內蒙古高爾旗地區重磁異常特征及成礦遠景分析

賈瑞娟　孫會玲　陳江均　吳艷君　范亞麗

［關鍵詞］高爾旗地區；重力異常；磁異常；成礦遠景區

近年來，內蒙古高爾旗地區相繼發現并勘查了許多工業礦床，如高爾旗中型銀鉛鋅礦床、阿扎哈達小型銅鉍（鉛鋅）礦床、莫若格欽西溝小型鉛鋅銀礦床、準烏日斯哈拉錫銅多金屬礦點等。該區域第四系覆蓋較嚴重，主要分布奧陶統銅山組、中下泥盆統泥鰍河組、上石炭統―下二疊統寶力高廟組和第四系上更新統阿巴嘎組、第四系松散堆積物。古生界巖石地層是本區重要的含礦層位。主構造線總體以北東向為主。利用重力測量、磁法測量可推斷淺層地質體分布情況。文中分析了該地區重磁異常特征，并以地質資料為基礎，以重力、磁法、化探資料為依據，劃分了成礦遠景區，該成果對接下來的找礦方向具有指示意義。

1 區域地質特征

高爾旗地區出露的地層有中下奧陶統銅山組（O_1-2t）、中下泥盆統泥鰍河組（D_1-2n）、上石炭統－下二疊統寶力高廟組（CPbl）和第四系上更新統阿巴嘎組（Qp³a）、第四系松散堆積物（圖1）。區域上巖漿巖分布較廣泛，但區內巖體主要出露于東部和西部，晚泥盆世—中二疊世侵入巖均有不同程度出露[3-6]。主構造線總體以北東向為主。北東向主體褶皺，多為緊密線型褶皺，而且規模較大；主要的斷裂構造為北東向，數量多，規模大，其余方向的斷裂規模小、分布局限。華力西晚期構造變動使該區全部褶皺成山，形成了一個復雜的構造帶。

綜上，區內古生界主要以銅山組、泥鰍河組、寶力高廟組最為發育。古生界巖石地層是本區重要的含礦層位。

2 地球物理特征

2.1 物性特征

①二疊紀黑云母二長花崗巖、正長花崗巖具較強磁性，是區內引起正磁異常的主要因素之一。其中黑云母花崗巖磁性變化較大，有些地區為無磁到弱磁，在有些地區為強磁性。其它酸性巖體為弱磁性。酸性侵入巖體的密度一般σ<2.6 g/cm³，當其規模較大時，會形成明顯的局部重力低或剩余重力負異常。

②石炭—二疊紀的寶力格高廟組二段，具強磁性，高密度，常形成不規則面狀正磁異常、剩余重力正異常。

③奧陶系銅山組、泥盆系泥鰍河組，均為弱磁到無磁，但密度值較高，一般σ=2.67～2.74 g/cm³。重磁場特征應是平穩背景場或負磁場，局部重力高，剩余重力正異常。

④第四系阿巴嘎組玄武巖具有較強磁性，常形成正負頻繁交替、幅值變化劇烈的雜亂磁異常。但因其覆蓋厚度較薄，所以其分布區的重力異常特征主要與基底巖性有關。

2.2 重力異常特征

重力勘探在礦產勘查中及區域構造方面的應用日益增多[7，8]，布格重力異常包含了從地殼深部到地表所有密度不均勻體的影響。

研究區總體表現為南東部重力高，北部、西部重力低特征，由于所處構造環境的特殊性，研究區中部由多個具有一定規模的北東向、北西向梯級帶形成了明顯的“蛇形”扭曲重力異常梯級帶。

為突出淺層地質體特征，對局部重力異常進行了提取。局部重力異常的分離方法也多種多樣。本次利用滑動平均（窗口為4950 m×4950 m）求取的剩余重力異常與已知地質體分布、構造展布及礦床分布吻合性較好。根據剩余重力異常圖（圖2），研究區初步提取剩余重力異常38處，其中正異常18處（用G加數字序號表示剩余重力正異常，如G11），負異常20處（用L加續號表示剩余重力負異常，如L18）

區內中部主要集中分布規模較大、強度較高的剩余重力正異常（G11、G15、G16），該區主要出露泥鰍河組。同時正異常區在玄武巖覆蓋區對應跳躍變化的磁異常區，其余為背景磁場區。物性資料顯示泥鰍河組砂巖類主要是高密度、低磁性地質體，這與其顯示的重磁場特征相吻合。中部異常區夾雜的范圍較小、呈近三角形狀分布的剩余重力負異常是局部侵入的中酸性巖體所致。可見中部區主要為基底隆起區，區域構造相對較為穩定，巖漿活動相對較弱。

南部分布的重力異常規模較小，形態不規則，強度相對較低的剩余重力正異常（G25、G26、G30），并伴有不規則的正磁異常，由地質、物性資料可見，此類重力高、磁力高的異常主要是寶力高廟組二段高密度、高磁性地質體的反映。

北西、北東、南西角分布有規模相對較大的剩余重力負異常，此三處對應布格重力低值區，為區域中酸性侵入巖分布區。

區內斷裂構造展布方向以NE向和NW向為主。區內剩余重力異常邊部及局部異常突變處大部分是上述斷裂構造的反映；苦略圖敖包、息力白音查干地區剩余重力負異常等值線呈密集的同心圓狀展布，是火山口的客觀反映。

準烏日斯哈拉錫礦、高爾旗鉛鋅銀礦、阿扎哈達銅礦等均位于布格重力異常梯級帶之扭曲部位，圍繞剩余重力正異常邊部分布，位于正負異常的交替帶上。結合地質環境分析，該剩余重力正異常為泥盆系、石炭系組成的古生代地層隆起區，其周圍負異常主要與石炭、二疊紀的酸性侵入巖有關。顯然礦床即位于地層與巖體的接觸帶部位，同時是構造發育部位。

2.3 磁異常特征

研究區內第四系松散沉積物覆蓋區磁場相對平穩，△T一般在-100～100 nT；奧陶系銅山組、泥盆系泥鰍河組、石炭-二疊系寶力高廟組一段等正常沉積巖地層屬弱磁性地質體，以低緩的負磁異常為主，△T一般在-100～0 nT（圖3）。

石炭-二疊系寶力高廟組二段中酸性火山巖△T一般在-100～300 nT，最高達794.2 nT。△T等值線平面圖上表現為在開闊的正磁背景上分布有不規則塊狀強磁異常，高精度磁測向上延拓100 m、200 m、500 m、1000 m等值線平面圖上，均有范圍較大異常顯示，說明磁性地質體規模大。△T剖面平面圖上表現為以劇烈變化的正磁異常為主要特色，零星出現的負異常狹窄而陡立，結合物性統計結果分析，磁場特征與該組地層鐵磁性物質分布不均勻有關。

第四系上更新統阿巴嘎組的橄欖玄武巖△T一般在-300～300 nT，△T剖面平面圖上表現為以劇烈變化的雜亂磁異常為主要特色，正負異常狹窄而陡立，幅值高，屬典型的基性—超基性火山巖異常特征。

早二疊世灰紅色含斑中粒（黑云母）堿長花崗巖△T一般在100～600 nT，強度較高，△T等值線平面圖上表現為寬緩的正磁異常，向上延拓100 m、200 m、500 m、1000 m等值線平面圖上，均有范圍較大異常顯示，說明該巖體磁性穩定且規模較大。

晚石炭世肉紅色似斑狀細粒黑云母二長花崗巖△T一般在100～200 nT，△T等值線平面圖上表現為寬緩的正磁異常，向上延拓100 m、200 m、500 m、1000 m等值線平面圖上，均有范圍較大異常顯示，說明該巖體為弱磁性地質體。

根據該區已完成的1∶5萬高精度磁測成果，共圈定出局部高磁異常10處（包括子異常）。涉及本研究區的有6處。

3 成礦遠景區的圈定

3.1 巴潤希熱成礦遠景區（Ⅳ）

3.1.1地質概況

遠景區內主要出露中下奧陶統銅山組（O_1-2t）和中下泥盆統泥鰍河組（D_1-2n），銅山組（O_1-2t）發育于遠景區北部，由變質粉細砂巖、變質粉砂巖、條帶狀（片理化）細粒石英砂巖、斑點狀片理化、千枚狀綠泥石絹云母粉砂質板巖組成，中南部出露泥鰍河組（D_1-2n），為一套濱―淺海相碎屑巖夾灰巖，巖石組合上部為變質中細粒―細粒長石砂巖、變質中細粒鈣質泥質長石石英砂巖，中部為變質粉砂巖、泥質粉砂巖和粉砂質泥板巖，底部為中細粒、細粒長石砂巖。

3.1.2重磁異常特征

根據重力測量成果可見，遠景區內主要包含G22號剩余重力正異常及L35號剩余重力負異常，由前述可知，L35號剩余重力負異常為地下侵入泥鰍河組中的半隱伏花崗巖類侵入巖引起。G22主體異常中主要與銅山組有關，且異常南部等值線形態發生明顯變化處存在北東東向斷裂，斷裂以南異常主要是泥鰍河組作用為主。

由高精度磁測成果分析，L35號異常對應局部正磁異常，異常等值線密集，異常具有低重、高磁特征，故推斷L35號剩余重力負異常為地下侵入泥鰍河組中的半隱伏花崗巖類侵入巖引起。

3.1.3地球化學異常特征

遠景區內主要異常元素組合以Ag、Pb、Zn、As、Sb、Au、Cu為主，中低溫元素組合好，濃集中心明顯，異常強度，主要成礦元素Ag、Pb、As、Sn均達到4級，Zn 達到3 級。其中Pb 元素最高強度可達Pb2029.6×10^-6。異常中Ag、Pb、Zn、Cu等是一套具有中低溫組合元素的特點，前緣伴生元素As、Sb及Au等元素形成的異常與主要成礦元素套合好。

3.1.4綜合評價

遠景區內主要出露中下奧陶統銅山組（O_1-2t）和中下泥盆統泥鰍河組（D_1-2n），而泥鰍河組是研究區主要的含礦地層。根據1∶50000重力、磁測成果推斷泥鰍河組下部被花崗巖類巖漿巖侵入。由1∶50000地球化學資料，遠景區內Ag、Pb、Zn、As、Sb、Au、Cu等中低溫元素發育，各元素組合好，濃集中心明顯，異常強度，主要成礦元素Ag、Pb、As、Sn均達到4級，Zn達到3級。同時遠景區內北東向斷裂發育，為含礦熱液的運移和儲存提供了良好的空間。

綜上可見，該遠景區具有較好的地質、地球物理、地球化學條件，成礦地質環境良好，應是找礦重點地區。

3.2 高爾旗成礦遠景區（Ⅲ）

3.2.1地質概況

遠景區出露地層有中下泥盆統泥鰍河組、上石炭—下二疊統寶力高廟組、第四系上更新統阿巴嘎組和全新統。

遠景區地表侵入巖不發育，僅出露一處小巖株，出露范圍約140 m×90 m，巖性為灰色似斑狀中粒（黑云母）正長花崗巖。根據高爾旗礦區不同標高中段圖顯示該巖體向深部出露范圍逐漸增大，巖體主體向西傾伏。遠景區西部發育少量正長斑巖脈，規模大。

但是由高爾旗礦區資料可見，遠景區處于“柴達木復背斜”北西翼。斷裂構造較為發育，主要有北東向斷裂、北西向斷裂組、東西向斷裂。其中近東西向斷裂為本區容礦和控礦構造。

3.2.2重磁異常特征

由重力測量成果可見，遠景區包含G11 南部、L18-1、L18-2、G13及G14。L18-1、L18-2異常位于遠景區西部，該異常具有重力低、磁力弱特征，為隱伏的較低密度石炭紀侵入巖引起。G11號異常位于研究區北部，G131號異常、G141號異常分別位于遠景區南部及東部，上述三個剩余重力正異常均是與泥鰍河組有關的重力異常。

3.2.3地球化學異常特征

遠景區主要綜合異常以Ag、Zn、Pb、Sb、Cu、Au、As、Hg 元素為主，并伴有W、Sn、Bi、Mo、Ni、Co；其中Au、As、Sb與主成礦元素Ag、Pb、Zn套合較好，且異常主體位于泥鰍河組中，Cu、Co、Ni與其部分重疊，主要分布在玄武巖出露區，W、Mo為外帶異常，完全位于玄武巖區，W、Mo異常可能預示其下伏有酸性侵入巖體。異常總體近東西向呈帶狀分布，受次級構造控制，與礦體展布方向一致。各元素套合好，具有明顯的濃集中心，各元素異常強度高。異常所處地質環境優越，地球化學元素組分多，強度大，套和較好，濃集中心較明顯。

3.2.4綜合評價

遠景區內泥鰍河組地層發育，大比例尺填圖資料顯示，該區北東、北西向斷裂構造發育。本區1∶50000地球化學異常成礦元素豐富、異常強度高。并已發現高爾旗銀鉛鋅礦床，其外圍重力推斷泥鰍河組賦礦地層及石炭紀侵入巖發育，成礦地質條件與高爾旗銀鉛鋅礦床相似，因此，本區應是找礦重點地區。

3.3 莫若格欽成礦遠景區（Ⅱ）

3.3.1地質概況

遠景區出露地層有中下奧陶統銅山組、中下泥盆統泥鰍河組、上更新統阿巴嘎組；侵入巖有早石炭世斑狀中細粒黑云母二長花崗巖。中下泥盆統泥鰍河組砂巖主要分布于遠景區中部及西部，泥鰍河組中主要巖性為泥質粉砂質板巖、變質細中粒長石石英砂巖、變質中粗粒長石石英砂巖，中部泥鰍河組巖石中裂隙發育，后期充填褐鐵礦和碳酸鹽細脈。中下奧陶統銅山組分布于遠景區北部，巖性為變質細砂巖、綠泥石絹云母板巖及少量長石石英砂巖組成。本區北東向、北西向、近南北向斷裂構造發育。

3.3.2重力異常特征

由重力測量成果可見，遠景區位于寬緩的重力異常梯級帶上，重力場總體呈西南重力高，北東重低的特征。剩余重力異常圖上，遠景區位于L8剩余重力負異常與西南剩余重力正異常的接觸帶附近。L8負異常推斷為石炭紀侵入巖引起，正異常主要與銅山組及泥鰍河組有關。

3.3.3地球化學異常特征

由地球化學資料，遠景區化探異常主要由Ag、Pb、Zn、Sb、As、Bi元素組成，異常總體近東西向成帶狀分布，異常最高強度：Pb1364.4×10^-6、Bi111.5×10^-6、Ag11.789×10^-6、Zn673.9×10^-6、Sb13.31×10^-6、As115.0×10^-6。

3.3.4綜合評價

遠景區內銅山組及泥鰍河組發育，并包含化探異常，同時莫若格欽西溝小型鉛鋅銀礦床及莫若格欽銅礦化點位于遠景區內。并位于重力推斷的泥鰍河組與石炭紀侵入巖的接觸部位。綜上可見，該遠景區具有較好的地質、地球物理、地球化學條件，成礦地質環境良好，應是找礦重點地區。

3.4 準烏日斯哈拉-阿爾亨其嘎成礦遠景區（Ⅰ）

3.4.1地質概況

遠景區主要出露寶力高廟組（CPbl）、阿巴嘎組（Qp₃a）和全新統（Qh）。寶力高廟組（CPbl）一二段在遠景區內廣泛分布，巖性為流紋質晶屑巖屑凝灰巖夾火山灰凝灰巖、沉凝灰巖、凝灰質巖屑砂巖。寶力高廟組一、二段呈斷層接觸。研究區南部被阿巴嘎玄武巖覆蓋。

區內斷裂構造發育，可分為北東、北西和近東西向三組主要斷裂。三組斷裂將遠景區地質體切割成大小不等的塊體。區域上北東向斷裂活動時間較早，北西向斷裂生成較晚，兩組斷裂均為區域性大斷裂之次生斷裂，規模大，活動時間長，控制遠景區構造格架。

3.4.2重力異常特征

由重力測量成果可見，遠景區位于G2剩余重力正異常及L3（包含L-1、L3-2）剩余重力負異常接觸帶上，其中G2是由寶力高廟組引起。L3為酸性侵入巖引起。

3.4.3地球化學異常特征

遠景區包含化探異常有AS11、AS12，主要組合元素有Cu、Pb、Zn、Ag、Au、As、Sb、W、Sn、Mo、Bi、Hg等。AS11異常元素組合為Pb、Zn、Ag、As、Sb、W、Sn、Bi、Hg元素，異常組分復雜，強度較高，其中Pb、Zn、Ag、As、Sb達到4級濃度分帶，Pb峰值為1162.9 ×10^-6，Zn峰值為1198.5×10^-6，Ag 峰值為5×10^-6，Sb 峰值為19.47×10^-6，As峰值為741×10^-6。該異常元素套合程度較差，異常比較雜亂，是多期巖漿熱液作用的結果，是尋找火山巖型銀鉛鋅礦的有利部位。

AS12異常元素組合為Cu、Pb、Zn、Ag、Au、As、Sb、W、Sn、Mo、Bi、Hg元素，異常組分復雜，強度高，其中Cu、Pb、Zn、Au、As、Sb、Sn、Mo、Bi達到4級濃度分帶，異常的濃集中心明顯，元素套合好。Pb 峰值為1226.2×10^-6，Zn峰值為1038.4×10^-6，Ag峰值為2.206×10^-6，Au峰值為83.7×10^-9，Sb峰值為28.4×10^-6，As峰值為78750×10^-6，Mo峰值為25.38×10^-6，Sn峰值為353.1×10^-6，Bi峰值為492.0×10^-6。該異常是尋找火山巖型銀鉛鋅礦的有利部位。

3.4.4綜合評價

準烏日斯哈拉銅鋅錫礦點、阿爾亨其嘎銅鉛鋅礦化點位于研究區內。遠景區寶力高廟地層廣泛出露，同時構造非常發育。地球化學異常組分多，強度高，多個元素達到4級濃度分帶。遠景區又位于重力推斷的地層與巖體的接觸帶上。綜上可見，該遠景區具有較好的地質、地球物理、地球化學條件，成礦地質環境良好，應是找礦重點地區。

4 結論

①重力測量成果對區域構造特征研究效果較好。研究區重力場總體表現為南東部重力高，北部、西部重力低特征，受所處特征構造環境影響，中部由多個具有一定規模的北東向、北西向梯級帶形成了明顯的“蛇形”扭曲重力異常梯級帶，這也是本區北東向主體構造特征的客觀反映。

②重力勘探、磁法勘探在礦產勘查中及區域構造方面的應用日益增多[7，8]。布格重力異常包含了從地殼深部到地表所有密度不均勻體的影響。適當的局部重力異常提取方法，可推斷淺層地質體情況，對深部找礦具有指導作用。

③巴潤希熱、高爾旗、莫若格欽、準烏日斯哈拉-阿爾亨其嘎4個成礦遠景區，地質、地球物理、地球化學條件，成礦地質環境良好，應是找礦重點地區。