內蒙古阿巴嘎旗白音圖嘎地區航磁在斷裂構造解譯中的應用

劉 博，陳天紅，馮 欣，續遠超，任柄璋，陳廣宇，宋丙劍

（1.武警黃金第四支隊，遼寧遼陽 111000；2.武警警種學院，北京 102202）

研究區位于內蒙古中北部中蒙邊境地區，位于二連－賀根山蛇綠帶北側。屬于東烏珠穆沁旗—博克圖Fe-Mo-W-Cu-Pb-Zn-Ag-Au成礦（亞）帶。區內地質構造、巖漿活動強烈，具有良好的成礦地質條件。區內經歷了古生代至中生代多次構造活動，形成了本區復雜的構造格局。由于內蒙古阿巴嘎旗北部地區屬淺覆蓋區；基巖出露較差，地表構造形跡難以識別，為地質調查帶來了一定的困難，因此該地區勘查和研究程度較低。航空物探對解決該區這一問題帶來了行之有效的方法。

2006～2008年，由中國國土資源航空物探遙感中心承擔、中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所和內蒙古自治區地質調查院參加的“內蒙古二連浩特—東烏旗地區1:5萬航空物探綜合站（磁、電、伽瑪能譜）勘查”項目在該區開展。為內蒙古阿巴嘎旗白音圖嘎地區區域地質研究提供了重要的地球物理資料。

1 區域地質背景

研究區位于內蒙古中北部中蒙邊境地區，二連—賀根山蛇綠巖帶北側，處于錫林浩特微板塊與中蒙邊境一帶南戈壁微板塊之間的晚古生代弧-弧碰撞造山帶，總體上屬于西伯利亞板塊東南緣古生代陸殼增生區(圖1)。中新生代大地構造位置屬濱太平洋構造域。

圖1 研究區古生代大地構造位置

研究區地層發育古生界、中生界、新生界。古生界以二連-賀根山構造帶為界分為二部分，北部屬北疆地層大區、興安地層區、東烏-呼瑪地層分區，出露的地層有奧陶系、泥盆系、石炭－二疊系，以石炭－二疊系寶力高廟組最為發育；南部屬華北地層大區、內蒙古草原地層區、錫林浩特-磐石地層分區，出露的地層以石炭－二疊系寶力高廟組最為主。中新生界屬濱太平洋地層區、大興安嶺-燕山地層分區、博克圖-二連浩特地層小區，以新生界地層為主，古近系、新近系地層不發育，研究區大部分被第四系覆蓋。

研究區侵入巖不發育，巖石類型簡單，以中酸性花崗巖為主。從老至新分別為泥盆紀石英閃長巖（Dδο）、石炭紀斑狀中細粒黑云母二長花崗巖（C2η?bzx）、二疊紀中細粒正長花崗巖（P1ξ?zx）。

2 巖石物性特征

研究區物性標本磁性有如下規律：噴出巖類阿巴嘎玄武巖、梅勒圖玄武巖磁性較強，磁化率最高為10400(4π×10-5SI)；火山巖中流紋巖、凝灰巖、英安巖，侵入巖中花崗巖、花崗斑巖、正長斑巖、二長巖，屬于酸性巖磁性較弱，少部分含暗色物質較多的磁性較強；沉積巖砂巖幾乎沒有磁性（表1）。

表1 研究區巖石磁參數表

根據區內物性參數可知：

（1）區內巖石磁性以剩磁為主，基性巖石與中酸性之間磁性差異較大。

（2）花崗巖類一般K＜40SI，Jr＜56A/m。c.不同花崗巖磁性差別較大，磁性高低與暗色礦物含量、結構構造及時代有關。暗色礦物含量少磁性弱，含量多磁性較強。

（3）酸性火山巖呈無磁性或弱磁性，磁場平穩。中基性火山巖呈中等至強磁性，磁場雜亂，背景場不清，正異常有時伴有負異常。

（4）區內沉積巖及變質巖類均無磁性。這是本區航磁異常解釋的主要依據。

3 區域磁場特征

研究區1/5萬航磁磁測結果，區內磁場形態特征反映清晰，規律較強。

磁異常基本以低緩正磁異常與負磁場相伴，正磁異常強度不大，梯度變化也較小，負磁異常強度也不大，部分梯度變化較小，局部異常出現劇烈跳躍特點，有數百納特以下負異常，也有數千納特的強異常，初步推斷為該區玄武巖引起。高磁異常區基本反映了更新統和梅勒圖組地層中安山巖、玄武巖；低場或負場基本為白堊系地層的反映；基本反映了本測區的地層、構造、巖體、以及礦點的分布規律。通過航磁磁測數據進行化極、求導（水平一導0°、45°、90°、135°）、垂向一、二導，ΔT延拓5個高度后，基本反映了本測區的地層、構造、巖體的產狀。

4 航磁解譯推斷斷裂構造

4.1 數據的處理

（1）航磁△T化極垂向一次導數處理

航磁△T化極垂向一次導數就是在化極基礎上，求磁場沿垂直方向一次變化率的數據轉換處理，垂向一次導數處理對磁場高頻成分有突出和放大作用，它側重于淺層近地表地質的磁效應，而壓制深層區域背景場的影響，從而突出淺部地質體引起的局部異常。

為了消除斜磁化對磁場的影響，研究區所做的垂向一次導數處理是在磁場化極的基礎上進行的，處理結果表明航磁△T化極垂向一次導數圖上的局部磁異常較化極圖上明顯增多，較好地反映出本區淺層磁性體及淺部構造的輪廓，大大消除和減弱了異常之間的疊加和干擾作用，使弱小異常得到突出。

（2）航磁△T化極上延處理

磁場向上延拓就是由原平面上的磁場值向上換算得到另一高度平面上的磁場值，根據位場理論，隨著上延高度的增加，磁性體引起的異常幅度按指數規律衰減，衰減最快的為淺部無根的局部磁性體引起的高頻異常成分，而向下延伸較深的大范圍磁性體引起的低頻異常成分則衰減較慢，從而使向上延拓處理起到致淺部磁性體異常而突出深部磁性體異常的作用。

為了消除斜磁化的影響，研究區所進行的不同高度向上延拓處理都是在磁場化極的基礎上進的，共進行了100、300、500、800、1000m 5個高度的化極上延處理（圖2），這些化極上延圖明顯消除了淺層干擾場影響，突出了不同深度的區域磁場，利用這些化極上延圖件可以更好地對磁場進行分區以及研究不同深度區域磁場的變化情況，另外還可研究磁性地質體延深情況以及確定斷裂級次及延深情況。

圖2 研究區（1∶50000）航磁△T向上延拓等值線平面圖

4.2 斷裂構造的磁異常標志

研究區高精度航磁推測斷裂與斷裂帶在區域磁測中表現為以下特征：

⑴ 不同特征磁場的分界線，多為斷裂明顯的標志特征，標志著界線兩側巖性特征的差異，預示著斷裂兩側的構造演化的不同。

⑵ 磁場的線性梯度帶，多為垂直方向運動的斷裂磁場特征的表現。

⑶ 線性正負異常帶或正負異常沿一個方向成串珠狀排列。

⑷ 磁異常延伸不連續也就是異常等值線突然彎曲、寬度突然變化、或被切斷的接線等。

根據以上構造磁異常特征，在航磁△T化極垂向一次導數基礎上，全區共解譯斷裂構造15條（圖3）。構造方向主要為北東、北西方向，其中F1、F2、F3、F4、F7、F8、F9位于白音圖嘎幅，巖性主要為寶力高廟組，為基巖出露區，脈巖比較發育，主要為花崗斑巖脈、正長斑巖脈，地表出露巖脈主要呈北西向，與航磁解譯構造較為吻合，經向上延拓后構造不明顯，顯示底部為同一巖性基地；F5、F14、F15經向上延拓構造變得更加清晰，推斷該構造由深部大的構造引起。

圖3 研究區（1∶50000）航磁構造解譯圖

5 結論

（1）研究區1/5萬航磁磁測結果可劃分不同地質單元，圈定隱伏巖體邊界，解譯斷裂構造；經ΔT上延不同高度（100、300、500、800、1000米）可確定其隱伏巖體及構造產狀。

（2）研究區1/5萬航磁ΔT水平一導（0°、45°、90°、135°），垂向二導，原平面化極皆可以突出處淺部異常、壓抑深部異常。它們的零值線在一定程度上反映了巖體、地層單元的范圍以及斷裂帶的展布方向。而延拓異常則可以突出深部磁性體、減弱淺部異常的影響。

（3）經地面磁測剖面工作，發現地面磁測異常與航磁異常吻和，說明航磁數據可信、精度較高，可以利用航磁數據分析該區巖性、構造解譯。

[1]陳天紅，劉 博.內蒙古白音圖嘎等四幅淺覆蓋區1:5萬區域地質礦產調查試點項目(續作)評估報告.中國人民武裝警察部隊黃金第四支隊,2013.

[2]馬 力,嚴昊偉,續遠超,賀景龍.內蒙古白音圖嘎等四幅淺覆蓋區1:5萬區域地質礦產調查試點項目物探總結.中國人民武裝警察部隊黃金第四支隊,2013.

[3]張玄杰,鄭廣如等.新疆西天山東段航磁推斷斷裂構造特征.1000-8918（2011）04-0448-07.