磁法测量在甲基卡地区找矿中的应用

杨荣，范俊波，黄韬，袁蔺平，左焕成



磁法测量在甲基卡地区找矿中的应用

杨荣1，范俊波2，黄韬2，袁蔺平3，左焕成4

（1.四川省地质调查院，成都 610081；2.成都理工大学，成都 610081； 3.四川省矿产勘查公司，成都 610081；4.四川冶金地质勘查院，成都 610081）

通过对四川省康定县甲基卡地区内开展的磁法测量，系统分析该区域磁法测量数据特征；依据甲基卡地区地层和岩浆岩等地质特征，圈定磁异常点带，并进行磁异常点带解释，为开展系统矿产检查，为寻找新的找矿靶区和矿产地提供依据。

磁法；酸性岩体；片岩；甲基卡

甲基卡地区隶属于四川省甘孜州辖区，位于康定、雅江及道孚三县交界处。大地构造位置位于松潘—甘孜造山带中部，区内成矿条优越件，成矿潜力巨大。

区内构造以岩浆底劈穹窿的隆伸与滑脱为主，在甲基卡穹窿顶部以横向构造置换为主，周缘发育[5]。区内主要出露印支期岩浆岩，并伴有大量花岗伟晶岩脉，热接触变质分带明显。出露地层为上三叠统侏倭组和新都桥组，由十字红柱黑云石英片岩、红柱黑云石英片岩、变粒岩等构成的动热递进变质带。

中国航遥中心于二十世纪七十年代在川西地区开展了小比例尺的航空磁测量工作，获取了甲基卡地区第一份磁测资料（此数据为四川省潜力评价项目所用航磁数据的一部分）。航磁成果有效地圈定了川西地区区域性的岩体和构造分布特征。2014～2016年，“四川三稀资源综合研究与重点评价”及“四川省康定县甲基卡海子北锂矿普查”项目，先后开展了1∶2.5万地面高精度磁测50.0km2、1∶5 000地面高精度磁测17.03km2。

1 区域航磁特征

据四川省境内己开展完成的1∶100万～1∶50万航磁测量成果，小比例尺航磁异常主要解释的对象是规模较大的地质体和地质构造。

花岗伟晶岩型稀有金属矿床需要花岗岩体提供岩浆来源。成规模的低密度弱磁性的花岗岩基体会引起较大范围的低磁异常，因此在1∶100万～1∶50万航磁磁异常图上，根据低磁异常圈闭来推断花岗岩（隐伏）穹隆体的延伸范围，是伟晶岩型稀有金属成矿远景区的圈定依据之一。

在甲基卡区域航磁△t化极等值线图（图1）上，航磁异常分带明显，总体上低异常区、过渡带区、高异常区呈南北向带状展布，西高东低。低异常指示了具有较厚的低密度的花岗岩分布；高异常指示了花岗岩埋深较深，具有较厚的围岩；而甲基卡、容须卡、长征、瓦多、木绒等地的穹窿变质体均位于异常的梯度带上，且大致与穹窿变质体出露的部位重合，具有成群分布的特点。推测下面可能存在有大型的隐伏花岗岩基或热流体。

图1 甲基卡区域航磁△t化极等值线图

1.低磁异常分布区；2.过渡带分布区；3.高磁异常分布区

根据异常带的分布，工作区在区域上主要分为3个物性区。以甲基卡-容须卡-长征这一近南北向区域为一个区域（区域2），Δt分布在-5.377～50.766nT之间；区域2东侧的区域1以南北向低异常带为主，Δt分布在-77.895～-50.766；区域2西侧则以高异常为主,Δt分布在-18.974～-5.377nT之间。区内主要的含矿伟晶岩脉均分布于区域2中。

区域2中，在容须卡和甲基卡之间分布1相对高磁异常（Δt分布-12.731～-3.483nT）,而容须卡和甲基卡则分布于此异常的南北两侧梯度带上。在甲基卡、容须卡北西部的长征地区，则分布于一椭圆形低异常边缘（Δt分布-36.247～-26.003nT）。长征、容须卡和甲基卡分布位置在地质上与穹窿变质体出露位置吻合。在航磁△t化极等值线图上分布于异常梯度带上。推断长征、容须卡和甲基卡具有相同的穹窿成控矿构造，而在航磁△t上的这种分布特征，正是这种穹窿成控矿构造的的反映。由此可见，航磁成果能够对甲基卡地区区域成矿区带进行识别和有效划分。

甲基卡岩石磁参数测试统计表

岩性κ（10-5×SI）Ir(10-3A/m) 最小值最大值平均值最小值最大值平均值 花岗岩25.50101.2871.081.4955.1820.29 伟晶岩39.98100.2361.721.92136.3512.46 片岩26.59201.8572.861.43156.1128.54 变砂岩24.14201.8376.203.694319.97225.22

2 甲基卡地区岩石磁性特征

2.1 甲基卡地区主要岩石的磁性特征

甲基卡地区岩性较单一。据收集的物性标本成果可知（见表），磁化率方面，花岗岩、伟晶岩、片岩和变砂岩磁化率均值相差小。最小的为伟晶岩，其均值为61.72κ；最大的为变砂岩，其均值为76.20κ。从变化幅度来看，花岗岩变化幅度在26.59～201.85κ，伟晶岩变化幅度在39.98～100.23κ，片岩变化幅度在25.50～101.28κ，变砂岩变化幅度在24.14～201.83κ。花岗岩和伟晶岩变化幅度较一致，而片岩与变砂岩变化幅度较一致。片岩与变砂岩变化幅度比花岗岩和伟晶岩变化幅度大。

图2 工作区变砂岩薄片中磁铁矿

1、云母；2、磁铁矿；3、长英质矿物

剩余磁化强度方面，花岗岩、伟晶岩和片岩的平均剩余磁化强度基本一致，变砂岩最大。花岗岩为20.29Ir，伟晶岩为12.46Ir，片岩为28.54，变砂岩为225.22；变化幅度方面，花岗岩为1.49～55.18 Ir，伟晶岩为1.92～136.35 Ir，片岩为1.43～156.11 Ir，变砂岩为3.69～4 319.97，花岗岩和伟晶岩基本一致，片岩略高于二者，变砂岩最大。

可见区域内四种主要的岩石在平均磁化率上，从小到大依次为：伟晶岩、花岗岩、片岩、变砂岩，其中前三者相差较小，变砂岩最大；在平均剩余磁化强度差上；从小到大依次为：伟晶岩、花岗岩、片岩、变砂岩，其次序与磁化率一样。

片岩剩余磁化强度较花岗岩、伟晶岩强，变砂岩的剩余磁化强度是最强。片岩、变砂岩剩余磁化强度强于花岗岩伟晶岩，从岩石薄片成果（图2）来看，变砂岩薄片中含较多的磁铁矿，从地质方面说明了变砂岩磁性强的原因。

综上所述，甲基卡地区为弱磁性地区，其磁性特征为低磁化率，低剩余磁化强度。但由于同类岩体和岩层还存在磁性差异，低磁异常应主要由伟晶岩、花岗岩引起；正常场或相对高异常应是由片岩引起（片岩广泛分布）；高磁异常则主要由变砂岩引起。故当其达到一定规模时，产生的总场仍会形成较大差异，此为在此弱磁性地区开展磁法工作提供了物性支撑。

2.2 甲基卡热穹窿的解译

2015年在甲基卡地区开展了1∶25 000地面高精度磁测工作。利用其数据进行的磁源重力计算（等同于低通滤波，抑制地表高频信号，突出低频的背景信号）。其成果与布格重力成果相似度高。整体均为中间低，四周高，清晰的反应了甲基卡花岗岩穹窿构造特征（图3）。

图3 布格重力异常与磁源重力异常对比图

磁源重力成果与布格重力相比，虽然整体相似度很高，但局部还是存在差异，主要表现在：

1）磁源重力图B区域显示，工作区东部，存在一个未封闭的低阻异常，形态与甲基卡穹窿相似，规模较小。推断此处可能存在一个规模较小，埋深较浅的穹窿。而在布格重力图上，此局部低异常未表现出来。

图4 地磁化极等值线图（2014年）

1、马颈子花岗岩；2、伟晶岩脉

2）在磁源重力图A1区域，分布一局部高异常，而在布格重力图上，此区域为梯度带，局部异常未表现出来。地质上，此处分布一北北东向的三叠系砂岩体。在磁源重力图A2区域，出露的马颈子花岗岩马颈子西部，磁源重力出现了一串北东东向的串珠状局部高异常，地质上此处异常与地表出露三叠系地层分布一致，而在布格重力图上则未表现出局部高异常的分布。因此，可推断磁测成果反应的精度要高于重力成果。

由上可知，磁源重力与布格重力整体相似度高，表明地面高精度磁测效果好，也显示了引起低磁异常的源和引起低重异常的源是一致的，即低磁低重异常均是由花岗岩伟晶岩等酸性岩体引起，而高异常区为围岩引起（主要为三叠系地层）。局部差异的存在表明磁源重力较布格重力显示的细节更多一些。重磁测量均是体积测量法，重力反应的地质体规模更大更深，而地磁反应的地质体则相对重力要小、浅一些，分辨率较重力测量高，因此，磁源重力成果呈现出了更多细节。

2.3稀有金属成矿靶区的识别

地磁化极主要是为了消除了斜磁化的影响，使规模较小、正负伴生的磁异常归并为一个正异常, 并且正异常中心都不同程度地向北移。不仅为磁场分区、断裂划分和岩体圈定提供了重要依据, 同时也为其他几种数据转换处理奠定了基础。从甲基卡1∶25 000地面高精度磁测数据化极等值线图的分布特征来看（图4），整体以低异常为主，零星分布带状（南北向、北东向为主）、面状的高异常。与地质对比，南部低异常区与马颈子花岗岩出露情况对应较好，推断低异常是由花岗岩等酸性岩体引起。马颈子花岗岩北部偏东区域也成大面积低异常，地质上此处为第四系覆盖区，推断在此处分布有隐伏的花岗岩，为马颈子花岗岩往北向深部延伸的部分。

对比伟晶岩脉，其分布位置多在高低异常之间的梯度带上，图中A1和A2区域较典型。据工作区地质上的成矿认识，在成矿阶段，由于岩浆热液作用，会导致接触带的三叠系地层的岩体磁性减弱或退磁，导致产生局部低磁异常，因此，梯度带是受岩浆热液活动影响的主要区域，即成矿的主要区域。伟晶岩脉主体分布在梯度带上这种特征与上述成矿认识一致。也指明了找矿的重点区域应在花岗岩穹窿边缘和穹窿内的三叠系残留顶盖边缘（三叠系岩体与酸性岩体接触部位）。

2.4 第四系覆盖区三叠系砂岩分布的解译

据地磁化极等值线图（2016年1∶5 000地面高精度磁测成果），工作区地磁场总体呈现北高南低的特征。整体以低中异常为主，局部见高异常。高异常分布以北东向和东西向为主。

与地质对比，三叠系砂岩分布（图5中1所示范围）均在高磁异常区。其分布较零碎，不成带。主要原因是由于工作区内83%被第四系覆盖，地质填图只能根据出露的岩体进行，而大部分隐伏岩体未被发现。因此，地质上三叠系岩体分布零散。

图5 地磁化极等值线图（2016年成果）

1.三叠系片岩、变砂岩分布2.磁法推断三叠系片砂岩分布

结合物性资料，可推断高磁异常是由三叠系砂岩引起。因此，根据高磁异常可识别和圈定隐伏的三叠系砂岩分布。图4中根据高磁异常圈定出的三叠系砂岩分布范围（图5中2所示范围）可知，区内北部主要为三叠系砂岩分布区，并往南延伸，将地质上零碎的三叠系系砂岩分布区连接成片。因此，磁法成果很好的补充了地质填图在隐伏区的局限，加强并延伸了地质上的认识。

3 结论

1）小比例尺的航磁测量，对川西地区区域性分布的岩体、地层和构造进行快速有效的识别，圈定出区域成矿带，为下一步的勘探工作部署提供依据。

2）物性资料表明，以甲基卡为代表的川西地区，以花岗岩、伟晶岩等酸性岩体分布为主的地区表现为低磁异常，以三叠系地层（主要为砂岩）分布为主的地区表现为高磁异常。通过开展中大比例尺地磁测量，能够对工作区的成控矿构造、成规模的酸性岩体和三叠系砂岩体进行有效的识别和划分。磁法成果结合地质，可以辅助地质填图，加强在隐伏区内地质上的认识，延伸地质上的认识。甲基卡区域成矿的认识认为成矿区域主要分布于重磁梯度带上，因此，通过磁法成果，可对有利成矿带进行初步划分和圈定，为下一步勘探工作部署提供依据。

3）随着磁法仪器测量精度的提高（0.1nT 左右），计算机解释技术的发展，在弱磁性地区开展磁法测量，一样能取得好的效果。大大提高了其在地质勘探中的应用，拓宽了磁法勘查的应用领域。

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The Application of Magnetic Survey to the Prospecting in the Jiajika Region

YANG Rong1FAN Jun-bo2HUANG Tao2YUAN Lin-ping3ZUO Huan-cheng4

(1-Sichuan Institute of Geological Survey, Chengdu 610081; 2-College of Earth Science, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059; 3-Sichuan Mineral Exploration Company, Chengdu 610081; 4-Sichuan Institute of Metallurgical Geological Exploration, Chengdu 610081)

The some magnetic anomalies are delineated in the Jiajika area, Kangding, Sichuan by magnetic survey. Some prospecting targets are defined based on the magnetic anomalies in combination with stratigraphy and the distribution of igneous intrusions in the Jiajika area.

magnetic survey; acid intrusion; schist; Jiajika region;

2017-05-12

“锂能源金属矿产基地深部探测技术示范”（编码：2017YFC0602700）；“川西甲基卡大型锂矿资源基地综合调查评价（中国地质科学矿产资源研究所）”（编码：DD20160055）；“四川省康定县甲基卡海子北锂矿普查”项目（川国土资函107）；“稀有稀土战略资源评价与利用四川省重点实验室”

杨荣(1975-)，男，四川郫县人，硕士，高级工程师，主要从事应用地球物理、地球化学及信息方面的工作

P631.2

A

1006-0995（2017）04-0692-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.04.038