高精度磁法在阿图什市萨色布拉克锌多金属矿化分布中应用

邢春辉 张雅芳 王威 杜晓飞

（①新疆维吾尔自治区人民政府国家305项目办公室 乌鲁木齐 830000 ②新疆自然资源与生态环境研究中心 乌鲁木齐 830000 ③新疆地质矿产科技开发公司 乌鲁木齐 830000）

1 引言

塔里木板块北缘活动带南天山晚古生代陆缘盆地，成工作区划属南天山Au、Pb、Zn、Cu、Sn、Sb、Al、Hg、稀有、稀土金属、宝石成矿带的一部分。区域上以内生的有色金属铜、铅、锌远景最大，其次为稀有金属（钼、锡）及稀土（钇、镱、铈、镧）矿产；成矿最有利的地区为碱性花岗岩体的外接触带及过渡型二叠系地层分布区；矿床成因类型主要为接触变质的矽卡岩型，其他有受断裂控制的高-中温热液脉状型；区域内地质、构造特征和成矿地质背景条件研究程度低，对已知矿床、矿点、矿化点的成因类型及控矿因素的研究，应当应用新的成矿理论加以重新认识。在全面收集和研究萨色布拉克地区及外围地质矿产、物探、化探、遥感和科研资料的基础上，以新的成矿理论为指导，采用新技术、新方法，对萨色布拉克地区及外围开展矿产调查评价，利用1:1万高精度磁法测量方法，大致了解花岗岩的形态及分布范围，初步查明花岗岩与地层接触带矿化分布范围及深部变化特征，了解控矿断裂形态、走向及规模，为进一步评价工作提供物探依据。

2 区域地质特征

区域地层由基底与盖层组成。基底由一套中-深变质岩组成，岩性为绿片岩、蓝闪石片岩夹石英岩和磁铁矿薄层，在工作区附近并无出露；盖层由早古生代和晚古生代地层组成，从寒武系至二叠系出露基本齐全，厚度不大，层位稳定，属浅海陆棚相沉积。由老至新主要有下奥陶统丘里塔格群（O1ql）、中奥陶统萨尔干群（O2sr）、志留系为柯坪塔格群（Skp）、泥盆系沙拉依姆群、坦盖塔尔组、上石炭统康克林群、下石炭统巴什索贡组和中石炭统别根他乌组、下二叠统别良金群（P1bl、上二叠统库铁热克群（P2kt）。

区内岩浆岩不发育，仅见面积较小的碱性花岗岩，构造未见明显断裂，仅沿地层走向可见波状扭曲变形。区内地层普遍遭受了较强的热接触变质作用、接触交代变质作用，局部可能还叠加有动力变质作用。区内围岩蚀变主要表现为：矽卡岩化、角岩化、方解石化、磁铁矿化、褐铁矿化、透闪石化及少量孔雀石化、绿泥石化绿帘石化。各种矿化在矿化带两侧较为明显。

3 方法选择

针对区内第四系覆盖较大，综合重力、磁法、电法等方法实验的基础上，选择较为本地区适用的高精度磁法测量方法组合对萨色布拉克开展工作。磁法工作使用GSM-19W连续测量质子磁力仪，使探头间距离保持在20m以上，使用仪器同时作秒级同步日变观测，每20秒读取一次读数，取100个左右的观测值来计算每台仪器的噪声均方根的值S，要求每台投入使用的仪器其噪声误差小于2.0nT。对参与磁法工作的3台磁力仪进行了系统的性能测定，主要包括主机一致性、探头一致性、噪声水平和性能一致性校验等。各项结果均优于设计和规范要求，说明此次磁法工作结果可靠。

图1 区域地质图

本次在工作区地球物理磁法测量总体为了体现测量结果的可靠，设计为1:1万高精度测量，线距为100m，点距20m，手持GPS必须经过工区的已知点校准过才能使用，工作过程中，观测人员严格执行“去磁”要求，遇到磁性干扰要避开。

4 地球物理特征

萨色布拉克在阿图什市哈拉峻乡附近，离边境线较近。并不能完整的看到航磁在工区内的显示，但是能推断出工区以大面积分布的正磁异常为特征，正异常强度一般为O～150 nT，最高250 nT，主要反映了二叠纪和石炭纪花岗岩、正常砂岩、硅质岩的磁场特征；局部有较弱的负磁异常，负异常强度一般为-50～-250 nT，最高达-390 nT，主要由古近系泥岩、砂岩，及第四系砂砾岩组成。石榴石矽卡岩（SK）是工作区的含矿层位,萨色布拉克锌矿床就产于石榴石矽卡岩（SK）中，矿床成因类型为产于矽卡岩化细碎屑岩中的矽卡岩型矿床。

矽卡岩具有一定的磁性特征，磁化率常见值K=332×10-64πSI,变化范围K=（145～774）×10-64πSI。剩磁Jr=86×10-3A/M，Jr变化范围Jr=（63～164）×10-3A/M，区内实测表现并不明显。砂砾岩、泥岩、粉砂岩等岩体磁性较微弱和较弱，因此一般表现为低负平稳或低负波动磁场特征。矽卡岩具有中电阻率、高极化率的特征，工作区内高磁、中电阻、高极化异常为主要矿致异常。物性见表1、表2。

5 地球物理异常特征

通过磁法高精度测量工作，根据磁场分布特征，将铁可热克乔克区磁异常值-67～81nT位于东北部反映了二叠系平顶山组灰黑色硅质岩；彻依布拉克区位于工作区南部，磁异常值30～110nT，反映了二叠纪的灰岩、硅质岩。萨克布拉克区属于古近系、第四系的泥岩和砂岩。

从化极前后对比可以得出整个工区整体变化不大。整体呈东北高，西南低的，从等值线磁场变化规律，根据变化特征划分为3个区C-I、C-II、C-III，其中C-I为负磁异常区，C-II为过渡场区，C-III为正磁异常区。从3个区磁场等值线变化处相对密集可以大致反映出不同岩石磁性变化特征。C-I区位于工区的东北处，整体处于负磁区。△T值在-67nT～30nT之间；总体磁场变化不大，其中包括2处正磁异常。C-II位于工区中部，负磁正磁都有，△T值在-10nT～14nT之间；总体磁场变化不大，层次较为分明。C-III位于工区的西南角，整体为正磁异常区,呈阶梯状，层次较为分明，△T值在22nT～81nT，总体磁场变化不大。结合地质图来看，从ΔT等值线图可以看出，1区位于工作区东北部，对应的地质特征为二叠系巴立克立克组灰色砂岩、硅质岩，由物性标本磁性参数可知砂岩的磁性要略强于硅质岩；2区位于工作区中部，对应的地质体主要是二叠系巴立克立克组砂岩，3区位于工作区西南部，对应的地质体主要是二叠系巴立克立克组砂岩，总体上三者磁场强度相差不大。

表1 新疆阿图什市萨色布拉克锌矿地区岩（矿）石电性参数表

表2 新疆阿图什市萨色布拉克锌矿普-详查地区岩（矿）石磁化率参数表

6 结论

图2 萨色布拉克化极后剩磁异常（a）及化极后断层推断平面图（b）

根据收集地质资料投影后(图2)，①编号为F-1区域性断层主要位于正场区和负场区界面上从工区穿过，分割了工区的正负场，断裂北侧大部分其整体磁性为负场区，断裂南侧大部分整体磁性为正场区。由此可以推断出磁场总体为F-1断裂控制。②从图2上看F-3附近磁测等值线局部褶皱弯曲南北走向分割了工区北部的正负场，并且从矿化点的分布来看，南部矿化点几乎位于F-2右侧以及F-3两侧。由此推断出矿化点是由南部走向的断裂带所控制，结合地质图来看F-2可推断出西南部有隐伏岩体。受隐伏岩体侵入作用南部地区发生蚀变，使岩石磁性升高，由磁法工作结合地质图又推断出CF-1和CF-2两条断层。

综上所述，高精度磁法在萨色布拉克区效果较好，方法可靠。初步查明花岗岩与地层接触带矿化分布范围及深部变化特征，了解控矿断裂形态、走向及规模，为进一步深部找矿评价等工作提供物探依据。