综合物探方法在斑岩铜矿中的应用效果

殷保全

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地球物理探矿队乌鲁木齐830011）

综合物探方法在斑岩铜矿中的应用效果

殷保全

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地球物理探矿队乌鲁木齐830011）

综合应用重力、磁法、电法等物探方法，寻找铜金多金属矿，取得了很好的效果。说明利用多参数进行综合分析，互相补充，互相验证，测量信息丰富，可以有效提取多参量成矿信息，减少了物探勘查的多解性，提高了地质解释的可信度。

综合物探方法斑岩型铜多金属矿勘查激发极化法、重力、磁法找矿应用

随着地质工作程度的不断提高，地表易识别矿越来越少，找矿难度日益增大，目前我国地质工作者面临的主要任务是寻找中深部隐伏矿。故此，充分发挥地球物理方法在地质找矿中的作用越来越重要。金属矿产由于矿床类型、生成环境、伴生矿物元素等不同，使得矿（化）体物性差异变化较大，造成了物探勘查的多解性；另外，由于矿体的埋深大小，规模大小及赋存环境的多样性等影响，使得单一物探勘查方法的解释精度下降，未能有效解决地质问题。在金属矿产勘查中，综合物探方法是一种非常有效的找矿手段。

1 矿区地质特征

矿区位于唐巴勒－卡拉麦里古生代复合沟孤带，包古图岛弧区，希贝库拉斯复背斜东翼。

1.1地层

区内构造十分发育，岩浆活动强烈。出露地层为下石炭统希贝库拉斯上亚组（C1x2）和包古图组下亚组（C1b1）。地层呈近南北走向，倾向东，倾角60°～70°。

1.2侵入岩

矿床内出露的侵入岩主要是华里西中期侵入的中酸性小岩体（区域编号为Ⅴ号）和中基性脉岩。小岩体出露范围均呈负地形，岩体岩性以石英闪长岩、花岗闪长斑岩为主，其次有花岗闪长岩、花岗斑岩、黑云母花岗闪长岩等。

1.3蚀变特征

岩体围岩蚀变强烈，且围岩蚀变作用具有多阶段性和分带性，斑岩体由内到外有钾化带、绢云母-硅化带、青磐岩化带、泥英岩化带、和沸石-碳酸盐化带。各蚀变带之间没有一定的截然界线，而是呈渐变的过渡关系。

1.4矿区构造

地处南北向希贝库拉斯复背斜东翼，断裂十分发育，区内未发现明显的次级褶皱。

2 地球物理特征

该区电性参数表明：岩矿石电阻率变化较大，该区内除铜矿石和铜矿化体电阻率较低外，其余围岩和斑岩体的电阻率差别较小。除凝灰岩和闪长玢岩极化率稍高外，其它岩石极化率低。岩石和矿石的极化率平均值变化范围分别为1.53%～3.04%，3.69%～5.62%，矿石电阻率极低，矿石与围岩有明显的极化率和电阻率差异，因此利用极化率和电阻率参数可以圈定铜金矿（化）体的范围，该区具备开展激电工作的地球物理前提，能够取得较好的找矿效果。

从磁性来看，各类岩性均属弱磁性。其中凝灰岩、石英闪长斑岩和块状铜矿石磁性相对稍高，其它岩石磁性较弱，剩磁较小，以感应磁化为主。因此，磁测能圈出弱磁性的岩体范围，基本圈定有意义的找矿靶区。

从密度来看，老地层密度要高于新生代地层密度；铜矿石密度一般为2.9～3.2 g/cm3，花岗斑岩、石英闪长斑岩和花岗闪长岩密度为2.9～3.2 g/cm3，其它岩石密度小于2.7 g/cm3，各类岩矿石具有比较明显的密度差异，应用重力测量可以反应基底起伏状况、寻找赋矿构造，基本圈定岩体范围和有意义的找矿靶区。

3 工作方法

由于含矿岩体或地层性质，地下含水量及水矿化程度等诸多状况不同，存在较多干扰因素，单一电法找矿存在多解性，因此在本区利用激电法圈定的异常作为基础，对每个激电异常，进行相应磁场、重力条件、导电性条件、地层地质条件的综合分析，进行地质找矿工作才是最有效的方法。

激电中梯：在该区域布置1:1万激电中梯测量，极距采用AB=1 600 m，MN=40 m，点距40 m。

激电测深：根据激电中梯测量工作成果，在IP-1激电异常区布置了一条激电测深剖面，测深装置选用对称四极，ABmax=2 000 m，ABmin=50 m，以了解极化体的产状及深部变化特征。

表1 岩矿石物性参数统计表

重磁测量：随着岩体基性程度增加，岩石密度和磁性随之增加；岩体与大部份金属矿相比，金属矿体密度和磁性明显高于岩体，因此在该区域布置1∶1万重力、磁法测量，点距40 m。

4 物探综合异常解释

激电测量：发现了南北两个较好激电异常带，近东西走向，圈出了8个不连续的激电异常中心。视极化率异常梯度变化较大，异常幅值大；对应视电阻率为低阻向中高阻脉的过渡带。本文着重介绍IP-1激电异常，依此来进行综合物探方法的效果对比验证。

IP-1激电异常位于测区北部，呈东西走向的条带状，南北两侧异常梯度变化较大，且主异常南北侧均有高极化率异常出现。主异常中心视极化率最高值为8.42%。对应视电阻率为200～1 200 W·m，异常向东侧视极化率等值线有稀疏、变缓的现象，推测极化体向东埋深有增大的趋势。视极化率异常出现在视电阻率的低值-中值带区，电性特征是“低（中）阻高极化”。

重力测量：重力异常可以用于排除岩体异常，提取出矿致重力异常。布格重力异常自西北向南东递减，反映了岩体和构造的变化特征。在该区西北角出现重力高，最大值为-90.1×10-5m/s2；东南角出现重力低，最小值为-95.9×10-5m/s2，IP-1号激电异常与布格重力异常的梯级带对应。根据前人工作成果，在重力高异常与北部重力低异常之间的梯级带上分布多处铜金矿、铜金矿化点，说明该处是成矿有利地段。该异常对应岩性为富斜-斜长花岗岩、花岗闪长岩、花岗岩，异常分布区为下石炭统包古图组地层，铜异常呈串珠状分布在异常区内。

磁法测量：测区ΔT异常总体呈中低磁场特征，磁异常值在-500～700nT之间，发现了南北两处磁异常M1和M2，规模均较小，磁场强度也较低，属于小规模弱磁异常，IP-1号激电异常与M2磁异常在空间位置上基本吻合。M1和M2异常均是正负伴生磁异常，负异常中心位于正异常中心南侧，负磁异常梯度变化平缓，小于正磁异常梯度变化，高磁异常周围均有明显低磁环绕。

图1 斑岩铜矿重力磁法电法综合平面图

测区北部磁异常M2为两高磁夹一低磁的封闭构造特征，斑岩铜矿床产于该封闭负磁环境，负磁异常范围基本与矿体范围对应，说明区内矿床与构造有关，矿床基本处于地层接触带上。该区为中酸性成矿条件，岩浆岩以花岗闪长斑岩为主体，因此负磁异常特征可作为寻找斑岩型铜金矿找矿基础。

综合剖面测量：在IP-1激电异常布置了激电测深、重力、磁法综合剖面AA’，以研究矿体在垂向上的综合特征。从物探综合曲线和激电测深极化率、电阻率断面与钻探结果综合断面成果图中看出物探异常与斑岩铜矿体关系特征。

激电测深断面显示，在整个断面下存在一个范围很大的视极化率异常，两端及下部异常基本封闭，异常向下已经收缩。有两个高极化异常体，极化率异常峰值均在6%～7%，南边主异常在360点，产状陡立，深度在100～400多米，对应中等电阻率，在900 Ω·m左右，反应出低品位矿化特征；北边异常在440～640点之间，呈缓倾豆夹状，异常主体埋深300～550 m，对应位置为高阻间的相对低阻洼地异常，视电阻率在500 Ω·m左右，与本区斑岩铜矿富矿段吻合很好。

图2 斑岩铜矿激电测深断面图

重磁电综合剖面图可知，重力布格异常曲线自南向北递增，且在矿体的南北边界，布格重力异常曲线都是陡增，即100点和600点，异常值变化范围为-93.8～-92.3×10-5m/s2，梯度为0.003×10-5m/s2/m，变化较大。

磁异常曲线整体上自南向北陡减，在矿体南北边界均产生了极小值，即100点和620点，分别为51.68 nT和-120.5 nT，磁异常变化范围为171～120.5 nT。而后曲线重新陡增，且北侧的极小值为最小值，反映了矿体向北倾斜，矿体露头对应正磁异常中心。

激电视极化率曲线自南向北递增，在620点处出现最大值8.8%，峰值两端异常较平缓，异常曲线反映了矿体向北倾斜；视电阻率与极化率曲线形态基本相似，在440点和660点出现极大值，其值分别为900 W·m、1 200 W·m，而在两点之间的540点出现极小值，其值为600 W·m，主矿体即出现在两个高阻极值之间的相对低阻低洼带。结合视极化率和视电阻率曲线看，两曲线呈窄“口”字型，属于低阻、中阻高极化的异常特征，高阻低极化的转折点对应着矿（化）体的北边界，整个矿（化）体也与该组合异常特征区域基本吻合。

图3 斑岩铜矿物探综合剖面图

5 物探异常找矿效果分析

三种物探方法均发现了有意义的矿致异常，从重磁电异常的分布规律及特征分析：IP-1号激电异常与M2磁异常范围相对较小，与重力梯级带圈定的小岩珠或岩体在空间位置上所处部位吻合较好，结合地质-地球物理特征，判断它们所反映的地质体应属于同一场源，据此判定综合物探异常为矿致异常。钻探验证揭露了以Cu、Au为主的金属硫化物矿（化）体，岩体、围岩中铜矿化较普遍，岩体中矿化较围岩好。在该区外围相似地质情况下，可以利用这种组合异常特征初步判定发现的异常是否为矿致异常，因此利用多种方法进行地质找矿工作具有较好的勘查效果。

6 结论

在本区矿石与围岩存在有明显物性差异的特定条件下，通过该区进行的物探多方法工作，发现了有意义的矿致综合异常。因此在矿产勘查阶段，为了减少和排除各种影响因素，选择多种方法进行综合勘查，从不同角度研究异常源的性质，建立较为恰当的物理一地质模型，可以取长补短，相互验证，提高地质解释的准确性。由此认为以激电为主，高精度重力测量和磁法为辅，寻找金属硫化物矿床是非常重要有效的勘探方法。

收稿：2014-01-27