卡烏留克塔格地區地質及磁異常特征

郗國慶

中化地質礦山總局地質研究院，河北涿州，072754

卡烏留克塔格地區地質及磁異常特征

郗國慶*

中化地質礦山總局地質研究院，河北涿州，072754

卡烏留克塔格C-12磁異常位于興地大斷裂南側，航磁為低緩異常，地磁異常則極值較大。通過地面高精度磁法工作，確定了航磁異常在地面的具體位置及形態、范圍及變化特征。根據磁異常的推斷解釋，C-12異常為超基性巖體引起。由此可見，磁法測量對尋找基性、超基性含鐵磷巖體具有重要的意義。

磁異常 卡烏留克塔格

庫爾勒-興地深斷裂從卡烏留克塔格區附近通過，沿斷裂帶分布有基性-超基性雜巖體多處，雜巖體受深斷裂的次級斷裂控制明顯。區內巖漿巖為花崗閃長巖和超基性巖，花崗閃長巖分布在該區東南部，出露面積較大。超基性巖分布在遠景區西部，零星出露，一般長約10～50m，寬5～10m。通過1︰1萬高精度地面磁法測量，發現高磁異常區一處，編號C12-1。經異常解釋，推測異常為超基性-基性雜巖體引起。

1 區域地質特征

1.1 區域地層

區域內地層由前震旦變質基底、震旦系和古生界蓋層及中新生界后地臺蓋層組成。但出露地層主要為太古宇和元古宇變質巖系（圖1）。由老到新簡述如下：

圖1 卡烏留克塔格地區區域地質圖Fig. 1 Regional geological map of kawuliuke Tag district

太古宇（Ar）：太古宇屬托克拉克布拉克群,以一套陽起綠簾云母斜長片麻巖、眼球狀混合花崗片麻巖、斜長角閃片巖、黑云斜長變粒巖、石榴石斜長變粒巖、透閃石變粒巖為主，厚度不詳。

元古宇（Pt）：古元古界主要為興地塔格群,以一套海相碎屑巖-碳酸鹽建造變質而成的角閃-綠簾巖相的變質巖系。主要由十字石、石榴石、藍晶石、矽線石、黑云母并夾磷塊巖，細碎屑巖夾基性火山巖組成的各種片巖、石英巖。

新元古界主要為震旦系（Z），總體為一套泥、砂質巖、冰磧礫巖、白云質灰巖等，厚度不詳。

寒武系（∈）：寒武系在區域內分布較少，巖性主要為白云質灰巖、細砂巖、碳質頁巖、泥質條帶灰巖。

第四系：第四系分布廣范。主要為沖洪堆積，由礫石、砂及少量粘土組成。

1.2 區域構造

本區大地構造位置屬塔里木地臺東北緣的庫魯克塔格斷隆帶，構造線方向以近東西向為主，以平行展布的斷裂構造為其主要特征。

區域內斷裂較發育，按走向大致分為三組：近東西斷裂，北西向斷裂和北東向斷裂。主要斷裂有：

（1）興地大斷裂 興地大斷裂是區內形成最早、規模最大的斷裂，也是地層分區分界斷裂。該斷裂延伸巨大，斷裂帶寬100～300m，沿斷裂帶赭石化，綠泥石、碳酸鹽化、糜棱巖化強烈，斷裂崖明顯。斷裂走向100°，傾角60°～70°，局部較陡，可達80°以上。沿興地斷裂見有線狀分布的斷裂泉。該斷裂是一個多期次活動的復活斷裂，沿斷裂帶及其兩側中基性侵入巖較發育。早期表現為壓性斷裂，晚期表現為壓扭性斷裂。

（2）脫蓋貝希艾肯斷裂 斷裂走向近東西向，傾向北，傾角65°～70°，為壓扭性逆斷層。切割地層主要為古元古界興地塔格群,斷裂帶寬3～5m，沿斷裂帶內構造角礫巖、糜棱巖發育。

（3）奧爾塘北東向斷裂群，為性質不明斷裂群，斷裂延伸一般長約10～20km。

1.3 區域巖漿巖

區域內巖漿巖較發育，侵入活動以晉寧期和加里東期的中酸性侵入巖為主。

花崗閃長巖主要分布于興地大斷裂兩側，為區域內主要的侵入巖。侵入巖變質程度淺，巖性以花崗閃長巖為主，尚有石英閃長巖等。普查區附近主要為花崗閃長巖。

基性—超基性雜巖主要有卡烏留克塔格基性—超基性雜巖體，奧爾塘等基性—超基性雜巖體。

卡烏留克塔格基性—超基性雜巖體：該雜巖體呈隱伏-半隱伏小巖株狀產出，北西—南東向展布，雜巖體長約2000m,寬約950m。雜巖體內巖石類型主要為輝石巖、角閃石巖、輝長巖、正長巖類等。

奧爾塘雜巖體分布在興地大斷裂北側約3km處，呈東西走向，長約2.5km，寬約1.8km，面積約4.5km2。為一向北傾的單斜狀巖體，巖石類型比較齊全，包括有純橄巖—橄欖巖類、輝石巖類。

脈巖 區域見有正長巖脈、斑巖脈、輝綠巖脈等。

正長巖脈一般規模較大，巖脈最大者長320m，寬2～6m，主要分布在花崗閃長巖與基性—超基性雜巖體內。

2 地球物理特征

2.1 物性特征

工作區內第四系覆蓋很廣，基巖出露少，巖漿巖以花崗閃長巖及基性、超基性巖體為主。

根據收集資料及實測的巖石磁性數據（見表1），分析認為：花崗閃長巖等中酸性巖類的磁化率一般為（1～2）×103×4π×10-6SI，屬中等強度磁性體；磁鐵礦的磁化率一般24900×4π×10-6SI，基性、超基性巖漿巖的磁化率一般大于5×103×4π×10-6SI，屬強磁性體。特別是含鐵磷的超基性雜巖體，其磁鐵礦含量一般較多，磁化率高達（8×103～n×104）×4π×10-6SI，顯示出很強的磁性特征，若巖體具有一定的規模，在地面會引起強度較大的磁異常。

根據實測磁參數特征和收集到的物性資料綜合分析，在進行正演計算及估算的基礎上，初步認為：本區超基性巖類磁性較強，能引起形態規則、強度較大的磁異常；輝綠巖脈和其他基性脈巖，磁性很不均勻，會引起局部波動跳躍、形態復雜的局部異常；花崗閃長巖、花崗巖的磁性相對較低異常形態較為寬緩；斷裂帶則表現為線性梯度帶或線性異常、串珠狀。

表1 工作區內巖石磁性參數統計表Table 1 Statistics of rock magnetism parameter at the working area

2.2 航磁異常特征

塔里木地臺磁場特征 中部為一東西向強度為50～300nT的高值正異常帶，它西起喀什東至阿拉干長達千余公里，寬60～100km。其南部為一片北東向的100～200nT寬緩正異常帶，中間以相同走向－50～－100nT的負異常條帶。北部為大片近東西走向的平緩負異常區，強度為－50～－100nT（局部達－200～－300nT）。這三部分磁場組成了與盆地范圍相當的近似菱形穩定磁場區。

從庫爾勒—興地地區航磁異常可以看出（圖2），磁異常數量多并呈帶狀分布，磁場背景值為正值，與北部鄰區磁場之間存在一線性梯度帶。該梯度帶反映與興地深斷裂一致。按磁異常背景值的不同可分為Ⅰ、Ⅱ兩個區。（Ⅰ）磁場背景值為正值，與北部鄰區磁性存在一條明顯梯度帶。該梯度帶的位置與已確定的尉犁-興地斷裂帶一致。梯度帶以南分布有為數較多的局部正異常，△T磁異常強度一般為400 nT，最強1000 nT左右。大多數異常基本上呈狹長條帶分布，推斷這些異常是由沿尉犁—興地深斷裂侵入的磁性雜巖體引起。（Ⅱ）磁場背景值為負值，磁異常強度一般為-150～-200nT。磁場的這一特點與北部鄰區磁場相似，在二者交界處形成一個磁場線性條帶，推測此處存在一個切穿磁性基底的界面（仲崇字等，1978）。該界面與區域上尉犁-興地深斷裂對應。從區域地質圖上可以看出，興地斷裂南部地層以中元古界為主，北部地層則以新元古界為特征。推測尉犁-興地斷裂為一切穿了磁性基底的斷層，斷層局部磁性基底高于北部區，相應的磁性基底可能由磁鐵石英巖引起。

3 磁異常推斷解釋

通過地面1:1萬高精度地面磁法測量，發現磁異常1處（C-12），該磁異常平面形態為北西走向(約300°)的長軸狀橢園體，長約2.6km，寬約1.6km，△T最大值為6700nT，異常北端出現明顯負值與之伴生，△T最小值為-1532nT。異常北部梯度變化較大，等值線較為密集，反映磁性體埋深較淺。而南部異常梯度變化相對較小，等值線較稀，反映磁性體埋深較大。異常由基性－超基性雜巖引起，總體形態為橢圓形（圖3）。

3.1 異常的定性解釋

地面磁測工作主要目標是尋找隱伏超基性巖體，根據測區地質背景、實測磁異常特征及數據處理成果，巖礦磁參數特征，結合收集的地質、物探資料綜合分析，在此基礎上，初步建立本區超基性巖類的地質、地球物理識別標志，對實測磁異常進行定性解釋。

地質標志：本區超基性巖類分布在古老地臺邊緣，受深大斷裂控制。因此，近東西向斷裂旁側，近南北向與近東西向斷裂的交匯部位，是尋找此類巖體的有利地段。直接找礦標志為：地表出露的超基性、堿性雜巖體。

磁異常標志：平面形態為等軸狀、近東西向長軸狀、近北南向長軸狀異常圈閉，當埋深小于100m時，△T值為1000～4000 nT，異常形態規則，梯度變化明顯；向上延拓異常形態規則，顯示深部磁性體的異常特征。磁化強度為3000～10000×10-3A/m。

圖2 尉犁—興地地區航磁△T等值線圖(據新疆物探隊資料改編)Fig.2 △T isoline map of aeromagnetic survey at Yuli-Xingdi district (recompiled according to the information from Xinjiang geophysical prospecting team)

圖3 卡烏留克塔格磁異常△T等值線平面圖Fig.3 Ichnography of △T magnetic contour of Kawuliuke Tag district

根據所建立的測區目標物地質、地球物理識別標志，在綜合分析實測磁異常的形態特征、磁異常數據處理成果和電測深成果的基礎上，對引起各異常的磁性體的性質、形狀、范圍及產狀進行了初步推斷。各磁異常定性解釋如下：

C-12號磁異常為超基性巖類引起，推測巖體形態為北西向長軸橢圓狀，長約2.0km，寬約1.0km，產狀較陡，略傾向南西。巖體總體往南東方向有較大的延伸，推測巖體侵入方向由東南向西北。此外，位于異常北西部、東南部面積較大的低緩異常，對應于花崗閃長巖出露區，推測為中、酸性巖體引起。

3.2 異常的半定量解釋

在定性解釋的基礎上，依據精測剖面的磁異常特征、磁異常數據處理成果及電測深成果，對磁性體進行了半定量解釋，求取隱伏巖體的埋深、范圍及磁化強度，為驗證工程提供依據。半定量解釋的內容和方法主要為：

確定磁性體埋深：確定磁性體的埋深主要用了三種方法。一是選用較為規則的剖面曲線，應用切線法或特征點法求解磁性體的埋深；二是使用半定量反演結果，確定磁性體的埋深；三是根據向下延拓結果，當下延高度接近磁性體界面時，異常值發生急劇的變化，正負異常值顯著增大，由此可以半定量求得磁性體的大致深度。本次工作應用以上的解釋方法進行對比，選擇出較為合理的解釋結果。

估算磁性體磁化強度：估算磁性體磁化強度主要采用兩種方法：一是利用向下延拓臨近磁性體界面時的磁場值，用近似公式計算；二是在大致了解磁性體形狀、埋深的前提下，進行反演計算或用理論公式計算。

磁性體的中心位置及范圍：主要采用三種方法，一是根據Ta、△Z⊥（化極）、△Y參數平面形態，用特征曲線大致圈定（如半極值線、零值線等）；二是依據△Z⊥垂向一階、二階導數的特征，大致確定（圖4）。

圖4 卡烏留克塔格地區磁異常ΔZ⊥等值線平面圖Fig.4 Ichnography of ΔZ⊥magnetic contour of Kawuliuke Tag district

Ta、△Z⊥（化極）、△Z⊥垂向一階、二階導數平面圖上，較為直觀看出C-12號異常的形態特征及梯度變化規律，反映了該磁性體形態為北西走向長軸狀，略往西南傾，傾角較陡；向上延拓100、200m平面圖上，清晰反應了一個形態規則、規模較大的長軸狀異常，北側有明顯的負值伴生。淺部磁性體及干擾體異常基本被壓制和削弱，反映該隱伏巖體向東南方向延深。此外，隨著上延高度的增加，異常中心往東南偏移，反映隱伏巖體向東南方向延深。根據數據處理成果分析認為：C-12號磁異常為隱伏巖體引起，巖體形態為北西向長軸狀，長約2000m，寬約1000m，略傾向南西，傾角較陡，巖體向東南方向延深。△T800nT以上的范圍內，出現多個△T大于2500nT 的強磁異常圈閉，局部見有輝石巖出露。反應磁性體北西端埋藏深度較淺，南東部深度逐漸增大。

本區磁異常半定量解釋方法及結果見表2。

表2 磁異常半定量解釋結果一覽表Table 2 Schedule of semi-quantitative interpretation for magnetic anomaly

4 磁異常與礦化體的關系

4.1 磁異常值與礦體的富集規律

經鉆探驗證，工作區磁異常值高于4000nT以上的區域，TFe一般在15%～18%，且鐵磷礦厚度大于100m，充分說明磁異常值與礦體的富集有著緊密聯系。異常值越大，鐵磷礦厚度也就越大，TFe品位也就越高。本區鐵磷礦主要富集在磁異常值3000～4500nT范圍之內。

磁異常曲線的陡緩與礦體埋深也有著密切關聯，工作區磁測剖面中，北部異常曲線較陡，礦體埋深相應較淺；南部曲線寬緩，礦體埋深相應較深。

5 結語

卡烏留克塔格C-12磁異常位于興地大斷裂南側，是塔里木地臺北緣內生磷成礦帶中的一個重要鐵磷礦成礦遠景區。航磁為低緩異常，地磁異常則極值較大，通過對物性資料綜合分析，認為本區超基性巖類磁性較強，能引起形態規則、強度較大的磁異常。

通過地面高精度磁法工作，確定了航磁異常在地面的具體位置，大致查明了航磁異常的形態、范圍及變化特征，發現較明顯的磁異常；大致了解了該區地質背景、地球物理特征，初步建立了超基性巖體的地質、地球物理識別標志。

根據磁異常的推斷解釋，C-12異常為超基性巖體引起，由此可以看出，磁法測量對尋找基性、超基性含鐵磷巖體具有重要的意義。

GEOLOGICAL AND MAGNETIC SIGNATURE OF KAWULIUKE TAG DISTRICT

Xi Guoqing

Geological Institute of China Chemical Geology and Mine Bureau , Zhuozhou, Hebei, 072754, China

C-12 magnetic anomaly of Kawuliuke Tag district was located on the south of Xingdi fracture, the aeromagnetic survey result of which is lower but the geomagnetism anomaly has the higher extremum value. We identified the exact location, shape, scale and the variety characteristics of the aeromagnetic anomaly after finished the ground magnetic survey of high precision. We found that the C-12 anomaly was caused by ultrabasic rockbodies, all of which show that magnetic survey has significance for searching basic and ultrabasic ferriferous phosphorus bodies.

magnetic anomaly，Kawuliuke Tag

D657.31

A

1006–5296（2011）02–0108–06

郗國慶（1963～），男，物探專業，高級工程師

2011-01-28