重、磁、電綜合勘探方法在尋找銅鎳礦中的應用

王成

（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局七〇四隊 哈密 839000）

0 前言

區別于單一手段的局限性，多種物探方法的綜合應用能夠極大的提高對同一異常認識的準確性。通過獲取異常的組合特征，將顯著降低異常的多解性。重、磁掃面利用天然場進行勘探，不受覆蓋層影響，結合位場處理方法，在劃分巖體邊界、推斷構造斷裂有著成熟的應用，在一些構造控礦的區域，有著準確而直接的找礦指示作用。電磁法測深（如MT、CSAMT、TEM、EH4等）為深部找礦提供了可行性和依據。激電測深能提供電阻率與極化率兩項參數，不僅可以豐富電磁法測深淺部信息的疏漏，而且可以起到對比映證的作用。

1 地質概況

工作區內主要構造為華力西中期斷裂（工區中部）及一條斷層（南側）：斷裂從重點工作區中部穿過，是大南湖組、紅柳峽組與四頂黑山的分界線；亦是分隔區內準噶爾古大洋板塊與塔里木古大陸板塊的標志線；是影響最大、規模最大、活動時間最長的一條重要斷裂，走向北東東，斷層面陡傾于南。

工作區巖漿巖活動強烈，以志留紀侵入的花崗巖、輝長巖為主；呈長條狀、帶狀分布于測區的南部。與地層薊縣系鏡爾泉組呈侵入接觸關系。巖體的展布受區域性深大斷裂的控制呈近東西走向延伸。Ⅱ號巖體呈殘塊狀小面積出露于工區東部，近北東東走向，長約400米，寬約240米，面積約0.1平方千米，四周與志留紀黑云母斜長花崗巖體呈侵入接觸關系，局部產狀南傾，傾角60°左右。

1∶5萬區域航磁成果顯示，該區域磁異常強度相對較高，展布方向多為近東西向和北東東向，與地層和巖體展布方向一致。特別是對康古爾深大斷裂的反應較明顯，并與其位置完全重合，對次級構造的反映也較明顯。在康古爾斷裂帶內及兩側存在多處低緩航磁異常，異常強度一般為 100～300nT，局部可達400～600nT。呈線性展布、規律性強，總體走向北東東向，長約40公里，寬約3公里?？倒艩柤羟袔б员贝女惓姸容^高，異常分布較多，南側則相對較低。本區磁異常以橢圓形和條帶狀為主，與地表基性-超基性巖體對應吻合較好。

據重力場分區，調查區處于東天山異常區。位于沁城南部近東西向的局部重力高異常上，布格重力場值為-150×10-5m/s2。區域地球物理場反映，調查區處于受巖石圈斷裂控制的兩個構造單元結合部位，槽化褶皺和斷塊褶皺使區內地殼強烈變化，重力場顯示調查區地段為古老基底斷塊隆起或偏中基性侵入巖發育。

3 巖石物性特征

2 區域地球物理特征

3.1 電性特征

根據地表及探槽標本電性參數統計表可知，地表巖石普遍受風化剝蝕作用影響，孔隙度較大，導致整體電阻率值偏低，但礦區內主要巖性間電性差異明顯。輝長巖、輝石巖、橄欖輝石巖、孔雀石角閃輝石巖等基性巖呈現相對低阻-高極化特征，電阻率值常見值約300Ω·m，極化率常見值大于2.5%；花崗巖、花崗閃長巖、凝灰巖等酸性巖呈現相對高阻-低極化特征，電阻率常見值大于 500Ω·m，極化率常見值小于1.5%。

表1 地表及探槽標本電性參數統計表

鉆孔電性參數統計結果顯示，受深部壓實作用，巖石孔隙度減小，鉆孔內巖性整體電阻率值較地表偏高。角閃橄欖巖為相對高阻-高極化，電阻率常見值為 7488Ω·m，極化率常見值為 2.32%。角閃橄欖輝石巖電阻率次之，電性組合異常特征為中阻-中極化，電阻率常見值為4960Ω·m，極化率常見值為1.51%。其他巖性電阻率值和極化率值差異不大，整體呈現隨基性的增強，電阻率減小，極化率增大的規律。

表2 鉆孔電性參數統計表

圖1為鉆孔電性參數與深度對應關系圖。地表巖性為相對低阻，深度約100～200米電異常組合為高阻-高極化，對應巖性為角閃橄欖巖，該處硫化物較富集。與CSAMT測深反演斷面圖較吻合。驗證了CSAMT反演的可靠性。深度約 200～380米，該段基性-超基性巖體，電性異常特征為相對低阻-中極化。380～530米該段巖性為石英閃長巖，電性異常組合特征為相對中阻-低極化。

3.2 密度特征

密度參數統計結果顯示，隨著基性程度的增加，巖漿巖的密度呈上升趨勢。主要含礦巖石普遍具有較大的比重，其中橄欖輝石巖、含薄膜孔雀石角閃輝石巖的常見密度在2.95g/cm3以上，與凝灰巖、花崗閃長巖（2.73g/cm3）等地層巖性具有0.2g/cm3以上的密度差異，剩余重力異常能夠清晰的劃分含礦目標巖體的分布范圍。

3.3 磁性特征

磁參數統計結果表明，區內主要含磁性巖石為橄欖輝石巖，其具有最高的磁化率（806×10-5SI）和剩余磁化強度（226×10-3A/m）。不含角礫凝灰巖、花崗閃長巖呈弱磁響應，其他巖性基本呈無磁性。

圖1 鉆孔電性參數與深度對應關系圖

表3 密度、磁參數統計表

綜上所述，含礦巖石與地層物性差異明顯，是有效開展相關物探工作的前提和保障。物性參數統計結果表明，基性-超基性巖體（含礦）具有低阻-高極化-高磁-高重的物性組合特征。

4 主要成果簡述

4.1 平面特征

依據重力、磁法、激電平面異常組合特征，對Ⅱ號雜巖體進行地物綜合剖析。該雜巖體地表出露巖性為輝長閃長巖、輝長巖、輝石巖、輝石橄欖巖的混合巖體。物探組合異常特征表現為高磁-高重-低阻-高極化。結合地物綜合剖析圖（圖 2）可知，目標巖體的重磁電平面異常形態吻合較好。

圖2 Ⅱ號雜巖體地物綜合剖析圖

Ⅱ號雜巖體對應的磁異常為北東東向的橢圓狀高磁異常體，長軸長約400米，短軸長約250米。磁異常圈定值為400nT，磁異常極大值為2994nT。磁異常兩側等值線北密南疏，梯度值變化較大，推測該雜巖體為向南陡傾。

Ⅱ號雜巖體對應的重力異常為近東西向的豆莢狀高重異常，長約600米，寬約120～180米。剩余重力異常圈定值為 60μ Gal，極大值為 233μ Gal。異常兩側的等值線南疏北密異常形態為近東西向的帶狀重力高異常，異常南北兩側等值線梯度值變化較大。

電阻率平面異常形態與Ⅱ號雜巖體基本吻合，為近東西向的條帶狀低阻異常，長約400米，寬約150米。電阻率值小于 1400Ω·m，極小值為 554 Ω·m。巖體對應的極化率值大于2.5%，極大值為4.39%，推測該極化率異常與硫化物富集有關。

從剖析圖上可知，磁異常極大值與極化率異常極大值位置相吻合，且位于電阻率與剩余重力異常的梯度帶上，即該高磁高極化率異常位于構造帶上，推測該部位為構造成礦的有利部位。

4.2 斷面特征

為查明基性-超基性巖體的深部展布特征，推測成礦有利部位，自西向東共布設4條CSAMT測深剖面，平面位置見圖3。后期為了更準確的查證淺部電性特征，為鉆孔布設提供依據，分別在PⅡ-0、PⅡ-8完成兩條激電測深剖面。PⅡ-0線激電測深剖面長 200米，地表出露輝長巖，中部有輝長橄欖巖露頭。對應激電測深斷面圖（圖 4）顯示，淺地表整體呈低阻，深部向南陡傾，異常圈定值小于 1400Ω·m，中部伴有高極化率響應，異常圈定值大于 3.2%，最大值為 5.32%，推測為硫化物富集所致。PⅡ-8線激電測深剖面長 140米，從北向南地表依次出露花崗巖、輝長巖、輝石巖、閃長巖，從電阻率斷面圖可劃分一條高低阻分界線，推測應為花崗巖與輝長巖的接觸帶。該斷面整體極化率較低，普遍小于2.5%。

圖3 Ⅱ號雜巖體激電測深及CSAMT測深布置圖

圖4 PⅡ-0線（左）、PⅡ-8線（右）激電測深斷面圖

圖5 CSAMT測深聯合剖面圖

圖5 為CSAMT聯合剖面示意圖。以1500Ω·m圈定一條連續性較好的低阻異常帶，該異常帶東西向延伸長大于 600米，寬 100～300米，埋深大于500米。各測線深部的低阻異常除PⅡ-11線外，均呈直立陡傾狀向深部延伸膨大。結合激電測深斷面分析，CSAMT深部低阻異常應為PⅡ-0線中部淺地表低阻高極化異常向深部延伸所致，結合地表出露的輝長橄欖巖，推測該東西向低阻異常帶為同源異常所引起，其中PⅡ-0線深部低阻異常是賦礦的有利部位。經鉆探驗證，PⅡ-0線上的ZKⅡ-101孔見礦。

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