高精度磁法在近期玄武岩裂隙式溢流区特征

1、高精度磁法在近期玄武岩裂隙式溢流区特征白恩富（山西省地质调查院，山西 太原 030006）摘要：利用地质调查结合高精度磁法测量进行地质填图，推断玄武岩的喷发特征及地质演化历史。从平面剖面图可知，玄武岩线型溢流特明显，所圈定的异常，总体走为NE向，磁异常幅值西南向东北递增，反映出玄武前后演化历史，北部玄武岩晚于南部，玄武岩流由南逐渐向北部高处延裂缝漫溢超覆；磁异常零乱，梯度极大，磁异常变化急剧，正负异常迅速交替变化，反映出玄武岩的磁性特征；总体分布规律明显，异常排列紧密，勾画出玄武岩层状岩流特征。关键词：高精度磁法；玄武岩层状溢流；漫溢超覆；串珠状异常；锯齿状跳跃；地质填图中图分类号： 文献标识

2、码：A文章编号：1672-7487-（2014）05 -页码-页数磁法勘探是通过观测和分析探测目标体磁性差异所引起的磁异常，进而推断地质构造，岩体界面及其分布地球物理方法.磁力勘探具有轻便易行，效率高，成本低，工作领域广，不受地域限制，应用范围广的优点，因此是发展最早，应用广泛的一种地球物理勘探方法。地面高精度磁法勘探随着近几年科学技术的不断发展进步，仪器精度灵敏度等技术指标不断的提高，采集数据精准，数据信息丰富，准确定位的特点，所以在近几年的地质大调查中对研究地球地表及深部地质体的磁性特征，从而推断地球的演化史及地质构造成因起到时了很好的应用效果。高精度磁法作为地质工作的一种辅助手段主要应用

3、于：进行大地构造分区，研究深大断裂，确定接触带、断裂带、破碎带和基底构造；划分沉积岩、侵入岩、喷出岩以及变质岩的分布范围，进行区域地质填图；研究区域矿产的形成和分布规律。本文中普查区玄武岩分布广泛，玄武岩溢流特征明显，通过地面高精度磁测特征可推断玄武岩的成因及地质演化历史以及地质构造。1 工区地质特征1.1 主要地层为新生界第三系繁峙组（E3f）、第四系(Q)1.1.1新生界第三系繁峙组（E3f）是一套巨厚层状的玄武岩流夹许多间断风化面火山喷出岩系，不整合覆于早寒武纪结晶基底之上，总厚度大于350m。主要组成岩石为灰黑色、紫褐色、暗灰绿色蚀变橄榄玄武岩、橄榄粗玄岩、伊丁石化橄榄玄武岩等。繁峙玄

4、武岩以层状岩流为特征，产状平缓，岩性以伊丁石化粗玄武岩夹中细粒橄榄玄武岩为主，间断面玄武岩顶底多具气孔、杏仁构造。1.1.2新生界第四系（Q）为分布于区内河谷的冲洪积物及阴坡的残坡积物，主要由砂砾石层、砂层、砂土层及灰黄色亚砂土组成（见图1）。1.2 岩浆岩主要有前五台期土岭黑云斜长片麻岩、五台期义兴寨角闪斜长片麻岩、伟晶岩脉及超基性岩(辉石岩)和喜山期玄武岩、吕梁期变质辉绿岩等。1.3 枃造区域处于恒山隆起西段，草垛山分水岭向形构造东翼，历经前寒武纪伸展、挤压，晚寒武纪隆升、断陷等多期强烈的构造变形、变质作用叠加、局部重熔改造，形成了基底内图1 神岗铁矿预查区地质略图多次褶皱叠加的褶皱片体和

5、片麻岩侵入体；沉积盖层形成脆性断裂和褶皱。不同的构造层次、不同的构造相、样式各异的构造形迹相互制约、改造，有规律地叠置在一起，构成本区复杂的构造特征。本区可划分为前五台期、五台期、吕梁期、燕山期、喜马拉雅期等五期变形，前三期表现为中层次韧性变形特征，后两期表现为脆性特征。本区主要为走向近北西南东向的断裂构造，规模较小，主要为正断层，形成一些小的垒堑构造。 地球物理特征2.1区域航磁特征神岗一带经过航空磁测工作，圈定了规模较大的异常，圈定了M82（35）异常,呈条带状北东南西向分布，磁异常强度大，梯度变化大，北部有非常明显的负异常相伴。区域磁参数特征表见下表1，工作区航磁异常特征（见图2）。区域

6、磁参数特征（见表1）。表1 岩（矿）石磁性参数统计表岩矿石名称块数Jr·10-6（CGMS）·10-6（CGMS）最大值最小值平均值最大值最小值平均值磁铁矿709558800035695191400048828条带状磁铁矿1631290739393842670051545833沉积变质鞍山式铁矿铁石英岩528497049406782025555622913309超基性侵入岩1899100000156711344444023743黑云角闪斜长片麻岩14396290010910231800011184含榴磁体石英岩1211687030201165105

7、833变辉绿岩22257204661540202824黑云角闪变粒岩821160000131610222207580斜长角闪岩13876930048209488908589片麻状黑云母石英花岗闪长岩16170648400116244782222伟晶岩26300320360001800变质花岗岩241418530021736601418片麻状黑云母花岗岩1010000339328701609变朝基性岩415150080115000140黑云变粒岩383210838160104花岗片麻岩124440角闪斜长片麻岩5000000角闪变粒岩5000000图 神岗预查区航磁异常图2.2 磁参数统计特征本

8、工区出露的主要岩石为玄武岩,磁化率和剩磁较大，工区西北角出露的小部分变砾岩的磁化率和剩磁较小；玄武岩表现为高磁化特征，变粒岩表现为低磁化特征,磁铁石英岩在本工区地表未见出露。本工区磁参数统计特征表（见表2）。表2 岩（矿）石磁性参数统计表岩(矿）石名称统计块数磁化率（10-5SI）剩磁Jr（10-3A/m）备 注变化范围算 术变化范围算 术最小最大平均值最小最大平均值玄武岩7371.57515.81307.7316.573984.75272.9变砾岩1613.8208.8101.42.779.331.93 地面磁测异常特征及解释从T平面剖面图上可以看出，磁场总的变化趋势是：测区西北角区域为宽缓

9、磁场区，磁场强度较低，场强在0-200nT之间变化；测区东南角区域为较平稳磁场区，磁场强度较高，场强大多在其-1000-2000nT之间；其它区域磁异常为复杂的强磁场区，磁场强度高，场强变化范围-5720-6814nT之间，总体分布规律明显，总体异常走向NE，异常零乱，梯度极大，磁异常变化急剧，正负异常迅速交替变化，排列紧密，勾画出玄武岩层状岩流特征，玄武岩为裂隙宁静式溢流特征，自南西向北东流动。第四系覆盖区总体以低缓的正负相间分布为特征，正负异常的强弱变化反映了基底起伏，隆起或是坳陷的深度不同（见图3）。图3 神岗铁矿预查区T剖面平面图总体异常分布范围由南西向北东从测区横贯，T极小值为-57

10、20nT，极大值为6814nT。整体异常走向长大于6600m、宽约1900m左右，平剖图曲线形态正负异常突变，锯齿状跳跃，分布范围约合12Km2。异常强度变化沿走向自南西北东呈缓上升趋势，极值点位于测区北东。由于测区T磁异常幅值不同，在局部异常具体圈定时，考虑其背景场展布特征，且保证异常范围一般有二条测线以上穿过，且具有一定的强度，对于强度和范围较小或区内展布及不完整的磁异常不进行圈定。预查区内东部、南西部，是一套巨厚层状的玄武岩流夹许多间断风化面火山喷出岩，不整合覆于早寒武纪结晶基底之上，总厚度大于350m。主要组成岩石为灰黑色、紫褐色、暗灰绿色蚀变橄榄玄武岩、橄榄粗玄岩、伊丁石化橄榄玄武岩

11、等。根据玄武岩本身的磁性特征及本次物性统计结果，T磁异常特征是由玄武岩感磁与剩磁综合作用所致，铁磁性矿物分布不均，磁化也不均匀，磁异常最零乱，局部磁异常规模不大，异常零星分布，异常幅值较大，梯度极陡及宽度窄。在上延200m平面等值线图上，全区T最大降低到550nT，等值线形态及展布反映的是玄武岩在地表展布形态，上延500m，地表磁性体干绕消失，曲线形态及展布反映了早寒武纪结晶基底的起伏形态，且异常幅值降低到250nT。推断平面串珠状异常特征多为地表玄武岩磁性不均所至。4 结束语利用航空磁测资料和地面高精度磁法测量的方法，推断出近期的玄武岩的喷发特征及前后地质演化历史，也为地质构造的推断提供了依

12、据。本区玄武岩未见火山口相，均为溶岩流，为裂隙宁静式溢流。火山口通道不在大片玄武岩出露地带。玄武岩流向自南向北超覆，玄武岩喷发前地形北高南低，玄武岩流不是自北部高处喷出向低处流动，而是先填满南部低凹处，而后逐渐向北部高处延裂缝漫溢超覆，火山喷发通道应在南部低凹处。参考文献：1 管志宁.地磁场与磁力勘探M，北京：地质出版社，2005.2 申宁华，管志宁.磁法勘探问题M.，北京：地质出版社，1985.3 吴雅颂，王兴武.山西的近期玄武岩J,.山西地质矿产区区域地质调查队，1978.作者简介：白恩富（1971-），男，工程师，山西寿阳人，1994年毕业于西安地质学院应用地球物理专业，一直从事地球物理勘查工作。(Tel0351-7019928）, 990644680，作者简介：白恩富,男，山西寿阳人,工程师，毕业于西安地质学院电子工程与信息科学系应用地球物理专业，从事地球物理勘查工作。 (邮箱) baienfu.书是我们时代的生命别林斯基书籍是巨大的力量列宁书是人类进步的阶梯高尔基书籍是人类知识的总统莎士比亚书籍是人类思想的宝库乌申斯基书籍举世之宝梭罗好的书籍是最贵重