双石垒子航磁异常查证中的重磁电综合解释
程建华尹秉喜
（1.宁夏回族自治区地质调查院，银川，750021)
摘要：以航磁异常为基本线索，分析了卫宁北山多金属矿床（点）、矿化带与磁异常的关系，利用电磁测深和重、磁2.5D联对反演对隐否岩体进行了解释，同时推测本区可能存在的隐伏中酸性岩体可能就是本区多金属成矿的源和中心，也是深部多金属成矿最核心的控制因素。
关键词：航磁异常；综合解释；隐伏岩体
相互印证、相互补充的技术组合代替单一技术是找矿预测和矿产勘查的总体发展方向。目前国内外地球物理找矿方法十分丰富，不同方法在实现不同类型、不同成因、不同条件下的找矿中各自取得了好的成功实例，但不同地区、不同深度其地球物理勘探方法针对性也不同，其具体探测对象和环境适应性通常也有所不同。卫宁北山处于北祁连古生代铁、锰、多金属成矿带，因地质条件、地质认识和勘探等多种原因，目前在金属矿产方面尚无重大突破。笔者以卫宁北山双石垒子航磁异常为基本线索，在充分查阅前人研究成果的基础上，利用本地区所取得的1:1万地面高精度磁测资料和横切双石垒子磁异常电磁测深剖面结果，结合区域重力资料系统对二人山进行了地质综合解释。
1 地质概况
卫宁北山大地构造位于秦祁昆造山系北祁连造山带东段与阿拉善地（陆）块南缘、鄂尔多斯地块西缘交汇部位之北祁连造山带一侧，为我国西部东西向构造带（北祁连）与东部的近南北向构造（贺兰山）带转换交接部位，即为一个大的构造结之所在，具明显的活动性。早古生代时期，该区属北祁连弧后盆地的一部分，形成了次深海斜坡相陆源碎屑-泥质沉积为主浊积岩系，构成本区晚古生代各类建造的基底层。至华力西期，北祁连弧后盆地关闭，本地区演化为弧陆碰撞机制是的前陆盆地构造环境，形成泥盆纪磨拉石建造和石炭-二叠系海陆交互的前陆盆地充填沉积。华力西末期至印支初期，该地区进入陆缘碰撞造山构造环境，主要以近南北向挤压为主，形成了近东西向展布的褶皱、断裂构造，奠定了研究区的基本构造格架。同时期，伴随着碰撞造山发育了中酸性岩浆侵入，形成了较多隐伏和出露地表的花岗闪长岩-闪长岩体（脉）及岩浆热液蚀变岩。燕山期和喜马拉雅期的建造及构造变动在本区记录不多，仅表现为对华力西-印支期形成的建造及构造形迹进行的适当的改造，在区域上形成了侏罗系、白垩系和古近系与下伏地层间的不整合接触。
区内出露的地层主要有上泥盆统老君山组、下石炭统前黑山组和臭牛沟组、上石炭统土坡组。成矿带主要受控于前黑山组与下伏老君山组的不整合面、臭牛沟组与下伏土坡组的平行不整合面及走向断层的破碎带。
区内总体为短轴背、向斜相间，走向断裂为主、横向断裂交织的褶隆构造带，自北而南有主要有单梁山背斜、麦垛山-黑石嘴向斜和石堆水背斜等，断裂构造主要是与褶皱相伴的近东西方向的走向断裂，规模大小不等，形成时间相对较早；其次为北西向、近南北向断裂，多切割了近东西方向的走向的断裂。较大者主要有二人山—金场子东西向断裂。
区内地表岩浆岩以发育中酸性岩脉为特征，主要岩性为印支期闪长玢岩。多沿近东西向断裂带断续分布，地表蚀变强烈，形成一套以绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化和钠长石化为代表的青盘岩化蚀变组合。
2 航磁异常特征
1992年地质矿产部航空物探遥感中心在宁夏中卫—海原航空物探勘查中，圈定了M-33航磁异常（又称双石垒子异常）。异常中心点坐标为：东经105012'，北纬37040，。异常迭加在平缓升高的正磁场中，曲线圆滑宽缓，相对强度变化在20—60nT之间；平面形态呈长轴
北西的椭圆形展布（图1），范围达5×3km 2
。经ΔT 化极上延1.0千米范围虽明显缩小，强度仍达41nT ；上延3.0千米形迹消失，表明异常是由一定埋深的磁性体引起，正演计算，
异常是由强度为200×10-3
A/m 的柱体引起；其顶面最小埋深0.86千米。
图1 双石垒子航磁异常△T 化极平面等值线图
Figure 1: Shuangshileizi aeromagnetic and △T --extremely flat contour map1
该异常处在已知的卫宁北山多金属成矿区内，地表闪长玢岩和褶皱构造比较发育，泥盆
系、石炭系碎屑岩大面积裸露；地表矿化明显，目前已发现金、铜、银铅、铁等矿点、矿化点多处，并伴有Au 、Ag 、As 、Sb 等元素化探异常。从地表矿化及化探异常来看，多集中分布在航磁异常东端，北东向（F 2）和近东西向（F 1）两条断裂破碎带上，从而显现了磁异常与该区多金属矿存在着一定联系。 3 地球物理特征 3.1 磁性特征
地面磁测与航磁异常分布基本吻合，展布方向与区域构造线一致，异常分布严格受区内地质构造控制，而且本区发现的多金属矿产点、矿化带集中分布在此磁异常带。据本地区露头岩（矿）石采集标本进行了磁性采数测量（表1），可以看出，除部分含铁砂岩、含铁石
英砂岩的磁化率在[（5～876）×10-6CGSM ，剩余磁化强度在[（97～860）×10-6
CGSM ，大部分岩（矿）石为弱磁或无磁，这种特征为研究区分布的磁异常综合解释提供了物性基础。
表1 双石垒子磁异常区岩（矿）石磁性参数
Table 1: Shuangshileizi magnetic anomaly rock (ore) magnetic parameters
10航磁异常等值线断裂及其编号多金属矿点、矿化点F1
3.2 区域重力场特征
1:20万布格重力异常图上反映在区域上磁异常区总体格重力特征为相对高，但是剩余重力异常图上（图2）显现了局部重力异常差异，在磁异常位置呈现了相对低值，其相对低值变化相反于磁异常变化。依据收收集到本区岩石密度采数（中酸性侵入岩为 2.60×103kg/m 3，石炭—奥陶系为2.68×103kg/m 3，两者有0.08×103kg/m 3密度差），推测研究区磁异常可能为隐伏的中酸性侵入岩引起。从目前本地区发现的金、铜金、银铅矿（点）体、构造蚀变岩含矿且矿化与闪长玢岩脉紧密相伴，预示着本地区地表多金属矿源体很可能与隐伏的中酸性性岩体密切相关。
图2 双石垒子磁异常区剩余重力等值线图
Figure 2 :Shuangshileizi magnetic anomaly contour map of remaining gravity
4 磁异常综合解释 4.1 磁异常特征分析
经磁异常区1:1万地面高精度磁测工作，其结果与航磁基本吻合，异常相对强度变化在40—80nT 之间，异常中心ΔT 最大在131nT ；平面形态呈长轴北西的椭圆形展布，ΔT 强度
在100nT 范围达4×2km 2
。 经对ΔT 化极上延1000米，其磁异常范围明显缩小，强度为32 nT ；上延3000米形迹消失。异常带主要特点表现在：①为平缓正异常区迭加异常，以100nT 等直线圈定异常范围，其延伸长度约4km,1.5—2km 长/宽≈2。②正ΔT 曲线近于呈轴对称，ΔT 剖面平面图显示ΔT max 两侧的梯度基本相近。③ΔT 曲线特征点（拐点）不明显。④磁异常场正极值较小，航磁ΔT max =108nT ，地磁ΔT max =132nT 。
通过对垂直与异常的3条1:5千地面高精度磁测剖面进行功率谱计算磁源深度，计算得到的3条剖面磁性体顶面埋深分别为878米、853米和1005米。这与前人对该航磁异常正演计算一致。 4.2 电磁测深解释
对于磁异常磁源深度计算目前大家是认识基本一致，但对引起磁异常的源体前人在异常中心进行了400米的钻探验证，所见岩石主要为无磁性的页岩、细砂岩和粉砂岩、砾岩，磁测井亦无异常显示。显而易见该异常埋深在850米以下，对在垂直该异常所完成的一条EH-4视电阻率成像剖面也证实了（图3），在磁异常中心位置深度800米左右下对应一上大下小的不规则中高阻体，该中高阻体与重、磁反演磁性体位置具有较好的对应关系，从其特征来看，很可能为中酸性岩体所致。在在剖面200-700米位置，显示一楔式低阻体，该低阻对应F 1东北西向断裂带；位于剖面北段1800米位置以北，显示为高阻，电阻率达上千Ω.m ，与南侧形成明显的电性差异，这种电性差异目前无直接的勘探资料解释，估计为岩性接触面，推测该高阻体可能为隐伏香山群砂岩、板岩，对于此推论尚待进一步地质研究。
