内蒙古东南部双尖子山矿区三维磁性结构及地质构造特征_贾正元.pdf

第 37 卷第 1 期2023 年 2 月现代地质GEOSCIENCEVol.37No.1Feb.，2023DOI:DOI:10.19657/j.geoscience.1000 8527.2022.072内蒙古东南部双尖子山矿区三维磁性结构及地质构造特征贾正元1，王凤刚2，索奎3，郭磊4，管烨4(1.中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院，北京100083;2.首钢地质勘查院北京金地通检测技术有限公司，北京100144;3.华北水利水电大学地球科学与工程学院，河南 郑州450046;4.中国地质科学院地质研究所，北京100037)收稿日期:2022-03-10;改回日期:2022-10-04。基金项目:中国地质调查项目(DD20160125)。作者简介:贾正元，男，高级实验师，1981 年出生，勘查技术与工程专业，主要从事应用地球物理重磁数据处理研究。Email:jzy 。通信作者:索奎，男，讲师，1987 年出生，勘查技术与工程专业，主要从事应用地球物理重磁数据处理研究。Email:317270823 。摘要:双尖子山银铅锌矿位于大兴安岭中南段，是近年来该区域新发现的规模最大的银多金属矿，属热液型矿床并经历了多次矿化叠加。磁异常与金属矿有较强的相关性，磁性结构能够较好地反映控矿构造。本研究在各类先验信息约束下，对双尖子山铅锌矿区约 1200 km2的高精度磁法数据进行了定性分析，并通过三维物性反演计算，得到了该区域地下 5 km 内的三维磁性结构，初步揭示了深部构造特征。获得的认识如下:(1)研究区高磁性岩体主要分布在中部和西北部，呈北东南西向条带状展布。(2)基于磁性结构，将研究区划分为 4 个主要构造单元和 6 个次级构造单元;(3)研究区总体断裂构造呈北东南西走向，南部断裂构造转为北西南东走向;(4)研究区中部和东南部有较大范围的隐伏岩浆岩，且以中酸性岩浆岩为主。关键词:双尖子山矿区;银铅锌矿;三维磁性结构中图分类号:P631文献标志码:A文章编号:1000 8527(2023)01 0048 10Three-dimensional Magnetic Structure and Geological StructuralCharacteristics of Shuangjianzishan in Southeastern Inner MongoliaJIA Zhengyuan1，WANG Fenggang2，SUO Kui3，GUO Lei4，GUAN Ye4(1.School of Geophysics and Information Technology，China University of Geosciences，Beijing100083，China;2.Beijing Jinditong Testing Technology Co.，Ltd，Shougang Geological Exploration Institute，Beijing100144，China;3.College of Geosciences and Engineering，North China University of Water esources and Electric Power，Zhengzhou，Henan450046，China;4.Institute of Geology，Chinese Academy of Geological Sciences，Beijing100037，China)Abstract:The Shuangjianzishan Ag-Pb-Zn deposit，located in the middle-southern section of the Great Xinganange，is the largest silver-polymetallic deposit discovered in the region in recent years It is a hydrothermal de-posit that has undergone multistage mineralization Magnetic anomaly has a strong correlation with mineraliza-tion，and the magnetic structure can well reflect the ore-controlling structures In this study，building on variousexisting information，a three-dimensional inversion of high-precision magnetic data of about 1200 square kilome-ters in the study area is carried out，and the local three-dimensional magnetic structure within 5 km is obtainedThe main conclusions are:(1)The high magnetic intrusion is mainly distributed in the middle and northwest，and shows a NE-SW-elongated distribution;(2)The study area comprises four major structural units and sixsub-structural units;(3)The overall local fault structure shows as a NE-SW trend，and the southern fault struc-ture changes to NW-SE trending;(4)There are various concealed magmatic rock units in the central and south-eastern parts of the study area，which are mainly intermediate-felsic igneous rocksKey words:Shuangjianzishan deposit;Ag-Pb-Zn deposit;three-dimensional magnetic structure0引言双尖子山矿区位于内蒙古赤峰巴林左旗北部，大地构造上属兴蒙造山带。该区域是古亚洲洋、蒙古鄂霍次克洋和古太平洋构造 成矿域的叠加区域，地质构造复杂，岩浆活动较为强烈，是著名的金属矿聚集区1。区内铅锌多金属矿产资源丰富，主要有白音诺尔大型铅锌矿、白音勿拉铅锌矿、依斯力格铜多金属矿、乃林坝铁矿、双尖子山银铅锌矿等二十余处铅锌多金属矿床。目前，该区域已形成以白音诺尔铅锌矿为中心的铅锌多金属矿产基地。围绕白音诺尔及周边矿区，前人开展了许多地质地球物理研究工作2 5。但区域内大比例尺的物探工作开展较少，缺乏区域尺度的地球物理工作，对深部构造的研究缺乏地球物理证据6 7。磁异常与金属成矿带有较强的相关性，因此为了揭示更多成矿要素的深部展布特征，笔者所在的项目组在研究区内开展了 150000 高精度地面磁法测量，并对采集数据进行精细处理。在多种先验信息约束下进行三维反演，克服了二维剖面反演的旁侧异常影响，有效降低了多解性，最终得到了研究区地下 5 km 内的磁性体分布特征。本文将对这一研究成果进行初步总结，以期为研究该区域成矿构造、深部找矿提供指引和资料积累。1研究区概况1.1研究区地质概况研究区属于乌兰浩特林西晚古生代裂谷带的中南部，晚华力西期构造运动形成了该区基底(二叠系)北东向全面褶皱，并形成规模宏大的北东向断裂构造带。区域地层单元方面，区内主要出露地层为中二叠统大石寨组(P2d);中侏罗统新民组(J2x);上侏罗统满克头鄂博组(J3m)及第四系(Q)。区内断裂构造十分发育，总体走向呈北东南西方向展布，与各期褶皱构造紧密伴生，对成矿具有重要的控制作用。根据断裂构造的走向、力学性质等，大体可分为 3 组，即北东向断裂、北西向断裂、近南北向断裂。其中，北东向断裂构造在区内较为发育8，展布方向一般为 3050，总体倾向南东，倾角 60 左右，宽度一般1 8 m，长 50 300 m;北西向断裂构造，发育在下二叠统大石寨组内，走向 300 310，倾向北东，倾角 55 65，是 区 内 的 主 要 控 矿 容 矿构造9 12。研究区岩浆岩较发育，成矿物质来源与矿化关系密切的两期岩浆事件分别为早白垩世以及晚侏罗世岩浆活动，主要分布于研究区西部、北部和东北部。各阶段侵入岩体呈套叠式分布，由边部至中部依次为燕山早期第一次侵入体中细粒花岗闪长岩、第二次侵入体中细粒花岗岩、第三次侵入体细粒斑状花岗岩13 16(图 1)。图 1研究区地质简图17 Fig.1Geological sketch map of the study area17 1.2岩石磁性特征岩石物性差异是地球物理勘探的前提，物性测定是进行定性解释和定量反演的首要条件。利用不同岩矿石的磁化率特征差异，可以圈定磁性地层、岩体，为寻找与这些地层、岩体有关的矿产提供了有利的找矿线索18。结合前人工作成果和对研究区内采集的 1040 块岩石物性样本磁化率测定结果，得到了研究区周边区域性岩矿石磁性特征(表 1)和研究区内主要地层、侵入岩磁性特94第 1 期贾正元等:内蒙古东南部双尖子山矿区三维磁性结构及地质构造特征征(表 2)。表 1研究区周边区域主要岩矿石磁性参数19 Table 1Magnetic parameters of rocks around the studyarea19 地层岩性磁化率平均值/103SI第四系黄土、亚砂土、第四系堆积物0.43安山玄武岩、玄武岩、玄武质浮岩9.21第三系砂土、砂砾岩0.39白垩系砂岩0.09侏罗系砂岩、砂砾岩、砾岩1.6凝灰岩、安山岩、凝灰质砂岩、流纹岩、火山 角 砾 岩、英 安 岩、蚀 变 安山岩3.6三叠系砂岩0.16二叠系凝灰质砂岩4.32砂岩、砂砾岩、砾岩、硬砂岩0.49灰岩、大理岩、变质砂岩、板岩0.21凝灰岩、流纹岩、安山岩、火山熔岩、凝灰熔岩8.06燕山晚期花岗岩、黑云母花岗岩、钾长花岗岩1.27燕山早期花岗斑岩、斜长花岗岩、黑云母花岗岩、二长花岗岩、钾长花岗岩、花岗岩、花岗细晶岩2.51正长岩、闪长岩4.21辉长岩、超基性岩34.23矿体及围岩矽卡岩2.14硅化蚀变岩37.45磁黄铁矿化角砾熔岩18.2铅锌矿、褐铁矿、铜铅锌多金属矿0.58磁铁石英岩59.74磁铁矿、铁锡矿、铬铁矿751.43表 2研究区主要地层及侵入岩磁性参数Table 2Magnetic parameters of intrusive rock units地层(岩性)磁化率平均值/103SI大石寨组0.098新民组0.061满克头鄂博组0.204玛尼吐组0.189二长花岗岩1.707黑云母花岗岩1.369花岗闪长岩0.758综上可知，区内沉积岩主要有泥砂岩、砂岩、砂砾岩、砾岩、角砾岩，以及第四系、第三系黄土、砂土等，磁化率均较小。燕山期超基性 基性侵入岩具有中强磁性，燕山期中酸性侵入岩中大部分黑云母花岗岩、钾长花岗岩、正长岩呈无磁性或弱磁性。大部分花岗斑岩、二长花岗岩、斜长花岗岩、花岗细晶岩表现为中等偏强的磁性特征，闪长岩表现为中等磁性特征。火山岩磁化率变化范围较大，除侏罗系流纹岩、凝灰熔岩呈无磁或弱磁外，玄武岩、安山玄武岩、火山熔岩、凝灰岩、安山岩等总体表现为强磁性特征。2数据采集与处理2.1数据采集本次测量使用 GSM 19T 型质子磁力仪，分辨率 0.01 nT，精度 0.1 nT。测线北西南东向布设，方位角北偏西 43，垂直于研究区主体构造走向。采用国际地磁参考场模型提供