瞬变电磁法在新疆科依铜锌多金属矿区勘查中的应用

赵林林

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地球物理探矿队，新疆乌鲁木齐 830011）

1 区域地质概况

科依铜锌多金属矿区位于阿尔泰山南缘克兰晚古生代弧后盆地内,阿勒泰复向斜南西侧，阿巴宫断裂次级断裂北东侧，区内地层主要为下泥盆统康布铁堡组第二岩性段(D1k2)，测区地层较为稳定，整体北倾，产状为10°-78°∠42°-82°。区内矿化主要有孔雀石化、镜铁矿化、闪锌矿化等，矿化主要赋存于下泥盆统康布铁堡组第一岩性段黑云斜长片麻岩及二长花岗岩中；所见蚀变主要为褐铁矿化、硅化、碳酸盐化等。

2 地质构造特征

科依铜锌多金属矿区主要出露下泥盆统康布铁堡组第二岩性段(D1k2):代表岩性为黑云母石英片岩、变粒岩、二云石英变粒岩、黑云母斜长片麻岩、石英片岩、斜长角闪片岩、花岗片麻岩、黑云母石英角闪片岩。其中含矿地层为矽卡岩化斜长角闪片岩。区域内地势较平坦，共圈定1条断层，编号为F1。F1由西北至南东贯穿测区北部，该断裂为阿巴宫次级断裂，呈北西西向延伸，断裂位于测区北部。断层破碎带宽约30米，断层在地貌上为负地形，破碎带中岩石具较强的片理化，片理产状与层理产状基本一致。断层两侧产状均为北倾，断层面走向140°～160°，初步判断为断层面北倾的逆断层，局部可见断层阶步。区域内岩浆岩较发育，主要为二长花岗岩、辉长岩脉、伟晶岩脉。通过此次地质草测共圈出强褐铁矿化蚀变带4 条，其中在二长花岗岩中圈出2 条，黑云斜长片麻岩中圈出2条。蚀变类型主要有褐铁矿化、硅化、碳酸盐化、矽卡岩化等，蚀变整体较弱，强蚀变主要分布于矿化带及围岩中，以褐铁矿化为主。蚀变二长花岗岩中普遍具褐铁矿化、镜铁矿化；蚀变黑云斜长片麻岩普遍具褐铁矿化。

3 地球物理特征

科依铜锌多金属矿区在1:10 万航磁异常显示两组北西向展布的高磁异常带上，近乎平行，西侧异常带强度弱，规模较小，延伸较短，与下泥盆统康布铁堡组第二段酸性火山岩及火山碎屑岩吻合较好；区内以可可塔勒铅锌矿为代表的主要铅锌矿床（点）位于西侧的磁异常带及过渡带上，与磁异常带展布方向一致，磁异常△T值一般0～400nT。

科依铜锌多金属矿区位于梯度变化剧烈的布格重力异常过渡带上，呈北西向展布，等值线局部向北东剧烈扭曲变化或形成小规模圈闭的重力高及重力低异常中心。重力高异常与地层内局部高密度地质体有关，可能为矿化蚀变的中基性火山岩及火山碎屑岩有关；重力低异常与后期侵入的中酸性小岩体有关。可可塔勒铅锌矿等数量众多的铅锌矿点位于酸性小岩体北西侧，局部重力低异常的梯级带上，新发现的科依铜锌矿也位于重力低异常梯级带上。后期侵入的花岗岩体造成了地层密度变化较大。

科依铜锌多金属矿区视极化率变化区间较大，总体上小于2.6%的数据居多，说明该区极化率属于低背景场中，强度大于3.3%的值分布在该测区的西北、中部和南部，视极化率幅值为3.3%至5.8%不等，形态似条带状分布，基本呈北西-南东向，电阻率大多在1800Ω•m以上，说明该区主要为低极化-中高阻环境。中高极化率、中高电阻率异常带重叠区域出露下泥盆统康布铁堡组第一岩性段（D1k1）、石英片岩、黑云母石英片岩、矽卡岩化石英片岩及蚀变黑云母斜长片麻岩等变质岩地层，异常与地层走向一致。物性测量资料表明正常的石英片岩地层具有中低极化率（1.4%）、中低电阻率（700Ω•m）异常特征，属于低异常背景，因此在该地层的含矿部位及蚀变带将会形成明显的中高极化率异常。新发现的铜锌矿、铁矿及褐铁矿化蚀变带均具有中等极化率（3.0%左右）、中高电阻率（2000～3000Ω•m）的激电特征。

4 联合剖面取得初步成果

科依铜锌多金属矿区2400 线布设重磁电剖面，激电测深拟断面图结合地质填图取得以下成果：

（1）2400 线210 点为探槽中铜矿体中心位置，矿体宽21米，在测深断面上，对应在低极化(0.9～1.5%)-中阻(500～1500Ω.m)。南西侧高极化由100、140、180点控制，处在铜矿体南西方向约110 米处，极化率峰值在3.0%以上，最高达3.9%；北东侧高极化由200-360 点共7 点控制，处在铜矿体北东方向80 米处，极化率峰值在2.7%以上，最高达4.0%。

（2）重力剖面在该条测深位置显示为重力低，结合1:1 万地质填图推断，该断面中出现的高阻体为酸性二长花岗岩，而铜矿化体含矿岩石也为蚀变二长花岗岩。综合分析认为地表铜矿化体位置对应的低阻-低极化可能为破碎蚀变风化壳，深部二长花岗岩体的岩枝延伸到地表产生小规模矿化蚀变，不足以引起较高极化率。推测地下陡倾产出的高阻体梯级带与高极化交界部位是寻找铜矿体的富集部位见插图1。

图1 2400线激电测深图

5 瞬变电磁异常推断解释

结合1:1 万激电剖面异常、磁异常和探槽已发现的矿化信息，针对激电异常布设1 条TEM 测深剖面以反映地表矿化体在深部的展布情况见插图2。

图2 2400线TEM测深异常综合图

2400线断面出露岩性主要以二长花岗岩和石英片岩为主。剖面穿过已发现的铜锌矿点。通过TEM断面来看，整体呈现出“低-高-低”三层电阻率特征，电阻率值在19.1～429Ω.m之间变化，高阻异常中心处于标高1050 米位置。断面浅部50 米以内，呈现低电阻率特征，电阻率值小于150Ω.m，初步推断为岩体或者地层浅表强分化破碎且富水呈现低阻状态。中部高电阻率异常带从北向南分别在100 点、160 点和200 点位置上断开，呈现出4 处高阻异常的组合异常特征。对应在激电测深断面中也呈现相似的异常特征。在断面100 点值200 点位置为二长花岗岩蚀变带，岩体与地层接触带位置上，孔雀石化、褐铁矿化较为强烈，地层中金属硫化物富集呈现中低阻特征。在断面160 点位置，处于高阻异常断开的部位，呈现高重力、高磁、高极化、低电阻特征。结合地质资料推断，该处为二长花岗岩蚀变带中，地表发现明显铜矿体，是成矿有利部位。因此，初步推测在二长花岗岩蚀变带内部和地层接触带位置是成矿有利部位。

6 结论

通过瞬变电磁测深断面与激电测深断面对比呈现相似的异常特征，验证了前期的推断解释的准确性，进一步明确了矿化体在深部的展现情况。查明了科依铜锌多金属矿区矿化体的地球物理特征，缩小找矿靶区，为科依区围绕这一特征去寻找铜锌多金属矿提供重要依据。