0 引言
目前,针对南岭花岗岩分布研究主要有地质和地球物理两种方法。地质方法主要研究花岗岩在地面出露位置及分布规律[3,4],无法探测深部隐伏岩体分布情况。地球物理方法主要侧重研究地下隐伏花岗岩分布,主要成果有:秦葆瑚[5]利用重、磁异常研究了南岭地区花岗岩分布,推断了43个隐伏、半隐伏花岗岩体;孙德梅等[6]利用花岗岩重磁场和地质特征,在湘桂地区圈出了13处与成矿有关的隐伏花岗岩靶区;饶家荣等[7]利用重、磁和化探资料研究了南岭中段北缘(湖南境内)隐伏花岗岩带分布特征及岩浆(岩)控矿规律;黄金明[8]利用1∶20万区域重、磁和化探资料对华南地区深部和隐伏岩体空间展布等进行了系统研究;刘鹏飞等[9]利用1∶20万区域重力资料对南岭地区花岗岩重力场特征及其找矿意义进行了研究;孙劲松[10]利用1∶20万重力和1∶50万航磁对南岭成矿带花岗岩重磁场特征及隐伏花岗岩分布范围进行了研究;陈国雄等[11]利用1∶20万重力对南岭花岗岩侵入体赋存侵位、诱发热源及成因模式等进行了初步探讨;王万银等[12]利用重、磁资料研究了于都—赣县矿集区盘古山地区的花岗岩体分布;刘金兰等[13]利用重、磁资料研究了南岭于都—赣县矿集区花岗岩分布特征;冯兵等[14]利用音频大地电磁法(AMT)研究了银坑示范区几条剖面上花岗岩的分布。
综上所述,南岭地区探测隐伏花岗岩分布利用的主要是重磁方法,为南岭地区找矿提供了丰富的地球物理信息,但存在如下两个问题:① 前人所用重磁资料大多为区域重磁资料,研究区域也比较大,因此,对银坑示范区来说,迫切需要利用较大比例尺的重、磁资料,全面探查该区花岗岩(尤其是隐伏、半隐伏岩体)的空间分布。② 对银坑示范区而言,目前花岗岩分布成果只局限在几条剖面上,没有对整个示范区进行系统、深入研究。因此,笔者利用不同比例尺平面重磁资料(银坑矿田高精度地面磁测资料、银坑示范区重力和航磁资料)和剖面重(磁)资料,并结合物性、地质、电法、地震等资料,综合研究了该区花岗岩空间分布特征,该成果是在于都—赣县矿集区花岗岩分布成果基础上的进一步深入和细化研究,为示范区进一步寻找钨、锡、铅、锌等多金属矿提供更丰富的地球物理依据。
1 地质概况与物性特征
1.1 地质概况
银坑示范区大体位于华南板块南华活动带华夏摺皱系武夷—云开摺皱带中段西侧(如图1所示),具体位于青塘—银坑华夏系复式向斜南端的次级褶皱。该区经历了加里东、印支、燕山等构造运动,其中印支、燕山运动对银坑示范区影响最大。主要的构造形迹为轴向SN-NE,倾向NW的倒转背斜,褶皱经过多期次的构造活动,NE及NNE向的压扭性的断裂构造非常发育,其次为派生的近EW向、NE向、NW向的扭式压扭及张扭性的断裂。上述构造形迹,往往是晚期的构造活动改变了早期的构造。
图1
图1
南岭于都—赣县矿集区银坑示范区大地构造位置简图[15]
1—扬子基底隆起;2—华夏基底隆起;3—断裂带及断裂标号;4—构造单元界限;5—于都—赣县矿集区;6—银坑示范区;7—扬子陆块;8—南华活动带
Fig.1
Schematic map of the geotectonics in the Yinkeng Demonstration Area of the Yudu-Ganxian ore concentration zone in the Nanling area[15]
1—Yangtze base uplift; 2—Ccathaysoid base uplift; 3—fault zone and mark; 4—tectonic unit boundary; 5—Yudu-Ganxian ore concentration zone; 6—Yinkeng Demonstration Area; 7—Yangtze Block; 8—South China active belt
银坑示范区地层出露比较齐全,从老到新依次为元古宇青白口系、震旦系,古生界泥盆系、石炭系、二叠系,中生界侏罗系、白垩系,新生界第四系,大约占研究区总面积的77%,主要以前寒武纪褶皱基底和晚古生代褶皱盖层为主,中生代地层多为断陷盆地沉积。
示范区内岩浆活动频繁,具多期多阶段侵入特征。岩石类型为酸—中酸性,呈岩基、岩株、岩瘤、岩墙及岩脉状产出。岩浆岩活动以加里东期、燕山期为主,尤其是燕山期岩浆活动,以多期、多阶段、多次成岩为特点,是区内最强烈和最重要的一次岩浆活动,全国驰名之钨锡矿产及许多有色、稀有稀土矿床,均为燕山期岩浆活动产物。示范区内已出露岩浆岩总体分布如图2所示。
图2
图2
银坑示范区已出露岩体分布
1—细粒斑状黑云母花岗闪长岩;2—细粒二长花岗岩;3—中细粒斑状黑云母二长花岗岩;4—粗中粒多斑状黑云母二长花岗岩;5—中粒斑状黑云母二长花岗岩;6—中粒少斑黑云母二长花岗岩;7—花岗斑岩;8—细粒白云母二长花岗岩;9—细粒少斑电气石二长花岗岩;10—粗中粒斑状黑云母二长花岗岩;11—白云母化中粒斑状二长花岗岩;12—粗中粒多斑状黑云母二长花岗岩;13—闪长玢岩;14—岩脉(花岗斑岩、花岗闪长斑岩和石英斑岩);15—银坑矿田
Fig.2
Overall distribution of the exposed rock mass in the Yinkeng Demonstration Area
1—fine-grained porphyritic biotite granodiorite;2—fine-grained monzogranite;3—meso-fine-grained porphyritic biotite monzogranite;4—meso-coarse-grained porphyritic biotite monzogranite;5—meso-grained porphyritic biotite monzogranite;6—meso-grained oligophyric biotite monzogranite;7—granite prophyry;8—fine-grained muscovite monzogranite;9—fine-grained oligophyric tourmalinite monzogranite;10—meso-coarse-grained porphyritic biotite monzogranite;11—muscovitization meso-grained porphyritic monzogranite;12—meso-coarse-grained porphyritic biotite monzogranite;13—diorite porphyrite;14—dikes (granite porphyry, granodiorite porphyry, and quartz porphyry);15—Yinkeng ore field
银坑示范区内包括江背岩体、长潭岩体、高山角岩体及柳木坑—牛形坝拱桥形岩脉带,分布面积大约为105 km2,约占研究区总面积的23%。江背岩体是中粗—中细粒斑状黑云母二长花岗岩,分布于银坑示范区西北部,出露面积约65.1 km2,为燕山早期复式岩基。该岩体在示范区内出露的部分为江背深成岩的东南部分。长潭岩体是粗中粒斑状二长花岗岩,分布于示范区中部,出露面积约28.6 km2,为加里东期岩体。该岩体呈一长椭圆形,沿WWE向展布,与区域构造线方向一致。高山角岩体是细粒状黑云母花岗闪长岩,分布于示范区东部高山角一带,出露面积约1 km2,为燕山早期岩体。该岩体呈EW向椭园状小岩瘤侵入于侏罗系罗坳组中。柳木坑—牛形坝岩脉带呈拱桥形,该岩脉带的左翼分布一系列NE走向的廋长条形燕山晚期(石英)闪长玢岩;右翼分布一系列NW、NNW走向的长条形燕山早期花岗(闪长)斑岩脉;岩脉带的拱桥顶部为花岗斑岩脉和石英斑岩脉的混合带,后者形成于燕山早期。拱桥顶部岩脉大体走向为EW向。上述岩浆长期的建造、构造活动为本区多成因、多类型的金属、非金属矿的形成提供了十分有利条件。
1.2 物性特征
根据刘金兰等[13]对于都—赣县矿集区密度和磁性资料统计成果,银坑示范区岩(矿)石的密度和磁性具有如下特征:
探测目标岩体花岗岩密度最小,均值2.55×103 (kg·m3),沉积地层岩石密度次之,均值2.645×103 (kg·m3),矿石密度最大,均值3.36×103 (kg·m3)。可见,花岗岩与其周围围岩有较大的密度差异。
花岗岩与周围围岩的磁化率亦存在一定的磁性差异:围岩普遍为弱磁性或无磁性,而花岗岩有些为强磁性(如高山角黑云母花岗闪长岩、江背岩体的中砾斑状黑云母二长花岗岩和中细粒斑状黑云母二长花岗岩),有些为弱磁性(如长潭黑云母二长花岗岩体、石英斑岩和花岗斑岩)。此外,花岗岩的剩余磁化强度在(31.8~88.8)×10-3 A/m,个别为121.6×10-3 A/m;矿石和沉积地层剩余磁化强度分别在(24.6~113.4)×10-3 A/m和(29.2~112.6)×10-3 A/m。上述表明该区不管是花岗岩还是地层岩石,其剩余磁化强度都表现为无磁或弱磁,因此,可忽略剩磁的影响。
2 利用重、磁资料探测花岗岩分布
2.1 重、磁资料探测花岗岩体分布方法技术
研究区重、磁资料包括由山西省地球物理化学勘查院实测的银坑矿田1∶1万高精度地面磁测资料、从国家地质资料馆收集的银坑示范区面积性1∶20万重力资料、1∶5万航磁资料和由山西省地球物理化学勘查院实测的4条1∶1万观测磁力剖面资料及由1∶20万剩余布格重力异常图抽取得到的4条相应剖面位置上的重力剖面资料。主要利用银坑矿田地面磁测资料推断该矿田内的高磁性花岗岩分布,利用银坑示范区重力和航磁资料推断示范区内的花岗岩分布,利用4条重(磁)剖面解释反演得到的花岗岩断面分布,并结合地质、电法和地震剖面资料等,最后得到银坑示范区的花岗岩空间分布。
2.2 银坑矿田花岗岩平面分布研究
2.2.1 花岗岩磁力场特征
根据从已知到未知的推断原则,首先对1∶1万银坑矿田高精度地面磁测磁力异常特征与地表花岗岩分布关系进行研究(图3)。
图3
图3
银坑矿田1∶1万高精度地面磁测化极磁力异常特征与花岗岩分布推断
a—高精度地面磁测化极磁力异常;b—高精度地面磁测化极磁力异常垂向一阶导数(黑色粗线为垂向一阶导数的零值线,下同);c—高精度地面磁测化极磁力异常垂向一阶导数(叠加在已出露岩浆岩图上,图例同
Fig.3
Characteristics of the high-precision magnetic anomaly reduction to the pole (RTP) and the deduction of granite distribution in the Yinkeng ore field
a—RTP magnetic anomaly map of the high-precision; b—vertical first-order derivative diagram of the magnetic anomaly of the high-precision RTP magnetic anomaly (thick black line: zero-value line of the vertical first-order derivative, same as below); c—vertical first-order derivative diagram of the magnetic anomaly of the high-precision RTP magnetic anomaly (distributions of the exposed magmatic rock attached; legend is the same as in
将已出露花岗岩(图2和图3c)、化极磁力异常(图3a)及其垂向一阶导数(3b)对比可知:① 矿田东部高山角花岗闪长岩是本区磁化率最高的岩体,高山角岩体出露部分对应化极磁力异常局部磁力高(磁异常值最高近400 nT)及其垂向一阶导数的正值区,且正值区范围远比出露岩体范围大;该出露高山角岩体西边和北边5个隐伏岩体磁异常值最高约150 nT,推断该5个隐伏岩体埋深可能比较深。② 工区西部长潭岩体基本表现为弱磁性,其化极磁力异常值范围为-30~0 nT,基本对应垂向一阶导数的负值区;③ 银坑矿田北部2个NE走向的长条形高磁异常以及南部3个呈三角形分布的近似等轴状高磁异常已根据其对应的磁异常场值的幅值、地质和已有研究成果证实为高磁性的矿体(磁铁矿);④ 柳木坑—牛形坝拱桥形岩脉带对应着中等强度的局部磁力高(局部磁异常最大值近200 nT)和垂向一阶导数的正值区带,推测该中—弱强度局部磁力高可能由中—弱磁性花岗岩引起。⑤ 其他区域存在零星分布的规模小的垂向一阶导数正值区,但其对应化极磁力异常为相对弱异常区,因此,推断其不是花岗岩引起。可见上述磁力场特征与高磁性花岗岩分布大体存在一一对应关系。
2.2.2 花岗岩推断研究
根据银坑矿田磁力场特征与花岗岩分布关系,结合地质、构造,推断了银坑矿田的花岗岩平面分布如图3d所示:① 高山角花岗岩C分布范围远比已出露的花岗岩范围大,大体由6个花岗岩体组成,走向为NE和NNE向,除了高山角岩体部分出露外,其他5个岩体都为隐伏岩体且埋深可能比较深;② 柳木坑花岗岩F推断由5~15个中—弱磁性小岩体组成,总体呈拱桥形,在西侧NE走向,东侧转为NW走向,为隐伏岩体;③ 由于长潭岩体表现为弱磁性,因此,无法利用磁测资料推断其分布位置。
2.3 银坑示范区花岗岩平面分布研究
2.3.1 花岗岩的重磁场特征
银坑示范区1∶20万布格重力异常和1∶5万化极磁力异常特征和已出露花岗岩分布的对应关系见图4。
图4
图4
银坑示范区1∶20万布格重力异常和1∶5万化极磁力异常特征与花岗岩分布关系
a—布格重力异常(叠加在已出露花岗岩图上,图例
Fig.4
Relationship between the gravity and magnetic anomalies and the granite distributions in the Yinkeng Demonstration Area
a—bouguer gravity anomaly map (distribution of the exposed granite is attached, and the legend is the same as in
根据物性资料,花岗岩以低重为特征。对比图2、图4a和4b可知:① 绝大部分岩体出露区对应布格重力异常局部重力低及垂向一阶导数的负值区,且岩体出露范围与局部重力低、垂向一阶导数的负值区范围大体一致。② 由于重力资料比例尺较小(1∶20万),因此在岩体比较薄的边缘处出现了岩体出露位置与垂向一阶导数负值区不对应情况,典型的如长潭岩体南部。③ 对于垂向一阶导数负值区没有出露岩体或断续出露的部分:如侏罗纪侵入岩江背岩体,该岩体南侧与晚元古代、晚古生代各地层呈侵入接触关系,这些地层密度较高,而该区对应为垂向一阶导数负值区,因此,可以推断该区下伏有低密度的侵入花岗岩体。④ 高山角岩体的东北侧也为一NE走向的长条形局部重力低和垂向一阶导数的负值区,该负值区自WS向EN方向对应地层分别为侏罗系罗坳组(该地层厚度最大,达上千米,且密度为研究区最大,达2.669×103 kg·m3)、第四系覆盖层(该地层密度虽小,但厚度仅10 m左右)和青白口系库里组(该地层密度较大,厚度为100 m左右),由此可以推断,该区下伏有低密度的侵入花岗岩体。根据物性资料,花岗岩以低磁或高磁为特征。由图4c、4d可知:① 高山角花岗闪长岩作为本区磁化率最高的岩体,对应化极磁力异常的局部磁力高和化极磁力异常垂向一阶导数的正值区,其隐伏岩体的范围远比出露范围大。② 西北部的江背岩体部分表现为高磁性,部分表现为低磁性,因此,岩体分布和垂向一阶导数的对应关系不明显。③ 长潭岩体基本表现为弱磁性。
根据银坑示范区和银坑矿田花岗岩的重(磁)场特征分析结果可知:花岗岩出露位置与布格重力异常垂向一阶导数负值区存在一一对应关系,因此,可根据垂向一阶导数的负值区来划分本区域的花岗岩体平面分布。而岩体出露位置与化极磁力异常垂向一阶导数正值区或负值区不成一一对应关系,因此,在花岗岩体识别方面,磁力资料是重力识别方法的参考和补充,只用于识别高磁性的花岗岩体。
2.3.2 花岗岩推断研究
根据银坑矿田花岗岩推断成果、银坑示范区重磁场特征与花岗岩对应关系,并结合地质、构造等,综合推断了银坑示范区花岗岩平面分布如图5。
图5
图5
银坑示范区重磁资料综合推断花岗岩平面位置分布
1—江背岩体;2—长潭岩体;3—高山角岩体;4—葛凹圩浅部岩体;5—葛凹圩深部岩体;6—柳木坑岩体;7—其他岩体;8—矿区;9—剖面位置
Fig.5
Comprehensively inferred planar position distributions of the granite using the gravity and magnetic data of the Yinkeng Demonstration Area
1—Jiangbei rock mass; 2—Changtan rock mass; 3—Gaoshanjiao rock mass; 4—Ge'aowei shallow rock mass; 5—Ge'aowei deep rock mass; 6—Liumukeng rock mass; 7—other rock masses; 8—ore field; 9—profile position
各推断岩体特征如下:① 江背岩体A:其实际范围比出露范围大。在工区范围内岩体总体走向为 NE和NNE向,推断其产状自东南向西北倾斜;该岩体推断依据为重力,其重磁场特征为低重高磁或低重低磁。② 长潭岩体B:总体走向为NNE向,部分隐伏,其北部的实际范围也比出露范围大,其西南端虽已出露,但可能由于规模比较小,再加之重力资料比例尺较小,因此,无法推断其实际范围;该岩体推断依据为重力,其重磁场特征为低重弱磁。③ 高山角岩体C:由6个磁性较强的岩体组成,其总体走向为NE和NNE向,隐伏范围远比出露范围大,且已出露高山角岩体西边和北边的5个岩体埋深可能比较深;该岩体推断依据为重力和高精度地面磁测,其重磁场特征为低重高磁。④ 葛凹圩浅部岩体D:为完全隐伏岩体,由若干个磁性较强的岩体组成,总体走向为NE和NNE向,推断可能与高山角花岗闪长岩同源;该岩体推断依据为重力和航磁,其重磁场特征为低重高磁。⑤ 葛凹圩深部岩体E:为深部的规模较大的完全隐伏岩体,总体走向为NE向;该岩体推断依据为重力,其重磁场特征为低重弱磁。⑥ 柳木坑岩体F:推断为由5~15个中—弱磁性、走向呈拱桥形的小岩体组成,为完全隐伏岩体;该岩体推断依据为高精度地面磁测,其重磁场特征现为局部重力高中的相对低重、中弱强度磁性。⑦ 其他岩体。
总体而言,上述推断岩体,除了江背、长潭、高山角岩体为半隐伏岩体外,柳木坑岩体、葛凹圩浅部岩体和葛凹圩深部岩体均为隐伏岩体。
2.4 银坑示范区花岗岩断面位置研究
2.4.1 重磁剖面数据来源
为了更进一步揭示花岗岩、盖层和基底的空间分布,探索深部成矿规律,对4条剖面进行了重力异常(或重磁联合)反演研究。4条剖面上同时采集了1∶1万磁测、地震和电法资料,而相应比例尺的重力剖面资料缺失。由于利用重力反演花岗岩效果较好,需要获取4条剖面上的重力资料。
图6
图6
银坑示范区1∶20万剩余布格重力异常
(红色线为剖面位置;蓝色线内为银坑矿田)
Fig. 3
Residual Bouguer gravity anomaly map of the Yinkeng Demonstration Area
(red line denotes the profile positions; blue line is the Yinkeng ore field)
2.4.2 重(磁)剖面反演研究
图7
图7
银坑示范区145线重、电、震反演花岗岩分布结果
a—剩余布格重力异常反演结果;b—AMT电阻率断面图[14];c—二维反射地震叠加剖面结果[25]
Fig.7
Granite distribution results obtained by the gravity, electrical and seismic inversion methods applied to Line 145 of the Yinkeng Demonstration Area
a—residual Bouguer anomaly inversion results; b—AMT resistivity profile[14]; c—2D reflection seismic stack profile results[25]
图8
图8
银坑示范区4条剖面重(磁)反演花岗岩断面位置立体展布
1—江背岩体;2—长潭岩体;3—柳木坑岩体;4—高山角岩体;5—葛凹芋岩体;6—沉积地层;7—青白口系—震旦系地层
Fig.8
Three-dimensional layout of the granite profile locations of the four profiles in the Yinkeng Demonstration Area obtained by gravity (magnetic) inversion
1—Jiangbei rock mass; 2—Changtan rock mass; 3—Liumukeng rock mass; 4—Gaoshanjiao rock mass; 5—Ge'aowei rock mass;6—Sedimentary strata; 7—Qingbaikou-Sinian strata
表1 银坑示范区重(磁)异常剖面反演研究花岗岩空间分布特征
Table 1
| 岩体标号 | 岩体 名称 | 反演利用 的重(磁) 剖面资料 | 反演 剖面 线号 | 重磁场 特征 | 隐伏或 出露情 况 | 岩体断面空间分布特征 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| A | 江背花 岗岩体 | 1∶20万剩余布格重力异常 | 145线 | 低重, 高—弱 磁性 | 少部分出露,绝大部分隐伏 | 地表出露部分岩体薄,厚度不超过0.4 km,隐伏部分位于出露岩体的东南边,自西北向东南方向向下延伸,下底埋深达16.59 km,水平宽度为2.2~2.81 km |
| B | 长潭花 岗岩体 | 1∶20万剩余布格重力异常 | 145线 115线 | 低重 弱磁 | 少部分出露,大部分隐伏 | 整体形状为椭圆形,向西南方向岩体厚度渐薄; 145线:下底面埋深约1.89 km,水平宽度约3.51 km; 115线:下底面埋深为0.25~0.43 km,水平宽度约3.5 km |
| C | 高山角 花岗岩 体 | 1∶1万地面磁测,剩余布格重力异常 | L2线 170线 | 低重 高磁 | 出露面积小,绝大部分隐伏 | 呈柱状向地层深部延伸; L2线:隐伏岩体上顶面埋深约0.33 km,下底面埋深约3.84 km,水平宽度0.578~1.92 km; 170线:隐伏岩体上顶面埋深为0.15~1.23 km,下底面埋深4.39 km,水平宽度为1.78~2.87 km |
| D | 葛凹圩 浅部花 岗岩体 | 1∶20万剩余布格重力异常 | L2线 | 低重 高磁 | 完全隐伏 | 形状如椭圆形,上顶面埋深约0.52 km,下底面埋深达1.7 km,水平宽度约3.1 km |
| E | 葛凹圩 深部花 岗岩体 | 1∶20万剩余布格重力异常 | L2线 170线 | 低重 弱磁 | 完全隐伏 | 形状如长条水平板状; L2线:埋深和规模皆大,上顶面埋深为1.99~2.37 km,下底面约3.76 km,水平宽度达10.37 km; 170线:上顶面埋深约为2.35 km,下底面约4.38 km,水平宽度达2.83 km |
| F | 柳木坑 花岗岩 体 | 1∶1万地面磁测,1∶20万剩余布格重力异常 | 145线 115线 | 相对低 重,中— 弱磁性 | 完全隐伏 | 岩体浅部为起伏岩体,故高精度地磁资料识别的是浅部岩凸位置; 岩体深部呈柱状向地层内部延伸; 上顶面埋深2.63~5.34 km,下底面埋深约17.18 km,水平宽度为2.2~3.8 km,整体规模较大。 |
4条剖面反演得到的岩体断面分布位置与岩体平面推断位置(图6)基本吻合,且较好的揭示岩体C、D与岩体E的空间分布关系(尤其是在深度方向)。
3 结论与建议
笔者利用平面重力资料、不同比例尺平面磁力资料和剖面重力、磁力资料,并结合电法、地震、地质等资料,综合研究了银坑示范区花岗岩的空间分布特征,得到如下几点认识:
1) 根据银坑示范区岩(矿)石密度和磁化率整理成果,利用重力资料研究该区花岗岩分布具有较好的效果和较高的效率,而由于花岗岩磁性表现为高磁或低磁的特征,因此,利用磁力资料只能研究中—高磁性的花岗岩。该区利用重磁探测花岗岩分布的技术方案,为南岭类似地区的花岗岩分布探测提供了案例和技术基础。
2) 根据银坑矿田高精度地面磁测资料、银坑示范区重力和航磁等资料,综合推断了银坑示范区花岗岩的平面位置分布。研究表明:该区共推断了6个花岗岩体(群),自西向东依次为江背岩体、长潭岩体、柳木坑岩体、高山角岩体、葛凹圩浅部岩体和葛凹圩深部岩体,总体走向为NE和NNE向。其中,葛凹圩浅部岩体、葛凹圩深部岩体和柳木坑岩体是完全隐伏岩体,其他3个岩体小规模出露,大规模隐伏。
3) 对银坑示范区内4条剖面进行了重力、磁力异常反演研究,进一步揭示了该区花岗岩体的空间分布位置;反演结果也推断了完全隐伏岩体(柳木坑岩体、葛凹圩浅部岩体和葛凹圩深部岩体)的存在及其空间分布特征。利用重、磁平面和剖面资料推断的岩体分布位置一致,与电法、地震剖面解释结果也一致,进一步说明了综合利用重力、磁法、电法、地震等地球物理方法进行联合解释的有效性。
4) 本次研究揭示了整个银坑示范区花岗岩的深部空间分布,尤其是隐伏岩体的分布,为示范区进一步寻找钨、锡、铅、锌等多金属矿提供了更丰富的地球物理依据。此外,柳木坑岩体有待进一步探讨。虽然重力、磁测、电法、地震等资料都推断了柳木坑岩体的存在,但是由于其埋深较深,且重力资料比例尺较小,因此有待进一步深入研究。
参考文献
南岭地区与中生代花岗岩类有关的有色、稀有金属矿床地质
[J].南岭成矿区是指东西横亘于湘、桂、粤间的五岭山脉和赣、粤间九连山脉及其邻区有色、稀有金属矿床比较集中及其成矿作用相似的地区。 该区处于古亚洲构造城、特提斯-喜马拉雅构造域和滨西太平洋构造域的交叉复合部位,是多构造体系的联合作用地区。区内大地构造的发展历经地槽、地台和大陆边缘活动带三大阶段,包括雪峰、加里东、海西—印支、燕山和喜马拉雅各期运动,其中加里东期和印支期分别结束了地槽和地台的发展历史,燕山期是大陆边缘活动的鼎盛时期,是本区
Geology of nonferrous and rare metal deposits related to mesozoic granitoids in the Nanling regions,China
[J].
南岭岩浆岩成矿专属性及相关问题探讨
[J].
DOI:10.3969/j.issn.1001-1552.2014.02.003
URL
[本文引用: 1]
岩浆岩的成矿专属性是一个古老而又具有长期挑战性的科学问题，南岭地区花岗岩大面积出露，矿产资源也非常丰富，世人瞩目。本文在综述与花岗岩具有密切成因联系的矿产资源时空分布规律的基础上，指出南岭岩浆岩与金属矿产之间除了具有成分上的专属性之外，还具有空间上和时间上的专属性。其中，与基性超基性岩有关的矿产包括赣南等地的铂族元素和桂北等地的铜镍硫化物矿床，与中基性岩浆岩有关的钛铁矿和稀土矿床偶见，与酸性岩有关的矿产则以钨锡钼铋等传统优势矿产最为发育，与中酸性岩浆岩有关的铅锌铜金银等矿产也广泛分布；在空间上，南岭东段北部的花岗岩类明显富集石英脉型的钨矿，南部富集铀矿，西段明显富集锡铅锌矿，而中段则钨锡钼铋铜铅锌均发育，具有叠加的特点；在时间上，南岭岩浆岩具有多旋回成矿特点，但后来居上，以燕山期的成矿作用最为强烈。影响南岭岩浆岩成矿专属性的因素是多方面的，因此在利用成矿专属性特点指导找矿时也需要分析“找矿专属性”。
Discussion on metallogenic specialization of the magmatic rocks and related issues in the nanling region
[J].
新编华南花岗岩分布图及其说明
[J].
DOI:10.3969/j.issn.1671-2552.2006.03.002
URL
[本文引用: 1]
展示了新编的《华南花岗岩分布图(1∶250万)》,并作了简要说明。该图在前人相关图件的基础上,收集了近15年来华南花岗岩研究的新的主量元素和年代学资料修编而成。此外,该图反映了华南不同时代花岗岩的富铝程度。
A new map showing the distribution of granites in South China and its explanatory notes
[J].
南岭构造带的基本地质特征
[J].南岭构造带发育在强烈褶皱变形的基底之上，发育了华南地区最大规模的早中生代花岗岩和裂谷盆地。基底由变质的新元古代一奥陶纪复理石一火山岩系和未变质的晚泥盆世一早三叠世沉积岩系所组成。与南岭带构造演化关系最为密切的区域断裂带有萍乡一桂林、龙岩一海丰、赣江等5条，制约着中、新生代岩体和盆地的分布、规模和产状。无论是物质来源还是形成与演化的动力学背景，南岭构造带均离不开其北面的大别造山带和南西面的印度支那造山带。南岭地区存在3条近东西方向的花岗质岩带，严格受深部构造制约，岩体常受褶皱和断裂构造控制。3个花岗岩带中的岩体时代，具有横向上北老南新、走向上西老东新、朝大洋方向年轻化的迁移演化规律，中生代东西向的花岗岩带是在古特提斯构造域近东西向的断裂带基础上发育的，岩浆热隆伸展构造和变质核杂岩多数发育在两组大断裂的交汇处。在研究区厘定出3种基本盆地类型，晚三叠世-早侏罗世发育类前陆盆地，中侏罗世发育裂谷盆地，早白垩世属火山-沉积断陷盆地，晚白垩世以来则几乎全是箕状断陷盆地。前中侏罗世盆地构造主要受特提斯构造域和印支期碰撞的影响，晚侏罗世以来盆地构造则主要受太平洋构造作用和陆内深部构造的联合制约。武夷山是晚中生代的古地理与气候分隔带；赣江带是晚中生代的火山岩界线；闽西-赣南-粤东地区存在一个近东西向的中侏罗世陆内裂谷带。区内存在3种盆一岭耦合类型：挤压逆冲型（少量）、走滑剪切型（少量）和伸展拆离型（大量）。中、新生代盆地构造和花岗岩山岭有着密切的时空与成因联系，共同构成了华南盆岭构造体系。最后对前中生代构造作用、印支期构造事件、两种构造体制的转换等问题进行了探讨。晚泥盆世-17
Principal geological features of Nanling tectonic belt, South China
[J].
南岭区域重磁异常的地质解释
[J].本文根据多年积累的地质、地球物理资料,对中国南岭地区的区域重磁异常提出了如下地质解释:1.断裂构造有清晰的重磁异常反映,规模巨大的重力梯度带反映深大断裂带。按断裂展布特征,划分成4个断裂系,即①武陵山断裂系;②湘桂断裂系;③武夷山断裂系;④珠江潮汕断裂系,并具体划出了41条断裂带,为研究南岭断裂构造提供了地球物理依据。2.根据区域重磁异常划分大地构造单元能突出深部因素的作用,减少复杂的表层地质现象造成的干扰,由于资料所限,本文只划分到第三级大地构造单元,更细致的划分待积累更多资料后才宜进行。3.区域重磁异常能突出反映某些内生金属矿床的区域控矿因素:①大矿田都位于重力梯度带上并有明显的重力负异常
A geological interpretation on the regional gravity and magnetic anomalies in Nanling area
[J].
华南花岗岩深部构造的地球物理场特征及其找矿意义
[J].本文从区域地球物理场特征出发,研究华南陆区深部构造与各种成因,不同类型花岗岩分布关系。根据花岗岩的成矿专属性及其地球物理场特征,提出寻找钨锡等多金属矿的关键是圈定隐伏岩体,并根据文中介绍的圈定隐伏岩体的标志,在湘桂地区圈出十三处隐伏岩体,为寻找钨锡等多金属矿指出远景区。
Deep structures of the granites and characteristics of the geophysical fields in south China and their significance in ore prospecting
[J].
南岭中段北缘深部构造—岩浆(岩)控矿规律及找矿方向
[J].
DOI:10.3969/j.issn.1672-5603.2006.03.011
URL
[本文引用: 1]
根据华南地区最新地球物理资料，研究了南岭中段主要深断裂及隐伏花岩带的分布特征，对深部构造～岩浆（岩）控矿规律有了一些新的认识。提出大型～超大型矿床主要受大义山郴州一大宝山北西向隐伏构造带控制，指出了找矿方向。
Ore-controlling regularity and prospecting direction of deep structure-magma (rock) in the northern margin of the middle Nanling Mountains
[J].
重磁数据处理解释技术在华南地区岩体圈定与形态反演中的应用研究
[D].
The study of gravity and magnetic data processing and interpretation method on boundary delineation and shape inversion of rock body in South China
[D].
南岭花岗岩重力场特征与找矿意义
[J].
DOI:10.3969/j.issn.1672-7940.2013.01.001
URL
[本文引用: 1]
南岭地区是我国重要的有色、稀有金属矿产资源产地，是世界上研究燕山期花岗岩成岩成矿理论最典型的地区之一。该地区多金属矿床与花岗岩侵入关系密切，冈此，研究花岗岩的空间分布特征对于成矿规律以及成矿远景预测有重要意义。南岭花岗岩密度较同岩低，呈明显重力负异常特征，本文首先建立直立柱体花岗岩的重力正演模型，通过改变模型参数来分析南岭花岗岩局部重力异常的特征；然后对南岭地区实测布格重力异常采用滑动平均法分离出局部重力异常和区域重力场，并对其特征进行了分析；最后选择过骑田岭、香花岭等地区典型剖面，通过二度半人机交互反演方法得出花岗岩体的形态与侵位特征，得知大型花岗岩体下底延深不超过25km，其侵位机制大多受深大断裂控制，说明南岭花岗岩侵人体属浅源型。
Characteristics of Nanling granite gravity field and significance of prospecting
[J].
南岭成矿带重磁场特征研究
[D].
Study on the characteristics of gravity and magnetic field in Nanling Metallogenic Belt
[D].
南岭成矿带多尺度重力场及深部构造特征
[J].
DOI:10.3799/dqkx.2014.023
URL
[本文引用: 1]
利用小波多尺度分解方法分离不同深源尺度花岗岩侵入体的重力异常信息，结合视密度填图方法划分了5km、15km及25km深花岗岩体分布特征，并综合地震成像和大地电磁测深资料，对南岭花岗岩侵入体的赋存侵位、诱发热源以及成因模式等问题进行初步探讨．研究结果表明，以茶陵-郴州断裂为界，区内重力场和岩体构造呈明显分区，东南区岩体局部重力异常幅值较小，地表出露岩体较薄，岩浆沿着小通道上涌形成岩盖；西北区岩体局部重力异常幅值较大，侵位深度较深；区内大多数岩体侵位深度不超过25km；深部地球物理资料还揭示诸广山和猫儿岭地区15～25km附近存在大规模低密度、低速特征的陆壳重熔区；诸广山地区上地幔顶部存在低速、低阻熔体特征的软流圈上涌通道，推测来自软流圈的玄武岩浆底侵造成该区中下地壳岩石部分熔融，并为其周围大规模成岩成矿提供热源和物质来源．
Characteristics of multi-scale gravity field and deep structure in Nanling Metallogenic Belt
[J].
利用重、磁资料研究于都—赣县矿集区盘古山地区断裂构造及花岗岩体分布
[J].
DOI:10.11720/wtyht.2014.4.35
URL
Magsci
[本文引用: 1]
盘古山地区是于都—赣县矿集区内一个重要的钨锡矿成矿区，研究区断裂构造和花岗岩体与成矿关系密切。利用重、磁资料研究盘古山地区断裂构造及花岗岩体分布，为深部找矿提供地球物理依据。利用重力异常归一化总水平导数垂向导数技术推断断裂构造平面位置；利用欧拉反褶积方法对重力异常垂向一阶导数进行反演计算，推断断裂构造平均深度；利用重磁异常垂向一阶导数技术推断花岗岩体平面位置；利用RGIS软件2.5D重磁剖面人机交互正反演技术推断花岗岩体断面位置，并用钻孔验证解释结果的正确性；利用RGIS软件3D重磁模型编辑模块展示花岗岩体空间位置。研究结果显示盘古山地区既有出露断裂，又有隐伏断裂，既有出露低密度、弱磁性花岗岩体，又有隐伏低密度、强磁性花岗岩体，花岗岩体分布受断裂构造控制，矿体分布受断裂构造和花岗岩体共同控制。
Study on the faults structure and granite body distribution in Pangushan area of Yudu-Ganxian ore district using gravity and magnetic data
[J].
利用重磁资料研究南岭于都—赣县矿集区花岗岩与断裂分布特征
[J].
DOI:10.3969/j.issn.0001-5717.2014.04.017
URL
[本文引用: 2]
于都-赣县矿集区是南岭东段一 个具有良好找矿前景的钨、金银铜铅锌矿集区,花岗岩与成矿关系密切,而断裂构造往往是控岩、控矿构造。因此系统探查该区花岗岩和断裂构造分布是进一步找矿 的关键问题之一。本文通过对该区重磁场特征与已出露花岗岩和断裂分布特征对应关系的研究,系统推断了该区花岗岩和断裂构造分布。研究表明:利用重力资料研 究花岗岩分布具有较好的效果和较高的效率,而利用磁力资料只能推断出有磁性的花岗岩,推断出的隐伏花岗岩体规模大约是已出露花岗岩体规模的2倍;利用重磁 资料推断了9条一级断裂和49条二级断裂;通过花岗岩体分布与断裂分布规律的研究表明该区断裂构造对花岗岩的发展起着主要的控制作用。上述成果为矿集区深 部控矿岩体和控矿构造的进一步研究提供了地球物理依据。
A study of the granite and faults distribution based on gravity and magnetic data obtained in Yudu-Ganxian Ore Concentration Area of Nanling
[J].
音频大地电磁法在南岭于都—赣县矿集区银坑示范区深部矿产资源探测中的应用
[J].
DOI:10.3969/j.issn.0001-5717.2014.04.018
URL
[本文引用: 3]
本文探讨了音频大地电磁法(AMT)在南岭于都-赣县矿集区银坑示范区中深部金属矿探测中的应用效果。在该区开展AMT工作目的是了解3km以浅地层分布、岩体展布及构造特征,为深部找矿提供基础地质信息。采用AMT张量观测方案采集了5条AMT剖面的数据,经数据预处理、反演得到了电阻率随深度变化的断面图。对标本电阻率测试结果分析表明:沉积岩、变质岩及岩体存在电阻率差异,并建立了示范区的电性与地层对应关系。通过对比、分析AMT地电断面图,揭示了江背岩体、长潭岩体的空间展布及深部"无根"特征;发现了一个隐伏岩体-柳木坑岩体;推断了3km以浅变质岩系、沉积岩系地层的分布情况。研究结果表明:AMT可为"第二找矿空间"提供有益的地质信息。
The application of audio magnetotelluric method(AMT) in Nanling Yudu-Gan County Ore-Concentrated Area Yinkeng Demonstration Plot to survey deep mineral resources
[J].
遥感在南岭带赣南段构造研究中的应用
[J].运用纹理结构分析等新的图像解译方法，对影像中的“块，带，环，线”要素及其组合特征进行综合分析，建立了这一地区各种构造解译标志，反演了构造岩浆演化的规律。
Application of remote sensing in structural study of Southern Jiangxi Section of Nanling Zone
[J].
Physical properties of granite rocks in Nanling region
[J].
南岭于都—赣县矿集区的综合物性特征
[J].
DOI:10.3969/j.issn.1672-7940.2013.03.008
URL
[本文引用: 1]
针对南岭于都-赣县矿集区深部地球物理探测中综合物性研究工作的不足,对该区的综合物性进行了全面、系统地研究。本文首先提出了该区综合物性研究工作的技术路线,针对该区的岩（矿）石实际分布情况,采取了多种技术方法进行系统的标本采集,开展了多物性参数的测定;其次研究了该区各种岩（矿）石综合物性参数的分布特征及其变化规律,初步建立了矿集区地球物理标尺,为资料的处理解释提供物性依据;最后,根据综合物性研究成果对地球物理综合异常进行了解释和分析,取得了良好的地质效果。
On comprehensive physical property of mineralization concentrated region in Yudu-Ganxian
[J].
Gradient measurements in ground magnetic prospecting
[J].
DOI:10.1190/1.1439592
URL
[本文引用: 1]
Abstract The development of electronic magnetometers, i.e., the proton-precession and fluxgate instruments, for use in ground magnetic surveys has permitted the measurement of the first-vertical derivative of the total field, or of the vertical component of that field, with negligible addition to the total cost of the survey. The gain in information is, however, significant. Curves for the vertical gradient over a vertical contact, point pole, and finite dipole are presented. The vertical contact is outlined by the zero contour for the vertical gradient of the vertical component, and the depth of burial is half the horizontal distance between the positive and negative maxima. The depth of burial of the point pole and finite dipole is approximately equal to the horizontal distance between the negative half-maximum points on the vertical-gradient curves.
Two-dimensional harmonic analysis as a tool for magnetic interpretation
[J].
DOI:10.1190/1.1439658
URL
[本文引用: 1]
Abstract The total magnetic field values over an area can be represented exactly by a double Fourier series expansion. In this analysis, such an expansion is used to evaluate very accurately the fields continued downward and upward from the plane of observation and the vertical derivatives of the total field. This harmonic expansion of the anomalous total field makes it possible to calculate, with exceptional accuracy, the field reduced to the magnetic pole and its second derivative. The results of the calculations are free from the effect of the inclination of the earth's main geomagnetic field and that of the polarization vector, at all magnetic latitudes and for all possible directions of polarization. In order to determine the influence of remanence on the above field, a number of anomalies caused by rectangular block-type bodies with known polarization are reduced to the magnetic pole, correcting only for the obliquity of the earth's normal field. It is concluded from a study of these anomalies that the interpretation of magnetic data based on the assumption of rock magnetization due solely to induction in the earth's field may yield erroneous results, particularly when remanence is important.
重力资料定位地质体边界问题的探讨
[J].针对重力资料应用于地质体的边界定位问题进行了系统的研究,通过大量二维、三维模型的正演计算,统计分析了重力各异常特征值点边界定位的误差,最后给出了每种方法精确定位边界的应用前提。
Discussion on the boundary problem of geological body location with gravity data
[J].
Gravimetric expression of graben faulting in SantaFe Country and the Espanola Basin
[C]//
水平梯度法提取重磁源边界位置
[J].
Locating the boundaries of magnetic or gravity sources using horizontal gradient anomalies
[J].
地球物理资料所揭示的南海东北部中生代俯冲增生带
[J].
DOI:10.3321/j.issn:1006-9267.2006.03.001
URL
[本文引用: 1]
根据新处理的重、磁和广角地震图件的解释,推测在南海北部从台西南盆地到深海盆北缘存在一条大致NE45°走向的中生代俯冲增生带.主要依据包括:台西南-中沙东布格重力异常总梯度峰值带在强度和规模上都与马尼拉海沟俯冲增生带引起的总梯度峰值带相近;该峰值带与海底地形和新生代构造都斜交,指示前新生代构造;该峰值带被NW向断层左行错断成雁列状,符合中生代区域应力场特征;其西北方在陆架区有与之大致平行的高磁异常带,指示中生代火山弧.此外,海底地震仪资料显示在俯冲增生带位置上出现北倾陡坎、海底地震仪和长电缆反射地震剖面都显示相应部位出现双莫霍面叠置,也可作为佐证.这段中生代俯冲增生带的发现正好填补了欧亚大陆东南
Mesozoic subduction accretion zone in northeastern South China Sea revealed by geophysical data
[J].
A new edge recognition technology based on the normalized vertical derivative of the total horizontal derivative for potential field data
[J].
DOI:10.1007/s11770-009-0026-x
URL
[本文引用: 1]
Edge detection and enhancement techniques are commonly used in recognizing the edge of geologic bodies using potential field data. We present a new edge recognition technology based on the normalized vertical derivative of the total horizontal derivative which has the functions of both edge detection and enhancement techniques. First, we calculate the total horizontal derivative (THDR) of the potential-field data and then compute the n-order vertical derivative (VDRn) of the THDR. For the n-order vertical derivative, the peak value of total horizontal derivative (PTHDR) is obtained using a threshold value greater than 0. This PTHDR can be used for edge detection. Second, the PTHDR value is divided by the total horizontal derivative and normalized by the maximum value. Finally, we used different kinds of numerical models to verify the effectiveness and reliability of the new edge recognition technology.
南岭科学钻探第一孔选址研究
[J].
DOI:10.3969/j.issn.1000-3657.2013.03.001
URL
[本文引用: 2]
Abstract he Yinkeng ore field in Jiangxi Province is one of the first prior research targets of Sinoprobe-Deep Exploration in China, with the exploration of the ore-forming regularity of deep mineral resources as the main aim. Geological exploration profiling survey, geochemical survey, ore field structure, magmatism, typical ore deposits and integrated geophysical studies were conducted in this region. It is revealed that hypothermal W-polymetallic deposits and mesothermal Au-Ag-Cu-Pb-Zn polymetallic deposits characterized by metallogenic zoning are existent in 2D space. According to the study of ore-forming regularity of magmatism and typical deposits, the authors hold that the two types of ore deposits are temporally, spatially, and genetically closely associated with the two series of magmatic activities at the early stage of Yanshanian period. Accurate rock-forming and mineralization chronology framework was established, which suggests that the two types of deposits have space-time relationship. By using high-accuracy gravity and magnetic area survey and the detection methods of major cross-sections such as ground magnetic survey, seismic reflection, and CSAMT/AMT, the authors carried out comprehensive geophysical detection research, and primarily determined the deep structure of strata-rock body-structure. The results obtained by the authors provide the scientific basis for the site selection of Nanling scientific drilling (SP-NLSD-1) (Fig.2). Furthermore, it is revealed that dual-layer structure of mineralization may be exist in the Yinkeng ore field, which contributes to the further research on the ore-forming regularity of Nanling region in 4D time-space.
Research on the site selection of Nanling Scientific Drilling-1
[J].
中国东部燕山期火山岩构造组合与造山—深部过程
[J].
DOI:10.3321/j.issn:0371-5736.2000.01.006
URL
中国东部燕山期火成岩构造组合可识别出两种类型,大多数的火成岩具有类似于安第斯和美国西部的大陆边缘弧的岩石学与地球化学性质;南岭地区则发育海西型黑云母、二云母和白云母花岗岩组合.沿岩浆构造带可识别出3个火成岩段.按岩浆-构造事件序列,北、中、南段分别为反时针、顺时针和反时针+顺时针的pTt轨迹.在中段,玄武岩岩浆底侵作用发生于陆壳增厚之后,即顺时针 pTt轨迹的造山-深部过程被认为是钾玄岩组合占优势发育的主要原因.本文提出,类似安第斯的造山带是由于大陆岩石圈的拆沉(丢失了约120 km的大陆岩石圈根)与大洋俯冲作用的联合所致,而海西型的南岭造山带则是陆内俯冲作用与陆壳-岩石圈的巨大增厚作用所致.因此,中国东部燕山期是复合型(大陆边缘造山与大陆碰撞造山)造山带.
