综合物化探方法在某铜矿成矿远景区的应用

综合物化探方法在某铜矿成矿远景区的应用
利用激电、化探综合剖面测量对已有磁异常和多金属矿产性质及其含矿性进行评价，确定深部隐伏矿体空间分布特征，通过所获得的物化探异常特征及异常形成的成因结合测区的地质构造情况综合分析，为本区下一步铜矿勘察提供了较为明确的地球物理依据，对测区成矿前景作出了评价，并提出下一步工作的建议。

标签：综合物化探；铜矿；成矿前景；潜力评价
引言
本工作区虽地处多金属成矿带上，前人开展过一些区域地质调查和1：200000化探扫面工作，但总体上的研究程度很低，缺乏中大比例尺的地质和物化探资料。

近些年随着西北部矿业开发的兴起和国内铁矿石的价格高涨，该区因位于单一的铬铁矿化探异常晕圈内，故一度被看好可能具有找铬铁矿的前景，随即开展了小面积的1：10000的高精度面积磁测和地质填图工作，终因受铁矿石价格大幅度的跌落而使本区的地质、物化探工作处于停滞状态。

此次通过高精度磁测的磁异常解剖和开展的激电与化探剖面测量工作，并结合本区地质、物化探资料的综合分析，笔者认为，该区虽并不具备找铬铁矿的前景，但却是找铜矿有利的远景地区。

1 工作区地质概况
工作区内地层以下泥盆统马拉苏组（D1ml）和孟布拉克组（D1mb）为主，前者岩性主要为晶屑岩屑凝灰岩夹杏仁状安山玢岩；后者则为沉凝灰岩、火山灰凝灰岩、凝灰质砾岩及含角砾沉凝灰岩等（图1）。

区域上岩浆岩分布极广，以中性、酸性岩体出露最为广泛。

区内岩浆岩仅见辉绿-辉长岩，以岩脉形式出露，呈近东西向展布并向东延伸出工作区外达上十公里之远，宽度在100～300米之间。

区域上紧闭褶皱和断裂均较发育，以北东-北东东向、北西-北西西向，均为以压扭性断裂为主，多具向南逆冲推覆的特点。

工作区中构造亦继承了区域上构造格架的特征，岩脉的展布特征与构造展布相一致，或是受其控制。

工作区及其周边自海西期后有多期次的大规模岩浆及构造活动，不但为本区多金属矿的形成提供了充足的热源和矿源，同时也为多金属成矿提供了有利的容矿场所。

工作区中第四系浮土覆盖层发育，已发现的多金属矿化线索少。

已有的资料表明，该工作区及周边地区目前尚无地表露头的多金属矿化（点）线索，但区域化探资料显示出该测区中As、Pb、Zn、Cu、Ni、Mo、Co、Ge等多种微量元素的次生分散流化探异常晕圈的叠置，表明本区具备多金属矿成矿的前景。

2 工作区地球物理、地球化学特征
2.1 地球物理特征
区域上航磁正负磁场区总体上呈现出近东西向展布且具有“两高夹一低”的特点，正负磁场过渡附近则分别以北东东向和北西西向深大断裂为界，构成了不同时代地层及岩体的断裂构造所形成的不整合接触关系。

在北部正磁场区中，一条近东西向航磁异常带由西向东不但贯穿本测区且向东延绵长达十余公里，异常强度一般达90nT，呈现出长轴、串珠状展布之特点。

沿该航磁异常带中展布有三条辉绿-辉长岩脉，本测区位于第二条辉绿-辉长岩脉的西段（约总长的1/5），地面高精度磁测仅对的西段进行了控制。

航磁异常特征不但反映出北西西向深大断裂的存在，而且说明沿构造岩浆活动强烈，其中平行北西西向深大断裂的次级断裂以及辉绿-辉长岩岩脉是寻找与岩浆期后热液有关的内生矿床的有利地区。

工作區岩（矿）石电性特征见表1，表1中不同岩（矿）石电性差异明显，具备开展电法测量的地球物理前提；此外，由前人资料可知，测区中不同岩（矿）石磁性参数表明：砂（砾）岩、花岗岩为无-弱磁性，凝灰岩和辉绿-辉长岩为中等磁性，由此可见，具备开展磁法测量的地球物理前提。

表1 测区岩石物性测量统计表*
*野外露头小四极实测数据
2.2 地球化学特征
区域上发现有大量的诸如As、Co、Ni、Pb、Zn、Ni、Mo、Ge等多金属元素次生分散流的化探异常晕圈并且相互叠置，表明本测区是具有多金属矿找矿有利的远景地段。

对测区化探剖面数据求取平均值并作为该区的背景值（表2），并取3倍背景值作为异常下限。

由表2可知，辉绿岩中Fe、Cu、Zn、Ni等元素在成岩期就有初步增高或是初步富集的迹象。

表2 新疆某测区岩石地球化学背景值表（×10-6）
3 工作区物化探异常特征及其成果分析
3.1 磁异常、激电异常特征
本测区地面高精度磁测经化极处理后，在平面图上以1000nT为限，磁异常长约650米，宽约120～200米，异常的连续性比较好，呈长轴状近东西向展布，说明富含硫化物的磁性块体走向上延伸较稳定，而且测区东面磁异常并未封闭并呈强磁异常（2203.4nT）特点，反映出深部的磁性块体所产生的磁异常向东具有延伸的趋势，磁异常基本上圈定了测区中辉绿-辉长岩的范围[1]。

磁异常极大值有三处，由东往西分别为2203.4nT，3125.3nT，2045.1nT，异常呈现强磁异常的的特点。

异常呈现南陡北缓的特点，南部梯度变化为29.43nT/m，北部则为10.25nT/m反映磁性块体埋深较大，产状向北倾斜[2]，与地表观测的辉绿-辉长岩岩脉产状相似。

将化极的磁测数据向上延拓200米后，异常仍很明显（图2），
极大值为240nT，且在此测区东部仍未封闭，说明磁性块体除在走向上有一定的延伸外，向下延深也较深。

由此可知，此处具有较好的成矿远景。

选择该测区第二个磁异常的中心地段并垂直磁异常的走向沿南北向布置了一条激电剖面，长度为300米。

AB为1000米，MN=40米，点距20米。

由图3可见，辉绿-辉长岩地段总体为高极化特征，50～200米处视极化率，异常幅值大，范围宽达140米，异常值从2.52%-3.2%，最高可达3.48%，异常具有变化平稳且连续性好的特点，推断该异常可能是由浸染状状硫化物所致；异常南高北低且宽缓说明岩脉与矿化均向北倾伏[3]。

视电阻率在高极化地段的70～130米处呈现出高阻异常，与Cu、Fe元素异常极大值部位相对应，有可能反映了深部铜矿化的富集中心及其分布范围。

3.2 地球化学异常特征
在已有激电剖面上布置化探剖面（图3），长度400米。

由图可知；Ni、Pb、Cr在剖面上呈小幅波动，Ni含量范围为6.58～34.78×10-6、Pb含量范围为0.11～15.77×10-6、Cr含量范围为3.26～54.37×10-6，均无明显异常显示；辉绿-辉长岩中化探样品Fe平均含量高达9.1%，异常范围与辉绿-辉长岩出露地段相吻合，应是含Fe较高的辉绿-辉长岩所致。

Cr含量不高，且Fe含量未达到贫铁矿的边界品位，可确定本地段的Fe异常并非由工业铁矿引起，故本区不具备找铁矿或铬铁矿的远景。

Zn含量范围大在48.97～112.71×10-6之间，仅在220米处有一单点异常，其极大值为226.91×10-6，该异常所处位置同时伴有Cu、Fe元素异常极大值的存在，其含量分别为188.34×10-6、9.79%，上述三个元素异常在同一位置出现，可能是热液沿构造活动形成元素富集。

辉绿-辉长岩中Fe含量范围为8.71～11.22%，最高可达11.63%，含量明显高于泥盆系凝灰质砂岩地段（2.69～4.03%），异常位置为剖面上0-160米处。

Cu异常位置在剖面上30～170米处，其含量变化范围为235.73～438.96×10-6，极大值约为背景值的4倍。

Cu异常形态规则，宽度可达约140米，南侧强度大但表现为相对规整、变化较平稳且宽缓的特征；而近北侧端则呈锯齿状、梯度变化大且急剧下降至背景的特点[4]。

220米处Fe、Cu 及230米处Zn元素均出现有单点异常，异常极值分别为9.79%、188.34×10-6和226.91×10-6，其位置为辉绿-辉长岩北侧与泥盆系地层的接触界线附近。

3.3 成果分析
由图3可知，Cu最高含量438.96×10-6，Cu异常与Fe异常范围吻合程度高，说明在辉绿岩侵入过程中及后期深部的热液活动加速了Fe、Cu元素的富集[4]，且在相同地段出现了大规模的激电异常，推断辉绿-辉长岩中铜矿化的存在形式可能与在热液成矿过程中形成的原生磁鐵矿、磁黄铁矿、赤铁矿、黄铜矿等有关。

该地段辉绿岩有强烈的热液成矿活动，且铜矿化（体）的具有埋深较浅、厚度较大的特点。

综上所述，该测区具有较好的找铜矿前景。

4 结束语
本次施工采用的时间域激电测量，发现了测区视极化率异常极为明显，异常
幅值较大，范围宽，异常特征显示出激电异常体具有向北侧伏之特点，与磁异常特征推断解释一致。

且本测区地层中无碳质成分，不会造成虚假的高激化异常，所采用的激电测量方法取得了良好效果。

土壤化探剖面测量，Cu异常位于辉绿-辉长岩之上，异常清晰连续，宽达140米，化学分析显示Fe、Cu元素异常明显且相关性好，推测隐伏硫化物矿化体的顶部埋深较浅，综合分析表明该区具有非常好的铜矿找矿前景。

该工作区的辉绿-辉长岩岩脉贯穿整个测区，并向东延伸长达10Km以上，根据已知高精度磁测结果，表明测区外的东部仍需要了解其深部成矿前景，建议开展高精度磁测扫面；通过高精度磁测所获得的异常情况，开展激电剖面、化探剖面测量工作，以了解深部的成矿信息，查明可能存在的铜矿化（体）规模及成矿潜力。

参考文献
[1]何俊美.综合物探方法在金属矿评价中成功应用实例[J].西部探矿工程，2006.
[2]傅良魁.电法勘探教程[M].北京：地质出版社，1983.
[3]杨瑞西，许国丽，司法祯，等.用磁异常特征圈定张家山成矿靶区[J].物探与化探，2008，32（4）：258-262.
[4]王福同，庄道泽，胡建卫，等.物探在新疆土屋地区铜矿找矿中的应用[J].中国地质，2001，28（3）：40-46.。