重力和瞬变电磁法在新疆清白山铅锌矿区的应用

陶鹏飞 张静 陈实 李延清 胡尊平 牛辉

（新疆地质调查院,新疆乌鲁木齐 830000）

1 引言

清白山铅锌矿是新疆地质调查院检查1∶25万区域化探Ht-193 号综合异常过程中发现的，清白山铅锌矿化带断续出露长约10 千米，分布在北山裂谷带系-北山中间地块，具有明显的层控型，矿化主要赋存于长城系古硐井岩群中，赋矿岩性为褐铁矿化白云石大理岩。

单一物探方法具有多解性，尤其对来自深部信息的反应受到多方面的干扰和制约，综合物探方法可以在一定程度上减少多解性。本文通过剩余重力异常，及瞬变电磁方法、Eh4电磁测深、对称四极测深圈定低阻异常，判断异常体空间位置及范围，对寻找铅锌矿床具有指导意义。

2 矿区地质特征

矿区出露的地层以长城系古硐井岩群(ChG.)为主，岩性为灰色石英片岩、灰黑色黑云母石英片岩、灰-褐灰色不均匀条带状钙质白云石大理岩、灰色浅粒岩、灰黑色变粒岩等，赋矿岩性为灰-褐灰色条带状钙质白云石大理岩中。

矿区内海西期中泥盆世壳源序列酸性岩体侵入岩发育，岩石类型为斜长花岗岩、二长花岗岩，成因类型为Ⅰ型或同熔型，属造山带构造环境。矿区位于北山裂谷带系-北山中间地块。矿区位于三架山断裂的南侧，褶皱极为发育，轴面走向北西西向。矿床所在位置为次级褶皱系（2 级）内背斜核部以及南翼。矿体宏观形态为位于一枢纽东倾的背斜内，东部被上覆新地层覆盖，西部因抬升被剥蚀。矿体微观形态为发育包络面随岩地层产状变化的层间褶皱、紧闭褶皱形成的复式褶皱。

矿床主要分布于线性断裂带的碳酸盐岩一侧。矿体明显受地层控制，主要分布在白云岩以及与之渗透率差异较大的围岩之间。矿体形态为似层状。矿体总体走向约100°。铅锌矿体单矿体厚度1.48～58.47 米，矿体长50～400 米。锌品位0.5～3.5%（最高8%），铅品位0.3～1.5%。

3 区域重力场特征

清白山铅锌矿区位于区域布格重力高的东南端。区域重力场表现出，西部为大面积重力高，东部穿插出不规则长椭圆状重力高（象鼻异常）。其周围均为布格重力低。形成上述重力场特征的原因，大面积基性或超基性杂岩为高密度，呈现出重力高。大面积碳酸盐岩和各类砂岩表现为低密度，呈现出布格重力低。穿插布格重力低中的大理岩和酸性花岗岩体引起局部的布格异常曲线变形。

4 物性特征

4.1 密度特征

研究区变质岩密度普遍较高，其中大理岩较白云石大理岩略低，白云石大理岩的密度值最高，区内赋矿岩石主要为褐铁矿化白云石大理岩，明显高于地壳平均密度，当其具一定规模时，可引起明显的局部重力高异常。因此，通过重力测量结合地质资料可起到圈定岩性界限及间接圈定赋矿岩石的目的。

表1 清白山地区岩（矿）石密度参数

4.2 电性特征

从表2 可以看出调查区岩石电阻率大致可分为中高阻、中低阻两类。其中中高阻岩石以角闪石、石英岩等硬度大、不易破碎的岩性为主，中低阻岩石以花岗岩类、大理岩为主，电阻率在400欧姆米左右，该类岩石易风化、破碎，在地表经风蚀后充水可引起面状中低阻异常，当具有一定埋深时可引起大面积中高阻异常。

表2 清白山地区岩（矿）石电性参数

区内参与统计的岩石极化率普遍较低，大多在0.5%以下，表现为背景场特征，褐铁矿化白云石大理岩具有低阻特征。与围岩电阻率差异明显。

5 矿区重力场特征

布格重力高在本区西部呈大面积展布，反应了高密度体以及深部基底起伏的特征，剩余重力异常反应了大理岩和斜长花岗岩等酸性岩体集合体分布特征，大范围的剩余高重力异常反应了长城系古硐井岩群的反映。次级剩余重力异常与蚀变大理岩的分布区吻合。重力高异常为大理岩所引起，重力高异常与区内已知铅锌矿体所引起的重力异常较为类似，推断可能为赋矿的白云石大理岩及大理岩所引起。

6 87线综合剖面

87线TEM测深剖面岩石电磁感应强度总体为南高北低，这种变化基本反映了不同岩石的分布特点，相邻测道之间电磁感应强度衰减较为均匀，低视电阻率异常，反映的地质体向南倾斜，对应局部重力低异常的梯级带部位，推断为断裂破碎带充填炭质或者酸性侵入岩富含硫化物所引起；其深部为高视电阻率异常，推断与酸性岩体有关。

对应局部重力高异常幅值达到0.12×10-5m/s2，激电中梯为中低阻高极化异常，推断为含矿的白云石化大理岩所引起，为区内找矿的重点区段。

EH4 电磁测深属于“两高夹一低”的特征，两边高电阻率反映了围岩中酸性岩体的反映，低阻异常体呈规则球状，形态完整，根据物性资料及后期钻孔资料验证，推断此异常由铅锌矿化体引起，具有低阻特征。

根据87勘探线、TEM测深和重力、激电中梯测量的成果，重力异常主要反映高密度大理岩的分布，激电异常可进一步圈定矿化富集部位，TEM 测深和EH4 测深能够大致划分岩体和地层的分布界限，寻找热液通道，划分成矿有利部位，地质体南倾，为矿体赋存部位。与钻孔验证一致。

7 结论

在清白山铅锌矿区，长城系古硐井地层中白云石大理岩分布较广，能引起大范围的重力高异常，而含铅锌矿的白云石大理岩分布较少，能引起局部较强的重力异常，布格重力异常反应了高密度区的分布。剩余重力异常反应了碳酸盐岩，次级异常反应了铅锌矿脉。

因此在大面积的重力高异常附近寻找次级中等重力异常特征，可能为赋矿的白云石大理岩所在部位。然后，通过瞬变电磁和EH4 电磁测深、对称四极测深，判断矿体产状具有明显的找矿意义。