绩溪上金山钨矿重磁与钨异常特征及找矿意义

张恩厚，向娣宝

（华东冶金地质勘查局物探队， 安徽芜湖 241004）

0 引言

绩溪上金山钨矿位于绩溪县境内，距绩溪县城北西约20km，属于高山峻岭地区，地质工作程度较低。上世纪80年代华东冶金地质勘查局物探队在皖南地区进行1∶5万水系沉积物地化测量工作，在区内发现零星的钨钼异常；2008年～2015年在该地区开展找矿工作，通过重磁、土壤化探工作，圈出重磁、钨异常区域，经勘探，在景阳-叶家发现中型钨矿，成矿类型为石英脉型白钨矿床，在磨盘尖发现大型钨矿，成矿类型为层控矽卡岩型白钨矿床，在一个区域内发现成因类型不同的两个钨矿，不同矿床所对应的重磁、钨元素异常特征各异。本文通过对景阳-叶家矿段钨矿和磨盘尖矿段钨矿的重磁、钨异常特征分别介绍，阐述不同类型钨矿所产生的物化探异常特征，根据物化探异常差异特征，为本地区寻找不同类型钨矿提供借鉴作用。

1 区域地质及矿床地质概况

研究区位于下扬子台坳的皖南褶断带与皖浙褶断带交汇处，处于绩溪复式背斜褶皱带中百川向斜南段，旌德大断裂之南端(图1高甲断裂)，其北部及北东部被旌德岩体包围。区内分布上金山岩体，岩体岩性为花岗闪长岩。

出露地层为镇头组，休宁组，雷公坞组。镇头组岩性为砂岩，休宁组下、中段岩性主要为粉砂岩，上段岩性主要为粉砂岩、含钙质粉砂岩，雷公坞组岩性主要为厚层凝灰岩、泥岩。区内断裂发育，断裂破坏分割百川向斜，构成了大坞尖向斜和磨盘尖向斜，核部地层为雷公坞组(图1)。

区内含景阳-叶家和磨盘尖两个矿段。景阳-叶家矿段位于上金山岩体西侧，矿体主要赋存于大坞尖向斜北翼休宁组中段上部粉砂岩、泥质粉砂岩的构造裂隙中，以含白钨矿石英细脉带或石英脉形式出现，围岩硅化强烈。圈出主要矿体3个，平均厚度1m左右，走向长分别为1140m、300m、701m，倾向延深平均分别为306m、429m、150m，矿体赋存标高在+254m至+891m区间。全矿段WO3平均品位为0.38%。矿石矿物主要为白钨矿，脉石矿物主要为石英。矿石构造类型主要为细脉状构造。

磨盘尖矿段位于上金山岩体东侧，矿体主要赋存于磨盘尖向斜休宁组上段上部，主要赋矿岩性为含钙质粉砂岩。圈定主要矿体3个，平均厚度在3m左右，呈层状产出，严格受控于地层，产状与地层产状一致，矿体走向长分别为2015m、1110m、1500m，沿倾向延深平均长度分别为891m、325m、552m，矿体赋存标高在+105m至+917m区间。全矿段WO3平均品位为0.264%。矿石类型为矽卡岩型钨矿，矿石矿物主要为白钨矿，脉石矿物主要为石榴石、透辉石、石英。矿石构造类型以浸染状、网脉状构造为主。

图1 研究区钨异常及地质平面图Figure 1.Tungsten anomalies and geological plan of the surveyed area

2 重磁异常特征

2.1 重、磁物性参数特征

研究区所在区域的地层主要有蓟县系、青白口系、南华系、震旦系、寒武系、奥陶系和志留系，出露地层岩性主要为灰岩、砂岩，岩体主要为花岗闪长岩，矿体主要为钨矿。皖南地区常规岩石密度和查区钨矿石密度见表1。

表1 岩石密度统计表Table 1.Statistics of densities of rocks

从表中看出，灰岩密度高于砂岩密度，灰岩地层分布区产生高重力异常，花岗闪长岩密度低于前震旦纪地层平均密度，规模较大的花岗闪长岩分布在前震旦纪地层中能够产生低重力异常，钨矿石密度最高，一定规模钨矿分布地区能够产生明显重力异常。

查区内测得的岩石磁性参数分别为：灰岩，磁化率平均值为58.6×10-6×4π·SI（к），剩磁平均值为48.6×10-3（A/m）；砂岩，磁化率平均值为54.8×10-6×4π·SI（к），剩磁平均值为32.7×10-3（A/m）；花岗闪长岩，磁化率平均值为204.8×10-6×4π·SI（к），剩磁平均值为182.4×10-3（A/m）。很明显，灰岩、砂岩磁性弱，花岗闪长岩磁性相对较强，能够产生磁异常。

2.2 重力异常特征

在区域重力△g异常平面图(图2)中，百川向斜核部地层为寒武系灰岩，灰岩密度相对较高，核部表现为高重力异常区。志留系和震旦系砂岩密度较低，因此在金竹千和洪坑以南地区表现为低重力异常。区内受构造-岩浆活动以及钨矿化影响，重力异常曲线扭曲多，进而形成一些局部重力异常，其中高甲、磨盘尖为局部负重力异常区，对比查区地质背景，系花岗闪长岩岩体引起。在磨盘尖负重力异常区中出现相对正异常区，呈圆形分布，与磨盘尖矽卡岩型钨矿体产出部位相对应，为此采取中国地质大学重磁正反演程序对磨盘尖矿段L3勘探线进行重力异常正演计算，计算钨矿体剩余重力异常，取剩余密度σ=0.36(g∕c m³)，计算结果表明在钨矿体上方产生明显的剩余重力异常(图2右)，因此磨盘尖负重力异常区中的局部正异常为钨矿体引起，说明了较大规模的层控型钨矿能够引起明显局部高重力异常。

2.3 磁异常特征

在1∶20万区域化极航磁异常图(图3)中，异常中心位于高甲—洪川一带，呈圆形，最大场值超过180nT，航磁异常分别向东沿高甲—七都方向及向南沿金坑方向凸起，异常低缓，对比地质资料区域航磁异常系旌德岩体引起。查区位于航磁异常东向凸起磁异常部位之南侧，是大型岩浆源边缘靠中心部位，也是侵入岩体与围岩接触部位，属内生金属矿产的成矿有利部位。

图2 区域地质、重力异常平面图及L3线正演重力异常曲线图Figure 2.Plan of regional geology and gravity anomaly and profile L3 forward gravity anomaly curve

图3 区域地质、航磁异常平面图Figure 3.Plan of regional geology and aeromagnetic anomalies

在1∶5万航磁异常图(图3)中，磁异常中心位于高甲一带，穿过查区北西角有1条北东向异常梯度带，反映了旌德大断裂存在。异常梯度带在查区北西部呈波浪形扭曲，形成局部高值磁异常凸起，反映了岩体的尖状凸起，说明沿旌德大断裂有强烈的岩浆侵入作用，为成矿活动提供了物质和能量来源。区内磨盘尖—大坞尖及其南东部航磁异常低，无明显磁异常。

地面磁测工作在两个矿段圈定的磁异常呈现不同特征。景阳—叶家矿段△T化极平面图上分布4个磁异常C1、C2、C3、C4（图4），C1异常位于查区西部，零值线圈定的异常范围占据测区大部，近似半圆状，向东沿叶家方向局部凸起，向西南方向未闭合，南侧场值高，极值120nT，向北异常逐渐变为低缓。C2、C3、C4异常范围小，围绕C1异常外围分布；C2位于查区北西角，异常未封闭；C3位于北东角，呈椭圆状，极值30nT；C4位于东部，未闭合，极值106nT。经验证C1、C3、C4为隐伏岩体引起。对△T化极磁异常进行二维小波多尺度处理，对磁异常进行不同尺度分割，反映不同深度上磁异常特征，阶数越大，磁异常反映深度越大。一阶逼近图反映滤去浅部磁性体异常后的异常，异常曲线变得光滑，一阶逼近图上C2异常与C1融合，二阶逼近图上C3异常消失，在C1异常上有凸起异常显现，C4异常与C1异常相连趋势明显，三阶逼近图上C4异常消失，通过不同尺度分解处理，推测引起C2、C3、C4异常的岩体与引起C1异常的岩体相连，4个异常之间负异常可能为岩体之间凹陷造成。

磨盘尖矿段△T化极后，磁场值由西向东逐渐降低，C5异常呈椭圆状，长轴走向呈北西向，极值430nT，为上金山岩体向东侧伏引起。中北部磁场变化平缓，磁异常等值线近似平行，与向斜核部对应，中南部磁异常受上金山岩体向东侧伏影响，异常曲线扭曲。东部沿山脚底—外笋一带，为北北东向低值异常带，最低值为-958nT，与向斜转折端对应。对△T化极磁异常二维小波处理，一阶逼近图显示C5向东南方向延伸凸起，反映岩体向东南方向延伸，二阶逼近图反映深部磁异常特征，C5仍然存在，其东南方向凸起消失，中部磁场变化平缓，磁异常等值线平行，滤去浅部磁性体干扰后，东部负磁异常更加清晰(图5)。

图4 景阳-叶家矿段△T化极及二维小波多尺度平面图Figure 4.Plan of Reduction-to-the-pole△T and 2-D wavelet multiscale analysis for the Jingyang-Yejia ore section

图5 磨盘尖矿段△T化极及二维小波多尺度平面图Figure 5.Plan of Reduction-to-the-pole△T and 2-D wavelet multiscale analysis for the Mopanjian ore section

图6 查区土壤测量地球化学异常图Figure 6.Geochemical anomalies of soil in the surveyed area

3 化探异常特征

1∶20万区域化探钨异常分布在区内上金山岩体西侧，呈椭圆形，东侧未见钨异常(图6)。在1∶2.5万土壤地化异常图上有两个主要钨异常，分布位于上金山岩体东西两侧(图6)，西侧钨异常主要位于景阳—叶家一带，异常呈“＞”字型分布，连续性好，规模大，强度高，三级浓度分带清晰，峰值156μg/g，均值 29.15μg/g，中带呈北东向展布。东侧钨异常主要位于白云尖—上金山一带，位于上金山岩体与围岩接触带附近，异常呈南北向分布，规模大，强度高，三级浓度分带清 晰 ，峰 值 155μg/g，均 值25.52μg/g。在磨盘尖向斜翼部边缘地区，由于剥蚀作用，部分矿化地层出露地表，出现了钨、钼、铋异常，向斜核部地区，雷公坞组中含泥质岩系岩性致密，对矿液向上运移起到隔挡作用，形成屏蔽层，有利于在下部地层中富集成矿，因此在地表未出现钨异常。

4 物化探异常综合特征及验证

研究区景阳—叶家矿段钨异常外带呈“＞”形包围C1异常，钨异常内带分布于局部磁异常之上，出现钨、磁异常套合同现特征。L2勘探线成果表明磁异常为岩体引起，钨异常为钨矿引起，钨矿脉主要产于岩体顶部外接触带中；在C3和C4磁异常区间发育钨异常内带，经L3勘探线验证磁异常为岩体引起，磁异常之间低磁异常为岩体下凹所致，钨异常内带为钨矿引起，含白钨矿石英脉产出在岩体凹陷部位的外接触带中(图7)。

磨盘尖矿段钨矿上方很少或没有钨异常，仅在矿体周边出露的矿化地层有钨异常分布，矿体上方磁场变化平缓，没有明显磁异常，重力异常明显。勘探表明磨盘尖矿为层控矽卡岩型白钨矿，矿体上覆岩层致密，矿体及其围岩为微磁或无磁，矿体密度高，因此磨盘尖矿段钨矿上重力异常明显，重力异常边部常有钨异常出现(图2、图5、图6)。

图7 L2线地质及L3线磁、地质综合剖面Figure 7.Geological profile L2，geological profile L3 and magnetic profile L3

5 结论

研究区内两个矿段矿体围岩岩性差异较大，由此形成不同类型的钨矿，两矿段矿体、关联的岩体和地层所引起的物化探异常特征各不相同。

景阳-叶家矿段钨矿为热液型脉状矿，矿体赋存于地层岩石裂隙中，分布相对较分散，成矿热液运移相对较远且分散，故钨元素异常发育，规模大、强度高，且钼、铋等元素异常显著。规模较大的磁异常为深部岩基反映，在其上或周边分布的局部磁异常，主要是岩浆入侵地层中形成的隆起所致，岩体隆起区是热液型成矿有利区域，因此钨、磁异常相伴而生。钨、磁异常同现是本区域寻找热液型脉状钨矿的前提条件。

磨盘尖矿段为层控矽卡岩型钨矿，矿体呈层状或似层状，矿体连续性好，密度高，在矿体上方呈现局部高重力异常，钨元素异常在矿体上方不发育，在矿体外侧区域相对较发育，因此局部高重力异常和重力异常边部钨异常经常伴生是本区域寻找层控矽卡岩型钨矿的良好标志。