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    姜枚   楊經(jīng)綏 譚捍東 錢榮毅 張聿文 彭淼 許樂(lè)紅 

    張立樹(shù) 李慶慶 郭  帥 宋昊翔 

 (1．中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所大陸構(gòu)造與動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100037;2．中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京100037;3．中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京），地球物理與信息技術(shù)學(xué)院，北京100083)

    提要：在西藏西部雅魯藏布江南岸的東坡巖體進(jìn)行了多種方法的地球物理探測(cè)，由地面磁測(cè)精確定位的航空磁測(cè)異

    常反演了東坡巖體深部磁性體范圍；反射地震探測(cè)劃分出了與地表出露蛇綠巖體反射波特征不同的巖體下部弱反射部位；同時(shí)，由大地電磁法確定了巖體下部的低阻體也都處于大致相同的部位。地面出露的蛇綠巖體向下延伸，整體呈鍋底狀，其中部具有較低電阻和弱反射波特征，同時(shí)，在1.5～3.0 km范圍的磁性礦物相對(duì)較發(fā)育，可能正是含鉻巖體礦化蝕變作用較強(qiáng)的地段，在羅布莎礦區(qū)有類似的特征，這對(duì)找礦是有利的部位。

    關(guān)鍵詞：東坡蛇綠巖體；反射地震；航磁異常；電阻率異常；找礦模型

    中圖分類號(hào)：P542.5  文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A  文章編號(hào)：1000-3657(2015)05-1179-09

    Geophysical characteristics and prospecting significance of

    deep structures in Dongpo ophiolite body, Tibet

  JIANG Mei  YANG Jing-sui , TAN Han-dong ,QIAN Rong-yi , ZHANG Yu-wen , PENG

    Miao , XU Le-hong , ZHANG Li-shu , LI Qing-qing , GUO Shuai , SONG Hao-xiang:

  (l.lnstitute of Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, State Ke Laboratory of Continem(ll Tectonics and Dw(nm iCi,Beijing 100037, China;2.Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of 

Geological Sciences, Beijing 100037.China;3.School of Geophysics and Information Technology,China University of Geosciences, Beijing 100083．China)

Abstract:Geophysical survey of Dongpo rock mass on the south bank of Yarlung Zangbo River in western Tibet、、a5 carried outusing multiple methods, and the inversion of aeromagnetic survey anomaly precisely positioned by ground mag.netic survey revealed the range of the deep magnetic body in Dongpo 

rock mass; seismic reflection survey delineated the weak renection places underthe rock mass with reflected wave characteristics different from those of outcropping ophiolite body; meanwhile,as 

confirmed by MT method, the low- resistivity bodies under the rock mass are at the roughly identical places. The outcropping ophiolite body extends downward, resembling a pot bottom as a whole, and its 

middle part is characterized by low resistivity and weak reflected wave. In addition, magnetic minerals are relatively developed at the depths of l.5km- 3.0 km, which might be the very section of chromium-bearing rock mass having strong mineralization and alteration; the similar characteristics were observed in the Luobusha mining area, and hence these places are favorable for ore prospecting.

Key words: Dongpo ophiolite body; seismic reflection, aeromagnetic and resistivity anomaly; prospecting model; geophysical characteristics

About the rirst author: JIANG Mei, male, born in 1937, senior researcher, mainly engages in the study of geophysics in the depth and the mining area; E-mail: mjmeij@163.com.About the Corresponding author:YANG Jing-sui, male, born in 1950, Senior researcher, engages in the study of ophiolite of the orogenic zone and ultrahigh-pressure metamorphic rock; E-mail:yangjsul@163.com.

    隨著對(duì)西藏羅布莎等含鉻鐵礦蛇綠巖體的深入研究，沿雅魯藏布江縫合帶出露的眾多含鉻蛇綠巖體的地質(zhì)研究也取得了重大進(jìn)展，其中雅魯藏布江西段的超大型蛇綠巖體如東坡、普蘭等巖體的研究引起了對(duì)鉻鐵礦研究的新關(guān)注。研究成果表明這些較大的巖體是構(gòu)成大型鉻鐵礦的基本要素，且含有金剛石、鋯石英等深部地幔物質(zhì)，說(shuō)明含鉻蛇綠巖體是來(lái)自深部地幔的。因此，探測(cè)蛇綠巖體的深部結(jié)構(gòu)成為地球物理探測(cè)不可推卸的任務(wù)。

    針對(duì)青藏高原的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、雅魯藏布江縫合帶的開(kāi)合以及沿縫合帶蛇綠巖體的形成運(yùn)移與鉻鐵礦關(guān)系已有眾多的成果，這為地球物理的探測(cè)和資料解釋奠定了基礎(chǔ)。本區(qū)已經(jīng)進(jìn)行過(guò)區(qū)域性航空磁測(cè)、區(qū)域重力及大地電磁法的大量剖面工作。2009-2013年期間，筆者沿江縫合帶的眾多巖體進(jìn)行了反射地震、大地電磁、重力和磁力探測(cè)，本文是在準(zhǔn)確進(jìn)行航磁異常定位后綜合研究了巖體深部電阻率、地震波速度和磁性等特征，提出了東坡含鉻蛇綠巖體深部結(jié)構(gòu)地球物理找礦模式。沿縫合帶的深部地球物理探測(cè)結(jié)果只是反映了蛇綠巖體當(dāng)前的賦存狀態(tài)和地球物理結(jié)構(gòu)的特征，并未探討蛇綠巖體漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史和復(fù)雜的成因，僅僅是從礦體賦存空間上提出的找礦模式。

1  雅魯藏布江縫合帶的航磁異常特征

    東坡、普蘭、當(dāng)窮等含鉻蛇綠巖體處于雅魯藏布江西段南岸，沿江巖體周邊沒(méi)有其他磁性體的干擾，且地表出露的較好，規(guī)模巨大，與航磁、地面磁測(cè)圈定的巖體范圍吻合，具有確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。可以確認(rèn)此處航磁△T異常是由含鉻蛇綠巖體形成（圖1）。

    具有代表性的東坡等巖體的航磁異常位于雅魯藏布江西段南岸的20 km處，與普蘭、當(dāng)窮巖體呈北西方向排列著，3個(gè)航磁異常又各自獨(dú)立。圖2給出了東坡巖體經(jīng)數(shù)據(jù)處理后的航磁異常圖以及與地質(zhì)圖對(duì)比的相關(guān)圖件。其中東坡巖體(圖2-a)由于斜磁化影響航磁是正負(fù)伴生的異常，其位置與地質(zhì)圖上出露的蛇綠巖體分布范圍基本吻合，由于第四系覆蓋致使蛇綠巖體露頭不是相連接的，可是在化極與上延處理后，巖體航磁異常與巖體范圍成為單一的正磁異常（圖2-b），隨著上延高度的增大到5 km(圖2-b)時(shí)東坡航磁異常成為單個(gè)中心（郎宗村南）的完整航磁異常(圖2-c)，表明地表出露的巖體在一定深度下歸于一體，而且，北陡南緩�？梢�(jiàn)，航空磁測(cè)資料能夠較好地反映出整個(gè)巖體的特征。

    東坡巖體的航磁異常與地表出露巖體的關(guān)系實(shí)際上也代表了沿雅魯藏布江南岸普蘭、當(dāng)窮等幾個(gè)超大型蛇綠巖體的航磁異常產(chǎn)狀特征。相對(duì)范圍小的羅布莎一澤當(dāng)巖體亦有同樣類似的航磁異常特征。

    東坡蛇綠巖體以含鎂高的方輝橄欖巖和純橄巖為主體，二輝橄欖巖較少。在地表巖體出露規(guī)模大，其中方輝橄欖巖占巖體總面積的70%～80%，鉻鐵礦含量不大。塊狀鉻鐵礦石多產(chǎn)于純橄欖巖與方輝橄欖巖接觸帶處，而浸染狀礦石多在純橄巖中。近巖體的巖石多被構(gòu)造破壞或被強(qiáng)烈蛇紋石化，巖體北帶蛇紋石化寬度達(dá)數(shù)百米。純橄巖散布在巖體中心或邊部方輝橄欖巖中。據(jù)研究東坡巖體屬于虧損地幔橄欖巖，是具有鉻鐵礦找礦前景的巖體。強(qiáng)蛇紋石化通常是形成磁鐵性礦物和較強(qiáng)磁異常的成因。

2東波巖體航磁與地磁異常特征

    東坡巖體航磁異�；瘶O上延后成為近圓形的異常，意味著東坡巖體應(yīng)是在不太厚的第四紀(jì)覆蓋層下的深部完整的巖體，也就是說(shuō)地表出露的巖體在覆蓋層下為一個(gè)整體，其范圍與化極后上延的航磁異常范圍一致（圖2-c）。在該巖體范圍內(nèi)已完成了2條地面磁測(cè)剖面（圖2），其中1線位于東坡航磁異常的西側(cè)，2線剖面穿越了航磁異常的中心部位。現(xiàn)將航磁異常與1線、2線的地面磁測(cè)及重力剩余異常繪于圖3上。

    由圖3可見(jiàn)，航磁化極后主異常范圍正好與地面磁測(cè)呈鋸齒狀、劍鋒狀突變而起伏較大的巖體地磁異常范圍一致，這進(jìn)一步證明航磁和地磁異常都與東坡蛇綠巖體有關(guān)。圖3中部變化較大的地面磁異常反映出巖體上部的磁性體分布不均勻，從而形成鋸齒狀、劍鋒狀的磁異常。

3含鉻蛇綠巖體磁異常與巖石磁性分析

  1)沿雅魯藏布江縫合帶自西向東近2 km內(nèi)，幾乎所有的蛇綠巖體都具有明顯的航磁異常。

東坡蛇綠巖體不僅是其中規(guī)模較大，而且是其周邊磁性干擾少的巖體之一，因而可作為典型實(shí)例。該巖體在航磁圖上呈現(xiàn)的磁異常完整，且與地表觀測(cè)到的巖體分布范圍吻合，而其地面磁測(cè)獲得的磁異常與出露或淺覆蓋區(qū)內(nèi)巖體的邊界也無(wú)例外的一致，說(shuō)明二者具有一致性，故可以依據(jù)航磁與地面磁測(cè)的磁異常確定蛇綠巖體淺部的分布范圍一

    2)地面磁測(cè)異常主要呈鋸齒狀、正負(fù)磁異常值變化較大的特征，說(shuō)明巖體的磁性分布不均勻，且具有較強(qiáng)的剩余磁性。在航磁圖上磁異常是呈正負(fù)相伴、北負(fù)南正的異常特征，化極處理后可以得到與巖體分布范圍非常吻合的正磁異常，整體上形成以感應(yīng)磁化強(qiáng)度為主的磁異常。

    3)航磁與地面磁測(cè)的磁異常形態(tài)差異較大的原因是地表巖石的蛇紋石化在巖體中分布不均勻的。地質(zhì)研究表明，蛇紋石化是在一定溫度、含水等條件下形成的，并使磁鐵礦在局部地方富集。在蛇綠巖帶中蛇紋石化是較普遍的，但在巖體內(nèi)部較弱，主要在邊緣部分，甚至圍巖中也存在蛇紋石化，所以在巖體邊部常有變化劇烈的磁異常。而出現(xiàn)地表出露巖體的鋸齒狀的地面磁異常與同一位置的航磁異常在磁異常的形態(tài)和強(qiáng)度上都有很大差異（圖3～4），這說(shuō)明：(1)地表磁測(cè)的資料主要是反映地表和淺部磁性礦物分布，而航磁異常是深部整個(gè)巖體的磁性體的反映。因而，不可能依據(jù)地面磁異常推算出整個(gè)巖體的特征，也不可能用地面淺部的剖面磁性資料去延拓出類似航磁異常整體形態(tài)及特征；(2)巖體存在深部磁性礦物的事實(shí)對(duì)航磁資料解釋很重要，在探討巖體深部結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)重視深部蛇紋石化或其他深部原因可能使巖石深部產(chǎn)生相對(duì)富集的磁鐵礦物，從而造成了蛇綠巖體的航磁異常。

    4)蛇綠巖體的磁性主要決定于巖體磁鐵礦含量，對(duì)東坡、普蘭、羅布莎巖體部分巖石標(biāo)本的磁性測(cè)定結(jié)果表明，磁化率和剩余磁化強(qiáng)度較大的巖性是：蛇紋石化方輝橄欖巖、蛇紋巖、蛇紋石化石英菱鎂巖、純橄欖巖、鉻鐵礦石等。蛇綠巖體的巖石中主要礦物中鐵的氧化物含量是較高的，但是蛇綠巖體中磁性高低不決定于其鐵和鐵氧化物含量，通常，蛇綠巖體

在蛇紋石化或其他熱液活動(dòng)條件下，當(dāng)Fe0和Fe203被氧化形成Fe3O4時(shí)才具有了較強(qiáng)的磁性，才能對(duì)磁異常形態(tài)與強(qiáng)度發(fā)生影響，有學(xué)者已論證過(guò)這種氧化過(guò)程中礦物生成與磁異常間的關(guān)系。

    沿雅魯藏布江縫合帶的含鉻蛇綠巖體具有完整的航磁異常，它在化極和向上延拓處理后保持與地磁異常及巖體范圍的吻合。東坡等巖體沿雅魯藏布江南岸的分布都具有單巖體的航磁異常。其中不論是巨大巖體還是較小的地表出露巖體，均為近東西和北西方向有限延伸的，并且向下延伸最大可達(dá)10 km。本區(qū)巖體整體上是以感應(yīng)磁化為主的磁性體，只有蛇綠巖體才具有較強(qiáng)的磁化率，而巖體地面磁性又是不均勻的，且都是由蛇綠巖體中蛇紋石化引起的，使整個(gè)巖體存在相對(duì)富集的磁性體部位，可能正是蝕變礦化作用最發(fā)育部位也是有利于成礦的部位。因而，在對(duì)該區(qū)航磁與地面磁測(cè)的磁異常對(duì)比分析基礎(chǔ)上，應(yīng)重視并合理解釋局部磁異常的變化，這些部位是蝕變作用強(qiáng)烈的部位，也是成礦潛力較大的地方。

4反射地震剖面的解釋

    圖5給出了東坡巖體上南北剖面的反射地震疊前偏移剖面，圖上與地表出露的蛇綠巖體相對(duì)應(yīng)的部分(Tl)是以多相位、低頻、強(qiáng)振福為特征，同向軸不連續(xù)，它占據(jù)剖面上部的主要位置；其下部T2范圍內(nèi)反射能量明顯低于Tl的區(qū)域；剖面北部為明顯不同于Tl的地表出露三疊紀(jì)地層的特征(T3)，呈多組平行的南南西向傾斜的同向軸反射特征。依據(jù)圖5的特征結(jié)合大地電磁法和航磁異常特征，我們可以對(duì)東坡巖體深部構(gòu)造作出綜合解釋，從而給出新的找礦模式。

    (1)規(guī)模巨大的東坡蛇綠巖體以圖5中Fl、F2兩斷裂帶限定了深部呈鍋底狀，向下延伸近10 kni，由航磁異常換算的磁性體上頂深度達(dá)1.5 km，巖體蛇紋石化生成的磁鐵礦是磁異常的主要原因，地面磁測(cè)證明地表巖體磁性礦物主要分布在巖體周緣，巖體內(nèi)部?jī)H有星零的分布，故地面磁異常能夠較好地圈定出巖體范圍。

    (2)航磁異常的反演結(jié)果說(shuō)明該巖體深0.5～3.0km處存在磁性體，在反映地震剖面中給出了蛇綠巖體下方的反射強(qiáng)度變小的T2可能正是蛇紋石化較深的部位；因含水體積膨脹而密度降低、電阻率降低，磁性增大（圖5），這是東坡巖體深部與地表出露的蛇綠巖體不同之處，也是在找礦中值得重視之處。可近地表的巖體低阻體與航磁異常的深度相當(dāng)(1.5~3.0 km)。

    (3)東坡巖體與普蘭巖體羅布莎一澤當(dāng)巖體深部均有較大范圍的低阻體存在，且緊伴著巖體下部，由于多方面的原因，東坡巖體的大地電磁法與地震剖面不在同一線上，但圖6已表明巖體下部有較大的(深4.5～15.0 km)低阻體，與巖體上部有差異的，反射地震剖面中T3范圍可能是經(jīng)受蝕變礦化的部位，又可能是直接來(lái)自地幔源的殘留物質(zhì)。推測(cè)規(guī)模巨大的巖體中應(yīng)該考慮反射地震特征劃出的T2區(qū)是有希望找到深部礦的部位，這里同時(shí)具有由航磁異常、低阻體異常、相對(duì)低速特征，為找礦提供了依據(jù)（圖6）。

    (4)在東坡巖體的F3、F4強(qiáng)反射界面表明印度板塊中上地殼向北推進(jìn)的滑動(dòng)面�？赡芘c印度板塊地殼向北的滑脫界面MHT有關(guān)。這與羅布莎等巖體深部結(jié)構(gòu)相似。

5結(jié)論

    利用地面磁測(cè)和航磁資料反演深部磁性體的位置，結(jié)合大地電磁法淺部1.5～3.0 km的低阻體范圍，以及巖體弱反射部位(T2)圈定出了可能是礦化蝕變較強(qiáng)的部位，是找礦的有利地段。該巖體下方5.0～20.0 krn深度上的低阻體可能來(lái)自深部幔源物質(zhì)的熔融體，在經(jīng)歷多期上涌、推覆、位移，經(jīng)受了長(zhǎng)期特提斯洋開(kāi)合的過(guò)程到達(dá)此位置。