盐源盆地重力异常解释推断及成盐远景区预测

doi:10.11720/wtyht.2020.1377

盐源盆地重力异常解释推断及成盐远景区预测

陈挺^,¹, 严迪¹, 余舟¹, 瞿辰², 冉中禹¹, 邱隆君³

1.四川省地质矿产勘查开发局物探队,四川成都 610072

2.中国地质科学院地质研究所,北京 100037

3.中国地质大学(北京) 地球物理与信息技术学院,北京 100083

The interpretation and inference of gravity anomaly and the prediction of salt formation prospect in Yanyuan basin

CHEN Ting^,¹, YAN Di¹, YU Zhou¹, QU Chen², RAN Zhong-Yu¹, QIU Long-Jun³

1.Geophysical Prospecting Party of SBGMR,Chengdu 610072,China

2.Institute of Geology,CAGS,Beijing 100037,China

3.School of Geophysics and Information Technology, China University of Geosciences(Beijing),Beijing 100083,China

责任编辑: 王萌

收稿日期: 2019-07-23 修回日期: 2020-01-7 网络出版日期: 2020-10-20

基金资助:

中国地质科学院地质研究所项目“盐源盆地1:5万重力采集”. 121201102000150069-05-02

Received: 2019-07-23 Revised: 2020-01-7 Online: 2020-10-20

作者简介 About authors

陈挺(1984-),男,四川绵阳人,高级工程师,研究方向为重磁正反演。Email: 48009735@qq.com

摘要

盐源盆地是一个新生代沉积盆地,该区三叠系白山组、盐塘组地层蕴藏丰富的岩盐矿产。已知盐井沟岩盐体共施工普查井4个、生产井1个,其中普3孔钻遇岩盐体,有效控制深度1 001 m(未揭穿盐体)。利用该区最新的1:5万重力数据,结合岩盐矿的物性和异常特征,建立了岩盐矿产的地质—地球物理模型。对局部重力异常进行了推断解释,并采用2.5D模型拟合剖面计算,得到引起局部异常的地质体空间几何形态和物性参数。根据本次重力工作成果,结合地质认识,在研究区内共划分2个成盐远景区,对下一步在该区找盐意义重大。

关键词： 盐源盆地 ; 岩盐 ; 重力场 ; 成盐远景区

Abstract

Yanyuan basin is a Cenozoic sedimentary basin in southwest Sichuan basin, where Baishan Formation strata and Yantang Formation strata have rich rock salt. There are four drill holes and a producing well in the salt range of Yanjinggou area, and although the drilling depth of Pu-3 well is 1 001 meters, it does not intersect the salt deposit. The latest 1:50 000 gravimetric data were employed and processed in this paper to build geological-geophysical model of rock-salt minerals by integrating the physical characteristics with gravity anomaly features of rock salt deposit, and a gravimetric profile was simulated by performing the 2.5D forward modelling calculation to infer the geometric and physical parameters of the geological bodies that result in local anomalies. Based on the interpretation of gravity anomalies and the geological understanding of Yanyuan basin, the authors predicted two prospective zones for rock salt exploration in the study area, which has great prospecting significance in Yanyuan basin.

Keywords： Yanyuan basin ; rock salt ; gravity field ; salt prospect area

PDF (2566KB) 元数据多维度评价相关文章导出 EndNote| Ris| Bibtex 收藏本文

本文引用格式

陈挺, 严迪, 余舟, 瞿辰, 冉中禹, 邱隆君. 盐源盆地重力异常解释推断及成盐远景区预测. 物探与化探[J], 2020, 44(5): 1125-1134 doi:10.11720/wtyht.2020.1377

CHEN Ting, YAN Di, YU Zhou, QU Chen, RAN Zhong-Yu, QIU Long-Jun. The interpretation and inference of gravity anomaly and the prediction of salt formation prospect in Yanyuan basin. Geophysical and Geochemical Exploration[J], 2020, 44(5): 1125-1134 doi:10.11720/wtyht.2020.1377

0 引言

“盐源盆地1:5万重力采集”项目是“西藏雅江与班怒成矿带铬铁矿综合调查”项目的子项目之一,研究区位于四川省西南部盐源盆地,处在青藏高原东南缘,雅砻江的下游。盐源盆地总面积1 049 km²,根据项目总体目标及任务安排,本次调查面积650 km²。

在本次工作之前,研究区仅开展过1:25万区域重力调查工作,区内大多非金属矿均出现重力低。众所周知,三叠系为一大的海进到海退的旋回层,盐源县梅雨、双河等处岩盐矿产与局部重力低,尤其是与水平梯度较陡、变化较大的重力异常相对应。因此,在该区进行1:5万重力调查,以重力资料为主,同时结合地质、矿产资料,研究重力异常与岩盐矿产的关系,筛选出与寻找目标体有意义的异常,对区内成矿潜力进行总体评价,圈定找矿远景区和靶区,为该地区找矿突破提供地球物理技术支撑。

1 区域地质及已知矿点特征

1.1 区域地质概况

盐源盆地位于扬子准地台与松潘—甘孜地槽的过渡带,即盐源—丽江台缘坳陷^[1],东南以金河—箐河深断裂带与康滇古陆为界,北以小金河深断裂与松潘—甘孜地槽为界^[2]。盐源盆地地质构造复杂、沉积建造多样、变质作用剧烈、岩浆活动频繁,一系列深大断裂的发生、发展,对该地区地壳的演化起着至关重要的控制作用^[3]。依据《四川省岩石地层》,本区地层主要属于盐源—丽江分区。研究区主要出露第四系地层,周边见少量二叠系至三叠系地层,盐源县城至白乌镇一带出露新近系、第四系地层^[4],见图1。

图1

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图1 研究区地质图

1—全新统;2—更新统;3—盐源组;4—丽江组;5—中窝组、松桂组并层;6—白土田组;7—白山组;8—盐塘组;9—青天堡组;10—宣威组;11—吴家坪组;12—合山组;13—树河组、阳新组并层;14—峨眉山玄武岩;15—黄龙组;16—坡松冲组、坡脚组、曲靖组、烂泥箐组、干沟组并层;17—龙马溪组、稗子田组并层;18—三叠纪辉长辉绿岩;19—地质界线;20—不整合地质界线;21—性质不明断层;22—逆断层;23—逆冲推覆断层;24—岩盐矿;25—本次研究区

Fig.1 Geological map of the study area

1—Holocene; 2—Pleistocene; 3—Yanyuan group; 4—Lijiang group; 5—combination layer of Zhongwo group and Songgui group; 6—Baitutian group; 7—Baishan group; 8—Yantang group; 9—Qingtianbao group; 10—Xuanwei group; 11—Wujiaping group; 12—Heshan group; 13—Combination layer of Shuhe group and Yangxin group; 14—Emeishan basalt rock; 15—Huanglong group; 16—Combination layer of Posongchong group, Pojiao group, Qujing group, Lanniqing group, Gangou group; 17—Combination layer of longmaxi group and Pizitian group; 18—Triassic gabbro diabase; 19—geological boundaries; 20—unconformity geological boundary; 21—fault of unknown nature; 22—reverse fault; 23—thrust fault; 24—rock salt mine; 25—the research area

二叠系主要分布在测区南部,该系出露有树河组、阳新组地层,以灰岩和硅质结核灰岩为主,底部为含砾砂岩等。二叠系上统峨眉山玄武岩主要由致密状玄武岩夹紫红色凝灰质砂岩组成,玄武岩具斑状、气孔状、杏仁状构造。

三叠系青天堡组呈弧形环带状分布于盐源盆地边缘,零星出露于盆地中部和北部背斜构造核部,主要为一套海陆交互相—潮坪相红色碎屑岩沉积。沉积厚度变化很大,一般厚500~600 m,最薄238 m,最厚2 104 m,总的趋势是盆地边缘较薄,向盆地中部增厚。该组岩性主要以紫红色、灰紫色长石岩屑砂岩为主,次为粉砂岩、泥岩等。

三叠系盐塘组于盆地内广泛出露,多构成背斜核部和翼部。为一套潮坪相杂色碎屑岩和灰岩沉积。在测区东部卫城一带底部夹砾岩透镜体,有存在局部性假整合接触的可能。盐塘组内,除在盆地南部见有石膏矿和盐泉外,尚见有铁矿和重晶石矿,是区内铁矿的主要赋存层位。

三叠系白山组广泛分布于盆地较中心部位,多构成背斜的翼部和向斜槽部,为一套潮坪相—泻湖相碳酸盐沉积,与下伏盐塘组整合接触。岩性以白云岩为主,局部相变为灰岩。此区内膏质白云岩出现普遍,在甲米一带可见厚度不等的盐溶角砾岩产出。

古近系丽江组主要分布在测区南部,为紫色巨砾岩、粗粒砂岩。

第四系主要分布于盐源坝子及区内各主要水系。坝子内最大沉积厚度为100 m。以冲积、洪积为主,次为残、坡积和重力堆积。假整合于老地层之上。

1.2 已知矿点特征

研究区属于盐源坳陷盆地Cu-Pb-Zn-煤—褐煤—岩盐成矿带Ⅳ-33(根据《四川省成矿区带划分及区域成矿规律》)。该Ⅳ级成矿带位于盐源—丽江逆冲带中心部位—盐源坳陷盆地,主要岩盐矿产为三叠系海相沉积岩岩盐(盐源县黑盐塘盐矿)^[5]。另据《盐井沟岩盐矿采卤工艺探讨》一文,盐井沟盐体含盐层位属三叠系中统白山组中下部,而盐体则经过后期改造赋存于三叠系中统白山组、盐塘组残余地层中^[6]。盐井沟盐体为一埋藏浅、厚度大,赋存于碳酸盐岩系中的盐丘状矿床。矿体内部构造简单,顶界面比较平缓、底界面尚未揭穿。矿层中夹石层较多, 但无规律,夹层纵横向不能对比。

1.2.1 盐井沟盐矿地质特征

盐源盐矿属沉积型盐矿,类型有3种:石膏(硬石膏)、石盐、卤水。矿床位于盐源—丽江台缘坳陷。含矿层有三叠系白山组、盐塘组等,盐丘体多赋存在断层的交叉部位。盐丘体内矿种多样,近地表部分粘土矿、盐溶角砾岩中产中型规模的蓝石棉矿,其下有石膏矿、硬石膏矿及石盐矿。

1.2.2 盐丘的形成方式

在盐井沟盐丘一带,白山组含盐岩系因被大规模逆掩断层之逆掩岩片所掩盖,而埋藏在较深部位。因被掩覆的含盐岩系向南翘起,向北掩覆体厚度增大,造成上覆岩层静压力南小北大。盐类物质发生向南塑性流动,并在南部静压力最小地段(构造软弱地带)底劈侵入逆掩片的老岩层中,形成巨大的切割围岩的盐柱体。由于后期的改造作用,导致盐丘区现代地貌上为一丘状地形,顶部缺少新生代沉积,周边新近系及第四系环绕盐丘向外陡倾,其形成过程见图2^[7,8,9]。

图2

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图2 盐井沟盐丘形成示意^[9]

Fig.2 Schematic diagram of salt dome formation in Yanjing river^[9]

1.2.3 构成盐丘的物质来源

根据石盐岩及石膏内的物质组成及部分残留的结构构造特征,无疑表明膏盐是沉积再经后生改造而来的。因此不能因岩浆侵入岩的发育和角砾化岩石的存在,特别是脱离具体构造背景说盐井沟盐丘底劈于老地层中,就认为盐丘是火成活动生成的。但也不能否认的是盐丘形成过程中岩浆活动是起到一定作用的。它的作用不仅是穿插破坏盐丘和造成部分盐类矿物的重结晶及矿物成分的变化,更主要的是岩浆侵入活动所携带的大量热能加剧了盐类物质的塑性软化,便于发生软流,造成盐类物质流向构造软弱部位聚集而成盐丘。所以岩浆活动仅是盐丘形成的促进因素而不是盐类物质的供给者。

那么,造成盐丘的膏盐物质是否可以来自三叠系以下的老地层呢?答案是否定的。区内老于三叠系的地层中,仅有震旦系灯影组才有可能含盐,要知产于三叠系内的盐丘到灯影组尚有8 000 m以上的地层厚度,如加上后期改造,两者埋深之差也在万米以上,盐丘内的白云岩、灰岩、硬石膏岩为主的角砾岩,在盐类物质构成的塑性软流体中向上搬运上万米而不搅杂运移途中的围岩碎块是很困难的。同时就现有资料,除于三叠系中发现盐丘外,区内老地层中尚未发现有盐丘产出,盐类物质如果来自灯影组等老地层,那么为什么不可以像岩浆侵入体那样,停留于运移途中的任一深度,而使老地层内也有盐丘产出呢?现已发现或可能发现盐丘的区域统统都是在中三叠统白山组十分利于盐类沉积的区域,因此,盐类物质只能来源于白山组含盐沉积物中^[9]。

2 物性特征及地质—地球物理模型

2.1 物性特征

岩石的密度差异是重力工作方法开展的前提,可靠的物性资料是异常研究工作的基础,使得通过定量计算所反映的地质体的赋存状态更为可靠。岩石密度工作以地质图为基础,按地层分区情况,从老到新布置地层岩石密度地质剖面,采集具有代表性、不同岩性的岩石标本,每组地层采集标本不少于30块,共采集地层标本1 100块。各标本按岩性统计结果见图3。从图中可以看出,对沉积岩而言,松散沉积层的砂土,密度值最低,仅1.664 g/cm³,峨眉山玄武岩、辉长辉绿岩和凝灰岩的密度值最大,为2.777~2.922 g/cm³。砂岩、灰岩和煤矸石的密度值介于其间,为2.308~2.720 g/cm³。沉积岩、中—基性岩的密度与其成分、时代、孔隙率和变质程度等有关。一般而言,时代越新、孔隙率越大,变质程度越浅的岩石,密度值越小,反之亦然。

图3

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图3 标本密度值统计

Fig.3 Statistical diagram of specimen density

据盐井沟的物性资料显示,盐矿密度为2.185 g/cm³,白山组灰岩密度为2.719 g/cm³,盐塘组灰岩密度为2.709 g/cm³,盐矿与围岩具有明显的密度差异,这就为使用重力方法寻找岩盐矿提供了很好的地球物理前提。

2.2 已知矿点地质—地球物理模型

重力异常在寻找隐伏和深部岩体、构造方面具有独特的效果^[10],剩余异常和二阶导数异常对于浅部地质体的识别效果更佳。

研究区内非金属矿均出现重力低,这是由于非金属矿产生成于沉积岩中,并与围岩有一定的负密度差,本文以重力异常、剩余异常和二阶导数异常等图件为基础,对矿致异常进行解释,根据物性资料(密度、电性)分析结果,盐矿体地球物理特征为低重力异常,结合实际地质条件,通过“低重高电阻率”的地质—地球物理模型来找寻盐矿体。需要注意的是,在盐矿含水,或在含水构造或地层接触带上盐矿表现为低阻特征^{[11,12,13,14,15,16]}。

经分析重力异常特征(图4),研究区发育EW向、SN向、NE向、NW向断裂,盐源盆地主要受EW向断裂控制,盐井沟矿区位于研究区南部EW向断裂边缘。EW向断裂的布格重力异常特征表现为近EW走向的重力梯级带向SE方向扭曲,逐渐变化为舒缓的重力低异常;剩余重力异常表现为似等轴状重力低异常。推测在古特提斯洋闭合阶段,碰撞造山带边缘的坳陷带内沉积了厚度较大的盐类矿物,经后期NE、NW向断裂改造,盐源盆地演化整体表现为北厚南浅的坳陷盆地,北部厚大的沉积层产生的重力使得盐类矿物塑性流动富集于南部应力较小的地段。根据上述分析,总结区内盐矿地质—地球物理模型见表1。

图4

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图4 盐井沟盐矿剖析图

1—第四系未分一、二级阶地河漫滩和冲、洪、坡积层;2—第四系第三级阶地冲、洪积层;3—新近系昔格达组;4—新近系红崖子组;5—三叠系盐塘组;6—下三叠统青天堡组;7—中二叠统乐平组;8—喜山期煌斑岩;9—辉长-辉绿岩脉;10—地质界线;11—不整合界线;12—断裂;13—产状;14—钻孔及编号;15—AMT剖面及编号

Fig.4 Analysis diagram of salt mine in Yanjing river

1—the Quaternary is not divided into first and second-class terraces, alluvium, diluvium and slope sediments; 2—Quaternary third-stage terrace,alluvium and diluvium; 3—Neogene Xigeda group; 4—Paleogene Hongyazi group; 5—Triassic Yantang group; 6—early Triassic Qingtianbao group; 7—upper Permian Leping group; 8—Himalayan lamprophyre; 9—gabbro diabase; 10—geological boundaries; 11—unconformity boundary; 12—fracture; 13—occurrence; 14—drill hole and serial number; 15—AMT profile and serial number

表1 盐井沟盐矿地质—地球物理模型

Table 1 Geological-geophysical model of salt mine in Yanjing river

名称	盐源盐井沟盐矿矿床
概况	东经	101°30'	北纬		27°25'	地理位置	盐源县城南	主矿种	盐矿
区域背景	大地构造位置			盐源—丽江台缘坳陷带
区域背景	区域地球物理			航磁ΔT异常整体呈平静磁场特征,与区内大面积的三叠系沉积物有关,在玄武岩区主要表现为磁高异常特征;重力特征表明该区SN向、EW向梯级带特征最为明显,SN向梯级带特征为金河—箐河断裂及相关次生构造的响应,EW向断裂控制盐源盆地的发育
地质	地层			矿体被第四系、新近系覆盖,围岩为中三叠统盐塘组、白山组
	构造			矿区地表覆盖较厚,三叠系地层出露地段有近EW向断裂
	岩浆岩			煌斑岩、辉绿辉长岩
	赋矿部位			中三叠统白山组中下部,由于塑性流动,盐层侵位逆推的老地层之中
	直接找矿标志			盐溶角砾岩
主要控矿因素				控制盆地发育的EW向断裂边缘形成的坳陷带,是岩盐富集区
空间分布特征	形态			推测为较陡立,厚度大似层状、圆筒状的岩盐层
空间分布特征	埋深			150~1 000 m,孔深1 001 m未穿透岩盐层
矿物组成	矿石类型			盐岩
矿床的地球物理特征及标志	探测目标物			重力低异常区中的中高阻体
	物性特征			密度特征:①矿石密度值为2.185 g/cm³,表现为低密度特征;主要赋矿地层为三叠系白山组、盐塘组。②电性特征:矿石表现为相对高阻、低极化的特征,需要注意的是,在盐矿含水,或在含水构造或地层接触带上盐矿表现为低阻特征。③磁性特征:矿石本身不带磁性,矿体附近的辉绿辉长岩、峨眉山玄武岩等带磁性
	重力异常			重力梯级带富集的重力低异常区,梯级带反映了断裂的存在,断裂附近坳陷带易于盐类矿物沉积,从而形成重力低异常
	MT视电阻率异常			重力梯级带附近,深部显示中高阻异常
	磁异常			无明显磁异常
成矿时代	喜山期
矿床成因	沉积成矿

新窗口打开| 下载CSV

3 剩余重力异常特征

剩余重力异常是地下一定深度以上至地表地质构造的综合反映。常用它来压制区域背景,提高对异常的分辨能力,将相邻剩余密度体分开,从而研究局部地质体引起的重力场效应。笔者利用滑动平均法求得的剩余重力异常对局部密度不均匀体进行解释^[17,18,19]。

剩余重力异常图(图5)反映小范围的重力场变化特征,其高、低变化只代表一种相对凸起和凹陷或相对变薄和加厚。全区剩余重力异常有如下特征:

1) 剩余重力异常主要反映的是浅部地质构造所引起的重力场变化,利用它就可以划分出不同的地质构造单元。剩余重力异常等值线的展布方向以EW向、NE向为主,其次为NW向。

2) 区内剩余重力异常值介于(-4.2~5)×10^-5 m/s²之间, 其中重力局部高值异常(带)为20个,局部低值异常(带)为11个。剩余重力异常最高值在棋盘山一带,呈近EW向展布的串珠状重力高,与该地区分布的峨眉山玄武岩有关;最低值在大波罗一带,呈近EW向展布,为低密度的沉积矿产引起。

图5

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图5 剩余重力异常及局部重力异常圈定

Fig.5 Diagram of residual gravity anomaly and the delineation of local gravity anomaly

在前面岩石物性参数特征中已经介绍了各种岩石的密度,下面就地层所引起的剩余重力场特征作初步的分析。第四系、昔格达组、红崖子组、中博大组、上博大组、青天堡组密度值在2.308~2.653 g/cm³之间,反映为局部负异常。中生界下博大组、白山组、盐塘组、乐平组密度值在2.689~2.847 g/cm³之间,可反映为局部正异常。根据剩余重力异常反应的凸起和凹陷特征,本次工作共提取出局部异常31个。其中正异常20个,编号为:G₂、G₃、G₅、G₇、G₉、G₁₁、G₁₂、G₁₃、G₁₄、G₁₆、G₁₇、G₁₈、G₁₉、G₂₀、G₂₁、G₂₃、G₂₄、G₂₅、G₂₆、G₂₉;负异常11个,编号分别为:G₁、G₄、G₆、G₈、G₁₀、G₁₅、G₂₂、G₂₇、G₂₈、G₃₀、G₃₁。

4 局部重力异常解释推断

采用成熟的2.5D模型人机交互联做软件进行重力剖面拟合,计算时首先利用软件的建模反演技术对剖面上的重力异常进行可视化建模,再通过正、反演拟合计算,最终得到剖面上引起该异常的地质体的空间几何形态或物性参数(密度值)^[20,21,22]。

4.1 盐井沟盐丘重力低异常带 (G₂₈)

盐井沟盐丘重力低异常带 (G₂₈)位于已知盐井沟盐矿点上。盐井沟盐丘采盐历史悠久,长达2000余年,盐厂产盐量可达2万余t。在布格重力异常图上,G₂₈表现为向ES扭曲的鼻状异常特征,在梯级带一侧形成一局部重力低异常;在剩余布格重力异常图上,G₂₈等值线圈闭最大值为-3.6×10^-5 m/s²。从图6上可以看出该异常中心对应盐塘组地层,异常周围出露新近系、第四系地层。

图6

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图6 已知盐岩矿点地质、布格重力异常、剩余重力异常综合平面

a—地质图;b—布格重力等值线平面;c—剩余重力等值线平面

Fig.6 Comprehensive diagram of geology, bouguer gravity anomaly and residual gravity anomaly in known salt mine

a—geological map;b—bouguer gravity contour map;c—residual gravity contour map

根据收集的已知钻井资料显示,该异常是由盐岩矿体引起的,盐井沟盐丘先后施钻4孔,其中普孔1、普孔3是盐源盐厂为抽卤采盐所施工的钻孔。普孔1设计孔深1 000 m,钻到204 m因事故而终孔,仅钻入盐矿体17 m,除62~72 m和152~204 m井段采有岩芯外,其余仅采有部分砂样。普孔3钻孔深度1 001 m,未钻穿岩盐体,局部井段岩芯采取率为零,致使样品代表性差。盐ZK1设计孔深550 m,实际钻孔深度393 m,因严重孔内事故而终孔,仅钻入岩盐体200余m。盐ZK2位于盐丘体之外,钻孔深度784 m,未钻遇岩盐体^[9]。据收集的已知盐矿密度资料显示,盐岩矿密度值为2.185 g/cm³,背景密度取所有基岩地层的平均密度值2.67 g/cm³。对该异常进行了定量计算(剖面位置见图6),表明已知矿体的中心在盐ZK1正下方(图7)。

图7

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图7 重力低值异常带(G₂₈)剖面拟合结果

Fig.7 Section fitting result of low gravity anomaly zone (G₂₈)

据1:5万地质图知,在剖面以东出露煌斑岩和辉长—辉绿岩脉,说明盐丘的形成与岩浆活动密切相关,这可能是岩浆的侵入带来巨大热量和相应汽液活动,增强了膏盐层的塑性流动性,有利于膏盐物质向构造软弱部位运移,促成盐丘的形成。盐丘的形成与岩浆最强烈侵入活动的时期同时或稍晚,这样就难免岩浆岩岩脉穿插切割盐丘体,并呈胶结物形式,盐丘底劈过程中所破碎的岩石、膏盐岩,形成由岩浆物质胶结的岩溶角砾岩。

4.2 洼低村重力低异常带 (G₃₁)

该异常位于洼底村以南,异常范围呈方形。洼低村重力低异常处于盐源新生带沉积盆地东南缘,区内为大面积第四系覆盖,边缘出露峨眉山玄武岩和白山组地层。G₃₁异常在布格重力异常图上表现为由北向南逐渐变陡的梯级带特征,在剩余重力异常图上,重力低G₃₁等值线圈闭最小值为-3.4×10^-5 m/s²。

区内有A级盐泉一个,与盐井沟盐矿床处的盐泉十分接近,石盐信息暴露充分,认为该异常是寻找石盐的有利地段。已知物性资料显示,盐矿的密度值2.185 g/cm³,上博大组密度值取2.629 g/cm³,下博大组密度值取2.689 g/cm³,白山组密度值取2.719 g/cm³,盐塘组密度值取2.709 g/cm³,因此推断该异常是由隐伏盐矿体引起的。对该异常进行了定量计算(剖面位置见图8),推测盐矿体最大厚度为0.9 km(图9)。

图8

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图8 洼底村地质、布格重力异常、剩余重力异常综合平面

a—地质图;b—布格重力等值线平面图;c—剩余重力等值线平面图

Fig.8 Comprehensive diagram of geology,bouguer gravity anomaly and residual gravity anomaly in Wadi village

a—geological map;b—bouguer gravity contour map;c—residual gravity contour map

图9

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图9 重力低值异常带(G₃₁)剖面拟合结果

Fig.9 Section fitting result of low gravity anomaly zone (G₃₁)

5 含盐远景区预测

本次工作的主攻矿种为岩盐。调查区内出露地层以三叠系沉积岩为主,岩盐矿分布于盐源边缘坳陷盆地中,主要赋矿层位为中三叠统白山组中下部,由于逆掩断裂推覆,部分盐层上侵老地层中。主要的控矿因素有:

1) 地层:区内分布的三叠系沉积岩在成矿时期为盐类矿物的聚集提供了良好的沉积环境。

2) 岩体:含盐岩体发生塑性流动,在静压力最小地段侵入老岩层中,形成巨大的切割围岩的盐柱体,可能由于盐柱体之下尚有源源不断的盐类物质挤来,或因盐柱体规模巨大,与围岩间存在巨大质量差,盐柱体受到巨大浮力支托,是盐岩体在较近的地质时期,尚处于强烈上隆状态。

3) 构造:控制盐源盆地发育的断裂附近出现的坳陷盆地是易于盐类矿物富集的地区。

综上所述,结合地质、物探成果,对区内岩盐矿有以下认识:

区内布格重力异常表明,盐源盆地北部和西部覆盖层厚度大,东部及南部覆盖层厚度有所减小;根据重力异常特征,区内SN向、EW向构造组成了区内主要的构造构架,两者共同控制了盐源盆地的发育,NE向、NW向构造为后期对盆地地形地貌进行改造的次生断裂。

已知的盐井沟矿床位于盐源县城南,布格重力异常显示为明显的梯级带特征,该重力梯级带沿盐源县城东西两侧展布于大波罗至洼底村一线,处于盐源弧形构造体系弧顶位置,东西贯穿整个研究区。该带广大区域为新近系、第四系沉积,三叠系多被深埋在300~750 m深处,仅四周埋藏较浅。该区褶皱断裂较发育,并有大规模逆掩断层存在,曾遭受过强烈的古风化剥蚀作用。浅部盐类矿床溶蚀强烈,但是由于有大规模近EW延伸的逆掩断层的掩覆,使部分白山组等含盐岩系被掩盖于下,避免了古风化剥蚀而残存下来。已知盐卤泉点主要沿南侧断裂带分布,部分出露在北侧及东侧断裂带附近,圈出水化学异常3个。根据本次重力工作结果,圈定了G₂₇重力低异常、G₂₈重力低异常、G₃₀重力低异常、G₃₁重力低异常,认为盐源县以南大波罗至洼底村一带是形成岩盐矿前景最好的地段,根据以上特征,划分找矿远景区两处。

1) 罗家村—洼底一带处于盐源新生代沉积盆地东南缘,大面积为第四系覆盖,由G₃₀、G₃₁两个重力低异常组成。已知煤矿点分布在异常北部,中华人民共和国成立前曾在该区北部盐泉熬过盐,石盐信息暴露充分。布格重力异常表现为一大的向南拱起的鼻状异常,剩余重力异常表现为圈闭的重力低异常。此异常区是很有希望找到隐伏膏盐矿产的区域,所以,此区段是今后找盐工作的先行地段,很值得做钻探验证工作。

2) 大波罗一带,该处有两处盐泉出露,布格重力异常显示为近SN向、似等轴状重力低异常,异常等值线相对宽缓,为区内布格重力值最小的区域,推测为区内基底坳陷最大的地区;剩余重力表明该区为重力低异常,尤其是西部大波罗一带的重力低异常位于南部边缘断裂带上,该处与盐井沟盐丘同处于同一EW向延展的逆断层上盘,上盘为大片昔格达组掩盖,有乐平组地层零星出露,下盘出露地层为白山组、盐塘组,其地质特征类似于盐井沟地区。因此推测该区是形成盐矿的远景区。

综上所述,根据本次重力工作成果,结合地质认识,在研究区内圈定2处找矿远景区,其一为罗家村—洼底岩盐找矿远景区(G₃₀、G₃₁剩余重力低异常带),其次为大波罗—牛王村岩盐找矿远景区(G₂₇剩余重力低异常带),白乌乡一带由于异常未封闭,且已发现有褐煤矿,故未把该区圈定为本次工作远景区。

6 结论

本次工作通过对已知岩盐矿地质特征和物性资料的分析,认为盐源地区岩盐矿主要赋矿层位为三叠系白山组,区内岩盐矿与围岩的密度差异高达-0.542 g/cm³,可产生明显的重力低异常,这就为使用重力方法寻找岩盐矿提供了很好的地球物理前提。根据研究区岩盐矿地质—地球物理模型及找矿标志,结合重力场反映的构造条件和局部重力低异常特征,在该区划分含盐远景区2处。在罗家村—洼底找矿远景区,布格重力异常和剩余重力异常特征与已知盐井沟盐矿床十分相似,是很有希望找到隐伏岩盐矿产的区域,是今后找盐工作的先行地段。

参考文献

原文顺序

文献年度倒序

文中引用次数倒序

被引期刊影响因子

[1]

葛茂先

盐源盆地铜铅锌矿地质特征及找矿前景分析

[J]. 四川地质学报, 2003,23(3):150-153.