江西彭山地区重力异常划分及定性解释_张小龙.pdf

第 33 卷第 1 期2023 年 3 月安徽地质Geology of AnhuiMar.2023Vol.33 No.1文章编号：1005-6157（2023）01-江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释江西彭山地区重力异常划分及定性解释张小龙，汪启年，李涛，周月，官大维，朱将波，阮永刚（安徽省勘查技术院，安徽合肥230031）摘要：重力勘查是测量与围岩有密度差异的地质体在其周围引起的重力异常，以确定这些地质体存在的空间位置、大小和形状，进而对工作地区的地质构造和矿产分布情况做出判断的一种地球物理勘探方法。文章通过对江西彭山夏家铺地区1 50 000重力调查资料进行处理分析，并结合AMT、磁法等物探工作，对彭山地区重点区域的重力异常进行划分，并做出定性解释，从而进一步研究彭山地区的构造格架。研究发现，在该地区有多处可供钻探工作验证的找矿有利区，表明在该地区开展重磁电等物探工作对矿产勘查具有重要的指导意义。关键词：彭山地区；地质特征；重力异常；定性解释中图分类号：P631.1文献标志码：B收稿日期：2022-10-5基金项目：中国地质调查局南京地质调查中心项目“长江中下游成矿带安庆-盱眙地区地质矿产调查”（编号：南地 2016 01-8）资助作者简介：张小龙（1989），男，安徽六安人，工程师，主要从事地质测绘和地球物理勘探工作。E-mail：0引言本文以 1 50 000 重力测量资料为基础，结合磁法、AMT物探工作，查清了夏家铺地区的三维地质结构，同时建立了彭山矿集区典型矿床的三维地质成矿模型。在以往资料收集整理过程中，发现区内重点地段的常规物化探工作已达相当高的程度，但由于大比例尺物化探工作基本集中于已知矿区、矿点等成矿有利地段，全区完整性较差。而早期由于当时仪器设备性能的限制，部分物化探异常信息不能有效地探测提取。因此，通过此次物探工作，填平补齐彭山地区1 50000重力资料，丰富地球物理场信息，对于评价深部矿产资源潜力，择优开展钻探验证，圈定深部找矿靶区，寻找锡、铜、铅、锌矿产等工作具有重要意义。1地质特征彭山地区位于中下扬子坳陷带的中西部南缘，南邻江南地块，北接大别造山带1-2。该地区各地质体密度差异显著，因此重力测量对地层识别（主要密度界面隆坳）、局部构造和侵入岩有较好的勘探效果。彭山地区地层发育较为齐全。晚元古代以前，以大洋浊积岩沉积为主，震旦纪至中三叠世以陆表海、陆缘海及深湖、潮坪相碳酸盐岩沉积为主，晚三叠世及侏罗纪地层缺失，白垩纪及第三纪陆相红层不整合于下伏地层之上。早元古代庐山至星子一带有云英质花岗片麻岩呈穹窿状产出，其原岩为中酸性火山碎屑岩及钠长花岗岩。中元古代以九岭群（下双桥山群）中夹多层细碧-石英角斑岩及超铁镁质熔岩为主。此外，中酸性火山碎屑岩甚为普遍。晚元古代，早期修水群（上双桥山群）中夹少量细碧-角斑岩及中酸性火山碎屑岩。落可栋群中夹大量陆相中酸性火山碎屑岩及熔岩。晚震旦世至中三叠世以陆表海、陆缘海及潟湖、潮坪相碳酸盐岩为主，不整合于下伏的前震旦系浅变质岩系之上，与其上覆的白垩纪及第三纪陆相红层呈不整合接触，其间缺失晚三叠世及早侏罗世地层。研究区位于扬子准地台，分属下扬子-钱塘台坳九江台陷南缘和江南台隆修水-都昌台陷北缘的交接部位。地壳经地槽地台、大陆边缘活动带漫长的地质历程，构造运动表现出时间上的多旋回和空间上的不均衡性，形成方向不同、形态复杂的褶皱、断裂，并伴有岩浆活动和成矿作用。2控矿地质特征2.1 矿化类型特征研究区矿床或矿化均为热液成因，与燕山期岩浆活动有关。彭山地区主要矿种为锡矿，并含铅锌矿、020-7第33卷第1期辉锑矿、铜矿、萤石矿，局部见铁矿化、金矿化3-4。重要的锡矿层多位于莲沱组顶部、南沱组底部，部分产于陡山沱组中，多发育于岩性界面处。矿体产状多呈顺层或近顺层状，被平直的界线所限制，矿层厚一般小于10m。锡矿中锡石主要产于石英脉中，可与黄铜矿、黄铁矿共生。其顶底板围岩为灰岩、粉砂岩、砂岩。2.2 控矿构造特征彭山地区主要矿床有明显的容矿规律，主要是受两种构造控制：其一为顺层或近顺层的岩性渐变界面，如莲沱组含砾砂岩/南沱组粉砂岩界面、陡山沱组砂岩/灰岩界面等，多形成顺层或近顺层状的细脉浸染型锡矿、铅锌矿，亦在莲沱组顶部灰岩或陡山沱组灰岩中形成矽卡岩化；其二为产状竖直的破碎带，如彭山地区发育多条北北东走向的破碎带，在彭山东侧百福脑处，彭山西侧曾家垄水库处、西山胡-陈家一带，彭山北侧萤石矿南侧等均有发育，破碎带多形成硅化、褐铁矿化蚀变，并形成较好的容矿构造。对构造进行研究，认为近南北方向的断裂、岩石破碎带、裂隙等是矿集区良好的导矿构造5。研究区大型的南北方向、北北东方向破碎带已形成较好的矿化、蚀变，是较为典型的证据。此外，在地表常见硅化、褐铁矿化、矽卡岩化蚀变，这些蚀变带内（或蚀变带下部）发育有竖直的近南北方向裂隙带（多为剪节理密集带、劈理化带或走滑断层），沿裂隙带发现相关蚀变。2.3 岩体物性特征研究区岩浆岩在时间上及空间上均有着一定的发展与分布规律，它们在很大程度上明显地控制着研究区内生成矿作用及有关矿产的空间分布特征。晋宁期岩浆活动以细碧-角斑岩岩浆活动为主。在曾家垄、尖峰坡矿区深部细碧岩中含锡丰度较高，并发育有一定的锡矿化。细碧-角斑岩建造为矿田提供了重要的成矿物质，是重要的锡多金属矿源层和陆壳重熔型花岗岩的重要岩源层。形成高挥发分花岗岩体的燕山晚期是研究区最重要的岩浆活动期及内生成矿期。岩浆的底辟侵入在彭山穹窿构造形成过程中起着至关重要的作用，为区域成矿作用创造了必不可少的构造-岩浆环境。喜山期形成的辉绿岩、煌斑岩、花岗斑岩等脉岩虽然规模有限，但新发现的许多矿（化）点与其有着极密切的关系。黄金洼锡矿与煌斑岩紧密共生；丁家山-烂泥坊锡矿化产于花岗斑岩及其内外接触带中6-7。富硅、碱、贫铁镁钙及富含挥发分的二云母碱长花岗岩及黑云母二长花岗岩与区内的砷、锡、铜、铅锌、萤石等矿产关系密切；而酸度较低、铁镁钙相对偏高的花岗斑岩与区内的锡、锑、铅、金等关系密切。煌斑岩及基性脉岩与锑汞金成矿亲缘关系密切，这不仅表现在成矿作用与上述岩浆活动带空间上的紧密共生，而且还表现在两者之间的某些内在关系。如锑金石英脉与煌斑岩中均含有铬铁矿、尖晶石等反映深源的重砂矿物组合。在成岩时间上，两者也较相近8-9。从采集的岩石样品密度分析可知，燕山期花岗岩的密度较之其围岩（如奥陶系及上寒武系灰岩）密度明显偏低，能够引起局部的重力低值异常。从磁化率按照地层统计结果上看，以青白口纪、泥盆纪岩体磁化率最高，辉长岩类次之；砂岩表现一定的磁性，以南华系莲沱组（浅变质）最高；页岩磁化率与沉积砂岩相当；白云岩灰岩基本无磁性；燕山期浅部花岗岩为低磁性。综上所述，重低磁高为本次隐伏岩体圈定的物探标识10。3研究区重力场特征3.1 区域重力场特征彭山地区位于德安-横巷北西向重力负值异常的梯级带上，重力负异常为此带上的一个局部重力低，走向北西（图1）。1.夏家铺幅范围；2.三维建模范围；3.重力等值线（单位：mGal）图1研究区及周边区域布格重力异常图Figure 1.Bouguer gravity anomaly map of the study areaand surrounding areas江西1 50 000布格重力异常图上33个封闭的局部重力负异常中，有27处为已知花岗岩体引起，6处为推测隐伏岩体引起。江西省绝大多数重力低为花岗岩体的反映，其中以燕山期花岗岩体反映最明显，推断重力低值带处由岩体侵入引起，彭山隐伏岩体已被钻孔验证。从布格重力区域场看，彭山隐伏岩体仍往北西方向延伸。张小龙，等：江西彭山地区重力异常划分及定性解释21安徽地质2023年3.2 重力场分区根据研究区的区域重力异常、布格重力异常、剩余重力异常的分布特征，结合航磁资料和重力异常位场转换资料，将研究区划分为2个大区，分别为九江坳陷重力低值区（）和九岭推覆隆起重力高值区（）7。同时，在重力场一级区划分的基础上又进行了二级细分，共分成4个异常二级区，分别为付山重力低值异常梯级带（1）、彭山穹窿隐伏岩体侵入区（2）、磨溪重力过渡区（3）和乌石门重力高值异常梯级带（1）（表1、图2）。表1重力场分区Table 1.Zoning of the gravity field重力场一级区九江坳陷重力低值区（）九岭推覆隆起重力高值区（）重力场二级区1：付山重力低值异常梯级带2：彭山穹窿隐伏岩体侵入区3：磨溪重力过渡区1：乌石门重力高值异常梯级带所在研究区的方位研究区西北部，付山一带研究区东北及北部，彭山至四方村一带研究区西南部，磨溪乡一带研究区东南角乌石门至曹鱼洞一线1.研究区范围；2.三维建模区范围；3.重力场分区边界；（a）布格重力异常图（单位：mGal）；（b）剩余布格重力异常图（单位：mGal）；（c）航磁异常图（单位：nT）图2研究区重力场分区示意图Figure 2.Schematic diagram of gravity field zoning in the study area3.2.1 九江坳陷重力低值区（）该区位于研究区西北大部分地区，乌石门断裂束西北边。总体上看，布格重力异常为低值异常，航磁异常为高值异常。（1）付山重力低值异常梯级带。分布于研究区西北角，付山断裂西北边。地质上，该区出露地层为全区最新，三叠系、二叠系、石炭系以及泥盆系在研究区仅在该区域出露。地层方向复杂，北西、北东以及近北西方向均有展布，东西方向线性构造明显。布格重力异常的方向在该区主要为北西向，与工区其他地方存在明显差别。剩余重力异常沿付山断裂呈线性高值异常。异常呈北东走向。（2）彭山穹窿隐伏岩体侵入区。分布于工区北边及东边的大部分地区，构造主体为彭山穹窿构造。组成地层：核部为元古界双桥山峰、震旦系硐门组及陡山沱组，分布于尖峰坡、舍里凹一带；翼部为震旦系硐门组、志留系清水组，最外围为志留系。平面呈椭圆状，长轴轴迹北起面前山，经梁家山、曾家垅、尖峰坡，至望夫山一线表现清楚。短轴近东西向。从布格重力异常图看，布格异常为全区最低处，异常走向北西，且在总矿至萤石矿一线被北西向异常切分为东南、北西两个部分：东南部布格重力异常中心在曾家垅附近，异常走向近北西向，异常极低值为-46.710-5m/s2，剩余重力异常幅值为-3.310-5m/s2。航磁异常主要表现为总体高背景下的、极大值异常圈闭的梯级带上。前人在梁家山（曾家垄旁）实施的钻孔于95.00199.03 m孔深见花岗岩，推测该异常中心应是隐伏花岗岩体向地表侵位的顶部位置。结合本区岩体普遍具有的低密度相对较高磁化率特征，把重低磁高作为圈定隐伏岩体的主要物探依据。北西部异常中心在培家垅附近，有北西向、北东向异常交叉组合，异常极低值为-43.810-5m/s2。志留系砂岩、泥岩出露，通过与曾家垄附近的重力低对比发现二者均表现为重低磁高的物探组合特征，推断该处