综合物探方法在新疆某铜镍矿上的应用

凡 波

（新疆地矿局第十一地质大队，新疆 昌吉 831100）

铜镍矿床与超基性基性岩存在非常密切的联系，其经济综合利用价值极高。此次研究，将新疆某铜镍矿作为对象，在分析其地质特征基础上，运用综合物探方法开展研究，有效地分辨岩体物性，提取与超基性岩有关的高重磁异常，圈定了基性-超基性岩体范围，为该区铜镍矿的寻找提供了重要的参考作用[1-3]。

1 地质概况

研究区处于康古尔-黄山深大断裂带铜镍多金属成矿带上，泥盆系（上古生界）以及石炭系和侏罗系（中生界）与新近系第四系地层是区内的主要地层出露。区内的构造主要为康古尔塔格-黄山深大断裂，展布方向主要为近东西向，对区内铜镍矿带镁铁-超镁铁岩空间分布起到了明显的控制作用，带内的含矿与不含矿岩体展布方向和康古尔-黄山断裂保持相同的方向，次级韧性剪切带主要发育于断裂的两侧区域内，发挥着导岩与导矿的作用，容岩与容矿的直接构造为更低序次的褶皱和断层构造。

2 研究区地球物理特征

康古尔塔格重、磁异常梯度带北侧区域是研究区的分布所在，南北侧区域上由康古尔塔格-黄山深大断裂将其分割开开来，物理场呈现不同的特征。中立高值与正磁异常主要表现在断裂带北侧的区域上，重力低值与负磁异常（平稳、低缓特征）主要出现在南侧区域上。基性与超基性岩和中基性的火山岩在该区具有较大的雌性变化特征，同时含磁铁矿以及火山碎屑岩同样如此，中强磁性是其主要的特点。高磁场区是该区的主要磁场表现。该区的变质岩、火成岩以及沉积岩在岩石密度上表现为逐渐变小的特征，中深变质岩以及中基性岩浆岩具有较高的密度特点。

3 物探实际工作

3.1 研究区工作方法

镜儿泉西侧区域的第四系覆盖区是研究区的分布所在，该区具有30%左右的岩体露头，分布很多花岗闪长岩，同时还发育很多石英脉，超基性岩体在一些区域上零星出露。高磁异常在区内1万地面磁测图与航测图上非常明显，系统研究推断基性超基性隐伏岩体主要存在于中深部位置上，通过综合物探手段的应用，能够将超基性岩体与岩体的边界进行充分的提取出来，经物探正反演手段对岩体空间属性进行分析。

3.2 工作数据一维分析

将重磁测线17条设置于研究区，布网为50×10m，对物理数据（2227个）进行采集。在区内重力数据存在很大变化，表现为各向异性的特点，高值异常区能够很好的分辨出，一个在区域南侧端部具有较大的异常梯度，北侧则呈现较小的异常梯度；另一个异常在区内较大，但范围不大，梯度陡倾出现在两侧异常上，重力特征和其他区域存在很大不同，由南向北磁测数据呈现不断增强的特点，南侧呈现稳定与属性相同的特征。

3.3 工作数据二维分析

寻找和铜镍矿相关的基性-超基性岩体是此次研究的主要任务，因此，需要将物探属性在超基性岩体上的特征进行有效提取。对高雌性异常区进行划分，主要分布于北侧的断层带区域上。同时对高重力异常区进行划定，将0.15 mGal为重力剩余异常的阀值，对Ⅰ号、Ⅱ号综合异常进行划定。

Ⅰ号综合异常长宽分别为300m、130m，为39000 m2的相对面积，依照形态特征，在平面投影上异常表现为矩形特点，呈现NE30°岩石走向，并倾斜向南，较为陡立，短册和负梯级带在南侧区域相互重合。依照重力等值线对异常进行异常分析，发现有3个小闭合圈形成于地表，其中最强的为W1异常，达到了0.31 mGal的重力异常极值，为1000 nT的磁异常极值；异常W2相对次之，达到0.23 mGal的重力异常极值，与685 nT的磁异常极值；异常W3最弱，呈现 0.18 mGal的重力异常极值与 720 nT磁异常极值。依照这些异常特征显示同一空间中侵入体形态分布的不同方向特征，使岩浆侵入和构造在断层中的分布特点得到了充分体现。

Ⅱ号异常表现比较弱的特点，其主要由相近的闭合圈（E1、E2）共同组成，有约170m2的相对面积，表现为规则的椭圆形特征，展布方向为NE50°，达到0.18 mGal与710 nT的重力异常与磁异常极值，依照这些特点，Ⅰ号异常体W3异常和两个闭合圈较为接近，呈现NE50°的磁异常展布特征，这些现实空间分布上三个闭合圈属性基本相同。详细研究，可通过三个方面进行分析：①重点加强Ⅰ号综合异常W1闭合圈的研究，以及其空间特征和物性特征等。②W2闭合圈为连接行的一个环节，应当加强研究，对隐伏岩体（不同结构）的研究具有重要的促进作用。③W3闭合圈和E1和E2闭合圈（Ⅱ号异常）分布情况与相互关系。④对区内的重磁特征进行充分研究，对其分布情况充分了解，对几个重磁特性和其存在的属性关系进行研究。

3.4 工作数据三维分析

3.4.1 相关数据通过Voxlr 3开展拟合趋势分析，进行三维网格化处理重磁数据Voxler 3处理，以50×50×50标准设置分辨率，通过反距离兼各向异性法进行网格计算，如此能够将最小畸变在有限控制之中，进行重磁数据的分辨。

研究认为断层和高重磁异常具有非常好的套合性，保持和断层相同的展布特点，显示高密度高磁岩体分布于断层之下，依照区内异常特点，认为超基性岩体是引发这些异常的主要因素。

针对Ⅰ号综合异常开展拟合重磁三维等势面图，阈值主要为0.12 mGal的剩余重力异常以及510 nT的DT化极磁异常，在1280—1310 m高程方位对趋势图进行拟合，如下图所示。将草急性岩体综合异常进行了充分体现，闭合现象未出现在西向重磁异常之上，存在较高的异常特点，显示向西侧区域上还存在一定的重磁异常延伸，依照重磁异常趋势特点，有等梯度带存在于重力异常的西侧，目前不存在收敛的特点，显示岩体叠加出现在深部位置，峰值主要出现在磁异常等势面上，系统研究认为高磁异常范围之内即是超基性岩体的分布所在。

图1 3D 重磁等势面图

3.5 对Line110线进行初步反演

对Line110进行重磁反演，定量计算区内的综合异常特征以及区内标本物性特征，在197－208点范围即是超基性岩体的分布所在，达到2.95g/cm3的密度，处于50m的埋深，有110m厚，达到425m的延伸，呈现向南侧陡倾自立的产状。

4 结论

新疆某铜镍矿分布于镜儿泉区域上，镜儿泉西高磁异常带发现于1万地面磁测图上，与区内的地质信息进行研究，将区内有利的成矿带圈出。利用2千比例的高密度重磁测量对区内开展研究，将2个高磁异常区划分出来，分布于区内西北侧区域上的异常，呈现较强的重磁异常特征，分布于北西两个交错的断层位置，推测认为超基性岩是导致该异常的主要因素；分布于南部位置的花岗闪长岩周围的异常，主要由闪长岩所导致的异常。系统研究认为，高重磁异常分布的西北侧区域上，对成矿极为有利，分析该隐伏超基性岩体中此异常特点，在埋深上岩体不够深，具有较大的延伸。之后定量计算L110线，表现为50m的埋深与2.95g/cm的密度和延伸400 m，呈现陡立向南倾斜的特征，进行一维反演，得出结果，对超基性岩体情况基本掌握。

在第四系覆盖区通过综合物探方法的运用，可以将其岩体分布情况以及五行特征充分的查明，为相关研究工作提供了有利的支持，综合物探手段在矿产勘察中发挥着巨大的作用。尤其现在能源供需矛盾不断加大的今天，在各类矿产找矿中应用综合物探方法，成为最有效的手段，更成为地质找矿工作的透视镜。