0 引 言

长期以来，利用地球物理勘探方法进行金属矿勘探在我国取得较大发展(杨文采，1975；常印佛等，1991；熊光楚，1994；刘光鼎和郝天珧，1995；孙文珂等，1997；郝天珧和江为为，1998；赵文津，2008.陈伟军和刘红涛，2009；孙燕等，2010；曹令敏，2011；孟小红等，2012).实践证明，重磁勘探方法对金属矿资源的查找、特别是隐伏矿床的查找起决定性作用(于昌明，1998；童纯菡和李巨初，1999； 赵国泽等，2007；姚长利等，2007；滕吉文等， 2007，2009；于鹏等，2008；严加永等，2008；徐亚等，2011；王桥等，2012).

北衙金矿整装勘查区在大地构造上隶属大理-宁蒗北东向构造带汇合处，属于上扬子陆块的盐源-丽江中生代边缘拗陷带，为晚生代及早中三叠世的前陆拗陷.该区位于西南三江富碱斑岩成矿带区域金沙江-红河富碱侵入岩带，是我国重要的铜(钼)、金(铅锌)成矿带(张学书，2000).北衙铁金矿北自锅厂河，南至金沟坝-鸡鸣寺大沟，西起红泥塘，东到笔架山-黄坪坝子西侧边缘，面积42 km².

随着金矿的勘查开展，先后有中科院、西南有色地勘局地研所、云南地矿局、各大专院校等从不同角度对北衙矿区进行研究，主要有《滇西北衙金矿床特征、成因及找矿远景预测》(2003)、《云南北衙金矿地质》(1999)、《云南矿床区域成矿模式》(2008)等，上述资料对北衙矿区及外围的金矿床的地质特征、矿床成因及远景预测取得很多成果，对找矿及勘 查有一定的指导作用，同时拓宽了地质矿产勘查评价的境界及思路，目前还有部分针对性研究工作在进行中.

经与区域地层对比，重新确定了矿区地层的时代，将原笼统的第四系地层“Q”归为全新统“Q4”；原第三系渐新统“丽江组”上段(灰质角砾岩)划归为第四系更新统“Qp”，下段(含砾砂质粘土岩)划归为第四系更新统蛇山组(Q1s);三叠系中统北衙组地层时代不变;原三叠系下统(T1)碎屑岩确定为三叠系下统青天堡组地层(T1q);原二叠系玄武岩(P2β)划分为二叠系上统峨眉山组(P2β).矿区构造上位于近南北向鹤庆-松桂复式向斜南段，矿区构造与区域构造线方向一致，均呈近南北向展布.区内构造活动强烈，次级褶皱、断层以及节理(裂隙)发育，见图 1.

图 1

Fig. 1

图 1 北衙矿区地质图 1-残坡积层；2-砾石粘土岩；3-细砂岩；4-白云质灰岩；5-铁化砂屑灰岩；6-蠕虫状含泥质灰岩；7-泥质细晶灰岩夹薄层状泥质条带灰岩；8-似角砾状灰岩夹长石砂岩；9-砂岩；10-暗绿色玄武岩；11-灰白色石英正长斑岩；12-黑云母正长斑岩；13-震碎角砾岩；14-隐爆角砾岩；15-断层；16-实测地质界线；17-角度不整合地质界线；18-平行不整合地质界线. Fig. 1 Geological map of Beiya gold mine 1-quaternary;2-claystone;3-fine-s and stone;4-dolomite-limestone;5-calcarenite-vermicular-limestone;6-argillaceous-limestone;7-micrite;8-arkosic-s and stone;9-s and stone;10-basalt;11-quartz-syenite-porphyry;12-syenite-porphyry;13-Shatter-breccia;14-cryptoexplosive-breccia;15-fault;16-geological-boundary;17-Angular -unconformity geological boundary;18- Parallel unconformity geological boundary.

根据云南省地质调查院提供的1：50000磁测资料，北衙铁金矿区内磁异常大致可分为2个异常区和1个异常带，1：50000重力调查可了解区内的深部构造，并可清晰地将本区分为4个区带.

前人在该区域多是利用单种找矿方法进行找矿预测，本文利用北衙金矿区1：25000地面重磁实测资料，对重力异常以及磁异常进行单独处理解译，分析各个异常的地质本质，并结合区域地质概况及其区内岩矿石出露情况对重磁异常的同源性进行对比分析，综合评价了矿区矿产分布，取得了较好的找矿效果.

1 资料处理

在资料处理过程中对重磁数据进行了延拓、垂向一阶导数、化磁极、重磁对应分析等方法(窦喜英等，2006).重磁异常的向上延拓是将实测异常换算到上半空间的某仁义高度上，可用于位场分离.垂向一阶导数属于高通滤波，可突出局部异常，并可用于重磁对应分析.化磁极是消除由于磁化场的倾角和偏角引起的磁力异常不对称性的一种滤波技术，以便简化异常形态，使显示的磁力异常与磁源位置对应，以便于推断解释.重磁对应分析是同一场源引起的重力异常和磁力异常的关系(邰振华等，2011).

2 重力异常基本特征

如图 2所示，北衙矿区布格重力异常均为负值(-252~-238×10^-5 m/s²)，测区面积达42 km².由图可见，本区北部异常较低，南部异常则相对较高，由北往南，异常呈弧形梯度带分布，其中，万硐山位于中北部低异常带内；红泥塘及金钩坝位于异常梯度带上.

图 2

Fig. 2

图 2 北衙矿区布格重力异常图(1：25000) Fig. 2 Gravitational anomaly map of Beiya gold mine

图 3为本区三维地形图.由图可见，本区地形总体特征为西高东低，高程2750~1550 m，高差达1200 m，其中部地势相对平坦，高程1800~2050 m，图 2中低异常带主要位于该带.

图 3

Fig. 3

图 3 北衙矿区地形图 Fig. 3 Topographic map of Beiya gold mine

本区开展的磁测工作主要有1：20000万磁法测量，并对重点区域进行加密，施行1：10000的磁法测量，测区总面积达23.08 km².图 4为本区ΔT异常平面图.由图可见，本区异常呈南北向拉伸分布，异常大小为-1800~3400 nT，由南向北，分布8处强磁异常区，见图中M1~M8编号，其中，M3异常规模最大，M2异常不完整.

图 4

Fig. 4

图 4 北衙矿区ΔT异常平面图 Fig. 4 Magnetic anomaly map of Beiya gold mine

图 5为本区ΔT异常化极结果.由图可知，化极后异常整体北移，M3异常被分离为多个独立的异常，M2、M5、M6异常分界不明显，且规模扩大.

图 5

Fig. 5

图 5 北衙矿区ΔT异常化极平面图 Fig. 5 Reduction to the pole of magnetic anomaly map

图 6分别为布格重力异常上延100、1000 m结果.由图可见，布格重力异常上延100 m与上延1000 m异常特征变化不大，仅东南角局部异常范围缩小或消失.可见，该异常受深部因素影响较大.

图 6

Fig. 6

图 6 布格重力异常上延图 Fig. 6 Continuation of gravitational anomaly map of Beiya gold mine

利用趋势分析法分离该布格重力异常，得到异常分离后的异常见下图 7，其中，图(a)为局部异常，图(b)为区域异常.可见，局部异常呈现负异常被正异常包围特征，且红泥塘南—金钩坝北存在一定规模的正异常；北衙也存在较大规模的正异常；锅盖山东到铁矿塘一线断续出现正异常，异常走向近南北向.区内负异常基本上被这些南北向和东西向异常分隔开.根据局部异常特征，将图 8中编号G1~G26，可见该局部异常主要集中在测区中部，呈环形分布.

图 7

Fig. 7

图 7 布格重力异常分离图 (a)局部异常;(b)区域异常. Fig. 7 Separation of gravitational anomaly map

图 8

Fig. 8

图 8 局部重力异常分布图 Fig. 8 Local gravitational anomaly map

G1异常东西走向，该处出露地层主要是丽江组灰岩质角砾岩及第四系浮土及残坡积层，其北部为F21断裂，沿断裂见煌斑岩脉，异常南侧为F5断裂.推测为断裂破碎，斑岩体倾入所致.G2南北走向分布T2b3、T2b2、T2b1及T1地层，异常处于F21、F1、F3交汇部位，沿断裂有煌斑岩脉、褐铁矿脉出露，推测为低密度的斑岩体的反映.利用趋势分析法处理化极后的ΔT异常，得到局部异常与区域异常见下图 9.由图 9a可知，本区区域异常呈东高西低特征，南部M1、M3处于负异常带内，M2、M5、M6位于强正异常带内，M4、M7异常较为平缓，M8异常位于梯度带上.图 9b局部异常特征显示，本区异常可分为东西两个条带，且东部异常条带较西部连续.根据异常分析，以200 nT异常为界线，提取局部异常形态及位置见下图 10中异常M.

图 9

Fig. 9

图 9 化极ΔT异常分离图 (a)区域异常;(b)局部异常. Fig. 9 Separation of reduction to the pole of magnetic anomaly map

图 10

Fig. 10

图 10 局部ΔT异常图 Fig. 10 Local magnetic anomaly map

根据区内物性资料可知，区内地层密度由新到老，密度逐渐增高；区内广泛分布三叠系中统北衙组碳酸盐类，密度较稳定，综合密度为2.69×10³ kg/m³；第三系丽江组密度差异较大，砾岩的密度为2.57×10³ kg/m³，粘土岩的密度为2.07×10³ kg/m³，之间有0.5×10³ kg/m³的密度差异；三叠 系下统青天堡组(T1q)的粉砂岩密度较高，为2.78×10³ kg/m³，比以往测定的粉砂岩密度明显要高，工作使用时要特别注意；石英正长斑岩除第四系和第三系的粘土岩外，为密度最低，金、褐磁铁矿密度较高.

含金磁(褐)铁矿属强磁性体，灰岩、砂岩、石英正长斑岩属弱磁性体，风化红土、爆破角砾岩、玄武岩具有中等磁性体.岩矿石有明显磁性差异，磁法工作探测目标含金磁(褐)铁矿具强磁性；红土、玄武岩具中等磁性，是本次磁法工作的主要干扰层.

因此，在该区域划分铁金矿找矿靶区，通过地面高精度磁测，寻找高磁异常，通过重力测量寻找高重异常，高磁高重重叠区域铁金矿成矿潜力较大(张学书，2000).另石英正长斑岩除第四系和第三系的粘土岩外，为密度最低，成为主要干扰因素.推测北衙矿区高磁高重重叠区域铁金矿成矿潜力较大，单是高磁区域成矿潜力次之，低磁低重区域成矿潜力较小.

结合上述重磁资料的处理与分析，将局部重、磁局部异常进行综合分析与对比，找出同源性，如图 11所示，其中，图中填充色块为局部磁异常，红色和蓝色线条为局部重力异常. 其中M8→G17异常，为高磁高重，近东西向，推测铁金矿找矿靶区，目前正是北衙金矿万硐山露天开采区，矿种主要为金、磁铁矿、褐铁矿；M2→G3、G4、G5异常，M2南北走向，G3北东走向，G4东西走向，G5南北走向，在ΔT化极平面图表现为磁异常南强北弱，由于磁测范围有限，异常不完整，造成异常中心位于测区南端，异常与3个局部重力异常位置重合，其中，G3、G5重力异常为正，G4为负，向上延拓100 m时，3个局部重力异常范围扩大，说明其深部仍有一定延伸，异常G3位于玄武岩与灰岩接触部位.根据磁异常特征推测该异常由密度和磁性均相对较大的地层引起.M3→G7异常南北走向，局部强磁高重异常，异常南北宽，东西窄，分布T2b5、T2b4地层，出露的正长斑岩体，伴随有震碎角砾岩和隐爆角砾岩、褐铁矿脉的产出，沿断层走向有煌斑岩脉析出，该异常类似万硐山M8→G17异常，推测该异常与金、褐磁铁矿有关，推测铁金矿找矿远景靶区；M5→G8近南北走向，该位置对应的磁异常及重力异常规模均较大，其中，原始磁异常中M5异常规模较小，化极后规模增大，与局部重力异常G8对应性较好，分布T1l和P2地层.推测该处异常由密度和磁性相对均较大的地层引起.M7→G20、G21南北走向该异常区主要出露三叠系砾屑铁质灰岩、第四系、二叠系粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、二叠系玄武岩.推测G21为褐磁铁矿引起，G22则主要为基底构造的反映.M6→G12、G13近南北走向M6南部与局部低重力异常G12对应，而中部和北部与局部高重力异常G13对应.异常主体部分出露T1l、 P2及T2b4地层.推测该处高磁高重异常为磁性和密度都相对较高的地层所致，而高磁低重则可能为第四系出露有关.另M1高磁异常位于红泥塘以南，金钩坝异常，该高磁异常区域未见高重异常，可能是由磁铁矿引起，划分为铁矿成矿远景靶区，见图 11、12.

图 11

Fig. 11

图 11 重磁局部异常对比图 Fig. 11 Contrast map of Local magnetic and gravitational anomaly

图 12

Fig. 12

图 12 北衙矿区成矿远景区 Fig. 12 Prospect districts in Beiya gold mine

6.1      对1：25000重力异常、1：20000磁异常做了分析与探讨，利用位场数据处理的方法(邰振华等，2011)对北衙金矿的重磁资料进行了综合处理和解释，结合研究区地质资料，对地质体重磁同源性进行分析，对比正在开采矿山的异常特性，划分了成矿区域以及找矿远景区.

6.2      在该区域划分铁金矿找矿靶区，通过地面高精度磁测，寻找高磁异常，通过重力测量寻找高重异常，高磁高重重叠区域铁金矿成矿潜力较大.另石英正长斑岩除第四系和第三系的粘土岩外，为密度最低，成为主要干扰因素.推测北衙矿区高磁高重重叠区域铁金矿成矿潜力较大，单是高磁区域成矿潜力次之，低磁低重区域成矿潜力较小.划分的这几处圈定的找矿靶区将对下一步探矿和生产起到了指导作用.

致 谢 感谢云南黄金集团公司对本项目的支持，提供各种图件、材料；感谢和中华副总工程师、王从明工程师、曾琴琴博士、王桥工程师在此次工作中给予的指导帮助.