徐璐平，朱衛(wèi)平，朱宏偉，李皎皎，王明，鄭祺方

(中國自然資源航空物探遙感中心，北京 100083)

0 引言

巖石物性是物探測量地質(zhì)解釋的主要依據(jù)之一，廣泛應用于礦產(chǎn)資源調(diào)查、地質(zhì)構造演化和工程環(huán)境等領域。物性工作的主要目的為闡明巖石的物性特點、確定其與各種地質(zhì)因素的聯(lián)系以及區(qū)域和局部的變化特征，以有助于地質(zhì)解釋推斷工作的開展，具有重要意義[1-2]。

研究區(qū)屬于南秦嶺成礦帶和北揚子成礦帶北緣交匯處，分別由EW走向的秦嶺構造帶和NW走向的大巴山構造帶復合交接組成。自20世紀80年代以來，秦巴地區(qū)進行了大量不同程度的地球物理工作，物性測量工作包括：1974～1980年陜西地質(zhì)局在寧陜縣旬陽壩地區(qū)開展的磁化率和剩磁測量，測區(qū)范圍1 300 km2，磁性標本2 321塊[3]；1980～1981年陜西省地質(zhì)局對石泉縣漆樹溝—西鄉(xiāng)縣一帶開展磁化率和剩磁測量，測區(qū)范圍約40 km2，定向物性標本5 858塊，其中具磁性1 585塊[4]；1989～1991年四川省地質(zhì)局在西秦嶺南部碳硅泥巖型金(鈾)礦地質(zhì)、地球物理、地球化學找礦模型研究與預測工作中開展磁化率、剩磁和放射性測量，范圍較小，磁化率及剩磁點數(shù)84塊，放射性測量223點[5]。以往測量儀器主要為CS2-69型和CS2-61型刃口式磁力儀，該類儀器應用永久磁鐵與地磁場之間相互力矩作用原理，屬于第一代機械式，儀器精度相對較低[6]，且工區(qū)范圍位于研究區(qū)邊緣位置或面積覆蓋有限，主要為配合地質(zhì)找礦所做的磁放工作附帶完成，物性采樣點多集中分布在找礦區(qū)，物性測量點按勘探測網(wǎng)均勻采集，不利于大面積的磁放資料解釋。

近年來，中國自然資源航空物探遙感中心在該地區(qū)開展了大比例尺高精度航空物探(磁、放)測量，以往物性測量對解釋來說具有很大的局限性，缺乏連續(xù)性和系統(tǒng)性，據(jù)航空磁測技術規(guī)范，每項航磁任務均需進行巖、礦石的磁性參數(shù)調(diào)查[7]。為了充分了解安康漢中地區(qū)各類巖石物性規(guī)律，本次測量按照地形地質(zhì)情況設計工作路線，最大限度地對研究區(qū)覆蓋范圍的各類巖石進行了的磁放參數(shù)測量，并對實測數(shù)據(jù)進行了分類總結，為后續(xù)解釋工作提供了重要參考。

1 地質(zhì)概況

研究區(qū)處于南秦嶺造山帶與揚子板塊北緣交匯部位，區(qū)內(nèi)地層單元眾多，巖漿活動強烈，地質(zhì)構造復雜，蘊含豐富的礦產(chǎn)資源。區(qū)內(nèi)主要出露的地層包括元古宇、古生界、中生界及新生界(圖1)，其中元古宇地層主要分布于研究區(qū)南部，主要為火山巖、變質(zhì)巖、火山碎屑沉積巖等；寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系和二疊系在研究區(qū)內(nèi)廣泛分布，巖性主要為沉積巖和淺變質(zhì)巖。區(qū)內(nèi)巖漿巖較為發(fā)育，元古宙侵入巖出露較多，主要為基性巖，到古生代后期以酸性、中酸性巖居多。火山活動不發(fā)育，主要為火山沉積變質(zhì)巖，包括鄖西群(Zayx)中酸性火山巖、耀嶺河群(Zayl)凝灰?guī)r及西鄉(xiāng)群(Pt1xx)凝灰?guī)r、玄武巖等。研究區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育，主要有寧陜斷裂帶、安康斷裂、勉略縫合帶，跨越南秦嶺和龍門山—大巴山兩個成礦帶，區(qū)內(nèi)以金、鉛鋅、汞銻、鐵、釩等多金屬礦為主，非金屬礦產(chǎn)也較普遍[8-9]。

a—安康漢中地區(qū)1∶25萬地質(zhì)；b—物性采集點及磁化率(k/10-5SI)大小示意；c—物性采集點及放射性總道含量(tot/10-6)大小示意a—1∶250,000 geological map of Ankang and Hanzhong area; b—schematic diagram of physical property(k) collection points and magnetic susceptibility;c—schematic diagram of physical property collection points and total radioactive content(tot)圖1 南秦嶺安康漢中地區(qū)地質(zhì)圖及物性點分布Fig.1 Geological map and physical property point distribution map of Ankang and Hanzhong area, South Qinling

2 數(shù)據(jù)測量及方法

獲取巖礦石物性數(shù)據(jù)主要有4種方法，包括標本測定法、野外露頭觀測法、物理場觀測反演計算法、井中觀測法，均具有解決某些地質(zhì)問題的描述性數(shù)據(jù)的意義[10]。本次磁化率和能譜物性參數(shù)采用野外露頭觀測法，物性測定路線根據(jù)地質(zhì)資料、地形圖、交通圖綜合選定，最大限度覆蓋測區(qū)及周邊不同時代地層或地質(zhì)體。

磁化率的物性點選擇平整新鮮巖石出露處，為保持所測量物性點的代表性，同一物性點至少測量30個有效數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)點距不小于2 m，視巖性體范圍均勻分布。當巖(礦)石出露有限或采集的數(shù)據(jù)變化懸殊，采用加大測點數(shù)據(jù)量或縮小數(shù)據(jù)點距的辦法進行。儀器采用航空物探遙感中心研制的ZH-1型智能磁化率儀，該型儀器的分辨率為1×10-5SI(全程)，測量范圍為(1～300 000)×10-5SI(全程)，測量結果為體積磁化率，經(jīng)過室內(nèi)試驗，儀器準確性為2.76×10-5SI。本次實測巖礦石磁化率458處，獲取磁化率數(shù)據(jù)13 740個。

在磁化率測量過程中，對礦化或蝕變巖石、無法定名的和磁化率大于1 000×10-5SI的巖(礦)石、以及磁化率大于3 000×10-5SI的巖(礦)石采集磁定向標本進行室內(nèi)剩余磁化強度測定。剩余磁化率在中國地質(zhì)大學(北京)古地磁實驗室完成，所使用的JR-6A旋轉磁力儀靈敏度為2×10-6A/m，參數(shù)設置：樣品體積8 cm3，旋轉速率87.7 rad/s。本次采集磁定向標本45塊，共獲取剩磁強度數(shù)據(jù)45組。

能譜測量的物性點盡量選擇平坦開闊的巖石出露區(qū)，注意避免周圍環(huán)境干擾，下雨天或地面潮濕不能測量。測量儀器為捷克共和國生產(chǎn)的GS512i便攜式伽馬射線能譜儀，能量分辨率優(yōu)于8.5%，在工作前開展了儀器標定，同一物性點的能譜測量要進行5次，每次測量時間2 min。本次實測地面伽瑪能譜物性458組。

3 巖礦石磁化率特征

實測磁化率按地層統(tǒng)計見表1，巖體磁化率按年代統(tǒng)計見表2，剩余磁化率結果見表3。研究區(qū)內(nèi)地層磁化率按地層時代來看，寒武系以來地層磁化率均值多在100×10-5SI以內(nèi)，前寒武地層由于變質(zhì)作用強烈以及火山巖沉積等原因，磁性較高，以耀嶺河群凝灰?guī)r、西鄉(xiāng)群玄武巖、混合巖化黑云角閃片麻巖最為顯著。巖漿巖以元古宙輝長巖、角閃輝長巖、角閃輝長輝綠巖、閃長巖等中基性巖漿巖為最高(圖2)。區(qū)內(nèi)大多數(shù)磁性地質(zhì)體以感磁為主，少部分巖漿巖剩磁較高。

表1 實測地層磁化率統(tǒng)計Table 1 Statistic table of measured magnetic susceptibility

表2 實測侵入巖磁化率統(tǒng)計Table 2 Statistical table of magnetic susceptibility measured in intrusive rocks

表3 實測定向樣品磁參數(shù)Table 3 Magnetic parameters measured to samples

(續(xù)表)

圖2 實測地層及巖漿巖磁化率統(tǒng)計(圖中序號與表1、表2相對應)Fig.2 Statistic diagram of magnetic susceptibility of measured strata and magmatic rocks(the serial numbers in the figure correspond to Table 1 and Table 2)

3.1 沉積巖與變質(zhì)巖磁化率

沉積巖地層磁化率普遍較低，個別點出現(xiàn)高磁性特點，第四系沖洪積物由于含有高磁性碎石導致個別測點出現(xiàn)高磁性特點。區(qū)內(nèi)變質(zhì)巖主要為前寒武系地層，其巖性為前寒武高變質(zhì)巖及變質(zhì)火山巖，相對寒武系以上地層磁化率較高。

1)第四系地層主要為腐殖層、土壤層，以及沙土、沖洪積物等。磁化率普遍不高，個別較高基性巖碎石達639×10-5SI。土壤磁化率略高，在(125～259)×10-5SI之間。

2)古近系地層主要為泥巖、砂巖、砂礫巖、礫巖，磁化率整體不高，均值37×10-5SI。

3)侏羅—三疊系地層主要出露于西鄉(xiāng)縣東部，巖性主要為粉砂巖、灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r，磁化率較低，均值為45×10-5SI。

4)二疊系—奧陶系在研究區(qū)西北和東北部地區(qū)廣泛分布，主要沉積巖為灰?guī)r，磁化率不高，均值37×10-5SI。局部磁性略高者如志留系炭質(zhì)云母石英片巖、奧陶系變質(zhì)石英砂巖、片巖，絕大多數(shù)磁化率小于600×10-5SI。

5)寒武—奧陶系地層主要分布在石泉西部、洋縣北部，主要巖性為灰?guī)r、砂巖、炭質(zhì)片巖、鈣質(zhì)片巖、云母石英片巖，整體磁化率較低，均值(34～37)×10-5SI。221點云母石英片巖磁化率值較高，可達到(1 140～2 558)×10-5SI。

6)寒武系地層主要分布于西鄉(xiāng)東部和池河—沉壩—譚壩—五里鎮(zhèn)一帶分布，主要沉積巖性為灰?guī)r、砂巖、黑色砂巖等，整體均值較低，介于(29～64)×10-5SI。中上寒武系的部分云母石英片巖磁化率值較高，達到(982～1 747)×10-5SI。

7)震旦系主要為耀嶺河群凝灰?guī)r、石英片巖、云母石英片巖，鄖西群石英片巖、石英斑巖、綠泥石化含變斑晶黑云母片巖、鈉長綠簾綠泥片巖。耀嶺河群凝灰?guī)r磁化率高，均值2 593×10-5SI，局部凝灰?guī)r含磁鐵礦，磁化率最高達(10 071～20 439)×10-5SI。石英片巖、云母石英片巖磁化率相對較低，均值125×10-5SI，鈉長石化黑云母片巖個別測點磁化率較高，可達(608～4 880)×10-5SI。鄖西群磁化率變化較大，綠泥石化含變斑晶黑云母片巖磁化率相對較高，均值達183×10-5SI，鈉長綠簾綠泥片巖也相對較高，在(1 018～3 390)×10-5SI之間。石英片巖和石英斑巖磁化率相對較低，均值在45×10-5SI左右，最高者也僅為268×10-5SI。

8)古元古界地層主要分布在西鄉(xiāng)縣周邊，巖石磁性變化較大，按磁化率從低到高為凝灰質(zhì)砂礫巖、二云母石英片巖、變質(zhì)砂巖、(混合巖化)黑云母角閃片麻巖。凝灰質(zhì)砂礫巖和二云母石英片巖磁化率均值較低，但個別高值凝灰質(zhì)砂礫巖達到(609～1 515)×10-5SI，鈉長綠簾陽起石片巖、綠色片巖磁化率整體較高，可達(8 239～12 599)×10-5SI。變質(zhì)砂巖磁化率相對較高，均值為948×10-5SI。(混合巖化)黑云母角閃片麻巖磁化率均值較高，達到2 200×10-5SI。

3.2 巖漿巖磁化率

研究區(qū)內(nèi)巖漿巖磁性變化較大，總體規(guī)律是由酸性到基性磁性增強。花崗巖、黑云母花崗巖、花崗斑巖等磁化率均值均在100×10-5SI以內(nèi)，輝長巖、閃長輝長巖等基性巖平均磁化率在1 000×10-5SI以上。

1)侵入巖

新生代主要為酸性的白云母偉晶花崗巖、黑云母花崗巖、花崗巖，磁化率均值介于(24～34)×10-5SI，最高值不超過白云母偉晶花崗巖測得的166×10-5SI。中生代巖體主要為中酸性的閃長巖和花崗閃長巖，磁化率均值(42～56)×10-5SI，最高值閃長巖測得315×10-5SI。元古宙巖體從酸性到基性均有出露，相對于中生代、古生代的酸性巖體，元古宙酸性、中酸性巖體磁化率值略高，均值在(100～500)×10-5SI。閃長巖磁化率較高，為1 995×10-5SI，232、233號點由于含有磁性礦物，磁化率達(11 723～16 618)×10-5SI。輝長巖、角閃輝長巖、角閃輝長輝綠巖磁化率最高，均值分別為10 497×10-5SI、2 388×10-5SI、1 213×10-5SI。213、214號點由于含釩鈦磁鐵礦，可達(38 841～60 600)×10-5SI。

2)火山巖

研究區(qū)內(nèi)火山巖主要為震旦系耀嶺河群凝灰?guī)r和鄖西群的晶屑石英斑巖，古元古界西鄉(xiāng)群凝灰?guī)r、玄武巖等。耀嶺河群凝灰?guī)r以高磁性為特征，均值2 593×10-5SI，局部凝灰?guī)r含磁鐵礦，磁化率相對較高，最高達(10 071～20 439)×10-5SI。鄖西群流紋斑巖、石英斑巖磁化率低，平均為46×10-5SI。西鄉(xiāng)群晶屑凝灰?guī)r分為流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r和玄武質(zhì)晶屑凝灰?guī)r，流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r磁化率值較低，最高僅54×10-5SI，玄武質(zhì)晶屑凝灰?guī)r相對較高，可達(2 168～3 370)×10-5SI，玄武巖磁化率值較高，平均1 645×10-5SI，最高可達(8 078～11 153)×10-5SI。

3.3 巖(礦)石剩磁特征

剩余磁化強度與巖石所處的物理狀態(tài)變化過程及化學過程相關，可追溯巖石的磁化歷史，研究古地磁場的變化，是巖石磁性的重要組成部分。一般情況下在實際航磁資料處理與解釋過程中，常常認為磁性體的剩余磁化強度對解釋影響很小，航磁資料解釋時常常忽略不計[11]，該假設在磁性體剩磁強度不大的情況下是合理的，但當剩余磁化強度變大時，對磁測資料的處理和解釋影響會變大，在剩磁作用強烈的地區(qū)，應當考慮剩磁的影響[12]。本次獲得的剩磁參數(shù)見表3，為方便衡量巖礦石剩磁的影響的相對大小，進行了柯尼希斯貝格比Q值計算，Q值小于1表示以感磁為主，Q值大于1表示以剩磁為主[13]。

根據(jù)表3統(tǒng)計，區(qū)內(nèi)輝長巖、基性巖及凝灰?guī)r等磁性較強，磁化率值比較大，剩磁強度值變化范圍比較大，一般在0.2～0.9 A/m，少數(shù)者超過1 A/m。具有一定磁性的變質(zhì)巖、砂巖等磁化率值較大，但剩磁強度很小。區(qū)內(nèi)93%以上磁性地質(zhì)體以感磁為主，個別巖(礦)體Q值較大，如某處元古宙凝灰?guī)rQ值高達25，兩處輝長巖和含磁鐵輝長巖Q值均大于1，以剩磁為主，在精細反演解釋或資源潛力評價中需加以考慮。

4 巖礦石能譜特征

按照地層單元對實測能譜特征統(tǒng)計結果如表4、表5，放射性較高異常主要集中在志留系、奧陶系、寒武系地層中，以及酸性侵入巖和偉晶巖脈中，主要異常為鈾異常。二疊系、三疊系、石炭系、泥盆系灰?guī)r及變質(zhì)巖、中基性侵入巖、火山巖放射性含量較低(圖3、圖4)。

圖3 實測地層放射性平均值統(tǒng)計(圖中序號與表4相對應)Fig.3 Statistics of the average value of the measured formation radioactivity(the serial numbers in the figure correspond to Table 4)

圖4 實測侵入巖放射性平均值統(tǒng)計(圖中序號與表5相對應)Fig.4 Statistical graph of the average radioactivity of the measured intrusive rocks(the serial numbers in the figure correspond to Table 5)

表4 實測地層放射性參數(shù)統(tǒng)計Table 4 Statistic table of measured radioactive parameters of the formation

表5 實測侵入巖放射性參數(shù)統(tǒng)計Table 5 Statistic table of measured radioactive parameters of measured intrusive rocks

4.1 沉積巖與變質(zhì)巖能譜特征

1)第四系風化殘坡積物放射性含量與原巖相關，不同原巖形成的殘坡積物放射性含量不同，土壤放射性含量低于區(qū)域平均含量。

2)古近系主要為泥巖、砂巖、砂礫巖、礫巖等，其K、Th放射性含量與區(qū)域平均含量大致相當， U含量低于平均水平。

3)侏羅系—三疊系主要巖性為灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r，放射性含量低于區(qū)域平均含量，無顯著放射性異常點。

4)二疊系主要為灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r，其放射性含量較侏羅—三疊系地層更低，即tot(6.36×10-6)、K(0.66×10-2)、U(3.01×10-6)、Th(2.14×10-6)。

5)石炭系巖性主要為灰?guī)r、結晶灰?guī)r、大理巖、云母石英片巖、黑云母石英片巖、千枚巖，不同巖性放射性含量有所差異。在石炭系中，灰?guī)r放射性含量普遍較低，以下石炭統(tǒng)灰?guī)r放射性含量最低，其次為上石炭統(tǒng)灰?guī)r、千枚巖，中石炭統(tǒng)大理巖、結晶灰?guī)r均低于平均水平。下石炭統(tǒng)略陽組云母石英片巖放射性含量相對區(qū)域平均含量較高，即tot(25.82×10-6)、K(3.91×10-2)、U(3.42×10-6)、Th(18.11×10-6)，中石炭統(tǒng)黑云母石英片巖與略陽組云母石英片巖含量相比，U、Th含量高，其中U為9.33×10-6、Th為31.24×10-6。

6)泥盆系主要巖性為鈣質(zhì)片巖、灰?guī)r、云母石英片巖、炭質(zhì)片巖，巖石放射性差異較大，灰?guī)r、鈣質(zhì)片巖放射性含量普遍較低，其余巖性與區(qū)域平均水平大致相當。

中泥盆統(tǒng)大楓溝組灰?guī)r、千枚巖Th在均值以上，K、Th與平均值相當，U含量偏低，為1.91×10-6。中泥盆統(tǒng)公館組鈣質(zhì)片巖、灰?guī)rTh含量較高，為19.24×10-6。韓城溝組灰?guī)r、云母石英片巖Th含量多高出區(qū)域平均水平，376號點U含量較高，為36.55×10-6。蟠龍山組灰?guī)r放射性含量遠低于平均水平，炭質(zhì)片巖相對正常水平較高，并且平均U含量較高，數(shù)值為tot28.45×10-6、K2.82×10-2、U11.83×10-6、Th14.65×10-6。

7)志留系主要為變質(zhì)砂巖、變質(zhì)石英砂巖、二云母片巖、炭質(zhì)云母石英片巖、云母石英片巖，放射性總量相對較高，均值均大于25.7×10-6， K、Th含量均相對較高，均值分別大于3.2×10-2和16.1×10-6。其中的變質(zhì)砂巖、變質(zhì)石英砂巖、二云母片巖U含量也較高，均值大于9.0×10-6。

8)奧陶系主要為變質(zhì)砂巖、灰?guī)r和炭質(zhì)石英片巖、云母石英片巖，放射性總量相對較高，均值均大于26.5×10-6。云母石英片巖K、Th含量較高，U相對略低，即K(3.8×10-2)、U(4.76×10-6)、Th(18.01×10-6)。除云母石英片巖外U含量較高，均值在(14.14～25.73)×10-6。

9)寒武—奧陶系洞河群主要巖性為灰?guī)r、砂巖、炭質(zhì)片巖、鈣質(zhì)片巖、(二)云母石英片巖，不同巖性放射性含量差異較小，平均U含量高于區(qū)域均水平，K、Th含量低于區(qū)域平均水平。

10)寒武系中下寒武統(tǒng)灰?guī)r、千枚巖、炭質(zhì)板巖、砂巖放射性U含量相對高于平均值，K、Th低于區(qū)域平均水平。中下寒武統(tǒng)除云母石英片巖U含量略低于區(qū)域平均水平外，其余黑色砂巖、綠泥石化含變斑晶黑云母片巖、石英片巖放射性總量及各分量均較高。

11)震旦系包括耀嶺河群和鄖西群，耀嶺河群變質(zhì)巖主要為石英片巖、云母石英片巖，鄖西群主要巖性為含綠泥石化變斑晶黑云母片巖、石英片巖、流紋斑巖、石英斑巖，多為低—中等放射性含量。

12)古元古界西鄉(xiāng)群主要巖性為凝灰質(zhì)砂礫巖，變質(zhì)砂巖、玄武巖、二云母石英片巖、(混合巖化)黑云母角閃片麻巖。含量普遍低于平均水平，無明顯的放射性異常，尤其是U含量，各巖性均低于2.38×10-6。其中玄武巖放射性含量為極低，即tot(8.73×10-6)、K(1.39×10-2)、U(1.57×10-6)、Th(4.68×10-6)。

4.2 巖漿巖能譜特征

巖漿巖放射性含量差異較大，整體以低Th為特征，輝長巖、角閃輝長巖等中基性巖K、U含量低，花崗巖、似偉晶巖等酸性巖含量較高。

1)侵入巖

中生代主要巖體為白云母偉晶花崗巖、黑云母花崗巖、花崗巖為主，放射性總含量和K含量普遍較高，tot、K均值分別為(22.75～30.92)×10-6、(4.2～5.29)×10-2。并且，白云母偉晶花崗巖、偉晶花崗巖U含量略高，平均值為8.19×10-6，黑云母花崗巖、花崗巖Th含量也在均值以上。

古生代主要為花崗閃長巖、閃長巖中基性巖體，放射性含量總體略高于平均含量，但閃長巖為K含量升高明顯，達到7.63×10-2。

元古宙巖漿巖從基性到中酸性均有出露，黑云母花崗巖、花崗巖、斑狀花崗巖均有兩期出露，含量多低于平均水平，僅K含量略高。早期黑云母花崗巖放射性含量與晚期黑云母花崗巖大致相當，早期斑狀花崗巖放射性含量均低于晚期斑狀花崗巖。元古宙中基性巖主要為輝長巖和閃長巖，含量均明顯低于平均含量，以閃長巖為例，其放射性含量為tot(4.6×10-6)、K(0.88×10-2)、U(0.74×10-6)、Th(1.73×10-6)。

區(qū)內(nèi)出露少量白云母偉晶花崗巖脈和黑云母花崗巖脈，放射性含量較高，白云母偉晶花崗巖K、U含量較高，分別為5.53×10-2、8.24×10-6，其中338號點U異常顯著，其含量為23.34×10-6，黑云母花崗巖K、Th含量較高， 分別為5.18×10-2、17.17×10-6。

2)火山巖

研究區(qū)內(nèi)火山巖主要為耀嶺河群凝灰?guī)r和鄖西群的石英斑巖，西鄉(xiāng)群的晶屑凝灰?guī)r、玄武巖。耀嶺河群凝灰?guī)r放射性含量略低于平均含量，僅局部K含量較高，如425號點耀嶺河群凝灰?guī)r，K含量為7.17×10-6，鄖西群石英片巖K含量為7.23×10-6。鄖西群流紋斑巖、石英斑巖K、U略低于平均水平，Th略高于平均水平，即tot(14.48×10-6)、K(2.49×10-2)、U(2.01×10-6)、Th(7.71×10-6)。西鄉(xiāng)群流紋質(zhì)、玄武質(zhì)晶屑凝灰?guī)r和玄武巖以中—高K含量，低U含量為特征。

5 應用

5.1 廟壩村西異常

以廟壩村西附近一處高磁低放局部異常為例(圖5)。在航磁剖面平面圖上，反映為負背景場上的強升高異常，曲線尖銳陡峭，呈單峰或雙峰狀，異常幅值高達3 140 nT。在等值線平面圖上，平面形態(tài)不規(guī)則，南北兩側均有負值伴生。異常大致呈NE走向，西南寬東北窄，規(guī)模約5.5 km×3.2 km。

a—航磁ΔT剖面平面；b—航磁ΔT等值線平面；c—K含量等值線平面；d—U含量等值線平面；e—Th含量等值線平面；f—1∶20萬地質(zhì)；含黑云母花崗巖、片麻狀斑狀花崗巖；花崗巖；基性巖a—aeromagnetic ΔT section plane; b—aeromagnetic ΔT contour plane; c—K content contour plane; d—U contour plane; e—Th content contour plane; f—1∶200,000 geological map; rock圖5 廟壩村西異常綜合對比Fig.5 Comprehensive comparison map of the anomaly in the west of Miaoba Village

在航放K、U、Th等值線圖上，均顯示為低值異常。K含量方面，南北兩側較高，中間部位較低。U、Th含量等值線圖上，以負值為主，南北兩側有零星分布的局部升高異常。

在1∶20萬地質(zhì)圖上，異常區(qū)出露古元古代基性巖，周圍為花崗巖環(huán)繞分布。根據(jù)物性統(tǒng)計資料，測區(qū)內(nèi)的古元古代基性巖主要包括輝長巖、角閃輝長巖、角閃輝長輝綠巖和閃長巖等，均具備較高的磁性，磁化率均值一般在(1 000～3 000)×10-5SI之間。

元古宙基性巖能譜含量普遍低于平均含量，輝長巖放射性含量為K1.4×10-2、U1.21×10-6、Th4.84×10-6，角閃輝長巖放射性含量為K1.61×10-2、U0.96×10-6、Th3.49×10-6，閃長巖含量為K0.88×10-2、U0.74×10-6、Th1.73×10-6。而周圍的元古宙花崗巖體K含量偏高，均值達到2.88×10-2，U、Th含量較低，但Th含量相對基性巖略高。

根據(jù)以上物性特征，推斷該異常是高磁低放的基性巖的反映。與1∶20萬地質(zhì)圖對比，高磁低放的異常中心和基性巖體中心較為吻合，K含量等值線上的低值區(qū)與地質(zhì)圖出露基性巖體規(guī)模相當，但航磁異常范圍較出露的基性巖體要小，說明低放高磁的基性巖體邊緣較薄，向下無延伸。

5.2 石泉縣東南異常

以石泉縣東南某處磁放異常為例(圖6)。在航磁剖面平面圖上，異常為負背景場上的弱小升高磁異常，曲線較緩，局部略陡，北側有負值伴生，王家灣異常幅值為360 nT，桂花村東北異常幅值為460 nT。在航磁等值線平面圖上，呈NW向帶狀，寬度約在1 km左右，長度近20 km。

a—航磁ΔT剖面平面；b—航磁ΔT等值線；c—K含量等值線；d—地質(zhì)圖；Q—第四系；E—古近系；(∈-Ο)dh—洞河群；∈2-3—寒武系中上統(tǒng)；∈1—寒武系下統(tǒng)；Zayl—耀嶺河群；Zayx—鄖西群；γδ3：—黑云母角閃石花崗巖、黑云母石英閃長巖；花崗巖a—aeromagnetic ΔT section plane; b—aeromagnetic ΔT contour plane; c—K content contour plane; d—geophysial map; Q—Quaternary system; E—Paleogene; (∈-Ο)dh—Donghe group; ∈2-3—upper Cambrian system; ∈1—lower Cambrian system; Zayl—Yaolinghe group; Zayx—Yunxi group; γδ3—biotite hornblende granite, biotite quartz diorite; 圖6 王家灣異常(陜C-65-114)、桂花村東北異常(陜C-2018-302)綜合對比Fig.6 The comprehensive comparison diagram of Wangjiawan anomaly (Shaan C-65-114) and the northeast anomaly of Guihua Village (Shaan C-2018-302)

在航放K含量等值線平面圖上，北側為升高區(qū)，幅值較高，中部與航磁升高異常對應位置為低值區(qū)，南部顯示為多個均部弱升高異常散落分布。

在1∶20萬地質(zhì)圖上，異常區(qū)對應寒武系上中統(tǒng)、寒武系下統(tǒng)及震旦系耀嶺河組，異常走向與地層走向一致。寒武系中上統(tǒng)主要為灰色云母石英片巖或千枚巖，夾炭質(zhì)片巖、硅質(zhì)板巖及透鏡狀灰?guī)r；寒武系下統(tǒng)主要為炭質(zhì)灰?guī)r、炭質(zhì)硅質(zhì)巖、炭質(zhì)板巖、千枚巖、云母鈣質(zhì)片巖等；震旦系耀嶺河組主要為綠簾石綠泥石片巖、陽起石綠泥石片巖、石英綠泥石片巖、夾凝灰?guī)r、流紋斑巖。

經(jīng)野外物性測量，震旦系的凝灰?guī)r磁化率較高，均值為2 593×10-5SI，最大達到20 439×10-5SI。寒武系地層中僅含有磁鐵礦的石英片巖磁化率略高，最大值為1 747×10-5SI，但由于鐵含量較少，均值僅為64×10-5SI。而第四系、寒武系及震旦系耀嶺河組的其他各類沉積巖、變質(zhì)巖磁化率均較低，一般在幾到幾百測量單位之間變化。放射性參數(shù)顯示示例區(qū)北側的寒武系放射性含量普遍偏高， K含量常見值達到3.62×10-2。中部和南部地區(qū)的第四系、古近系沉積巖，以及震旦系的變質(zhì)巖常見放射性含量居中，K含量常見(1.24～3.6)×10-2之間，但耀嶺河群中的凝灰?guī)r，放射含量一般低于平均水平。

根據(jù)以上地質(zhì)、物性等綜合推斷，推測NW向斷裂之北側低磁高K航空異常區(qū)對應寒武系，中部的高磁低放異常帶為震旦系耀嶺河組凝灰?guī)r等火山巖類所引起，而南側的磁異常略微升高、K含量在中值附近波動變化則是第四系、古近系及其他震旦系變質(zhì)巖的反映。

6 結論

1)研究區(qū)巖石磁性特征明顯，由強到弱的總體規(guī)律：①元古宙輝長巖屬于強磁性異常地質(zhì)體，磁化率均值達4 000×10-5SI以上。該異常地質(zhì)體主要分布于研究區(qū)中部，洋縣偏南地區(qū)，一般呈團塊狀的強磁異常，幅值多達上千納特。②元古宇鄉(xiāng)西群、震旦系凝灰?guī)r和元古宙除輝長巖外的其他基性或中性巖體為中等磁性強度的地質(zhì)體，磁化率接近1 000×10-5SI，或達2 000×10-5SI以上，所引起的異常幅值多在幾百納特。③其他較新的變質(zhì)巖、沉積巖及酸性、中酸性巖體，磁化率普遍較弱，一般在幾十到幾百測量單位之間，在磁場圖上對應較弱磁異常或無明顯反映。

2)區(qū)內(nèi)大多數(shù)地質(zhì)體多以感磁為主，少數(shù)凝灰?guī)r、輝長巖、含磁鐵輝長巖等具有較強剩磁。

3)研究區(qū)不同巖性能譜物性特征：①K含量較高的地層以寒武—志留系為主，此外石炭系略陽群、震旦系鄖西群部分含量較高，巖性以變質(zhì)砂巖和片巖為主。酸性巖漿巖平均放射性含量較中基性巖高，以高鉀為特征。②U含量較高的地層以寒武系、奧陶系和志留系為主，泥盆系盤龍組片巖中的沉積巖和淺變質(zhì)巖也有局部富集。偉晶巖巖體以高K、高U為特征。③Th含量較高的地層是志留系、中上寒武系、泥盆系和部分石炭系，巖性主要為變質(zhì)砂巖、二云母片巖和(炭質(zhì))云母石英片、石英片巖，上述地層引起沙河營鎮(zhèn)—金水鎮(zhèn)西北和兩河鎮(zhèn)—平梁鎮(zhèn)—大河鎮(zhèn)—關家鎮(zhèn)以北地區(qū)的大部分Th異常。④侵入巖放射性按從中基性到酸性逐漸增強的特點，火山巖放射性含量普遍較低。

4)根據(jù)本次磁化率、能譜物性參數(shù)測量及分析研究，建立了航空磁放信息與地質(zhì)體信息的聯(lián)系，為今后該地區(qū)物探工作的開展提供物理前提。依據(jù)這些實測數(shù)據(jù)應用航空磁放資料進行地層和巖體的推斷解釋，為進一步基礎地質(zhì)和礦產(chǎn)資源調(diào)查提供了有力支撐。