综合物探技术在三岔口东铜矿找矿中的应用

侯明利，王 磊，周 权

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局物理化学探矿大队，新疆 昌吉 831100）

在充分研究区内1：20 万区域化探和1：5 万化探普查成果的基础上，结合综合物探普查取得的成果及矿产评价工作取得的成果，选取已发现具有潜在价值，但未深入评价的矿点，采用地物化综合手段开展评价工作，大致了解矿床的远景规模，为项目立项提供有力支撑。对外围成矿有利的异常，这些异常主要针对重磁电套合较好的异常区，利用1：10000 地物化综合技术手段开展查证工作，查明引起异常的地质原因，了解异常区的地质背景。提交可供进一步工作的铜、铁、铅锌、金银等勘查基地，为后续自治区出资立项奠定坚实基础[1]。

1 三岔口东铜矿的地质概况

1.1 地层

工区出露地层有上石炭统梧桐窝子组中段（C2w2）、新近系葡萄沟组（N2p）、第四系松散堆积物（Q）（附图1、4）。

（1）上石炭统梧桐窝子组中段（C2w2）。分布在工区中部及东北部，与新近系葡萄沟组不整合接触，多被第四系覆盖。该组岩性复杂，主要岩石有玄武岩、霏细斑岩、英安斑岩、硅质岩等。各岩性间接触关系均为喷发不整合接触。

（2）新近系葡萄沟组（N2p）。分布测区中部、西部，地表呈土黄色，散落黑色砾石，深部呈褐红色，主要由褐红色粘土及少量砾石、砂组成，半固结、松散堆积，褐红色粘土含量大于70%，砾石成份多为石英，粒径2mm ～2cm，含量约20%，推测为干旱条件下河湖相红色沉积，局部可见风化砂砾岩，层理不明显，该层呈不整合覆盖在石炭系地层之上。

（3）第四系全新统冲积物（Qhal）。分布在测区中部、西部，负地形河床，呈土黄色，主要由砾石、砂组成，其中砾石主要为霏细斑岩、石英闪长岩，分选性、磨圆度均差，呈次棱角状-棱角状，粒径2mm ～11cm，砂主要为石英、长石等，粒径小于2mm。河床中植被较发育，主要为梭梭，相对高大。

1.2 侵入岩

区内侵入岩极为发育，主要为早二叠世中酸性侵入岩，岩性主要为二叠纪英云闪长岩、二长花岗岩、石英闪长玢岩，脉岩主要有闪长岩脉、花岗斑岩脉、花岗岩脉、石英脉等。主要分布于工区南部，可引起大面积的高阻异常，局部矿化蚀变可引起一定的中低阻异常。

1.3 矿区的地质构造

康古尔断裂呈北东东-南西西向横贯整个工作区南部，其派生出的次级断层、裂隙极为发育，主要有北东-南西向、北西-南东向、近东西向三组断层。

F7 断层：位于工区南部，为康古尔大断裂的次级断裂，走向73°，呈北东东向延伸出图，长约20km，区内侵入岩、矿化蚀变带分布受其控制。沿F7 断层英云闪长岩发育褐铁矿化、绿帘石化、绢云母化。工作区东南部激电中高极化异常，呈串珠状、带状沿F7 断层分布，电阻率异常值在100Ω·m ～200Ω·m，极化率异常值基本在1.5%～2.5%。区内铜钼元素异常呈串珠状沿F7 断层分布，与褐铁矿化蚀变带、中高极化异常套合好。区域上三岔口、三岔口西、玉海斑岩型铜矿均位于F7 断层北侧，推断康古尔大断裂为导矿构造，次级断裂F7 为容矿构造。

2 地球物理特征

2.1 物性特征

三岔口东工区采集物性标本64 件，收集了新疆哈密市三岔口一带1：5 万综合物探工作取得的物性资料，对工作区一带主要岩（矿）石进行电性及磁性、密度统计（表1），认识如下。

三岔口东铜矿主要赋矿岩石绢云母化英云闪长岩，密度值在2.57g/cm3～2.81g/cm3之间，均值2.75g/cm3，略高于石英闪长玢岩、二长花岗岩，低于闪长岩、辉石闪长玢岩。磁化率范围在177×10-6～208×10-64πSI 之间，均值在192×10-64πSI 左右，剩余磁化强度值在60×10-3A/m ～98×10-3A/m 之间，均值在508×10-3A/m，明显低于其他岩性。电阻率均值在364Ω•m 左右，明显高于二长花岗岩，极化率均值在2.05%，高于区内其他地质体。三岔口东铜矿主要赋矿岩石绢云母化英云闪长岩具有明显的中高阻、中高极化、弱磁的特征，可以有效推断含矿地质体的空间分布[2]。

2.2 磁异常特征

由三岔口东工区磁测异常等值线显示，区内地磁场总体变化不大，△T 值一般在-290nT ～220nT 之间，具有明显的分带特征。测区北部地表为新近系、第四系覆盖，往北大面积出露石炭系霏细斑岩，△T 值一般在0nT ～200nT 之间，向北递增，推断覆盖层由南至北逐渐变薄，高磁异常反应火山岩磁性特征。南部英云闪长岩，表现为正异常特征，呈北东东向带状展布，磁场值ΔT 在0nT ～150nT 之间。中部F7 断层表现为强度相对较弱的正负伴生磁异常，呈带状、串珠状分布，褐铁矿化蚀变带位于F7 断层南侧，磁异常表现为弱正磁异常特征，区内铜钼元素异常、中高极化异常与褐铁矿化蚀变带套合好，均沿F7 断层呈串珠状分布，推测后期中低温岩浆热液活动受F7 断层控制，形成磁性矿物有关。

2.3 激电异常特征

激电成果显示，测区电阻率异常与地层、岩浆岩对应较好。北部、中南部新近系地层，表现为低阻、低极化异常，电阻率异常值基本在200Ω·m 以下，极化率异常值基本在1.2%以下。东南部、西南部英云闪长岩、二长花岗岩，表现为中高阻、中高极化异常，电阻率幅值在200Ω·m ～663Ω·m 之间，极化率异常值基本在1%～1.8%之间。

区内高极化异常呈串珠状、带状沿F7 断层分布，北东东向展布，长约200 千米，宽100m ～400m，东西两端异常未圈闭，仍有延伸，异常规模大，极化率幅值在1.5%～2.5%之间，电阻率异常值在100Ω·m ～200Ω·m。高极化率异常与化探异常，西部HT-1 综合异常Cu 极值911×10-6，对应极化率值为1.78%，东部HT-3 综合异常Zn 极值618×10-6，对应极化率值为2.2%。地表出露英云闪长岩，推断高极化异常是由后期岩浆热液沿F7断层局部富集的硫化物引起的，是寻找铜矿的有利地段。

2.4 综合剖面特征

2.4.1 172 线综合剖面

172 线位于工区东南部172 勘探线，部署了1：1 万地化、激电、磁法综合剖面、TEM 测深、CSAMT 测深、激电测深，查明ZK17201 孔隐伏铜矿体与物探异常的对应关系，优选物探方法组合，总结该区物化探找矿标志。该综合剖面成果如下：

TEM 电阻率异常与地层、岩浆岩、蚀变带、隐伏矿体套合好，2040 点～1780 点地表出露为新近系葡萄沟组砂砾岩，对应为低阻异常，电阻率小于20Ω·m，产状近水平，埋深约70m，与下伏梧桐窝子组地层呈不整合接触，不整合面表现为串珠状中高阻异常，电阻率在40Ω·m ～120Ω·m 之间。2040 点～1780点地表零星出露为石炭系梧桐窝子组硅质板岩，表现为低阻异常，电阻率在20Ω·m ～60Ω·m 之间，产状北倾。1780 点～1140点地表出露为英云闪长岩，对应为中低阻、中高阻异常，异常幅值在60Ω·m ～250Ω·m 之间。

地表蚀变带位于1500 点～1620 点，蚀变主要为绢云母化、绿帘石化，表现为中低阻异常，电阻率在60Ω·m ～120Ω·m之间，深部显示中低阻异常北倾。1540 点ZK17201 孔见11 层隐伏矿体矿，见矿孔深50m ～330m，Cu 品位0.2%～1.05%，含矿岩性为碎裂、蚀变的石英闪长（玢）岩、英云闪长岩。激电测深圈定一处中高极化、中高阻异常，呈蘑菇状，与矿体套合好，极化率幅值1.3%～2.2%，电阻率幅值120Ω·m ～300Ω·m，推断该异常为矿致异常。1580 点F7 断层穿过激电测深中高极化、中高阻异常，深部300m ～500m 表现为串珠状高极化异常近直立分布，推断后期含矿热液沿F7 断层灌入，顶部碎裂石英闪长（玢）岩、英云闪长岩提供了良好的成矿空间。

图1 三岔口东工区综合剖析图

3 结论

（1）激电中高极化、中高阻异常；局部高磁异常；TEM 中低阻异常；Cu、Mo 元素异常，是重要的物化探找矿标志。

（2）三岔口东铜矿的成矿地质条件、控矿因素作了全面分析，总结了成矿规律：二叠纪石英闪长玢岩、英云闪长岩，是铜矿体的主要含矿层位，矿体、岩浆岩的分布均受北东东向断层控制，隐伏铜矿体与物化探异常套合好，沿北东东向断裂异常规模大，三岔口东具有斑岩型铜矿巨大潜力[3]。