高精度磁法在寻找金矿中的找矿前景

王中鹤

【摘 要】浅成低温热液型金矿床是金金属的主要来源，本文主要对塔河县小西尔根气河上游工区开展了地面高精度磁法测量工作，对采集的数据进行向上延拓和化极处理，分析圈定出磁异常范围，结合化探异常和相关地质特征，给出了矿化蚀变带的地球物理依据，为寻找矿化蚀变带及热液活动中心提供了有利的靶区，为进一步的找矿工作奠定了基础。

【关键词】浅成低温热液型；小西尔根气河上游；向上延拓；化极；地质特征

0.引言

大兴安岭地区位于我国东北部边疆，是我国经济区的重要组成部分，同时也是我国最重要的矿产资源基地。目前，在大兴安岭地区发现多处重要的矿床，如斑岩型矿床和浅成低温热液型矿床等，而浅成低温热液型矿床是金矿床的一种重要类型。在20世纪80年代发现的超大型金矿中，浅成低温热液型矿床金矿就占一半，且随后仍有巨大发现。

“浅成低温热液矿床”一词最初是由Lindgren首先提出的，这种矿床是环太平洋活动带上一系列大型、超大型金矿床的发现，具有低温、低压、低盐度、成矿深度浅等特点，其成矿时期与火山—岩浆活动有密切的关联。我国浅成低温热液型金矿主要分布于中生代地台活化区（大兴安岭地区）和古生代裂谷带（西北地区）以及新生带（台湾地区），我国大兴安岭地区的中生代火山—岩浆活动比较强烈，具有寻找浅成低温热液型矿床金矿的潜力，如最近新发现的宝兴沟矿床可能就是中硫型浅成低温热液型矿床。本文正是在此区域构造背景下研究寻找金矿的前景。

众所周知，找矿是离不开地球物理方法的，而地面高精度磁法测量作为一种直接寻找磁铁矿的有效方法被使用，同时它也在间接寻找矽卡岩型矿床和金矿床等多种矿床类型中发挥着显著的作用[1]。本文通过对塔河县小西尔根气河上游工区开展的高精度磁测方法和化探方法，通过一系列数据处理及推断解释，分析该矿区的磁异常特征，再结合相关的地质资料划分出矿化蚀变带范围，为进一步的找矿工作做铺垫。

1.区域构造背景

位于古亚洲构造域的兴安岭—内蒙古地区是西伯利亚—蒙古大陆东南陆缘活动带，早古生代部分地区再生为地槽，先后于中加里东期和中华力西期皱起，印支运动使其并入滨太平洋大陆边缘活动后带[2]。大兴安岭的最北段是规模最大的火山构造带，而额木尔山火山喷发带是主峰带的一部分。晚侏罗世中基性—中酸性火山岩呈北北东向喷发于近东西向的早元古代变质岩和花岗岩基底以及近东西向的中—晚侏罗世沉积盆地之上。早白垩世沿着主峰带的北北东向断裂继续喷发了中基性—中酸性火山岩，主要系上库力期酸性火山岩，为呼玛河中上游继承式火山断陷盆地。沿上黑龙江盆地的周缘及中央断裂形成额木尔河上叠式火山断陷盆地，代表性火山就包括小西尔根气河上游。晚侏罗世火山活动经历了喷溢为主—爆发为主，而后进入火山活动间歇期。早白垩世，在一段沉积间断之后火山活动又从喷溢为主开始，到爆发为主的活动高潮，晚期为中基性火山岩沿裂隙喷溢[2]。

成矿条件离不开火山构造，而断裂构造在导岩、导矿构造中也发挥着重要的作用。深大断裂（如岩石圈断裂）都经历了长期的多旋回发展过程，对其地质构造的发展演化、沉积建造、岩浆活动等有着重要作用。得尔布干断裂[2]为岩石圈断裂（深大断裂），位于黑龙江省北部，经塔河一带向北延入俄罗斯境内。断裂两侧在不同地段均有不同的区域地质特征，北东段在中生代以来北西盘相对下降，沉积了巨厚的中侏罗世火山碎屑岩建造，南东盘相对上升，出露下元古界兴华渡口群及元古代、古生代侵入岩；南西端两侧的差异不是明显，两侧均分布晚侏罗世和早白垩世火山岩，塔河一带延断裂有小的基性岩体分布。

另外，该地带为西伯利亚板块额尔古纳新元古代陆缘增生带[3]，出露了元古宇佳疙瘩组、额尔古纳河组浅变质碎屑岩及侏罗系中统塔木兰沟组中基性火山岩、上统满克头鄂博组、玛尼吐组及白音高组陆相中酸性火山岩系。晚古生代的侵入岩和中生代的火山岩发育。伴随着大规模的岩浆侵入及火山喷发，形成了内生金属矿床。

2.矿区地质构造特征

本区位于额尔古纳地块与兴安地槽交界处得尔布干断裂的北侧，宝兴沟—庆祥沟次级断裂的东侧。区内褶皱构造不发育，仅见由侏罗系绣峰组地层构成的单斜构造，地层走向为北北东向，倾向北西，倾角较缓，多在20°-40°之间变化。

区内断裂以北西向和北东向为主，其次为近南北向。其次，在工作区附近有北西方向宝兴沟—庆祥沟次级断裂，沿该断裂有呈线状分布。宝兴沟化探异常主要分布在该断裂的两侧。工作区北部小西尔根气河谷底可能是一个较大的断裂带，展布方向为北东向。

测区内出露地层有侏罗系中下统绣峰组（J1-2x）、侏罗系中统额木尔河组（J2e）和白垩系下统光华组（K1gn）。侏罗系中下统绣峰组（J1-2x）大面积分布于区内中北部，占区内面积的60%左右，岩性以灰黄色砾岩、粗砂岩为主，夹石英长石细砂岩、黑色泥质粉砂岩薄层。侏罗系中统额木尔河组（J2e）小面积分布于区内西北部和东北部，占区内面积的5%左右，岩性以黑灰色砾岩、粗砂岩、长石岩屑砂岩为主夹黑色泥质粉砂岩薄层及煤。白垩系下统光华组（K1gn）小面积分布于区内东南部，占区内面积的2%左右，岩性为灰白色流纹质凝灰岩、角砾凝灰岩、凝灰角力岩及流纹岩。第四系全新统（Q4）主要为现代河流冲积层及河漫滩沉积层的砂砾石、卵石及粘土，占区内面积的15%左右。

测区内侵入岩主要为加里东期中粗粒花岗岩，分布于区内南部，占区内面积的15%左右；其次为花岗斑岩脉（γπ）和英安玢岩（αζ）脉。燕山晚期花岗斑岩（γπ52）主要分布在工作区中、南部，该岩体侵入到侏罗系中统地层中，出露的范围较小，呈岩株或岩枝状产出，岩性为花岗斑岩（γπ）。燕山晚期闪长玢岩（δμ53）在工作区出露较零星，多以岩株或岩枝状产出，侵入到侏罗系中统绣峰组地层中。其中花岗斑岩具弱硅化和绢云母化，闪长玢岩发育有较普遍的绢云母化和弱黑云母化以及磁铁矿化。

3.物性特征

在本次高精度磁法测量过程中，对岩石露头、路线中见到的转石及岩石标本 ，利用磁化率计测量了其磁化率强度，观测点共228个。各岩性的磁化率强度为（表1）

表1岩石磁化率统计一览表

从该统计表可以看出该区高磁异常主要为花岗斑岩及闪长玢岩引起，而围岩砂岩的磁化率较低。岩体和围岩间磁性差异明显，这就为利用磁法间接找矿提供了依据。

4.主要工作成果

通过对工作区进行面积性的磁法扫面工作后，大致了解了该地区岩性的磁性特点和磁场特征，识别出矿体和围岩间的矿化蚀变带，下面对全区的磁异常进行解释和推断。

从磁异常△T[4]等值线平面图的磁场特征看，全区大部分地区磁场变化平稳，磁场强度不大，全区主要可分为两种磁场类型，一是面状的低缓负磁场，二是条带状的正磁场（小-C-2011-1）。

（1）面状的低缓负磁场主要分布在测区的南部及北部的大部分地区，在剖面平面图中该磁场△T曲线大部分变化平稳无明显的阶跃式跳动，相邻测线一致性较强，强度较低，多在-600-200nT之间，呈面状展布，约占全区的三分之二。

（2）条带状正磁场以低缓负磁场为背景主要分布在测区的中部，是该测区唯一一处较高正磁场，在剖面图中该磁场△T曲线呈高强正场，具多峰，呈锯齿状，相邻测线一致性较好，异常主要有两处，一处以1/2极大值600nT等值线衡量，异常长度大约600米，宽度大约400米，属三度体走向不十分明显；另一处以1/2极大值1000nT等值线衡量，异常宽度大约在300米左右长度在800米左右，属二度体走向近东西；从整体上看这二度体与三度体的组合异常为一长轴走向近东西的条带状正磁场，其西侧没有被圈闭，东侧基本封闭。

（3）经化极[4]处理后条带状正磁场异常的幅值、分布范围及形态基本不变，走向近东西，经向上延拓[4]50米、100米到200米后磁异常逐步减弱，当上延到200米时磁异常基本消失，但其形态及走向基本保持不变。依据磁场分布特征及物性标本测量，推测本区内大面积分布的面状低缓负磁场为砂岩、泥质粉砂岩等引起的磁性反映，中部的小-C-2011-1号条带状正磁场为两部分组成，左侧三度体为稍具磁性的花岗斑岩，右侧二度体为稍具磁性的闪长玢岩的磁性反映，局部异常为构造活动引起地层残留体局部磁性矿物富集引起。推测该带状高异常与负磁场区接触带附近为矿化蚀变带，即成矿潜力较大区域。

5.结论

大兴安岭地区中生代火山—岩浆活动比较强烈，而北段的小西尔根气和上游区域是规模最大的火山构造带代表之一，并且存在与早白垩世岩浆活动相伴的金矿化作用，因此该区域有利于形成与火山—岩浆活动有关的浅成低温热液型金矿。本文正是在此构造背景下对工作区开展了高精度磁测工作，了解了该区域的磁性特征，结合化探异常圈定出矿化蚀变带范围，最后结合相关地质资料作分析研究，进一步为寻找金矿的前景提供依据。后期经槽探工程验证，该蚀变带局部具有褐铁矿化和弱硅化现象，原岩光谱分析金元素结果显示较好。

【参考文献】

[1]张伟庆，张作伦，张鲁新等.高精度磁法在某铅锌矿体勘查中的应用[J].金属矿山，2009，394（4）：81-84.

[2]黑龙江省地质矿产局.黑龙江省区域地质志[M].北京：地质出版社，1993.

[3]邵积东，王守光，赵文涛等.大兴安岭地区成矿地质特征及找矿前景分析[J].地质与资源，2007，16（4）：251-256.

[4]管志宁.地磁场与磁力勘探[M].北京：地质出版社，2005：35-180.