綜合物探方法在闊克鋅銅礦區(qū)勘查中的應(yīng)用分析

汪星

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

1 地質(zhì)概況

區(qū)域上地層位于阿爾泰山南緣麥茲火山沉積盆地內(nèi),庫(kù)爾提斷裂南西側(cè)，闊卓爾巴背斜西北轉(zhuǎn)折端及北翼，區(qū)內(nèi)地層主要為中泥盆統(tǒng)阿勒泰組(D2a)、下泥盆統(tǒng)康布鐵堡組(D1k)，兩者呈不整合接觸。代表巖性為斜長(zhǎng)角閃片巖、二云石英片巖、黑云石英片巖。

闊克區(qū)位于庫(kù)爾提斷裂南西側(cè)，構(gòu)造活動(dòng)較為強(qiáng)烈，次級(jí)構(gòu)造發(fā)育，發(fā)育有隱伏次級(jí)斷層、背斜，巖層多見有小裂隙及層間揉皺。其中F3斷層由西至東貫穿整個(gè)測(cè)區(qū)，整體上北西-南東向延伸，為中泥盆統(tǒng)阿勒泰組第二亞組第二巖性段與第一巖性段地層的分界，中部基巖出露良好，南側(cè)巖層中夾強(qiáng)褐鐵礦化二云石英片巖薄層，多見孔雀石化分布于斜長(zhǎng)角閃片巖裂隙面，該斷層對(duì)區(qū)內(nèi)成礦提供了主要的導(dǎo)礦作用。測(cè)區(qū)內(nèi)巖漿巖分布較少，主要為石英脈以熱液上侵的形式分布于中泥盆統(tǒng)阿勒泰組地層中，主要分布于矽卡巖化斜長(zhǎng)角閃片巖附近，為矽卡巖石英脈-硫化物階段產(chǎn)物。

2 闊克區(qū)地球物理特征

（1）極化率特征：鉛鋅礦石的極化率均值最大，達(dá)到6～44%，銅鉛鋅礦石、磁鐵礦石次之，這三種標(biāo)本的極化率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他巖性標(biāo)本，能引起較高的激電異常。不含礦巖體、地層以及輕微礦化巖石其極化率呈弱極化或無(wú)極化，均值為0.9%。

（2）電阻率特征：電阻率由低到高依次為銅鉛鋅礦石，矽卡巖化黑云母石英片巖最高。銅鉛鋅礦石電阻率均值為14Ω·m，鉛鋅礦石次之，電阻率均值為32Ω.m，磁鐵礦石電阻率均值為489Ω·m。其余18類非含礦巖石電阻率都在1000Ω.m 以上，均值達(dá)到2000Ω·m左右。含礦巖性在電阻率圖上形成中低阻區(qū)，與其他巖性之間電阻率相差較大。

（3）密度特征：磁鐵礦石密度最大，平均4.03 g/cm3,鉛鋅礦石、銅鉛鋅礦石密度次之，平均3.7 g/cm3左右，變粒巖、二長(zhǎng)花崗巖、黑云石英片巖、花崗閃長(zhǎng)巖、黑云石英片巖等非礦地層、巖體密度較低，平均2.6 g/cm3左右。含礦標(biāo)本與非含礦標(biāo)本之間一般有1.2g/cm3左右的密度差，因此礦區(qū)在礦體上往往形成相對(duì)高重力異常，變質(zhì)巖、巖漿巖分布區(qū)往往形成重力低。

3 物探工作部署思路

為達(dá)到勘查目的，我們與可可塔勒鉛鋅礦進(jìn)行類比，該礦床具有低電阻、高極化、高密度的物理特征。故本次工作選用1:1 萬(wàn)時(shí)間域激發(fā)極化法和高精度重力勘測(cè)手段相結(jié)合的綜合物探方法，控制闊克區(qū)3.8平方千米，確定含礦可能范圍。激發(fā)極化法相較于常規(guī)的電法，多了極化率參數(shù)，不僅可以發(fā)現(xiàn)致密塊狀金屬礦體，還能尋找侵染狀硫化物礦體，本區(qū)內(nèi)并無(wú)黃鐵礦化、石墨化巖層干擾，所以礦化體一般對(duì)應(yīng)有高極化和中低電阻率特征。

先通過圈定極化率異?？s小勘查區(qū)，再通過重力異常的變化了解地下地質(zhì)體的密度分布特征。給定一定密度差異的地質(zhì)模型，結(jié)合物性中1.2g/cm3左右的相對(duì)密度差，經(jīng)過反演，可得出正常地層與含礦界面的形態(tài)，最后結(jié)合已有電阻率異常、地表大比例地質(zhì)剖面，基本可以進(jìn)一步縮小含礦部位，并為礦體深部范圍、走向提供依據(jù)。

4 探測(cè)結(jié)果解釋推斷

測(cè)區(qū)激電視極化率值普遍較高，如圖1 所示，極化率值變化在1.2～9.4%之間，低極化主要分布在東南部及北西部，分別對(duì)應(yīng)阿勒泰組第二亞組第一巖性段斜長(zhǎng)角閃片巖、阿勒泰組第一亞組斜長(zhǎng)角閃巖、綠簾陽(yáng)起片巖。中高極化分布在測(cè)區(qū)中部，主要對(duì)應(yīng)阿勒泰組第二亞組第二巖性段矽卡巖化斜長(zhǎng)角閃片巖，極化率異常整體形態(tài)與測(cè)區(qū)主要地層及巖體走向一致，面積廣闊。

圖1 闊克鋅銅礦區(qū)激電異常等值線平面圖

視電阻率呈中阻特征（圖1），電阻率值在400～4200Ω·m，東北電阻率值區(qū)內(nèi)最高，在1000～4200Ω·m，西北部次之，與阿勒泰組第一亞組斜長(zhǎng)角閃巖對(duì)應(yīng)。南部及中部低阻與F3斷裂、第四系沉積對(duì)應(yīng)，因此測(cè)區(qū)相對(duì)高阻多反映了地層走向及展布規(guī)律，相對(duì)低阻則是與構(gòu)造破碎密切相關(guān)，指示賦礦部位。

該區(qū)1：1 萬(wàn)激電異常，我們按從西向東、從北向南的原則將該區(qū)內(nèi)異常劃分為6個(gè)次級(jí)激電異常，編號(hào)JD-1、JD-2、JD-3、JD-4、JD-5、JD-6。按照高級(jí)化中低組的分類原則將異常進(jìn)行分類，篩選出符合特征的JD-1、JD-2、JD-4、JD-6四個(gè)異常。這四個(gè)異常地表出露地層主要為阿勒泰組第二亞組第二巖性段：淺灰色白色黑云斜長(zhǎng)石英片巖、變粒巖、綠簾石巖夾變質(zhì)細(xì)砂質(zhì)灰?guī)r，且化探異常元素均含有Cu、Pb、Zn，推測(cè)認(rèn)為與地層接觸有關(guān)，造成硫化物含量增加，為礦質(zhì)異常。

從布格重力異常得知（圖2），礦區(qū)重力值由西向東逐級(jí)降低，測(cè)區(qū)西部出現(xiàn)呈大規(guī)模向北西未封閉的扇形重力高，主要反映了第一巖性段斜長(zhǎng)角閃片巖地層。東北部為大面積平緩的低重力值區(qū)，與阿勒泰組第二亞組第三巖性段地表剝離破碎層較厚，致使呈低重力異常特征。在西部重力高與東部重力低之間為測(cè)區(qū)重力高區(qū)向重力低值區(qū)值的過渡區(qū)域，重力場(chǎng)較為雜亂，重力場(chǎng)變化的這一實(shí)質(zhì)是反映了阿勒泰組第二亞組第二巖性段地質(zhì)構(gòu)造單元復(fù)雜，構(gòu)造發(fā)育，為成礦提供了有利的地質(zhì)條件。

圖2 闊克鋅銅礦區(qū)剩余重力異常等值線平面圖

為了進(jìn)一步弄清測(cè)區(qū)重力異常分布情況，劃分礦體異常，本次重力工作利用窗口法求取了剩余重力異常，并圈定局部異常6處，編號(hào)G1-G6，并做統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)剩余重力異常高值均分布在測(cè)區(qū)中部偏南，與地層走向一致。異常帶南部出露地層為阿勒泰組第二亞組第一巖性段斜長(zhǎng)角閃片巖。北頭出露阿勒泰組第二亞組第二巖性段黑云母石英片巖，矽卡巖化斜長(zhǎng)角閃片巖呈細(xì)脈狀穿插在黑云母石英片巖中地層中。其中，G3和G5異常等值線扭曲變化明顯，異常極大值0.6×10-5m/s2，與北部背景常值-0.8×10-5m/s2形成了1.4g/cm3的密度差，推測(cè)由含礦矽卡巖化斜長(zhǎng)角閃片巖引起。

結(jié)合激電異常JD-1、JD-2、JD-4、JD-6大體位置以及G3 和G5 異常綜合特征，首先在垂直G3、G5 異常位置布置6 條北東向槽探揭露，發(fā)現(xiàn)JD-2 異常中部地表出露有矽卡巖，礦化蝕變較強(qiáng)，礦化主要賦存于矽卡巖化斜長(zhǎng)角閃片巖中，礦化帶整體較連續(xù)，東西延伸520 米，朝南傾，未封閉且品位較高。后在JD-1、JD-6 異常處布設(shè)9 條槽探，均發(fā)現(xiàn)品位較高的鋅銅礦體，控制鋅銅礦體長(zhǎng)度約3 千米。JD-2 異常與銅鋅礦化體平面位置高度一致，認(rèn)為該異常對(duì)應(yīng)的礦體僅為一個(gè)分支，而激電反應(yīng)的地下300-400 米深度高極化仍為富集硫化物，且寬度變大，對(duì)應(yīng)南部JD-3 極化率持續(xù)增大且電阻率降低重力高可能是鋅銅含量增多引起，推測(cè)南部JD-3異常為賦礦的主巖體。

5 結(jié)論

通過綜合物探工作成果，我們查明了闊克區(qū)地質(zhì)體的地球物理特征，圈定了下一步工作的重點(diǎn)靶區(qū)，分析出該區(qū)礦體處于剩余重力異常扇形扭曲陡轉(zhuǎn)部位，具有剩余重力異常高、高極化、相對(duì)低阻的物理特征，為闊克鋅銅礦區(qū)圍繞這一特征去尋找矽卡巖型銅鋅礦提出重要依據(jù)。