王培建　江民忠　李曉祿　常樹帥　楊玉勤　梁永順

核工業(yè)航測(cè)遙感中心，河北石家莊 050002

蚌埠地區(qū)航磁異常特征與找礦潛力分析

王培建*江民忠李曉祿常樹帥楊玉勤梁永順

核工業(yè)航測(cè)遙感中心，河北石家莊 050002

提要蚌埠地區(qū)位于華北陸塊南緣阜陽-蚌埠鐵-金-銀-鉛鋅-金紅石-煤-金剛石成礦亞帶東段，成礦地質(zhì)條件類似膠東金礦礦集區(qū)，成礦潛力巨大。由于該區(qū)覆蓋嚴(yán)重，工作程度較低，成礦地質(zhì)條件的研究工作較少。核工業(yè)航測(cè)遙感中心于2014年在蚌埠地區(qū)開展了1∶2.5萬高精度航磁測(cè)量工作，通過該區(qū)高精度大比例尺航磁資料，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)及構(gòu)造特征，分析研究區(qū)域航磁異常特征與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系，成礦有關(guān)的航磁異常特征，為該區(qū)成礦預(yù)測(cè)及礦產(chǎn)資源勘探開發(fā)提供依據(jù)。

蚌埠地區(qū)航磁異常特征找礦潛力

蚌埠地區(qū)位于安徽省北部，屬華北陸塊南緣阜陽-蚌埠鐵-金-銀-鉛鋅-金紅石-煤-金剛石成礦亞帶，其與膠東金礦礦集區(qū)成礦地質(zhì)條件類似，成礦潛力巨大，歷來為地質(zhì)工作者所關(guān)注【1】。該區(qū)內(nèi)第四系覆蓋嚴(yán)重，基巖零星出露，工作程度和成礦地質(zhì)條件研究程度較低，制約了礦產(chǎn)資源的勘探開發(fā)。本區(qū)較系統(tǒng)的工作有1∶20萬區(qū)域地質(zhì)、礦產(chǎn)及重力調(diào)查，1∶5萬～1∶20萬航磁測(cè)量【2】。為適應(yīng)區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源勘探開發(fā)新形勢(shì)，安徽省國(guó)土資源廳、財(cái)政廳 2014年共同下達(dá)了《安徽省阜陽-固鎮(zhèn)一帶 1∶2.5萬高精度航磁測(cè)量》項(xiàng)目。本次工作獲得了區(qū)內(nèi)高精度航磁、航放數(shù)據(jù)，為區(qū)內(nèi)資源評(píng)價(jià)及礦產(chǎn)勘查提供了地球物理資料。

蚌埠地區(qū)成礦地質(zhì)條件有利，不同的航磁異常特征反映了不同構(gòu)造、巖漿活動(dòng)、地層及巖性分布。本文依托高精度航磁資料，對(duì)區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造、斷裂分布、典型礦床航磁特征進(jìn)行了分析研究，為在該區(qū)找礦工作提供依據(jù)。

1　區(qū)域地質(zhì)概況

1.1區(qū)域構(gòu)造格架

研究區(qū)位于華北陸塊南緣淮河臺(tái)坳（Ⅱ級(jí)）南部，跨淮北斷褶帶、蚌埠隆起、淮南褶斷帶三個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元（圖1）。風(fēng)陽運(yùn)動(dòng)后，本區(qū)變質(zhì)基底固結(jié)。延續(xù)至三疊紀(jì)，本區(qū)發(fā)育穩(wěn)定型沉積體系，在地殼較穩(wěn)定的背景下，早古生代連續(xù)海侵，晚古生代—三疊紀(jì)，海水頻繁進(jìn)退、海陸反復(fù)交替。侏羅紀(jì)以來，地殼活化，塊斷運(yùn)動(dòng)、巖漿侵入—噴發(fā)、陸相盆地紅色沉積。

近東西向構(gòu)造帶與北北東向構(gòu)造帶構(gòu)成了本區(qū)基本構(gòu)造格架，東西向構(gòu)造主要表現(xiàn)為位于淮南和淮北兩大煤田間的蚌埠隆起，由五河群組成的蚌埠復(fù)背斜和鳳陽群組成的老青山單斜、石門山單斜構(gòu)成，總體構(gòu)造線呈東西向展布。研究資料表明東西向構(gòu)造帶曾經(jīng)過多次強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)。初始在蚌埠運(yùn)動(dòng)，形成褶皺雛形，后經(jīng)鳳陽運(yùn)動(dòng)，進(jìn)一步強(qiáng)化。印支運(yùn)動(dòng)使本區(qū)進(jìn)一步隆起并伴隨有強(qiáng)烈的斷裂活動(dòng)，受近東西向與近南北向和北北東向斷裂切割，形成斷塊的構(gòu)造格局【3】。

1.2地質(zhì)概況

研究區(qū)位于華北陸塊東南緣，東鄰郯廬斷裂帶，南鄰大別造山帶北部的合肥盆地【4】。基底為五河群，蓋層為元古宙的鳳陽群及中、新生代地層。蚌埠隆起核部分布著燕山晚期的鉀長(zhǎng)花崗巖和二長(zhǎng)花崗巖等侵入巖。

圖1　研究區(qū)構(gòu)造單元?jiǎng)澐致詧DFig.1　Tectonic sketch in studying region

本區(qū)大部分被第四系覆蓋，結(jié)晶基底為五河群，屬低角閃巖相區(qū)域變質(zhì)巖系，分為下亞群西堌堆組、莊子里組、峰山李組、上亞群小張莊組、殷澗組，原巖由酸性、中基性—超基性火山巖、凝灰?guī)r和雜砂巖、泥質(zhì)灰?guī)r及少量鐵質(zhì)碧玉巖組成。中元古界鳳陽群主要分布于鳳陽南部山區(qū)，自下而上分為白云山組、青石山組、宋集組，主要巖性為石英巖、石英片巖、大理巖、千枚巖等；青白口系~寒武系地層主要巖性為灰?guī)r白云巖質(zhì)灰?guī)r。區(qū)內(nèi)巖漿巖較發(fā)育，燕山晚期的二長(zhǎng)花崗巖和鉀長(zhǎng)花崗巖，主要沿蚌埠復(fù)背斜褶皺核部展開，鉆探還見花崗巖、安山巖等中酸性巖漿巖【5】。區(qū)內(nèi)金屬礦床較發(fā)育，以鐵、金、鉛鋅為主，成礦類型多樣，典型礦床有馬頭城鐵礦、城隍廟鐵礦、西賈莊鐵及多金屬礦等。

2　區(qū)域航磁特征

2.1磁場(chǎng)分區(qū)

研究區(qū)具強(qiáng)磁性巖石主要為五河群變質(zhì)巖系，已有資料顯示固鎮(zhèn)抹擱李巖心變質(zhì)巖系磁化率為（4000~16900）×10-5SI，西賈莊鉆孔巖心鐵礦石磁化率為（51000~130700）×10-5SI（盛勇、王建偉等，2014），區(qū)內(nèi)中酸性巖漿巖具弱磁性，蓋層多為無（微）磁性。

區(qū)內(nèi)廣泛分布第四系，覆蓋區(qū)的磁場(chǎng)特征與其基巖磁性關(guān)系密切，區(qū)域磁場(chǎng)的空間分布特征基本反映基底構(gòu)造輪廓。從本區(qū)航磁△T影像圖上看出（圖2）：區(qū)域負(fù)磁場(chǎng)區(qū)反映前震旦系弱磁性基底坳（斷）陷、蓋層沉積較厚，如固鎮(zhèn)—五河負(fù)磁場(chǎng)區(qū)是固鎮(zhèn)斷陷盆地的反映；區(qū)域高磁異常帶，主要反映具磁性的深變質(zhì)基底隆起或構(gòu)造巖漿巖帶，蚌埠正磁異常帶是蚌埠隆起的反映?？傮w上，區(qū)域磁場(chǎng)呈近東西走向，具有高低相間分布的特點(diǎn)，反映了基底構(gòu)造宏觀上呈近東西走向，隆坳相間的特征。

圖2　研究區(qū)航磁△T影像圖Fig.2　Aeromagnetic △T image of studying region

根據(jù)磁場(chǎng)特征將研究區(qū)分為6個(gè)磁場(chǎng)區(qū)：北部強(qiáng)磁異常區(qū)（Ⅰ1），東北部負(fù)磁異常區(qū)（Ⅰ2），中部強(qiáng)磁異常區(qū)（Ⅱ1），中部負(fù)磁異常區(qū)（Ⅱ2），中部磁異常區(qū)（Ⅱ3），南部淮南—武店一帶（Ⅲ）。

（1）北部強(qiáng)磁異常區(qū)（Ⅰ1）：該區(qū)磁場(chǎng)為利辛—固鎮(zhèn)一帶五河巖群變質(zhì)巖系磁性基底隆起的反應(yīng)，磁場(chǎng)特征為東高西低的平緩正磁背景場(chǎng)，疊加帶狀或?qū)捑弶K狀及線狀的正磁異常，該異常帶總體呈東西向展布，近EW向、NE向構(gòu)造控制明顯。

（2）東北部負(fù)磁異常區(qū)（Ⅰ2）：該區(qū)磁場(chǎng)為固鎮(zhèn)斷陷盆地的反應(yīng)【6】，為燕山期以來發(fā)育的泗縣斷陷盆地的西南部，覆蓋較厚。磁場(chǎng)特征為大面積的負(fù)磁場(chǎng)區(qū)，總體呈北東向展布，該區(qū)基底為無（微）磁性白堊系砂巖、灰?guī)r等，局部零星疊加具較強(qiáng)磁性的上侏羅統(tǒng)~下白堊統(tǒng)火山巖引起的團(tuán)塊狀磁異常。

（3）中部強(qiáng)磁異常區(qū)（Ⅱ1）：該區(qū)磁場(chǎng)為蚌埠隆起北翼五河巖群變質(zhì)巖系磁性基底隆起帶的反應(yīng)，磁場(chǎng)特征總體呈東高西低的平緩正磁背景場(chǎng)，疊加帶狀或?qū)捑弶K狀磁異常，該異常帶總體呈東西向展布。

（4）中部負(fù)磁異常區(qū)（Ⅱ2）：該區(qū)磁場(chǎng)為中部喜山期發(fā)育的立倉(cāng)坳陷盆地的反應(yīng)，磁場(chǎng)特征為低緩負(fù)磁異常，總體呈近東西向展布，該區(qū)屬于深覆蓋區(qū)。

（5）中部磁異常區(qū)（Ⅱ3）：該區(qū)磁場(chǎng)為中部馬店孜—蚌埠—鳳陽隆起帶的反應(yīng)，西側(cè)五河巖群變質(zhì)巖系磁性基底隆起，磁場(chǎng)表現(xiàn)為呈帶狀分布的塊狀異常；東側(cè)磁場(chǎng)為相間變化的正負(fù)磁場(chǎng)，異常主要表現(xiàn)為帶狀或?qū)捑弶K狀：懷遠(yuǎn)、蚌埠一線以北負(fù)磁場(chǎng)區(qū)，表現(xiàn)為狹長(zhǎng)的帶狀，總體呈東西向，延伸長(zhǎng)度約 80km，負(fù)磁場(chǎng)帶位于蚌埠隆起東段北翼，為全覆蓋區(qū)，根據(jù)基巖地質(zhì)圖揭示，下伏為五河巖群變質(zhì)巖系，其于南北高磁異常帶相接觸，為密集的梯度變化帶，此負(fù)磁異常帶為隱伏的斷塊下陷所致；馬頭城一鳳陽一帶五河巖群變質(zhì)巖系磁性基底隆起，磁場(chǎng)表現(xiàn)為帶狀或?qū)捑弶K狀，總體呈東西向，位于蚌埠隆起東段南翼。

（6）南部淮南—武店一帶磁異常區(qū)（Ⅲ）：該區(qū)大地構(gòu)造位于淮南褶斷帶與蚌埠隆起東段的結(jié)合部位。磁場(chǎng)總體以平緩負(fù)磁為背景，南部疊加寬緩近東西向橢圓狀弱磁異常（反映淮南向斜深部存在磁性基底），北部及中部零星疊加塊狀異常。

2.2航磁反映的斷裂構(gòu)造特征

區(qū)域巖漿活動(dòng)及地質(zhì)演化過程與斷裂構(gòu)造關(guān)系密切，本區(qū)金及多金屬礦產(chǎn)成礦往往受斷裂構(gòu)造控制，利用航磁資料推斷解釋斷裂構(gòu)造，對(duì)區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)勘查具有重要意義。本區(qū)推斷解釋主要斷裂構(gòu)造71條（圖3），按其延展方向劃分為：近東西向、北北東、北東向、北西向、和北北西向五組。斷裂構(gòu)造航磁特征表現(xiàn)為不同磁場(chǎng)分界線、梯度帶、異常突變帶、線性異常帶、串珠狀異常帶、異常錯(cuò)動(dòng)帶等。

圖3　研究區(qū)航磁構(gòu)造推斷圖Fig.3　Aeromagnetic structural inference in studying region

斷裂構(gòu)造的航磁特征主要體現(xiàn)在以下方面：

深大斷裂構(gòu)造：在航磁特征上往往形成規(guī)模較大的線性梯度帶及不同特征場(chǎng)的分界線。

線性磁異常帶反映的斷裂：后期巖漿活動(dòng)所致正異常帶、負(fù)異常帶；巖石破碎時(shí)磁性發(fā)生變化引起的正負(fù)異常帶。

磁場(chǎng)變異帶反映的斷裂構(gòu)造：不同磁場(chǎng)面貌的突變分界線。

串珠狀異常反映的斷裂構(gòu)造：沿?cái)嗔褞r漿活動(dòng)不均勻引起的串珠狀線性磁異常帶。

斷裂構(gòu)造錯(cuò)動(dòng)的磁場(chǎng)特征：磁異常強(qiáng)度、范圍不同。

2.3航磁反映的巖性特征

本區(qū)各類侵入巖及圍巖間存在明顯的磁性差異，巖漿活動(dòng)以燕山晚期中酸性—堿性小巖體、巖脈為主，局部出露，與區(qū)內(nèi)多金屬成礦關(guān)系密切。利用航磁資料圈定已知侵入巖及隱伏侵入巖分布特征，為在覆蓋區(qū)尋找隱伏礦、巖石出露區(qū)尋找盲礦提供指導(dǎo)意義【7】。

根據(jù)上述航磁特征劃分出巖漿巖分布區(qū)（帶），推斷了深部五河變質(zhì)基底隆起區(qū)及坳陷區(qū)。區(qū)內(nèi)燕山晚期的鉀長(zhǎng)花崗巖和二長(zhǎng)花崗巖分布于蚌埠隆起核部，依據(jù)航磁資料的推斷解釋，在現(xiàn)有基巖資料的基礎(chǔ)上擴(kuò)展了侵入巖的范圍（圖4）。航磁推斷解釋的巖漿巖分布區(qū)，彌補(bǔ)了隱伏或半隱伏地質(zhì)信息和巖體信息，對(duì)于區(qū)域地質(zhì)認(rèn)識(shí)的深化，具有較好的參考價(jià)值。

圖4　研究區(qū)推測(cè)隱伏巖體航磁解析信號(hào)特征圖Fig.4　Presumably buride rock by aeromagneticanalytical signal in studying region

3　航磁異常特征與找礦潛力分析

研究區(qū)位于華北陸塊成礦省魯西金-鋁土礦-煤-金剛石成礦區(qū)（Ⅲ-64）阜陽-蚌埠鐵-金-銀-鉛鋅-金紅石-煤-金剛石成礦亞帶（Ⅲ-64-2）（徐志剛、陳毓川等，2008），地處華北陸塊南緣黑色及有色金屬成礦帶與郯廬斷裂金礦帶交叉復(fù)合部位，使得區(qū)內(nèi)成礦具專屬性，既有沉積變質(zhì)型鐵礦，又有沉積變質(zhì)一熱液改造型鐵礦，還有石英脈型和構(gòu)造蝕變巖型熱液型金、鉛鋅多金屬礦床，礦種豐富【8】。磁場(chǎng)特征與成礦作用在時(shí)空上具有一定對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)不同類型礦床具有直接或間接的指示作用。

西賈莊礦床位于華北地臺(tái)南緣，該區(qū)隆坳相間，反映了地殼薄弱部位，應(yīng)力集中，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，巖漿巖活動(dòng)頻繁，有利于成礦，該區(qū)斷裂及隆坳過渡在磁場(chǎng)上均有顯示。西賈莊鐵及多金屬礦屬沉積變質(zhì)加后期熱液改造型，礦區(qū)除鐵礦外，鉆探還見金、銅、鉛鋅礦（化）體，已圈定12條金礦體，3條金礦體賦礦圍巖為變質(zhì)巖，9條金礦體賦存于蝕變的閃長(zhǎng)玢巖、正長(zhǎng)斑巖和流紋斑巖中。該礦床反映了本區(qū)成礦的專屬性，既有沉積變質(zhì)型鐵礦，又有構(gòu)造蝕變巖型熱液型金、鉛鋅多金屬礦。結(jié)合區(qū)域磁場(chǎng)分析，磁場(chǎng)特征對(duì)該礦床具有直接和間接指示作用。

西賈莊礦床航磁異常背景值在-50nT左右，異常為寬緩單峰狀，北部伴生規(guī)模較小的弱負(fù)磁異常，最高值為110nT。根據(jù)航磁圖及地質(zhì)資料分析，該異常位于五河群基底隆起部位，北鄰立倉(cāng)盆地，南鄰劉府大斷裂，礦床產(chǎn)于基底褶皺帶的南翼重力梯度帶上，并具有明顯的寬緩航磁異常特征（圖5、圖6）。

圖5　西賈莊礦床航磁△T等值平面圖Fig.4　Aeromagnetic △T contourmap of iron ore deposit in Xijiazhuang area

圖6　西賈莊礦床航磁△T剖面平面圖Fig.6　Aeromagnetic △T profile map of iron ore deposit in Xijiazhuang area

研究區(qū)含礦巖系為角閃斜長(zhǎng)片麻巖、角閃巖、斜長(zhǎng)角閃巖等。由于賦礦圍巖剩磁較強(qiáng)，區(qū)內(nèi)鐵礦床磁異常特征表現(xiàn)為正磁異常背景上疊加的局部正負(fù)伴生的異常（如馬頭城鐵礦），或是寬緩磁異常（如西賈莊鐵礦）及背景場(chǎng)上的正磁異常（如城隍廟鐵礦），區(qū)內(nèi)鐵礦磁異常特征明顯，本次大比例尺高精度航磁資料，異常信息十分豐富，加強(qiáng)區(qū)內(nèi)磁異常信息的研究，特別應(yīng)重視基底隆起部位的局部疊加磁異常，有利于尋找鐵礦的突破。

中生代構(gòu)造巖漿強(qiáng)烈活動(dòng)，巖漿上升侵位過程中，萃取圍巖成礦元素，富含成礦物質(zhì)的巖漿在遷移過程中萃取成礦元素形成含礦流體，進(jìn)入含礦構(gòu)造，由于物化條件的變化而成礦【9】。本區(qū)位于十分有利的構(gòu)造部位，緊鄰的郯—廬深大斷裂，是非常重要的控巖控礦構(gòu)造，控制了區(qū)域巖漿活動(dòng)和金及多金屬礦化帶的展布，在燕山期活動(dòng)尤為強(qiáng)烈。燕山期是本區(qū)主要成礦期，為金及多金屬元素的活化、遷移、富集提供了熱動(dòng)力來源。中生代郯-廬深大斷裂的左旋走滑以及區(qū)域構(gòu)造巖漿的活動(dòng)，重塑了該區(qū)磁場(chǎng)面貌。斷裂構(gòu)造的發(fā)育，使區(qū)內(nèi)基底隆坳相間，區(qū)域磁場(chǎng)呈高低相間分布的特點(diǎn)。斷裂構(gòu)造部位經(jīng)長(zhǎng)期的破碎退磁及下陷作用，使得磁場(chǎng)呈負(fù)磁異常帶特點(diǎn)，研究資料表明東西向構(gòu)造帶曾經(jīng)過多次強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)，鉆探也揭露區(qū)內(nèi)隱伏中基-中酸性巖漿巖比較發(fā)育。因此，基于以上分析，結(jié)合區(qū)內(nèi)已知礦的控礦因素及特征，推斷劉府?dāng)嘞輲Ъ皯堰h(yuǎn)斷陷帶的次級(jí)斷裂構(gòu)造、中生代發(fā)育的固鎮(zhèn)盆地邊緣等部位具有較好的金及多金屬找礦前景。

4　結(jié)論

（1）蚌埠地區(qū)航磁異常特征反映了該區(qū)地層發(fā)育及構(gòu)造輪廓，航磁異常格局特征幾乎同構(gòu)造格局一致；

（2）航磁異常特征不僅反映了區(qū)域構(gòu)造特征，還反映出局部構(gòu)造的特點(diǎn)，如利辛北部晚期的北北西向線性構(gòu)造等；

（3）航磁異常特征與斷裂構(gòu)造密切相關(guān)，特別是對(duì)本區(qū)金及多金屬礦產(chǎn)勘查起到了積極的作用；

（4）不同礦種、不同成因類型的礦床對(duì)應(yīng)不同的航磁異常特征，結(jié)合區(qū)內(nèi)已知礦的控礦因素及特征，推斷劉府?dāng)嘞輲Ъ皯堰h(yuǎn)斷陷帶的次級(jí)斷裂構(gòu)造、中生代發(fā)育的固鎮(zhèn)盆地邊緣等部位具有較好的金及多金屬找礦前景。

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As a part of Fuyang-Bengbu Fe-Au-Pb-Zn-coal-diamond metallogenic belt in the south-margin of North China Craton， Bengbu area ore-forming geological conditions similar as Jiaodong gold deposits area and have big ore-prospecting potential. But， with Quaternary System covered seriously and fewness work， The ore-forming geological conditions was clearness， Restrict the exploitation of ore-resource. The 1： 25000 aeromagnetic survey was done by Airborne Survey and Remote Sensing Center of Nuclear Industry on Bengbu area in 2014 year. This paper based on aeromagnetic data， combined with regional geological and tectonic evolution history， discusses the relationship between the aeromagnetic anomaly characteristics and geological structure， Summary of the aeromagnetic anomaly characteristics related to mineralization， provides an important information for metallogenic prediction， ore-resource exploitation.

ANALYSIS OF AEROMAGNETIC ANOMALY CHARACTERISTICS AND ORE-PROSPECTING POTENTIAL AT BENGBU AREA

Wang PeijianJiang MinzhongLi XiaoluChang Shushuai Yang YuqinLiang Yongshun
Airborne Survey and Remote Sensing Center of Nuclear Industry，Shijiazhuang 050002，China

Bengbu area，aeromagnetic anomaly，ore-prospecting potential

P631.222

A

1006-5296（2016）03-0156-06

* 第一作者簡(jiǎn)介：王培建（1986～），男，主要從事航空物探生產(chǎn)研究工作，碩士，工程師

2016-05-12；改回日期：2016-06-01