綜合物探方法在新疆某銅鎳礦上的應(yīng)用

凡 波

（新疆地礦局第十一地質(zhì)大隊，新疆 昌吉 831100）

銅鎳礦床與超基性基性巖存在非常密切的聯(lián)系，其經(jīng)濟綜合利用價值極高。此次研究，將新疆某銅鎳礦作為對象，在分析其地質(zhì)特征基礎(chǔ)上，運用綜合物探方法開展研究，有效地分辨巖體物性，提取與超基性巖有關(guān)的高重磁異常，圈定了基性-超基性巖體范圍，為該區(qū)銅鎳礦的尋找提供了重要的參考作用[1-3]。

1 地質(zhì)概況

研究區(qū)處于康古爾-黃山深大斷裂帶銅鎳多金屬成礦帶上，泥盆系（上古生界）以及石炭系和侏羅系（中生界）與新近系第四系地層是區(qū)內(nèi)的主要地層出露。區(qū)內(nèi)的構(gòu)造主要為康古爾塔格-黃山深大斷裂，展布方向主要為近東西向，對區(qū)內(nèi)銅鎳礦帶鎂鐵-超鎂鐵巖空間分布起到了明顯的控制作用，帶內(nèi)的含礦與不含礦巖體展布方向和康古爾-黃山斷裂保持相同的方向，次級韌性剪切帶主要發(fā)育于斷裂的兩側(cè)區(qū)域內(nèi)，發(fā)揮著導(dǎo)巖與導(dǎo)礦的作用，容巖與容礦的直接構(gòu)造為更低序次的褶皺和斷層構(gòu)造。

2 研究區(qū)地球物理特征

康古爾塔格重、磁異常梯度帶北側(cè)區(qū)域是研究區(qū)的分布所在，南北側(cè)區(qū)域上由康古爾塔格-黃山深大斷裂將其分割開開來，物理場呈現(xiàn)不同的特征。中立高值與正磁異常主要表現(xiàn)在斷裂帶北側(cè)的區(qū)域上，重力低值與負(fù)磁異常（平穩(wěn)、低緩特征）主要出現(xiàn)在南側(cè)區(qū)域上。基性與超基性巖和中基性的火山巖在該區(qū)具有較大的雌性變化特征，同時含磁鐵礦以及火山碎屑巖同樣如此，中強磁性是其主要的特點。高磁場區(qū)是該區(qū)的主要磁場表現(xiàn)。該區(qū)的變質(zhì)巖、火成巖以及沉積巖在巖石密度上表現(xiàn)為逐漸變小的特征，中深變質(zhì)巖以及中基性巖漿巖具有較高的密度特點。

3 物探實際工作

3.1 研究區(qū)工作方法

鏡兒泉西側(cè)區(qū)域的第四系覆蓋區(qū)是研究區(qū)的分布所在，該區(qū)具有30%左右的巖體露頭，分布很多花崗閃長巖，同時還發(fā)育很多石英脈，超基性巖體在一些區(qū)域上零星出露。高磁異常在區(qū)內(nèi)1萬地面磁測圖與航測圖上非常明顯，系統(tǒng)研究推斷基性超基性隱伏巖體主要存在于中深部位置上，通過綜合物探手段的應(yīng)用，能夠?qū)⒊詭r體與巖體的邊界進行充分的提取出來，經(jīng)物探正反演手段對巖體空間屬性進行分析。

3.2 工作數(shù)據(jù)一維分析

將重磁測線17條設(shè)置于研究區(qū)，布網(wǎng)為50×10m，對物理數(shù)據(jù)（2227個）進行采集。在區(qū)內(nèi)重力數(shù)據(jù)存在很大變化，表現(xiàn)為各向異性的特點，高值異常區(qū)能夠很好的分辨出，一個在區(qū)域南側(cè)端部具有較大的異常梯度，北側(cè)則呈現(xiàn)較小的異常梯度；另一個異常在區(qū)內(nèi)較大，但范圍不大，梯度陡傾出現(xiàn)在兩側(cè)異常上，重力特征和其他區(qū)域存在很大不同，由南向北磁測數(shù)據(jù)呈現(xiàn)不斷增強的特點，南側(cè)呈現(xiàn)穩(wěn)定與屬性相同的特征。

3.3 工作數(shù)據(jù)二維分析

尋找和銅鎳礦相關(guān)的基性-超基性巖體是此次研究的主要任務(wù)，因此，需要將物探屬性在超基性巖體上的特征進行有效提取。對高雌性異常區(qū)進行劃分，主要分布于北側(cè)的斷層帶區(qū)域上。同時對高重力異常區(qū)進行劃定，將0.15 mGal為重力剩余異常的閥值，對Ⅰ號、Ⅱ號綜合異常進行劃定。

Ⅰ號綜合異常長寬分別為300m、130m，為39000 m2的相對面積，依照形態(tài)特征，在平面投影上異常表現(xiàn)為矩形特點，呈現(xiàn)NE30°巖石走向，并傾斜向南，較為陡立，短冊和負(fù)梯級帶在南側(cè)區(qū)域相互重合。依照重力等值線對異常進行異常分析，發(fā)現(xiàn)有3個小閉合圈形成于地表，其中最強的為W1異常，達到了0.31 mGal的重力異常極值，為1000 nT的磁異常極值；異常W2相對次之，達到0.23 mGal的重力異常極值，與685 nT的磁異常極值；異常W3最弱，呈現(xiàn) 0.18 mGal的重力異常極值與 720 nT磁異常極值。依照這些異常特征顯示同一空間中侵入體形態(tài)分布的不同方向特征，使巖漿侵入和構(gòu)造在斷層中的分布特點得到了充分體現(xiàn)。

Ⅱ號異常表現(xiàn)比較弱的特點，其主要由相近的閉合圈（E1、E2）共同組成，有約170m2的相對面積，表現(xiàn)為規(guī)則的橢圓形特征，展布方向為NE50°，達到0.18 mGal與710 nT的重力異常與磁異常極值，依照這些特點，Ⅰ號異常體W3異常和兩個閉合圈較為接近，呈現(xiàn)NE50°的磁異常展布特征，這些現(xiàn)實空間分布上三個閉合圈屬性基本相同。詳細(xì)研究，可通過三個方面進行分析：①重點加強Ⅰ號綜合異常W1閉合圈的研究，以及其空間特征和物性特征等。②W2閉合圈為連接行的一個環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)加強研究，對隱伏巖體（不同結(jié)構(gòu)）的研究具有重要的促進作用。③W3閉合圈和E1和E2閉合圈（Ⅱ號異常）分布情況與相互關(guān)系。④對區(qū)內(nèi)的重磁特征進行充分研究，對其分布情況充分了解，對幾個重磁特性和其存在的屬性關(guān)系進行研究。

3.4 工作數(shù)據(jù)三維分析

3.4.1 相關(guān)數(shù)據(jù)通過Voxlr 3開展擬合趨勢分析，進行三維網(wǎng)格化處理重磁數(shù)據(jù)Voxler 3處理，以50×50×50標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置分辨率，通過反距離兼各向異性法進行網(wǎng)格計算，如此能夠?qū)⒆钚』冊谟邢蘅刂浦校M行重磁數(shù)據(jù)的分辨。

研究認(rèn)為斷層和高重磁異常具有非常好的套合性，保持和斷層相同的展布特點，顯示高密度高磁巖體分布于斷層之下，依照區(qū)內(nèi)異常特點，認(rèn)為超基性巖體是引發(fā)這些異常的主要因素。

針對Ⅰ號綜合異常開展擬合重磁三維等勢面圖，閾值主要為0.12 mGal的剩余重力異常以及510 nT的DT化極磁異常，在1280—1310 m高程方位對趨勢圖進行擬合，如下圖所示。將草急性巖體綜合異常進行了充分體現(xiàn)，閉合現(xiàn)象未出現(xiàn)在西向重磁異常之上，存在較高的異常特點，顯示向西側(cè)區(qū)域上還存在一定的重磁異常延伸，依照重磁異常趨勢特點，有等梯度帶存在于重力異常的西側(cè)，目前不存在收斂的特點，顯示巖體疊加出現(xiàn)在深部位置，峰值主要出現(xiàn)在磁異常等勢面上，系統(tǒng)研究認(rèn)為高磁異常范圍之內(nèi)即是超基性巖體的分布所在。

圖1 3D 重磁等勢面圖

3.5 對Line110線進行初步反演

對Line110進行重磁反演，定量計算區(qū)內(nèi)的綜合異常特征以及區(qū)內(nèi)標(biāo)本物性特征，在197－208點范圍即是超基性巖體的分布所在，達到2.95g/cm3的密度，處于50m的埋深，有110m厚，達到425m的延伸，呈現(xiàn)向南側(cè)陡傾自立的產(chǎn)狀。

4 結(jié)論

新疆某銅鎳礦分布于鏡兒泉區(qū)域上，鏡兒泉西高磁異常帶發(fā)現(xiàn)于1萬地面磁測圖上，與區(qū)內(nèi)的地質(zhì)信息進行研究，將區(qū)內(nèi)有利的成礦帶圈出。利用2千比例的高密度重磁測量對區(qū)內(nèi)開展研究，將2個高磁異常區(qū)劃分出來，分布于區(qū)內(nèi)西北側(cè)區(qū)域上的異常，呈現(xiàn)較強的重磁異常特征，分布于北西兩個交錯的斷層位置，推測認(rèn)為超基性巖是導(dǎo)致該異常的主要因素；分布于南部位置的花崗閃長巖周圍的異常，主要由閃長巖所導(dǎo)致的異常。系統(tǒng)研究認(rèn)為，高重磁異常分布的西北側(cè)區(qū)域上，對成礦極為有利，分析該隱伏超基性巖體中此異常特點，在埋深上巖體不夠深，具有較大的延伸。之后定量計算L110線，表現(xiàn)為50m的埋深與2.95g/cm的密度和延伸400 m，呈現(xiàn)陡立向南傾斜的特征，進行一維反演，得出結(jié)果，對超基性巖體情況基本掌握。

在第四系覆蓋區(qū)通過綜合物探方法的運用，可以將其巖體分布情況以及五行特征充分的查明，為相關(guān)研究工作提供了有利的支持，綜合物探手段在礦產(chǎn)勘察中發(fā)揮著巨大的作用。尤其現(xiàn)在能源供需矛盾不斷加大的今天，在各類礦產(chǎn)找礦中應(yīng)用綜合物探方法，成為最有效的手段，更成為地質(zhì)找礦工作的透視鏡。