三维技术在新疆若羌坡一镍矿找矿预测中的运用

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(新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第六地质大队，新疆 哈密 839000 )

0 引 言

坡北镁铁-超镁铁质岩带规模较大，空间展布形态受到白地洼深大断裂的严格控制，整条岩带由6个不同期次侵位的岩体构成，坡一镍矿即位于第5期侵入岩体的超镁铁质岩相中。坡一镍矿自发现以来开展了大量的勘查评价及科研工作，目前查明镍金属资源量130万t，铜金属资源量40万t。通过三维地质建模总结坡一岩体中各岩相的时空变化规律。在总结以往综合物探勘查方法成果的基础上，通过地质物探成果的结合，总结含矿岩相深部的形态变化趋势，指导找矿方向，进行远景预测。认为坡一岩体北侧及东部仍有资源量提升的空间，坡一镍矿远景铜镍资源量有望突破300万t。

1 地质背景

坡一镍矿位于塔里木—中朝板块、塔里木古陆、北山石炭—二叠纪陆内裂谷的西段。北山裂谷地处东天山的南缘(图1)，塔里木盆地的东北缘，其以中天山南缘断裂为界与中天山地块相邻，南有敦煌地体，西有库鲁克塔格隆起，东与红柳园裂谷和梧桐沟裂谷相连构成1条裂谷带，呈北东东向展布。成矿区带属古亚洲成矿域(Ⅰ)、塔里木成矿省(Ⅱ)、磁海—公婆泉(裂谷系)Fe-Cu-Au-Pb-Zn-Mn-W-Sn-V-U-P成矿带(Ⅲ)、中坡山—红十井(裂谷系)Cu-Ni-Fe-Mn成矿带(Ⅳ)。

1.1 地层

区内地层出露较全，以古生界地层为主，其中以石炭系、二叠系地层分布最为广泛；次为元古界地层，其中以长城系、震旦系地层为主。新生界地层广泛分布于山前冲积扇及凹地中，坡一岩体即侵入于元古界长城系古硐井群的片岩、大理岩中(图2)。

1.2 构造

区内经历了多次构造变动，褶皱和断裂极为发育。褶皱以区域性紧密线状褶皱为主，断裂构造以区域性深大断裂——白地洼断裂为该区主要构造格架，控制着区内地层、构造、岩浆岩的分布。

图1 东疆地区区域大地构造位置图

图2 新疆若羌县中坡山—笔架山一带区域地质矿产图

1.3 岩浆岩

区内侵入岩以华力西晚期基性-超基性岩出露最广，酸性岩次之。基性-超基性岩为含岩浆硫化物型铜镍矿的主要岩体(苏本勋等，2010)。

2 坡一镍矿地质特征

坡一镍矿位于北山裂谷带西段白地洼深大断裂南侧坡一基性-超基性杂岩体中，矿区出露地层主要为中元古界长城系古硐井群古老变质岩系：二云母细粒石英片岩、矽卡岩。坡一基性-超基性杂岩体走向NEE—SWW，长2.8 km，宽2.4 km，面积约6.72 km2(图3)(邓刚等，2012)。

图3 坡一铜镍矿1∶2 000矿区地质图

2.1 岩相特征

坡一岩体为3个阶段的岩浆侵位形成。第一阶段形成辉长岩相、橄榄辉长岩相，第二阶段形成纯橄岩相、辉橄岩相及单辉橄榄岩相，第三阶段形成蚀变纯橄岩相、蚀变辉橄岩相及辉石岩相。超基性岩由浅至深可划分为：纯橄岩→辉橄岩(含矿)→单辉橄榄岩→蚀变纯橄岩相→蚀变辉橄岩相(含矿)→辉石岩相(刘艳荣等，2012)(图4)，岩体形成于(271±3.6) Ma(李华芹等，2009；颉炜等，2011；夏芳等，2012)。

图4 坡一铜镍矿各岩相三维立体图

2.2 矿体特征

矿区出露地表矿体13个，盲矿体13个。矿体呈似层状或透镜状，长度一般大于700 m，最大1 800 m，厚度一般大于20 m，最大视厚度474.97 m (真厚253.96 m)，延深一般大于500 m，最大1 500 m，倾向北。矿石镍品位一般0.20%～0.97%，局部达4.13%，铜、钴含量较低。含矿岩相为第二阶阶段段辉橄岩及第三阶段蚀变辉橄岩，以单辉橄榄岩相为界将矿体划分为2个矿体群。矿体北倾并向东侧伏(图5)。

图5 坡一铜镍矿矿体三维立体图

2.3 含矿岩相地球物理场特征

根据近年来的项目成果，总结出了坡一镍矿各岩相能引起的物理场特征(表1)。

表1 坡一镍矿各岩相物理场特征

3 坡一镍矿地球物理模型

3.1 重磁特征

根据表1含矿岩相地球物理场特征，结合重磁场的处理成果，发现第二阶段辉橄岩相引起的物探异常中心向逐渐向北移动，第三阶段蚀变辉橄岩相逐渐向东移动，2 000 m延拓高度所反应出的深源重力可能是岩浆侵入通道。

3.2 电磁场特征

可控源大地音频电磁测深及瞬变电磁异常形态与第二阶段含矿辉橄岩非常吻合，并在可控源大地音频电磁测深异常所对应的第二阶段含矿辉橄岩及第三阶段含矿蚀变辉橄岩的下部发现有向北延深达2 000 m的低阻异常带，推测为岩浆通道。其中第二阶段含矿辉橄岩通道向北(27线),第三阶段含矿蚀变辉橄岩通道向南(38线)(图6、图7)。

图6 坡一铜镍矿重磁异常随深度变化示意图

图7 坡一铜镍可控源大地音频电磁测深解译图

4 坡一镍矿远景探讨

根据坡一镍矿的地质模型，求得其含矿岩相辉橄岩及蚀变辉橄岩的体积分别为117 779.2万m3，253 630.9万m3，含镍金属量分别为92.72万t、45.94万t，含矿率分别为0.025 90%、0.006 12%。由坡一镍矿物理模型所推测的含矿岩相辉橄岩及蚀变辉橄岩的体积分别为306 225.92，456 535.62 m3，由此得出推断的含镍金属量分别为241.11万t和82.7万t。

5 结 论

(1) 根据坡一镍矿的地质模型充分了解了各岩相的形态，认为坡一镍矿成矿岩相有2期，分别为第二阶段辉橄岩及第三阶段蚀变辉橄岩(傅飘儿等，2009；苏本勋等，2011；吕林素等，2012)。

(2) 通过物理模型了解了含矿岩相的延伸情况，推断了2期含矿岩浆通道所在位置，分别在27线北侧及38线南侧。

(3) 通过三维预测对坡一镍矿的资源远景进行了预测，认为坡一镍矿资源远景可达323.81万t。

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