廣西某勘探區(qū)下伏巖體的重力推斷與解釋

符平禮

（廣西壯族自治區(qū)地球物理勘察院，廣西 柳州 545005）

廣西某勘探區(qū)是廣西主要的錫、鎢和稀有金屬產(chǎn)地，成礦與下伏的隱伏巖體密切相關(guān)，1：20萬區(qū)域重力勘探[1]對其下伏的隱伏巖體進(jìn)行了推斷，大致推斷了巖體的起伏形態(tài)，但由于測點(diǎn)密度較少，布格重力精度較低，異常反映的巖體局部起伏特征有限。通過開展1：5萬高精度重力測量，圈定重力異常，同時布設(shè)1：1萬重磁電剖面進(jìn)行聯(lián)合反演[2]，推斷隱伏巖體的局部起伏形態(tài)，篩選可能的礦致巖體凸起區(qū)，建立以重磁電信息為主體的綜合找礦標(biāo)志，提出鎢、錫多金屬礦找礦有利區(qū)。獲得了較好的勘探效果，為該地區(qū)后續(xù)地質(zhì)找礦工作部署提供了重要參考。

1 工作方法

重力觀測方法主要包括重力測量和測地兩項(xiàng)工作。重力工作包括開工前的儀器校驗(yàn)和重力基點(diǎn)的聯(lián)測，后進(jìn)行野外測點(diǎn)觀測以及質(zhì)量檢查工作，獲得合格的重力觀測數(shù)據(jù)，經(jīng)室內(nèi)數(shù)據(jù)處理獲得測區(qū)的布格、自由空間等重力異常。測地工作包括加密控制點(diǎn)測定、測點(diǎn)觀測和質(zhì)量檢查等，獲取符合重力測量質(zhì)量要求的高精度測點(diǎn)坐標(biāo)和高程數(shù)據(jù)。

項(xiàng)目累計(jì)完成1:5萬重力測量面積940.91km2，重力物理點(diǎn)6334個，測點(diǎn)平均密度為6.7個點(diǎn)/km2，布格異常總精度達(dá)±0.0984×10-5m/s2，工作質(zhì)量和布格重力精度均好于重力規(guī)范和《設(shè)計(jì)》要求。文中僅展示了下伏巖體區(qū)的重力異常，并在局部異常區(qū)開展了1：1萬重磁電剖面的測量工作。

2 勘探區(qū)重力場特征

2.1 區(qū)域密度特征

區(qū)內(nèi)主要出露有泥盆系、石炭系、侏羅系、新近系和第四系等地層[3]，根據(jù)全區(qū)物性資料[4]及項(xiàng)目采集的巖石樣品統(tǒng)計(jì)，測區(qū)巖石密度有如下特征：

（1）花崗巖平均密度2.58×103kg/m3。

（2）巖體圍巖背景密度2.67×103kg/m3。其中，石炭系巖石平均密度2.71×103kg/m3，泥盆系巖石平均密度2.77×103kg/m3，第四系巖石平均密度2.21×103kg/m3。

以上巖石密度特征表明，花崗巖與圍巖之間存在明顯的密度差異（0.10×103kg/m3左右），可利用重力異常圈定隱伏花崗巖體，區(qū)域密度特征為重力勘探提供了地球物理前提。

2.2 重力場特征

從重力測量獲得的1：5萬布格重力異常平面圖看（圖1），整介重力低異常與1：20萬區(qū)域重力低異常帶吻合，北東走向，推斷為隱伏巖體引起。同時，1：5萬布格重力異常的局部異常豐富，山湖鎮(zhèn)異常為中心異常，北東走向、起伏形態(tài)特征清晰可見，周邊還形成了九華、蓮塘、石墨沖等多處圈閉的局部重力低異常，推斷為隱伏巖體中心區(qū)、局部侵入?yún)^(qū)引起。

圖1 重力調(diào)查區(qū)1：5萬布格重力異常平面圖

3 重力異常的推斷解釋

3.1 重力場分離及地質(zhì)意義

利用滑動平均半徑為8km×8km的窗口分離布格重力異常，獲得相應(yīng)的剩余異常（圖2）。剩余異常以山湖鎮(zhèn)最大重力低區(qū)為中心，周邊展布正負(fù)相間的局部異常。其中，推斷山湖、九華、八步嶺、金鵝村、蓮塘、石墨沖等圈閉重力低異常為巖體起伏區(qū)及局部侵入?yún)^(qū)。其它局部重力異常為地質(zhì)構(gòu)造、上覆的地層的密度變化、第四系以及風(fēng)化堆積區(qū)引起。

圖2 重力調(diào)查區(qū)1：5萬布格重力異常平面圖

為了更進(jìn)一步分析隱伏巖體的起伏、侵入?yún)^(qū)形態(tài)及其展布特征，布設(shè)了穿過九華異常區(qū)（出露小巖體）的重磁電1線剖面（圖2），繪制了CSAMT卡尼亞電阻率二維反演斷面成果圖，激電中梯曲線圖、電測深綜合剖面圖和地質(zhì)剖面，推斷了深部和淺部兩處巖體（圖3）。

圖3 勘探區(qū)1線剖面重磁電綜合推斷圖

利用區(qū)域重力數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中的2.5維可視化反演模塊對重磁剖面進(jìn)行擬合定量反演，綜合考慮區(qū)域地質(zhì)情況，參考該區(qū)巖礦物性資料、巖石密度隨深度變化的特征，擬合時取圍巖背景平均密度2.67g/cm3，深部取2.71g/cm3～2.73g/cm3，隱伏巖體密度取2.58g/cm3。從擬合結(jié)果來看，九華異常區(qū)除出露的花崗巖體外，深部還存在一個隱伏花崗巖局部的凸起，該局部凸起標(biāo)高－800m，取地表標(biāo)高450m，對應(yīng)埋深1250m左右，上侵的巖株、巖脈可能更淺（圖3）。由于磁異常中心位于剖面南側(cè)，磁異常反演的磁性體不完整，故磁測剖面無法推斷隱伏巖體形態(tài)，但存在磁性體，推斷隱伏巖體凸起區(qū)及其周邊是成礦有利地段[5-7]。

3 結(jié)語

通過對某勘探區(qū)開展1：5萬高精度重力測量，進(jìn)行重力場特征分析和重磁電聯(lián)合反演，獲得了較好的勘探效果：

（1）推斷了勘探區(qū)下伏巖體頂界面起伏以及巖體的空間展布形態(tài)。

（2）推斷了山湖、九華、八步嶺、金鵝村、蓮塘、石墨沖等巖體起伏區(qū)及侵入?yún)^(qū)。

（3）對九華重力低異常區(qū)，亦是小巖體侵入?yún)^(qū)布設(shè)了重磁電剖面，進(jìn)行了聯(lián)合反演，推斷了下伏的巖體侵入?yún)^(qū)及成礦有利區(qū)。

存在的問題和建議：

（1）建議針對推斷的巖體起伏、侵入?yún)^(qū)開展1:5萬或更大比例尺的地質(zhì)礦產(chǎn)填圖。

（2）加強(qiáng)物性工作，系統(tǒng)收集區(qū)內(nèi)深部密度數(shù)據(jù)，提高重力反演效果。

（3）建議利用鉆探等手段對推斷的隱伏巖體起伏、侵入?yún)^(qū)進(jìn)行驗(yàn)證[8]。

通過1：5萬高精度重力測量，對重力異常進(jìn)行了定性、定量解釋，推斷了勘探區(qū)下伏巖體的起伏形態(tài)。同時，布設(shè)重磁電剖面進(jìn)行了聯(lián)合反演，推斷了凸起區(qū)的形態(tài)特征及具體埋深，為今后的地質(zhì)找礦工作提供了重要的參考。