位置的欧拉反褶积方法是一种较为常用的计算分析方法，其具有结果直观、易于实现和灵活性强的特点(罗潇，2019；周文月，2019)。它可以将张量数据和位场数据在欧拉齐次方程的基础上进行联合使用，共同探寻地下场源位置(Mushayandebvu,et al.,2001；马国庆等，2012)。其优势在于无需过多先验信息，就可给出异常体的中心位置或者圈定异常体边界，对于同源重磁场，其还具有联合处理解释能力，尽管只需要较少的地质先验信息，但仍然可独立完成自动解译(Nabighian and Hansen,2001;李银飞，2019)。

3.1 欧拉反褶积方法

三维欧拉反褶积方法是以欧拉齐次方程为基础，利用构造指数和磁异常、重力异常数据沿x、y、z三个方向的偏导数构建线性方程组，对构建的线性方程组求解并进一步计算求出异常源的水平位置及深度，以快速估计场源位置参数。该方法是由英国地球物理学家Reid et al.(1990)将传统欧拉褶积反演方法由二维网格推广到三维网格发展起来的，由此该方法的适用范围得到了极大的扩展，并在英国中南部位场资料处理和解释中得到实际应用和验证(王明等，2012)。利用位场及其对应三个方向的导数对场源的位置进行估计为常规欧拉反褶积方法的核心思路，其具体公式为(王鑫等，2020)：

(1)

式中，x、y、z为观测点，x0、y0、z0为场源点，其中N为构造指数,不同的地质体对应不同的值，B为背景场。从式(1)不难看出，要想求得场源位置，N至关重要，且其与场源的几何结构息息相关。针对重力场异常问题，在对前人大量研究总结的基础上对N的取值范围得出结论，通常可在0～2之间进行选择(鲁宝亮等，2009)。

3.2 梯度张量联合欧拉反褶积

地质体规模、形态和边界位置是重、磁异常数据处理的重要内容。重磁梯度数据对旋转噪声和空间取向不敏感，且梯度测量与背景的强场环境无关，具有较高的精度和信噪(Li et al.，2018)，且包含了更多的地质信息(Blakely,1995)，在对地质体的边界、形状识别、矿产勘探上有较好的应用效果(王清振等，2018)。位场张量是齐次数据可以利用欧拉反褶积法进行反演计算(Zhang et al.,2000；范美宁，2006)，经验证发现张量数据经欧拉反褶积处理后的结果与常规欧拉方程得出的结果相比，其具有分辨率高而噪声影响小的明显优势(马国庆等，2012)。Nara et al.(2006)提出磁偶极子单点定位算法，其核心基于欧拉反褶积，通过对磁场矢量和张量矩阵逆的计算来对磁性目标的位置进行估算；马国庆等(2021)提出基于梯度比值的多极值点联合的深度学习计算场源中心位置的方法，通过将各种地质体数据同时进行训练，即可得到场源的中心位置的深度以及构造指数，极大地促进和发展了重磁张量数据对于欧拉反褶积方法的应用。梯度张量的欧拉反褶积公式为：

其中Bx，By，Bz分别代表不同方向的区域场。

3.3 小波变换

位场分解的目的是从实测重磁异常中分离出区域异常和局部异常。小波变换是在基于短时傅立叶变换局部化思想基础上发展起来的，其利用基本小波函数对一组非平稳信号在不同尺度上进行伸缩和平移，以得到不同尺度因子下的小波系数(邰文星等，2019；张连伟等，2020)。由于其较强的自适应性在一定程度上提高了计算的可靠性，也从理论上降低了傅里叶变换的难度。此外，小波变换除了具有良好的去相关性、选基灵活性以及时频局部性外，还具有快速准确等诸多优点(周文月，2019)。杨建平(2010)对地磁观测数据采用了小波分析方法中的小波熵分析方法进行分析，取得了较好的成果；Zhang and Meng(2015)采用小波分析对航空重力梯度数据进行滤波处理，也得到了高分辨率张量数据。求导也是小波变换另一个极为重要的作用，Oruc and Selim(2011)对磁异常数据采用离散小波方法进行处理解释，推断解释了场源深度和基底底部构造；周文月(2019)对场源位置反演的欧拉反演方法进行了研究，发现将小波变换与欧拉反演方程联合使用能有效地对噪声进行抑制，可达到对边界特征和场源位置更好的反演效果。

3.4 基于小波变换的三维欧拉反褶积实现过程

(1)数据预处理。对重力场离散数据进行网格化，不可过度插值但网格间距要尽量小于场源可能的深度。(2)计算位场异常在x、y、z三个方向的导数。应用DWT技术将实测的重力或磁法数据gz进行处理，得到其细节信息。我们所需要的小波变换后的gyz、gxz，即为细节信息中的垂直细节信息和水平细节信息，利用小波分解技术对gz进行分层和重构以得到小波变换后的重力场gz，再对gz应用傅里叶变换则可求解出gzz(周文月，2019)。(3)对滑动窗口尺寸进行合理的选择。根据滑动体大小对窗口的大小进行选择，需要对整个异常范围进行覆盖，同时，应根据精度要求确定允许误差。(4)对构造指数N进行恰当的选择。通常对于构造指数，我们可以根据各类先验信息和部分技术手段进行获取，但对于实在无法获取的，则直接将其当作未知数进行处理。(5)对方程组进行求解。对线性超定方程组利用前面所确定的窗口尺寸和构造指数进行求解，从而得出场源位置参数和背景值。(6)对反演结果进行筛选。根据这些解的汇聚位置、深度调整参数，联合可靠的筛选技术挑选反演结果。(7)地质解释。得到重磁异常数据的二维平面图及其三维立体图小波欧拉反演结果，并结合地质认识解译地质现象。

4 重磁场特征

4.1 重力场分布特征

研究区内布格重力异常场展布较规律，整体呈现出东部低、西部高的特征(图2a、b)。大致以四方山矿床为界，研究区东部场幅值变化为(10.1～13.4)×10-6m/s2，西部场幅值变化为(12.8～17.4)×10-6m/s2。折火矿床东侧及研究区西南部重力场最高，呈棱块状。拉牌沟北东部重力场值明显减弱，为低缓正重力场中叠加弱的高、低重力异常；而小铁山矿以东至小铁山三采场重力场值明显减弱，显示出低重力异常场叠加低缓的弱重力异常。经位场分离后，研究区剩余重力异常场总体呈现出正负相间的特征(图2c)。中部正、负异常呈分散状分布，剩余布格重力正异常形态呈网格状、串珠状分布，负异常则呈条带状、串珠状相间分布。异常走向大致为NW向及NEE向，揭示出研究区内明显的NEE及NW向构造格架，多组NEE向和NW向构造雁形排列，造成区内棱块状重力异常分布特征。

图2 重磁异常场等值线图

4.2 磁场分布特征

依据磁场规模、磁场强度、异常形态、异常轴(走)向等将研究区内的磁场划分为4个磁场区(图2d、e)。(1)高石台脑-新窑湾沟地区为大面积平缓升高的正磁场，磁场强度一般在20～60 nT，异常形态多为宽缓的带状；(2)山水沟-拉牌沟北地区为平静的正磁场，磁场强度一般在0～20 nT，异常形态多为透镜体状；(3)折火-小铁山地区为正负变化的磁场区，主要特征为平缓的负磁场背景上叠加一系列起伏变化的正、负磁异常，局部异常特别发育，多呈条带状或孤立的团块状，磁场强度变化较大，异常走向多呈北东东向；(4)瞧马沟地区为急剧升高的正磁异常场，磁场强度一般在120～300 nT，个别异常峰值可达900 nT，区内局部异常发育，异常形态多为透镜体状。正负相间的剩磁异常分布区及其分布特征大致反映了白银厂奥陶纪火山穹窿构造及NEE向、NE向、NW向的同生断裂构造格架(图2f)。

5 异常推断解释

5.1 岩性分布情况

重力异常是地质集合体物质组成和相对密度等特征的综合反映。一般情况下在岩浆岩分布地区重力高反映的是该区域存在着相对富集的铁镁质成分，重力低反映的是该区域存在着相对富集的硅铝质成分，硅铝质与铁镁质成分相对有序的混合区通常为中间变化区域。而岩浆岩的磁性由受地磁场磁化的感磁与岩浆岩成岩时获得的热剩磁构成，由于多期次的火山热液活动，火山岩地区的磁场表现为杂乱、幅值较大、正负相间、呈紧密锯齿状磁异常的特征。通常岩浆岩的磁性强度与铁镁质的成分含量成正比，所以基性岩浆岩表现为强磁性，而中酸性岩磁性较弱。因此，岩浆岩特有的岩石重、磁性特征为应用重、磁力资料研究区内火山岩岩性、岩相分布特征奠定了基础(刘永胜，2014)。

通过将研究区内的磁异常及布格重力异常数据进行二维小波多尺度分解，从三阶磁异常逼近结果可以看出(图3a)：北东部的中高异常场与寒武系中统黑刺沟组中基性火山熔岩、同质凝灰岩分布区相对应；中部为平静的低缓磁异常区，局部叠加椭圆状、不规则状正、负异常，大致与奥陶系中统白银厂群中酸性火山岩的分布范围相一致；南西部的高磁场区与寒武系中统黑刺沟组基性火山熔岩及局部侵入的基性辉绿岩分布范围相一致。中部平静的低缓磁异常区与南西部高磁场区的梯度变化非常大，说明其分别反映的奥陶系中统中酸性火山岩与寒武系中统黑刺沟组基性火山岩、基性侵入岩接触面产状较陡。不同层次的磁异常细节结果反映出引起磁异常的地质体从深部到浅部具有分枝现象，其中三阶逼近异常和细节异常能基本完整地反映研究区内的火山岩岩性、岩相分布特征(图3b)：研究区西南部中低正磁场叠加缓慢升高的正磁异常反应了寒武系中统黑刺沟组内的细碧岩、细碧凝灰岩、凝灰质千枚岩(β+Mp)的分布范围；而高的正磁异常反应了黑刺沟组内的细碧岩(β)、细碧玢岩(φ)的分布范围；中东部及南东部低缓的正磁场反应了寒武系上统香毛山组沉积岩(Ms)及奥陶系中统白银岩群中性火山岩(α)的分布范围；中部低缓的负磁场叠加急剧升高的正磁异常和急剧降低的负磁异常反映了大面积分布的铜多金属矿含矿母岩酸性火山岩(π、Mpπ)，急剧升高或降低的磁异常通常反映了酸性火山熔岩的分布范围，代表了火山喷溢相，其周围呈环状分布的低缓磁异常梯度带反映了酸性凝灰岩的分布特征，代表了火山喷发相。

图3 重磁场异常数据二维小波分解图

研究区不同尺度的布格重力异常逼近结果反映出区域布格重力场整体上具有东低西高的特征(图3c)；显示出研究区内东、西部具有不同密度的基底，其西部整体较高的重力场可能代表了基底为铁镁质成分含量较多的岩石组合或存在规模较大的基性隐伏侵入体；东部较低的重力场可能反映了硅铝质成分含量较多的基底。重力三阶细节异常图反映出在一定深度上研究区内整体表现为低缓的负布格重力场(图3d)，其上叠加的低缓正重力异常大致上反映了不同性质的相对密度较大的火山熔岩和各类侵入体。区域重力场和磁场特征均显示区内中酸性火山岩建造构造为一个在中上寒武世火山岩建造构造基础上形成的继承性的火山穹窿构造，这一地球物理证据为白银厂地区火山喷发旋回的划分和时代的厘定提供了基础资料。

5.2 断裂构造分布特征

区内火山机构通常发育于两组断裂的交汇处、大断裂或深大断裂处，这些规模较大的断裂构造为火山喷溢或岩浆侵出提供了通道和空间；同时火山喷发活动派生的次级放射状、环状断裂构造也为含矿热液的循环、迁移和成矿物质的交代富集、沉淀提供了有利的场所。断裂构造常常使其两侧的地质体产生空间错位或因后期岩浆侵入、交代蚀变而形成物性差异，在重磁异常图上常表现为急剧变化的梯度带、不同类型重磁异常的分界、沿一定走向呈串珠状出现的局部重磁异常分布带、重磁异常轴线的错动或重磁异常等值线同形扭曲等(张春灌等，2021)。

研究区主要发育NW向、NE向、近NS向、NEE向等4组断裂，基于重磁梯度张量数据利用欧拉齐次方程反演后其延深可达2000 m以下(图4)。其中，NEE向断裂主要为F1、F2，断裂带规模较大、延伸距离较长；F1位于研究区中部的折火-拉牌沟地区，分布稳定，基本未受其它方向断裂构造的切割，推测其为基底断裂；F2位于F1南部的牌楼沟-铜厂沟地区，局部受近南北向断裂切割发生错断，推断其为F1基底断裂派生的次级断裂。综合断裂的地质特征、平面特征、重磁场特征以及其对研究区成矿的控制作用进行考虑，推测NEE向断裂F1、F2是主要的岩浆通道，控制着区内火山岩岩性、岩相的分布特征。近NS向断裂主要为F3、F4、F5、F6、F7，规模相对较大且延深稳定，主要受F1、F2断裂切割、错断，断裂带长3.9～5.1 km，形成时间稍晚于NEE向断裂，其与NEE向断裂F1、F2共同形成研究区棋盘网格状的构造分布特征，这两组断裂为研究区内主要的控岩、控矿断裂。其余NW向、NE向、NNE向小断裂均属派生的次级断裂或同生断裂，在局部地区呈放射状、环状分布，其为含矿热液的迁移和成矿物质的交代、富集、沉淀提供了有利的空间，控制着矿体的形态和规模。

图4 研究区重磁异常数据构造反演结果Fig.4 Structural inversion results of gravity and magnetic anomaly data in the study area

5.3 火山机构

识别火山机构及其各类次级火山构造，对于研究区内找矿有着重要的现实意义。一般情况下受火山热液交代作用影响近地表的火山口常表现为中间低、四周高的典型的磁场分布特征(刘永胜，2014)。但是，由于绝大部分火山口常分布于两组断裂的交汇处、大断裂或深大断裂处，即易于岩浆侵出或火山喷溢的部位，其周围通常为侵入岩、次火山岩发育地段，火山喷发口附近的岩石通常具有较高的剩磁，由此造成火山口周围往往易形成呈一定规律分布的圆形或似圆形正负伴生的局部异常现象(高维等，2016)。大规模的火山熔岩喷涌会在火山活动时形成熔岩台地和火山锥，造成火山下的岩浆房出现相应的质量亏空现象，所以规模较大的火山口会引起等轴状局部负布格重力异常(兰学毅等，2012)。基于以上火山岩地区重磁场异常场的分布特征，可以较为准确地识别和圈定出研究区内火山机构的分布范围和特征。

以彭礼贵等(1995、1998)依据火山岩相厘定的东西部两个古火山喷发中心、中心喷发口为基础，通过梳理已知古火山喷发中心和古火山喷发口的地球物理异常场特征，可建立起古火山口厘定的地球物理标志。矿田中部磁异常表现为嵌套式环状、似环状的磁场特征，布格重力异常呈现环状、似环状，或圆形、似圆形的局部重力低异常或重力高异常。大致以近南北向房子沟深大断裂(F5)为界，矿田西部折火地区的布格重力异常表现为规模较大的环状、似环状、似圆形的局部负异常(图2c)，剩余负布格重力异常中心强度一般为(-0.6～-1.4)×10-6m/s2；分布在火山穹窿构造西部的火山口周围常形成强度较大，且具有一定分布规律的圆形或似圆形的正负伴生的局部磁异常(图2e)，剩余正磁异常中心强度一般为30～136 nT，负磁异常中心强度一般为-36～-150 nT(图2f)；而其东部的火山口表现为负异常周围被环形升高的串珠状正磁异常包围，负异常中心强度值为-30～-337 nT(图2f)；布格重力异常则变现为规模较小的等轴状局部负异常，剩余负布格重力异常中心强度一般为-0.1～-0.7×10-6m/s2(图2c)。据此推测可知研究区中部大范围的嵌套式环状、似环状的磁场特征与大范围、高幅值、边界梯级带更清晰的的负布格重力异常区带大致反映了研究区奥陶系中统白银厂群火山穹窿构造的分布范围；不同的重磁场特征反映穹窿构造东西部的火山喷发具有不同的基底、源区和喷发方式，可划分为两个大的喷发中心；分布在喷发中心内古火山喷口的展布明显受断裂构造控制，一般分布在深大断裂、大断裂或两组断裂的交汇处(图4)。东部的喷发中心位于折火地区，受NEE向F1、F2及近NS向F3、F4深大断裂控制，大量产出的火山喷口相的石英角斑质集块岩、角砾岩以及次火山相的石英钠长斑岩及庙庙山火山通道都是火山机构存在的重要标志；西部的喷发中心位于小铁山地区及其北西部的东长沟、西沟到宋家趟南部等地区，受NEE向F1、F2及近NS向F5、F6、F7深大断裂控制，也大量产出火山喷口相的含酸性集块、角砾石英角斑凝灰岩。

5.4 重磁异常与矿床的关系

重磁异常可以间接指示找矿。白银厂铜多金属矿田内主要赋矿岩性石英角斑岩系与中基性火山岩以不整面接触，为一继承性的火山穹窿构造。在基性火山岩上形成重、磁高背景场，而含矿酸性火山岩、次火山岩则表现为低背景上的高值场(图3b、d)；其中，折腰山矿床的矿体分布于-0.2～3.8×10-6m/s2的剩余布格重力异常梯度带上、火焰山矿床的矿体分布于-0.2～0.8×10-6m/s2的剩余布格重力异常梯度带上、小铁山矿床的矿体分布于-0.2～-0.1×10-6m/s2的剩余布格重力异常梯度带上、四方山矿床的矿体分布于-0.2～0.05×10-6m/s2的剩余布格重力异常梯度带上，而铜厂沟矿床的矿体分布于-0.2～-0.1×10-6m/s2的剩余布格重力异常梯度带上(图2c)；折腰山矿床的矿体分布于-10～4×10-6m/s2的剩余磁异常梯度带上、火焰山矿床的矿体分布于-20～44×10-6m/s2的剩余磁异常梯度带上、小铁山矿床的矿体分布于-14～12×10-6m/s2的剩余磁异常梯度带上、四方山矿床的矿体分布于-40～10×10-6m/s2的剩余磁异常梯度带上，而铜厂沟矿床的矿体分布于0～12×10-6m/s2的剩余磁异常梯度带上。整体来看，各矿区及成矿有利地段均处于研究区中部低缓磁异常场内正负磁异常变化的梯度带内(图2f)。

6 结论

本文通过对白银厂铜多金属矿田内的重磁异常数据进行位场分离、小波分析及基于张量数据的三维欧拉反褶积自动确定地质体位置和埋藏深度的定量反演计算，分析和讨论了区内重磁异常与岩性岩相分布、断裂构造、火山机构及与矿床的关系，得到以下几点结论：

(1)研究区内重磁异常场分布具有明显的分区性，剩余重磁异常分布范围和分布特征大致反映了白银厂奥陶纪继承性的火山穹窿构造及NEE向、NE向、NW向的断裂构造格架。

(2)基于二维小波多尺度分解的重磁异常较好地识别了区内火山岩的岩性岩相和分布特征，不同层次的重磁力细节异常图在一定程度上反映出引起重磁异常的地质异常体具有一定的延深且分布稳定，而且这些地质异常体具有向深部复合的趋势。

(3)通过二维小波断裂分析发现研究区主要发育NW向、NE向、近NS向、NEE向等4组断裂。其中，规模较大的断裂有NEE向F1、F2及近NS向F3、F4、F5、F6、F7；NEE向F1、F2断裂是主要的岩浆通道，控制着区内火山岩岩性、岩相的分布特征，近NS向断裂F3、F4、F5、F6、F7形成时间稍晚于NEE向断裂，其与NEE向断裂F1、F2共同形成研究区棋盘网格状的构造分布特征，这两组断裂为研究区内主要的控岩、控矿断裂。

(4)研究区东西部的火山口具有不同的重磁异常特征，说明东西部的火山喷发具有不同的基底、源区和喷发方式，可划分为两个大的喷发中心，火山机构的分布明显受断裂构造控制，火山口分布在深大断裂、大断裂或两组断裂的交汇处。

(5)矿田内各矿床及成矿有利地段均处于研究区中部低缓重磁异常场内正负磁异常变化的梯度带内。

致谢：甘肃省有色金属地质勘查局周俊烈教授级高级工程师、周宏高级工程师和甘肃省有色金属地质勘查局白银矿产勘查院方春家教授级高级工程师在研究工作中给予帮助和指导，在此一并致以衷心的谢意。

[注 释]

① 甘肃有色地勘局白银矿产勘查院. 2021.甘肃省白银市白银矿田深部及外围铜多金属矿找矿预测工作总结[R].