综合物探方法在阔克锌铜矿区勘查中的应用分析

汪星

（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）

1 地质概况

区域上地层位于阿尔泰山南缘麦兹火山沉积盆地内,库尔提断裂南西侧，阔卓尔巴背斜西北转折端及北翼，区内地层主要为中泥盆统阿勒泰组(D2a)、下泥盆统康布铁堡组(D1k)，两者呈不整合接触。代表岩性为斜长角闪片岩、二云石英片岩、黑云石英片岩。

阔克区位于库尔提断裂南西侧，构造活动较为强烈，次级构造发育，发育有隐伏次级断层、背斜，岩层多见有小裂隙及层间揉皱。其中F3断层由西至东贯穿整个测区，整体上北西-南东向延伸，为中泥盆统阿勒泰组第二亚组第二岩性段与第一岩性段地层的分界，中部基岩出露良好，南侧岩层中夹强褐铁矿化二云石英片岩薄层，多见孔雀石化分布于斜长角闪片岩裂隙面，该断层对区内成矿提供了主要的导矿作用。测区内岩浆岩分布较少，主要为石英脉以热液上侵的形式分布于中泥盆统阿勒泰组地层中，主要分布于矽卡岩化斜长角闪片岩附近，为矽卡岩石英脉-硫化物阶段产物。

2 阔克区地球物理特征

（1）极化率特征：铅锌矿石的极化率均值最大，达到6～44%，铜铅锌矿石、磁铁矿石次之，这三种标本的极化率远远大于其他岩性标本，能引起较高的激电异常。不含矿岩体、地层以及轻微矿化岩石其极化率呈弱极化或无极化，均值为0.9%。

（2）电阻率特征：电阻率由低到高依次为铜铅锌矿石，矽卡岩化黑云母石英片岩最高。铜铅锌矿石电阻率均值为14Ω·m，铅锌矿石次之，电阻率均值为32Ω.m，磁铁矿石电阻率均值为489Ω·m。其余18类非含矿岩石电阻率都在1000Ω.m 以上，均值达到2000Ω·m左右。含矿岩性在电阻率图上形成中低阻区，与其他岩性之间电阻率相差较大。

（3）密度特征：磁铁矿石密度最大，平均4.03 g/cm3,铅锌矿石、铜铅锌矿石密度次之，平均3.7 g/cm3左右，变粒岩、二长花岗岩、黑云石英片岩、花岗闪长岩、黑云石英片岩等非矿地层、岩体密度较低，平均2.6 g/cm3左右。含矿标本与非含矿标本之间一般有1.2g/cm3左右的密度差，因此矿区在矿体上往往形成相对高重力异常，变质岩、岩浆岩分布区往往形成重力低。

3 物探工作部署思路

为达到勘查目的，我们与可可塔勒铅锌矿进行类比，该矿床具有低电阻、高极化、高密度的物理特征。故本次工作选用1:1 万时间域激发极化法和高精度重力勘测手段相结合的综合物探方法，控制阔克区3.8平方千米，确定含矿可能范围。激发极化法相较于常规的电法，多了极化率参数，不仅可以发现致密块状金属矿体，还能寻找侵染状硫化物矿体，本区内并无黄铁矿化、石墨化岩层干扰，所以矿化体一般对应有高极化和中低电阻率特征。

先通过圈定极化率异常缩小勘查区，再通过重力异常的变化了解地下地质体的密度分布特征。给定一定密度差异的地质模型，结合物性中1.2g/cm3左右的相对密度差，经过反演，可得出正常地层与含矿界面的形态，最后结合已有电阻率异常、地表大比例地质剖面，基本可以进一步缩小含矿部位，并为矿体深部范围、走向提供依据。

4 探测结果解释推断

测区激电视极化率值普遍较高，如图1 所示，极化率值变化在1.2～9.4%之间，低极化主要分布在东南部及北西部，分别对应阿勒泰组第二亚组第一岩性段斜长角闪片岩、阿勒泰组第一亚组斜长角闪岩、绿帘阳起片岩。中高极化分布在测区中部，主要对应阿勒泰组第二亚组第二岩性段矽卡岩化斜长角闪片岩，极化率异常整体形态与测区主要地层及岩体走向一致，面积广阔。

图1 阔克锌铜矿区激电异常等值线平面图

视电阻率呈中阻特征（图1），电阻率值在400～4200Ω·m，东北电阻率值区内最高，在1000～4200Ω·m，西北部次之，与阿勒泰组第一亚组斜长角闪岩对应。南部及中部低阻与F3断裂、第四系沉积对应，因此测区相对高阻多反映了地层走向及展布规律，相对低阻则是与构造破碎密切相关，指示赋矿部位。

该区1：1 万激电异常，我们按从西向东、从北向南的原则将该区内异常划分为6个次级激电异常，编号JD-1、JD-2、JD-3、JD-4、JD-5、JD-6。按照高级化中低组的分类原则将异常进行分类，筛选出符合特征的JD-1、JD-2、JD-4、JD-6四个异常。这四个异常地表出露地层主要为阿勒泰组第二亚组第二岩性段：浅灰色白色黑云斜长石英片岩、变粒岩、绿帘石岩夹变质细砂质灰岩，且化探异常元素均含有Cu、Pb、Zn，推测认为与地层接触有关，造成硫化物含量增加，为矿质异常。

从布格重力异常得知（图2），矿区重力值由西向东逐级降低，测区西部出现呈大规模向北西未封闭的扇形重力高，主要反映了第一岩性段斜长角闪片岩地层。东北部为大面积平缓的低重力值区，与阿勒泰组第二亚组第三岩性段地表剥离破碎层较厚，致使呈低重力异常特征。在西部重力高与东部重力低之间为测区重力高区向重力低值区值的过渡区域，重力场较为杂乱，重力场变化的这一实质是反映了阿勒泰组第二亚组第二岩性段地质构造单元复杂，构造发育，为成矿提供了有利的地质条件。

图2 阔克锌铜矿区剩余重力异常等值线平面图

为了进一步弄清测区重力异常分布情况，划分矿体异常，本次重力工作利用窗口法求取了剩余重力异常，并圈定局部异常6处，编号G1-G6，并做统计分析，发现剩余重力异常高值均分布在测区中部偏南，与地层走向一致。异常带南部出露地层为阿勒泰组第二亚组第一岩性段斜长角闪片岩。北头出露阿勒泰组第二亚组第二岩性段黑云母石英片岩，矽卡岩化斜长角闪片岩呈细脉状穿插在黑云母石英片岩中地层中。其中，G3和G5异常等值线扭曲变化明显，异常极大值0.6×10-5m/s2，与北部背景常值-0.8×10-5m/s2形成了1.4g/cm3的密度差，推测由含矿矽卡岩化斜长角闪片岩引起。

结合激电异常JD-1、JD-2、JD-4、JD-6大体位置以及G3 和G5 异常综合特征，首先在垂直G3、G5 异常位置布置6 条北东向槽探揭露，发现JD-2 异常中部地表出露有矽卡岩，矿化蚀变较强，矿化主要赋存于矽卡岩化斜长角闪片岩中，矿化带整体较连续，东西延伸520 米，朝南倾，未封闭且品位较高。后在JD-1、JD-6 异常处布设9 条槽探，均发现品位较高的锌铜矿体，控制锌铜矿体长度约3 千米。JD-2 异常与铜锌矿化体平面位置高度一致，认为该异常对应的矿体仅为一个分支，而激电反应的地下300-400 米深度高极化仍为富集硫化物，且宽度变大，对应南部JD-3 极化率持续增大且电阻率降低重力高可能是锌铜含量增多引起，推测南部JD-3异常为赋矿的主岩体。

5 结论

通过综合物探工作成果，我们查明了阔克区地质体的地球物理特征，圈定了下一步工作的重点靶区，分析出该区矿体处于剩余重力异常扇形扭曲陡转部位，具有剩余重力异常高、高极化、相对低阻的物理特征，为阔克锌铜矿区围绕这一特征去寻找矽卡岩型铜锌矿提出重要依据。