综合物探方法在哈尔达坂铅锌矿区中的异常特征

李万平

（新疆有色地质勘查局地质矿产勘查研究院，新疆 乌鲁木齐 830000）

引言

在充分研究区内已有的地质勘查成果基础上，针对矿区铅锌矿体的分布、赋矿特点，铅锌矿体能引起高极化低阻及重力高异常，利用重力测量能有效排除碳质层干扰，闪长岩具有磁力高异常的特征，可利用磁法辅助识别矿致重力高与闪长岩引起的重力高，利用AMT 测深圈定低阻异常向深部追索矿带延深，综合重、磁、电测量成果结合地质背景分析能有效地圈定找矿靶区[1]。

1 矿区地质特征

出露地层主要为中元古界长城系哈尔达坂群，为一套浅变质的海相陆缘细碎屑岩夹碳酸盐岩建造，北与下元古界温泉群、南与下石炭统阿克沙克组呈断层接触。该群下部为一套细碎屑岩，岩性为石英片岩夹少量大理岩；中部为一套含碳质碳酸盐岩夹碎屑岩组合，岩性为粉晶－细晶灰岩、白云岩、白云质灰岩、含碳质微晶灰岩、（黄铁矿化）含碳质板岩等，局部可见灰白色、灰黑色硅质岩和含重晶石硅质岩等热水沉积岩，为本区铅锌矿体的主要赋存层位；上部为一套细碎屑岩，岩性为碳质板岩等（如下页图1-a）。

2 矿体特征

矿体均集中分布中元古界长城系哈尔达坂群中部，含矿建造为浅变质富镁质碳酸盐岩夹碎屑岩，含矿层南北宽约500～800 m，东西长大于6 km（矿区外仍有稳定延伸）。容矿岩石主要为白云质灰岩、大理岩化灰岩、钙质板岩和硅质岩等，近矿围岩为灰黑色含碳质微晶灰岩、炭质板岩、闪长岩和白云质大理岩化灰岩等。矿体呈似层状、板状、透镜体状顺层近平行产出，走向近东西，总体倾向南，倾角75～87°，矿体在空间上有成群成带、沿走向和倾向均有波状起伏、膨大缩小、分枝复合等特征[2-4]。

Ⅰ-12 号矿体：为目前矿区内已发现的规模最大的矿体，出露标高3 459～3 795 m，已控制最大斜深350 m，矿体呈似层状产出，走向北东东，倾向南东，倾角66～85°，矿体东、西两端陡倾，倾角82～85°，在中部相对较缓，倾角66～78°，沿倾向略显“S”型弯曲，厚度变化不大。该矿体长800 m，平均厚度8.19 m，铅平均品位1.25%，锌6.43%。矿体具明显的分支复合、向西侧伏特征，且沿走向和倾向均未圈闭，具进一步找矿前景（图1-a）。

3 矿区地球物理特征

3.1 岩、矿石物性特征

通过对采自矿区地表及钻孔岩芯岩、矿石物性标本参数测量结果统计显示如表1。

表1 矿区物性参数统计表

密度特征：铅锌矿石密度（2.99～3.48 g/cm3）最高、白云质灰岩与闪长岩密度（2.84～2.86 g/cm3）次之、灰岩、碳质灰岩、板岩密度（2.74～2.76 g/cm3）相对较低。

磁性特征：仅闪长岩具弱-中等磁性，磁化率值在50～200×10-64πSI 之间，矿区内其它岩、矿石均无磁性。

电阻率特征：铅锌矿石、钙质板岩、（近矿）白云质灰岩、碳质灰岩电阻率均值在300～1 000 Ω·m 之间，属低阻岩石，块状富铅锌矿石电阻率最低达20 Ω·m；灰岩、蚀变闪长岩电阻率均值在2 000～4 000 Ω·m，属中高阻岩石；白云质灰岩、闪长岩、大理岩、板岩电阻率均值在6 000～25 000 Ω·m，属高阻岩石。铅锌矿石与近矿钙质板岩、白云质灰岩可以视为一个统一的低阻体，与其它岩石电阻率差异明显。

极化率特征：碳质板岩、碳质灰岩极化率均值11%～15%，铅锌矿石及蚀变（黄铁矿化发育，以下同）闪长岩极化率在10%左右，属高极化岩石；钙质板岩、灰岩、闪长岩、白云质灰岩的极化率在3%～5%，属中等极化岩石；大理岩、石英片岩的极化率小于2%，属低极化岩石。

3.2 重力测量异常特征

在剩余重力异常图上（图1-b），主要铅锌矿体对应G-2 剩余重力高异常，异常幅度0.2～1×10-5m/s2。G-1 号重力高异常地表对应岩性为碳质灰岩，推测深部有隐伏的闪长岩体或岩脉。总体看G-H-3 剩余重力异常、C2 磁异常和IP3-1、2 低阻高极化异常与西矿段主矿体有着较好的对应关系，为由铅锌矿体引起的矿致异常。利用重力、磁法、激电测量的方法可以有效圈定地表及浅部铅锌矿体。

3.3 高精度磁测异常特征

矿区以平缓的负磁场为主（图1-c），磁力高异常主要呈脉状、条带状，个别呈团块状，磁力高的幅度大多在100～300 nT 之间，最高达990 nT，主要为闪长岩引起。按磁力高异常可以分为南、北二个闪长岩带，主矿体处于南部脉状磁力高异常带（C2）中，表明该矿段脉状闪长岩发育。

3.4 激电异常特征

从激电测深AB/2=150 m 极距视极化率异常图（图1-d）可以看出，在该深度极化率值在2%～19%之间，南部低极化背景在2%～4%，含矿段极化率背景达4%～6%。按照8%为异常下限圈出4 个高极化率异常带，矿段内主矿体对应IP3-1、IP3-2 号低阻高极化异常。

3.5 音频大地电磁（AMT）测深异常特征

ATM 测深反演断面图（如图2 所示），视电阻率异常深度可达3 000 m 以下，视电阻率异常值在10～10 000 Ω·m，电阻率异常以层状、厚板状形态为主，浅部出现一些宽度100～500 m 左右的团块状高阻异常。根据异常特征，对各剖面岩性层进行了解译，结合勘查成果资料，认为矿区内的主要控矿岩性层——灰岩、白云质灰岩岩性层在0～-500 m 向南陡立，500 m以下地层向北倾斜，在-500～-13 00 m 范围内在多条剖面上出现了低阻异常体，深部低阻异常体规模明显大于浅部铅锌矿体引起的低阻异常，表明其深部找矿潜力巨大。

4 重、磁、电成果综合异常特征

利用重、磁、激电及AMT 测深并结合矿区地质填图、工程施工成果对岩性层、侵入岩体进行了解译，赋存于白云岩、白云质灰岩和钙质板岩的铅锌矿体，因多发育有闪长岩脉，表现为重力高、相对高磁、低阻的异常特征。石英片岩、钙质板岩本身为中-高阻岩石，但其板理、片理发育，为透水性、含水好的岩性层，因此实测电阻率多在100～1 000 Ω·m 之间，表现为中低阻特征，重、磁异常均不明显。在海拔2 800 m 本区的潜水面以下钙质板岩分布区出现的10～50 Ω·m 左右极低电阻异常，推测由地下水引起。白云岩、白云质灰岩、闪长岩均表现为高阻、重力高特征，但后者具有明显的磁力高异常。灰岩则表现为中高阻、平缓的磁场及重力场，利用重力高异常可以区分灰岩与白云质灰岩如下页图3。分析认为可将白云岩、白云质灰岩层中电阻率小于1 000 Ω·m、对应有重力高异常及钙质板岩层内电阻率小于50 Ω·m 低阻异常浓集中心、浅部对应有重力高异常地段划定为进一步找矿靶区。深部（标高在2 800 m 以下）电阻率小于50 Ω·m 低阻异常，可能由地下水引起，为非矿致异常。

4 结论

1）在哈尔达坂铅锌矿区，铅锌矿石具有高重、弱磁或无磁、高极化、低阻的特征，利用激电中梯测量、大地电磁音频测深（AMT）并结合重力、磁法测量成果可以有效地圈定找矿靶区，指导深部找矿工作。激电中梯剖面+激电测深、高精度磁法测量、重力测量可以有效圈定地表及浅部（0～500 m）铅锌矿（化）体。重力+高精度磁法+大地电磁测深（AMT）可以圈定中深部（（500～1 000 m）找矿靶区，为钻探工作的布置提供依据。

2）对照已施工的钻探成果，2 号靶区具高极化、重力高、中低阻组合特征，与钻探控制的Ⅰ-12 等主要铅锌矿体对应较好；3 号靶区为一向南倾斜的低阻异常，异常中心处见两条隐伏的厚度不大的铅锌矿体；其他靶区有待进一步工程验证。

3）在哈尔达坂铅锌矿区利用重力、磁法、电法（激电、AMT）测量，可以圈定找矿靶区，有效指导深部找矿工作。