銀武邦（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地球物理探礦隊　烏魯木齊　830011）

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重力勘探在新疆某鉻鐵礦勘查中的應(yīng)用

銀武邦
（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地球物理探礦隊烏魯木齊830011）

摘要鉻鐵礦本身較高的密度也是作為重力勘探的地球物理前提，本次在新疆某地進(jìn)行的重力勘探，結(jié)合重力數(shù)據(jù)的正反演，取得了良好的勘探效果。

關(guān)鍵詞重力勘探鉻鐵礦

DOI∶10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.01.004

1　測區(qū)地質(zhì)、地球物理特征

1.1地質(zhì)概況

該區(qū)出露的地層有奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系和第三系，平原上廣泛分布著第四系現(xiàn)代堆積。

該區(qū)基性、超基性主要巖性為輝石橄欖巖、橄欖巖、蛇紋巖、輝石巖、輝長巖、輝綠巖等。蛇紋巖往往是輝石橄欖巖和橄欖巖蝕變的產(chǎn)物。鉻鐵礦與橄欖巖和純橄欖巖密切相關(guān)。該區(qū)構(gòu)造較復(fù)雜，褶皺、斷裂發(fā)育見圖1。

圖1　測區(qū)地質(zhì)簡圖

1.2地球物理概況

測區(qū)巖石密度的平均值約2.65 g/cm3，其中屬于高密度的巖石有中石炭統(tǒng)太勒古拉組火山巖類：凝灰?guī)r2.78 g/cm3、安山巖2.76 g/cm3、火山集塊巖2.76 g/ cm3。粉砂巖其密度接近于平均值2.65 g/cm3。本區(qū)超基性巖體普遍遭受蛇紋石化，密度普遍偏低。此外，鉻鐵礦石具有很高的密度，為3.5～4.2 g/cm3。這種比較明顯的密度差異，為本次工作的提供了較好的地球物理前提。

2　重磁勘探

本次工作共完成比例尺為1∶5萬的重力勘探，通過對測區(qū)已知巖體的研究和分析，對測區(qū)的隱伏巖體及較大的地質(zhì)構(gòu)造基本了解。巖體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的礦群絕大多數(shù)都分布在“剩余重力異常低值圈閉”的范圍內(nèi)，這與礦群多分布在巖體向下延深最大的“主干”部位附近，以及蛇紋石化程度較高等直觀地質(zhì)因素相關(guān)，至于控礦的機(jī)理尚待研究。所觀察到的“剩余重力異常低值圈閉”這一地球物理因素，以及礦群分布與它的對應(yīng)關(guān)系是客觀存在的。因此所劃定的“剩余重力異常低值圈閉”范圍就是巖體內(nèi)成礦條件最好的地段，也就是巖體內(nèi)找礦勘查的重點地段。

據(jù)此劃定出的找礦靶區(qū)有2片，其中“找礦靶區(qū)一號”已包括了目前發(fā)現(xiàn)的全部規(guī)模礦群，面積5 km2，該靶區(qū)內(nèi)26礦群以西部分尚未找到規(guī)模礦群，可以列為2015年的勘查重點區(qū)；“找礦靶區(qū)二號”分布在13礦群的西南方向。

圖2　礦區(qū)剩余重力異常及預(yù)測找礦靶區(qū)分布圖

3　反演擬合

根據(jù)面積性的重力測量結(jié)果，為準(zhǔn)確的未知區(qū)域的研究，在已知區(qū)域和未知區(qū)域個布設(shè)了一條典型剖面，采用正演計算與擬合對比的方法對異常進(jìn)行了半定量解釋，其擬合曲線見圖3、圖4。

圖3　已知區(qū)域剖面重力地質(zhì)綜合剖面圖

圖4　未知區(qū)域剖面重力地質(zhì)綜合剖面圖

經(jīng)過對比分析，在圖2中所標(biāo)繪15個礦群中規(guī)模最大的26礦群恰好分布在剩余重力異常的極小值圈閉范圍內(nèi)，從而說明在巖體向下延深最大（蛇紋石化程度也較高）的部位應(yīng)該是找礦最有利的區(qū)域。在圖2中明顯的展示出一個值得深思的現(xiàn)象，那就是截止到目前，礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)的礦群僅僅占據(jù)了找礦最有利區(qū)域的東半部空間，而西半部空間中除了13礦群外，大部分為未知空間。

本次解釋推斷選擇穿過異常呈蝌蚪頭部，假定異常地質(zhì)體的空間形態(tài)為近似于橢球體的低密度地質(zhì)體和高密度地質(zhì)體共同引起。按此設(shè)計進(jìn)行正演計算，從多次擬合對比中優(yōu)選出擬合程度最高的兩個模型作為解釋結(jié)果，獲得了擬合曲線見圖4。

第一部分—低密度地質(zhì)體的正演計算結(jié)果：

中心埋藏深度h0=600 m，上頂面埋藏深度20 m，下底面埋藏深度1 180 m，剩余密度-0.29 g/cm3，相當(dāng)于實際密度約2.41 g/cm3的巖相成分。地質(zhì)體中心點在地面的投影點9 400。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)推斷：該異常中的負(fù)異常部分由蛇紋石化很強(qiáng)的超基性巖體引起。

第二部分—高密度地質(zhì)體的正演計算結(jié)果：

中心埋藏深度h0=340 m，上頂面的埋藏深度為60 m，下底面的埋藏深度為540 m，剩余密度為1.5 g/ cm3，相當(dāng)于實際密度約4.2 g/cm3，與鉻鐵礦石的密度相當(dāng)。高密度地質(zhì)體中心在地面的投影點為10 100。

4　結(jié)論與建議

在本次勘查中，由于鉻鐵礦密度的明顯差異，重力勘探的效果較好，圓滿的完成了任務(wù)。但單一的方法有其局限性，若結(jié)合磁法工作，或許會獲得更好的找礦效果。

參考文獻(xiàn)

［1］曾華霖.重力場與重力勘探，北京地質(zhì)出版社，2005.6.

［2］石正禮，譯.重磁異常解釋方法的基礎(chǔ)理論，地質(zhì)出版社，1980.10.

收稿：2015-12-02