綜合物探方法在闊克鋅銅礦區勘查中的應用分析

汪星

（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局地球物理探礦隊 烏魯木齊 830011）

1 地質概況

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

闊克區位于庫爾提斷裂南西側，構造活動較為強烈，次級構造發育，發育有隱伏次級斷層、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測區，整體上北西-南東向延伸，為中泥盆統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，南側巖層中夾強褐鐵礦化二云石英片巖薄層，多見孔雀石化分布于斜長角閃片巖裂隙面，該斷層對區內成礦提供了主要的導礦作用。測區內巖漿巖分布較少，主要為石英脈以熱液上侵的形式分布于中泥盆統阿勒泰組地層中，主要分布于矽卡巖化斜長角閃片巖附近，為矽卡巖石英脈-硫化物階段產物。

2 闊克區地球物理特征

（1）極化率特征：鉛鋅礦石的極化率均值最大，達到6～44%，銅鉛鋅礦石、磁鐵礦石次之，這三種標本的極化率遠遠大于其他巖性標本，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，均值達到2000Ω·m左右。含礦巖性在電阻率圖上形成中低阻區，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、二長花崗巖、黑云石英片巖、花崗閃長巖、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。含礦標本與非含礦標本之間一般有1.2g/cm3左右的密度差，因此礦區在礦體上往往形成相對高重力異常，變質巖、巖漿巖分布區往往形成重力低。

3 物探工作部署思路

為達到勘查目的，我們與可可塔勒鉛鋅礦進行類比，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 萬時間域激發極化法和高精度重力勘測手段相結合的綜合物探方法，控制闊克區3.8平方千米，確定含礦可能范圍。激發極化法相較于常規的電法，多了極化率參數，不僅可以發現致密塊狀金屬礦體，還能尋找侵染狀硫化物礦體，本區內并無黃鐵礦化、石墨化巖層干擾，所以礦化體一般對應有高極化和中低電阻率特征。

先通過圈定極化率異常縮小勘查區，再通過重力異常的變化了解地下地質體的密度分布特征。給定一定密度差異的地質模型，結合物性中1.2g/cm3左右的相對密度差，經過反演，可得出正常地層與含礦界面的形態，最后結合已有電阻率異常、地表大比例地質剖面，基本可以進一步縮小含礦部位，并為礦體深部范圍、走向提供依據。

4 探測結果解釋推斷

測區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，分別對應阿勒泰組第二亞組第一巖性段斜長角閃片巖、阿勒泰組第一亞組斜長角閃巖、綠簾陽起片巖。中高極化分布在測區中部，主要對應阿勒泰組第二亞組第二巖性段矽卡巖化斜長角閃片巖，極化率異常整體形態與測區主要地層及巖體走向一致，面積廣闊。

圖1 闊克鋅銅礦區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，東北電阻率值區內最高，在1000～4200Ω·m，西北部次之，與阿勒泰組第一亞組斜長角閃巖對應。南部及中部低阻與F3斷裂、第四系沉積對應，因此測區相對高阻多反映了地層走向及展布規律，相對低阻則是與構造破碎密切相關，指示賦礦部位。

該區1：1 萬激電異常，我們按從西向東、從北向南的原則將該區內異常劃分為6個次級激電異常，編號JD-1、JD-2、JD-3、JD-4、JD-5、JD-6。按照高級化中低組的分類原則將異常進行分類，篩選出符合特征的JD-1、JD-2、JD-4、JD-6四個異常。這四個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石英片巖、變粒巖、綠簾石巖夾變質細砂質灰巖，且化探異常元素均含有Cu、Pb、Zn，推測認為與地層接觸有關，造成硫化物含量增加，為礦質異常。

從布格重力異常得知（圖2），礦區重力值由西向東逐級降低，測區西部出現呈大規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角閃片巖地層。東北部為大面積平緩的低重力值區，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區重力高區向重力低值區值的過渡區域，重力場較為雜亂，重力場變化的這一實質是反映了阿勒泰組第二亞組第二巖性段地質構造單元復雜，構造發育，為成礦提供了有利的地質條件。

圖2 闊克鋅銅礦區剩余重力異常等值線平面圖

為了進一步弄清測區重力異常分布情況，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G1-G6，并做統計分析，發現剩余重力異常高值均分布在測區中部偏南，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，矽卡巖化斜長角閃片巖呈細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，推測由含礦矽卡巖化斜長角閃片巖引起。

結合激電異常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，發現JD-2 異常中部地表出露有矽卡巖，礦化蝕變較強，礦化主要賦存于矽卡巖化斜長角閃片巖中，礦化帶整體較連續，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9 條槽探，均發現品位較高的鋅銅礦體，控制鋅銅礦體長度約3 千米。JD-2 異常與銅鋅礦化體平面位置高度一致，認為該異常對應的礦體僅為一個分支，而激電反應的地下300-400 米深度高極化仍為富集硫化物，且寬度變大，對應南部JD-3 極化率持續增大且電阻率降低重力高可能是鋅銅含量增多引起，推測南部JD-3異常為賦礦的主巖體。

5 結論

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