綜合物探方法在斑巖銅礦中的應(yīng)用效果

殷保全

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地球物理探礦隊烏魯木齊830011）

綜合物探方法在斑巖銅礦中的應(yīng)用效果

殷保全

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地球物理探礦隊烏魯木齊830011）

綜合應(yīng)用重力、磁法、電法等物探方法，尋找銅金多金屬礦，取得了很好的效果。說明利用多參數(shù)進(jìn)行綜合分析，互相補(bǔ)充，互相驗證，測量信息豐富，可以有效提取多參量成礦信息，減少了物探勘查的多解性，提高了地質(zhì)解釋的可信度。

綜合物探方法斑巖型銅多金屬礦勘查激發(fā)極化法、重力、磁法找礦應(yīng)用

隨著地質(zhì)工作程度的不斷提高，地表易識別礦越來越少，找礦難度日益增大，目前我國地質(zhì)工作者面臨的主要任務(wù)是尋找中深部隱伏礦。故此，充分發(fā)揮地球物理方法在地質(zhì)找礦中的作用越來越重要。金屬礦產(chǎn)由于礦床類型、生成環(huán)境、伴生礦物元素等不同，使得礦（化）體物性差異變化較大，造成了物探勘查的多解性；另外，由于礦體的埋深大小，規(guī)模大小及賦存環(huán)境的多樣性等影響，使得單一物探勘查方法的解釋精度下降，未能有效解決地質(zhì)問題。在金屬礦產(chǎn)勘查中，綜合物探方法是一種非常有效的找礦手段。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)位于唐巴勒－卡拉麥里古生代復(fù)合溝孤帶，包古圖島弧區(qū)，希貝庫拉斯復(fù)背斜東翼。

1.1地層

區(qū)內(nèi)構(gòu)造十分發(fā)育，巖漿活動強(qiáng)烈。出露地層為下石炭統(tǒng)希貝庫拉斯上亞組（C1x2）和包古圖組下亞組（C1b1）。地層呈近南北走向，傾向東，傾角60°～70°。

1.2侵入巖

礦床內(nèi)出露的侵入巖主要是華里西中期侵入的中酸性小巖體（區(qū)域編號為Ⅴ號）和中基性脈巖。小巖體出露范圍均呈負(fù)地形，巖體巖性以石英閃長巖、花崗閃長斑巖為主，其次有花崗閃長巖、花崗斑巖、黑云母花崗閃長巖等。

1.3蝕變特征

巖體圍巖蝕變強(qiáng)烈，且圍巖蝕變作用具有多階段性和分帶性，斑巖體由內(nèi)到外有鉀化帶、絹云母-硅化帶、青磐巖化帶、泥英巖化帶、和沸石-碳酸鹽化帶。各蝕變帶之間沒有一定的截然界線，而是呈漸變的過渡關(guān)系。

1.4礦區(qū)構(gòu)造

地處南北向希貝庫拉斯復(fù)背斜東翼，斷裂十分發(fā)育，區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)明顯的次級褶皺。

2 地球物理特征

該區(qū)電性參數(shù)表明：巖礦石電阻率變化較大，該區(qū)內(nèi)除銅礦石和銅礦化體電阻率較低外，其余圍巖和斑巖體的電阻率差別較小。除凝灰?guī)r和閃長玢巖極化率稍高外，其它巖石極化率低。巖石和礦石的極化率平均值變化范圍分別為1.53%～3.04%，3.69%～5.62%，礦石電阻率極低，礦石與圍巖有明顯的極化率和電阻率差異，因此利用極化率和電阻率參數(shù)可以圈定銅金礦（化）體的范圍，該區(qū)具備開展激電工作的地球物理前提，能夠取得較好的找礦效果。

從磁性來看，各類巖性均屬弱磁性。其中凝灰?guī)r、石英閃長斑巖和塊狀銅礦石磁性相對稍高，其它巖石磁性較弱，剩磁較小，以感應(yīng)磁化為主。因此，磁測能圈出弱磁性的巖體范圍，基本圈定有意義的找礦靶區(qū)。

從密度來看，老地層密度要高于新生代地層密度；銅礦石密度一般為2.9～3.2 g/cm3，花崗斑巖、石英閃長斑巖和花崗閃長巖密度為2.9～3.2 g/cm3，其它巖石密度小于2.7 g/cm3，各類巖礦石具有比較明顯的密度差異，應(yīng)用重力測量可以反應(yīng)基底起伏狀況、尋找賦礦構(gòu)造，基本圈定巖體范圍和有意義的找礦靶區(qū)。

3 工作方法

由于含礦巖體或地層性質(zhì)，地下含水量及水礦化程度等諸多狀況不同，存在較多干擾因素，單一電法找礦存在多解性，因此在本區(qū)利用激電法圈定的異常作為基礎(chǔ)，對每個激電異常，進(jìn)行相應(yīng)磁場、重力條件、導(dǎo)電性條件、地層地質(zhì)條件的綜合分析，進(jìn)行地質(zhì)找礦工作才是最有效的方法。

激電中梯：在該區(qū)域布置1:1萬激電中梯測量，極距采用AB=1 600 m，MN=40 m，點(diǎn)距40 m。

激電測深：根據(jù)激電中梯測量工作成果，在IP-1激電異常區(qū)布置了一條激電測深剖面，測深裝置選用對稱四極，ABmax=2 000 m，ABmin=50 m，以了解極化體的產(chǎn)狀及深部變化特征。

表1 巖礦石物性參數(shù)統(tǒng)計表

重磁測量：隨著巖體基性程度增加，巖石密度和磁性隨之增加；巖體與大部份金屬礦相比，金屬礦體密度和磁性明顯高于巖體，因此在該區(qū)域布置1∶1萬重力、磁法測量，點(diǎn)距40 m。

4 物探綜合異常解釋

激電測量：發(fā)現(xiàn)了南北兩個較好激電異常帶，近東西走向，圈出了8個不連續(xù)的激電異常中心。視極化率異常梯度變化較大，異常幅值大；對應(yīng)視電阻率為低阻向中高阻脈的過渡帶。本文著重介紹IP-1激電異常，依此來進(jìn)行綜合物探方法的效果對比驗證。

IP-1激電異常位于測區(qū)北部，呈東西走向的條帶狀，南北兩側(cè)異常梯度變化較大，且主異常南北側(cè)均有高極化率異常出現(xiàn)。主異常中心視極化率最高值為8.42%。對應(yīng)視電阻率為200～1 200 W·m，異常向東側(cè)視極化率等值線有稀疏、變緩的現(xiàn)象，推測極化體向東埋深有增大的趨勢。視極化率異常出現(xiàn)在視電阻率的低值-中值帶區(qū)，電性特征是“低（中）阻高極化”。

重力測量：重力異?？梢杂糜谂懦龓r體異常，提取出礦致重力異常。布格重力異常自西北向南東遞減，反映了巖體和構(gòu)造的變化特征。在該區(qū)西北角出現(xiàn)重力高，最大值為-90.1×10-5m/s2；東南角出現(xiàn)重力低，最小值為-95.9×10-5m/s2，IP-1號激電異常與布格重力異常的梯級帶對應(yīng)。根據(jù)前人工作成果，在重力高異常與北部重力低異常之間的梯級帶上分布多處銅金礦、銅金礦化點(diǎn)，說明該處是成礦有利地段。該異常對應(yīng)巖性為富斜-斜長花崗巖、花崗閃長巖、花崗巖，異常分布區(qū)為下石炭統(tǒng)包古圖組地層，銅異常呈串珠狀分布在異常區(qū)內(nèi)。

磁法測量：測區(qū)ΔT異?？傮w呈中低磁場特征，磁異常值在-500～700nT之間，發(fā)現(xiàn)了南北兩處磁異常M1和M2，規(guī)模均較小，磁場強(qiáng)度也較低，屬于小規(guī)模弱磁異常，IP-1號激電異常與M2磁異常在空間位置上基本吻合。M1和M2異常均是正負(fù)伴生磁異常，負(fù)異常中心位于正異常中心南側(cè)，負(fù)磁異常梯度變化平緩，小于正磁異常梯度變化，高磁異常周圍均有明顯低磁環(huán)繞。

圖1 斑巖銅礦重力磁法電法綜合平面圖

測區(qū)北部磁異常M2為兩高磁夾一低磁的封閉構(gòu)造特征，斑巖銅礦床產(chǎn)于該封閉負(fù)磁環(huán)境，負(fù)磁異常范圍基本與礦體范圍對應(yīng)，說明區(qū)內(nèi)礦床與構(gòu)造有關(guān)，礦床基本處于地層接觸帶上。該區(qū)為中酸性成礦條件，巖漿巖以花崗閃長斑巖為主體，因此負(fù)磁異常特征可作為尋找斑巖型銅金礦找礦基礎(chǔ)。

綜合剖面測量：在IP-1激電異常布置了激電測深、重力、磁法綜合剖面AA’，以研究礦體在垂向上的綜合特征。從物探綜合曲線和激電測深極化率、電阻率斷面與鉆探結(jié)果綜合斷面成果圖中看出物探異常與斑巖銅礦體關(guān)系特征。

激電測深斷面顯示，在整個斷面下存在一個范圍很大的視極化率異常，兩端及下部異?；痉忾]，異常向下已經(jīng)收縮。有兩個高極化異常體，極化率異常峰值均在6%～7%，南邊主異常在360點(diǎn)，產(chǎn)狀陡立，深度在100～400多米，對應(yīng)中等電阻率，在900 Ω·m左右，反應(yīng)出低品位礦化特征；北邊異常在440～640點(diǎn)之間，呈緩傾豆夾狀，異常主體埋深300～550 m，對應(yīng)位置為高阻間的相對低阻洼地異常，視電阻率在500 Ω·m左右，與本區(qū)斑巖銅礦富礦段吻合很好。

圖2 斑巖銅礦激電測深斷面圖

重磁電綜合剖面圖可知，重力布格異常曲線自南向北遞增，且在礦體的南北邊界，布格重力異常曲線都是陡增，即100點(diǎn)和600點(diǎn)，異常值變化范圍為-93.8～-92.3×10-5m/s2，梯度為0.003×10-5m/s2/m，變化較大。

磁異常曲線整體上自南向北陡減，在礦體南北邊界均產(chǎn)生了極小值，即100點(diǎn)和620點(diǎn)，分別為51.68 nT和-120.5 nT，磁異常變化范圍為171～120.5 nT。而后曲線重新陡增，且北側(cè)的極小值為最小值，反映了礦體向北傾斜，礦體露頭對應(yīng)正磁異常中心。

激電視極化率曲線自南向北遞增，在620點(diǎn)處出現(xiàn)最大值8.8%，峰值兩端異常較平緩，異常曲線反映了礦體向北傾斜；視電阻率與極化率曲線形態(tài)基本相似，在440點(diǎn)和660點(diǎn)出現(xiàn)極大值，其值分別為900 W·m、1 200 W·m，而在兩點(diǎn)之間的540點(diǎn)出現(xiàn)極小值，其值為600 W·m，主礦體即出現(xiàn)在兩個高阻極值之間的相對低阻低洼帶。結(jié)合視極化率和視電阻率曲線看，兩曲線呈窄“口”字型，屬于低阻、中阻高極化的異常特征，高阻低極化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)對應(yīng)著礦（化）體的北邊界，整個礦（化）體也與該組合異常特征區(qū)域基本吻合。

圖3 斑巖銅礦物探綜合剖面圖

5 物探異常找礦效果分析

三種物探方法均發(fā)現(xiàn)了有意義的礦致異常，從重磁電異常的分布規(guī)律及特征分析：IP-1號激電異常與M2磁異常范圍相對較小，與重力梯級帶圈定的小巖珠或巖體在空間位置上所處部位吻合較好，結(jié)合地質(zhì)-地球物理特征，判斷它們所反映的地質(zhì)體應(yīng)屬于同一場源，據(jù)此判定綜合物探異常為礦致異常。鉆探驗證揭露了以Cu、Au為主的金屬硫化物礦（化）體，巖體、圍巖中銅礦化較普遍，巖體中礦化較圍巖好。在該區(qū)外圍相似地質(zhì)情況下，可以利用這種組合異常特征初步判定發(fā)現(xiàn)的異常是否為礦致異常，因此利用多種方法進(jìn)行地質(zhì)找礦工作具有較好的勘查效果。

6 結(jié)論

在本區(qū)礦石與圍巖存在有明顯物性差異的特定條件下，通過該區(qū)進(jìn)行的物探多方法工作，發(fā)現(xiàn)了有意義的礦致綜合異常。因此在礦產(chǎn)勘查階段，為了減少和排除各種影響因素，選擇多種方法進(jìn)行綜合勘查，從不同角度研究異常源的性質(zhì)，建立較為恰當(dāng)?shù)奈锢硪坏刭|(zhì)模型，可以取長補(bǔ)短，相互驗證，提高地質(zhì)解釋的準(zhǔn)確性。由此認(rèn)為以激電為主，高精度重力測量和磁法為輔，尋找金屬硫化物礦床是非常重要有效的勘探方法。

收稿：2014-01-27