高精度重、磁圈定武定铁铜找矿远景区

李 富，廖国忠

（成都地质调查中心，成都 610082）

高精度重、磁圈定武定铁铜找矿远景区

李 富，廖国忠

（成都地质调查中心，成都 610082）

通过对云南武定地区1：5万磁测和重力资料综合分析研究，确定了局部重力高异常（带）42个，重力低异常41个，5个重力有利找矿远景区；对该区磁异常特征分析，获得磁（ΔT）异常86个，确定了4个有利找矿远景区。结合地质、、重力、磁测资料的综合分析与研究，划分断裂61条，提出了铜、铁找矿找矿有利地段及远景区，为武定地区寻找隐伏铁铜矿床提供了地球物理依据。

高精度磁法；重力测量；铁铜矿；武定

工区位于云南省滇中地区禄丰县至武定县一带，其大地构造位置属于康滇地轴中段偏南，武定-元江裂陷槽北段武定断陷盆地中，地处普渡河断裂和汤郎-易门断裂间，是区域上重要的铁铜金属矿产富集区（图1）。区内及邻区已发现一大批大、中型铜铁矿床、铜矿床、铁矿床（武定迤纳厂、武定罗茨铁矿）、金矿床等。武定地区上世纪90年代以开展的水系沉积物测量，Cu、Pb、Zn、Au、Ti、Fe、Ni等主要成矿元素有十分显著的地化异常，元素组合复杂，浓集中心明显，成矿地质条件有利，找矿标志明显。但该区以前的物化探工作工作比例尺小、设备、技术手段、工作方法等相对落后，成果资料满足不了确定铁铜矿远景区的需要。通过在武定地区开展1∶5万地面高精度磁测、1∶5万重力测量等面积性测量工作，大致圈定了区内重磁异常，提出找矿有利地段及远景区。通过地面高精度重力、磁法测量的解释成果和地质填图[1]、[5～12]的结合，可为滇中地区寻找隐伏铁铜矿床提供了地球物理依据。

1 区域地质概况及地球物理特征

1.1 区域地质概况

调查区出露地层有白垩系、侏罗系、震旦系及昆阳群。白垩系分布于区内中南部，以砾岩、砂岩、砂、粉砂岩及粘土为主，含褐煤。侏罗系分布于区内北东及南部，以砂岩、粉砂岩、泥岩、泥灰岩夹灰岩为主。震旦系主要分布于区内东部，以白云岩、夹燧石条带白云岩，页岩夹细砂岩、砾岩、长石石英砂岩等为主。昆阳群主要有白云岩、砂岩、板岩、千枚岩等。

区内地层、火山岩、成矿带主要受两条断裂控制，主构造呈南北、北东向分布，发育有一系列北东、北西向次级断裂。褶皱构造有大脉地向斜、海孜向斜、平地场向斜、核桃阱向斜等。

根据西南有色地质勘查局物探队1993年编制的《云南省禄丰－武定地区铜铁矿带物化探详查报告书》，区内矿床主要有四种类型：①因民组铁铜矿床（迤纳厂式）；②落雪组铜矿床（东川式）；③热液充填型铜矿床（旧村式）；④赤铁矿床[2]。含铜层位主要是昆阳群落雪组，次为因民组、绿汁江组，为中元古代热卤水沉积变质热液改造型（“东川式”或“易门式”）铜矿；铁矿主要产出于迤纳厂组和因民组，主要类型为沉积变质型（迤纳厂型）和热液变质型，后者赋存于元古代昆阳群落雪组至因民组的过渡带，典型矿床为禄丰温泉铁矿、禄丰鹅头厂铁矿。区内铜铁矿具有明显分带性。

图1 工作区大地构造位置图

1.2 区域地球物理特征

据《云南省区域物化探资料综合研究报告》，昆阳裂谷为云南省磁场区带划分中的磁场会东—易门变化负磁异常带。云南航磁化极异常显示昆阳裂谷带为一复杂磁异常区，磁异常展布方向不明显，区域磁异常值相对偏低，数值变化于-50～-10 nT之间，夹于东西两侧正异常区之间，空间分布与布格重力局部总体特征一致。从区域航磁化极上延20Km异常可以看出，调查区位于零等值线附近偏正异常一侧，异常等值线向南呈近南北向，向北则北东向展开[3～4]。

1.3 工区物性特征

从表1可以看出，该区矿石与地层相比有着明显的密度差异，铁矿石、铜矿石密度相对较高。密度平均值铁矿石为3.55g/cm3，铜矿石为2.83g/cm3[3]。该区出露地层间密度差异也较大，从大到小依次为：震旦系-上昆阳群-三叠系-下昆阳群-侏罗系-白垩系-上第三系-第四系。研究区内矿石、地层、岩浆岩间的密度差异明显，具备重力勘探的地球物理前提。

工作区各类岩（矿）石磁参数见表2：①各地层的岩石表现为无磁性～弱磁性；②地表红土，红褐色土壤具弱－中等磁性，可以引起地表局部异常；③磁铁矿具有强磁性。磁铁矿为该地区最强的磁性地质体，其平均磁化率与其它具磁性的红土、基性岩平均磁化率相差30～60倍，用高精度磁测开展铁铜矿找矿，具备地球物理前提，工作方法有效[4]。

表1 云南滇中地区密度标本统计表

2 重力资料整理与解释

2.1 重力资料整理

对重力数据进处如下整理：①绝对重力值计算，以工区中心点坐标计算的固体潮理论值作为测点固体潮改正值，混合零点位移以时间为权进行线性改正，测点绝对重力值计算；②布格重力异常值计算，正常场重力值采用1980年公式计算；③布格改正、地形改正等;最终得到布格重力异常值，计算公式见(1)。对布格重力数据进行区域重力求取、剩余重力异常、向上延拓、向下延拓、垂向一导和垂向二导等数据，进行相应的综合解释。

g-测点绝对重力值，γ0-测点正常场重力值，△gb-测点布格改正值，△g地-测点布格改正值。2.2 断裂构造识别、划分原则

表2 滇中地区岩（矿）石磁参数统计表

断裂使地质体的连续性遭到破坏，不同地质体（密度体）的相互接触，引起重力场的形态变化，是推测断裂的地球物理依据。通过测区布格重力异常、剩余重力异常及不同方向导数、不同半径垂向导数图件的对比分析，结合现有地质资料综合研究，本次共推测一级断裂14条，二级断裂47条（图2）。

2.3 布格重力、剩余重力异常解释与推断

研究区内局部构造，可先研究区内局部异常。通过对研究区局部重力异常的推断解释，从而达到确定基底性质、局部凸起、凹陷、背斜、向斜等构造特征及沉积地层的分布特点。综合分析该区布格重力异常、岩石密度特征和地质资料，初步认为该区剩余重力异常幅值高、规模小的多于铜、铁矿富集有关；幅值高、规模大的多与震旦系地层有关；幅值低弱、规模大的多于昆阳群地层有关；重力低异常则与断裂破碎、凹陷、低密度侏罗系、第三系地层有关。区内辉绿岩、花岗岩的侵入也可引起重力高异常。

该区布格重力异常减去6km2×6km2的方形窗口异常而得出的剩余重力异常（图3），分析剩余重力异常形态特征，区内局部异常多以北东、北西向为长轴的椭圆形出现，反映了该区以北东、北西向构造为主的格局。只有少数局部异常呈南北向、东西向展布，反映了区内不同时期构造运动发育、复杂的特征。

通过对研究区局部重力异常的综合研究、分析，结合已有的地质勘探成果，本次在研究区内共圈定84个局部重力异常(带)。其中，局部重力高异常43个，局部重力低异常41个，它们是不同地质构造（地质体）在重力场上的综合反映。

结合地质资料，通过对区内重力异常特征和密度特征的综合分析解释，划分不同重力场特征的区块5个，大致圈出区内不同地层的分布范围和边界；其中划分铜矿找矿远景区3个，铅锌矿找矿远景区1个，铁、铜矿找矿远景区1个。

图2 工作区布格重力异常及推断断裂构造图

图3 工作区剩余重力异常及成矿远景区图

3 磁测资料整理与解释

3.1 磁测数据整理

野外磁场总强度值（T）经日变改正、正常梯度改正、高度改正和基点改正等各项改正后，按公式(2)获取磁异常值（ΔT）。对磁异常值（ΔT）进行化极、上延、垂导等数据处理，结合地质特征通过综合分析，圈定磁测异常。

T-测点实测值，T日-日变改正值，T正-正常梯度改正值（该区T正为零），T高-高度改正值 ，T基-基点改正值。

3.2 磁异常判别方法

对该区高精度磁测数据各项改正、剔除地表可见干扰，结合本次磁测工作精度和数据特征，确定磁测（ΔT）异常下限为±25nT。本次判识磁异常方法如下：①平面等值线数据大于25nT确定为异常值；②异常值在平面上应连续分布，只在单条线出现时，异常值25nT以上的应有5个以上连续点，或者异常值50nT以上的3个以上连续点；③把磁性特征相同或相近、在地域上连续分布、具有相同或相近地质背景的划为一个异常。

3.3 磁异常分布特征

本次磁法工作异常总体分布与区内构造、地层密切相关，按地理位置和分布特征，磁异常大体可以分为西北部、中部和东部三个异常区。西北部异常区从调查区西南朱家箐起，沿北东方向，经海孜、核桃箐、老虎山箐、荒箐，一直延伸到迤纳厂、大宝山、一碗水一带，在一碗水一带与东部异常带交汇。整个西北部异常带沿新村-董户村断裂以及其次级断裂核桃箐断裂、梁花箐断裂、迤纳厂断裂等一系列北东向断裂展布；异常带内出露地层以昆阳群落雪组、因民组等含矿地层为主，大量分布铁铜矿点。东部异常南起调查区东南隅的温泉村，往北过罗茨铁矿、核桃箐，止于调查区边缘，在一碗水一带与西北部异常带交汇，沿南北向汤朗-易门大断裂及其次极断裂展布。异常带内出露地层较杂，以昆阳群鹅头厂组、绿汁江组地层为主，另有侏罗系、震旦系、寒武系地层分布，并有辉绿岩沿断裂断续出露，矿产分布以鹅头厂铁矿为代表，并有温泉铁矿、马厂箐铅锌矿等矿点分布。中部异常带南起冷水箐，北至干沙沟，西部从河尾、新村、朱家箐一线到东部的白沙村、马鞍桥、跃进水库一带，地层较为单一，以昆阳群绿汁江组地层、第三系地层为主，断裂构造较少，间有辉绿岩体出露，矿产分布以火山岩型铜矿为主（图4）。3.4 磁异常的推断解释

3.4.1 磁异常分类

根据已知铁铜矿床分布、磁(ΔT)异常的规模、场值的高低、磁(ΔT)异常形态与分布特征、延拓后磁(Δ T)异常深源特征，以及所处地段的地质、构造情况等综合分析研究，将本次磁(ΔT)异常分为四类。根据异常分类原则，将全区86个异常进行分类归纳：Ⅰ类异常：8、9、12、13、18、43、56、60、84、85共10个异常；Ⅱ类异常：共33个异常；Ⅲ类异常：共10个异常；Ⅳ类异常：共33个异常（图4）。

3.4.2 磁异常推断解释

Ⅰ类异常：如8号异常分布于调查区西北端上狮子口一带，出露因民组地层，有上狮子口多处铁铜矿点出露。异常宽约800m、长约1 000m，面积约0.75km2，总体呈北东向椭圆形展布，异常值50～100nT，极大值139 nT，异常具有深源特征，向上延拓300m后，可以勾绘25nT磁异常等值线，再往下异常消失。根据磁参数特征，铁铜矿具强磁性，推测异常由铁铜矿体引起。

Ⅱ类异常：如1号异常分布于调查区最北端, 过水沟-撒干拉一带，南北宽约1 000m，东西向长2 000m，面积约2km2，总体呈东西向椭圆形展布，异常值50～200nT，东侧异常梯度较陡，西部缓和。出露侏罗系张河组、冯家河组地层，地表无磁性物出露，异常西南方向有上狮子口铁铜矿产出，东南方向有大宝山铁矿产出，成三角形式。延拓处理显示，异常具有深源特征，向上延拓200后便与6号和已经有磁铁矿体出露的8、9号异常相连。异常范围存在深源磁性体的可能性较大，结合地层和西南侧有上狮子口铁铜矿产出的情况分析，推测该磁异常范围侏罗系地层之下可能有昆阳群地层隐伏，并存在与上狮子口铁矿和大宝山铁矿类似的铁矿床的可能。

Ⅲ类异常21号异常：分布调查区东部反修水库东南，南北向长约500m，往北延伸至调查区边缘，东西宽约300m，面积约0.15km2，未封闭，异常值-200～200nT，极大值300nT，呈条带状南北向展布。出露震旦系地层，北部有弱磁性辉绿岩体出露，西侧有南北向汤朗易门大断裂穿过，磁异常东部未封闭。推测由断裂构造和辉绿岩体引起磁异常。

图4 工作区磁测异常圈定及找矿远景区图

3.5 磁异常找矿远景区

找矿远景区划定主要考虑以推测的铁矿、铁铜矿Ⅱ类异常为主，且位于主要成矿带上，地质成矿条件有利。磁异常分布于昆阳群地层内或推测异常处于下伏昆阳群地层内，地表可见矿化露头或附近有已知铁、铜矿点出露。根据异常分布特征及解释推断结果，磁异常大体分布于调查区西北部、中部和东部，与成矿带一致，具有较好的找铁铜矿远景。结合地质特征，经综合研究分析对本区进行铁铜矿找矿预测，划出四个铁铜矿找矿预测区。分别为：一碗水-刺竹箐找矿远景区、核桃箐-白石岩找矿远景区、海孜铜矿找矿远景区、青龙潭-河尾找矿远景区。通过重力与磁法的找矿远景区可以综合确定4个找矿远景区有：汤郎-刺竹箐、朱家坝-观天、核桃箐-白石岩、青龙潭-河尾找矿远景区。

4 结论

通过本次高精度重力和磁法测量，对本区构造、岩浆岩、地层分布特征、重磁异常特征以及与矿产的关系有了深入的认识，得出如下结论：

1）本次重力测量划分断裂61条，其中一级断裂14条，二级断裂47条；局部重力高异常（带）42个，重力低异常41个。通过对区内地质资料、重力异常特征和密度特征的综合分析，划分铜找矿远景区3个，铅锌矿远景区1个，铁、铜远景区1个。

2）本次工作获得磁（ΔT）异常86个，分为4类。其中：Ⅰ类已知铁矿、铁铜矿异常10个；Ⅱ类推测已知铁矿、铁铜矿异常33个；Ⅲ类有一定找矿意义异常10个；Ⅳ类不明性质异常33个。

3）重力和磁测成果综合推断出4个找矿远景区，为下一步地质找矿工作提供依据。

[1] 管志宁. 地磁场与磁力勘探[M]. 北京：地质出版社, 2005

[2] 刘善幼, 刘锡才, 邓仁明. 云南省罗次－武定地区1：5万化探普查报告[R]. 1991.

[3] 张纯刚, 胡祟伟. 云南滇中地区矿产远景调查高精度磁测工作报告[R]. 2011.

[4] 李华强, 李世斌, 王新来. 云南滇中地区矿产远景调查重力测量工作报告[R]. 2011.

[5] 袁桂琴，熊盛青，孟庆敏, 等. 地球物理勘查技术与应用研究[J]，地质学报，2011(11)：1744～1805.

[6] 丁燕云, 李占奎. 从重磁资料分析民和盆地的构造特征[J]. 地球学报, 2000, 21(3): 254～259.

[7] 彭朝晖, 张家奇, 肖金平. 综合地球物理方法在冀东铁矿采空区勘查中的应用[J]. 物探与化探, 2007,31(4):354～357.

[8] 王诗元, 范继璋, 刘亚剑, 等. 地球物理探测方法在吉林江源地区小石人金矿勘查中的应用[J].地质通报, 2007,26(7): 909～915.

[9] 梁德超, 杨立强, 邓军, 等. 地面高精度磁法测量找寻金矿应用例析[J]. 地球学报, 1999,20(3): 294～301.

[10] 王亮, 张应文, 龙超林, 等. 贵州中东部剩余重力异常与区域矿产分布关系[J]. 物探与化探, 2008, 32(2) :116～125.

[11] 王芳. 重磁勘探方法新技术[J]. 地质与资源, 2004,13(3):184～186.

[12 ]彭朝晖, 张家奇, 等. 综合地球物理方法在冀东铁矿采空区勘查中的应用[J]. 物探与化探,2007,31(4):354～357.

Delineation of the Wuding Fe-Cu Prospect Area by High-Precision Gravity and Magnetic Survey

LI Fu LIAO Guo-zhong
(Chengdu Center of Geological Survey, CGS, Chengdu 610081)

42 local gravity high anomalies, 41 gravity low anomalies with 5 gravity anomalous areas favorable ore-searching prospect areas are delineated by 1:50 000 gravity survey, and 86 magnetic anomalies (ΔT) with 4 favorable ore-searching prospect areas are delineated by 1:50 000 magnetic survey in the Wuding region. 61 fracture zones and Cu-Fe prospect areas based on geological, gravity survey and magnetic survey data are determined in the Wuding region.

high-precision magnetic survey; gravity survey; Fe-Cu deposit; Wuding

P631.1、2；P618.31、41

A

1006-0995（2014）04-0610-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2014.04.032

2013-06-08

云南武定地区铁铜矿远景调查（编号：1212011120640）

李富（1980），男，四川遂宁人，硕士，工程师，从事应用地球物理勘探工作