劉凈余

(五礦礦業(yè)控股有限公司，安徽 合肥 230000)

0 引言

固體礦產(chǎn)勘查前期工作中，由于地表地質(zhì)工作無法準(zhǔn)確預(yù)測深部地質(zhì)特征，單一物探方法很難準(zhǔn)確的從平面、深部及走向上反應(yīng)異常范圍、形態(tài)等特征。因此，根據(jù)各種物探方法的特點，結(jié)合異常區(qū)平面特征，有針對性的選擇有效的物探方法組合，探測隱伏巖體、控礦構(gòu)造的產(chǎn)狀和規(guī)模變化情況等深部找礦信息，從而解決地表前期地質(zhì)工作無法預(yù)測深部地質(zhì)特征的局限性問題。

1 地質(zhì)背景概述

1.1 區(qū)域地質(zhì)概況

巴哈烏拉銅多金屬礦位于新疆和布克賽爾縣境內(nèi)，區(qū)域成礦帶劃分屬于準(zhǔn)噶爾北緣華力西金、銅、鎳、鉻、錫、鐵成礦帶(Ⅲ3級成礦帶)的薩吾爾金成礦帶(Ⅳ7級成礦帶)，緊鄰Ⅴ21金、銅成礦區(qū)。區(qū)域發(fā)育中奧陶世到泥盆紀(jì)地層，巖漿巖從超基性的鎂鐵質(zhì)蛇綠巖到基性-中酸性巖漿巖、火山巖及脈巖，構(gòu)造上東西向、北西向及北東向深大斷裂交匯。區(qū)域地層出露以火山巖系為主，局部發(fā)育淺海相沉積巖系。區(qū)域褶皺構(gòu)造較為發(fā)育，其中加里東期表現(xiàn)為緊閉型，華力西期為舒緩型[1]。區(qū)域綜合找礦標(biāo)志為“異常+構(gòu)造+巖體+礦化”。

1.2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)地層由老到新為：前寒武紀(jì)、中奧陶統(tǒng)—志留紀(jì)、泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)和第四紀(jì)地層，主要為一套火山沉積巖層。

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要有斷裂構(gòu)造和褶皺構(gòu)造，斷裂構(gòu)造為主要構(gòu)造，其方向上主要沿東西向、北西向和北東向展布。其中東西向斷裂帶為本區(qū)的主要斷裂，也是區(qū)內(nèi)重要的成礦碎裂帶，斷裂帶內(nèi)局部位置金、銅元素含量達到甚至超過工業(yè)邊界品位。

區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育，從超基性到酸性巖石均有出露，以侵入巖為主，噴出巖次之。噴出巖在上泥盆統(tǒng)和中石炭統(tǒng)地層中較為發(fā)育。

2 物探方法組合及部署

2.1 礦區(qū)地球物理特征

經(jīng)對地表及探槽揭露各種巖性巖石標(biāo)本取樣測試，超基性巖、碳酸鹽巖、角礫巖、砂巖、玄武巖、閃長巖等在磁化率、電阻率特征上存在較明顯差異，本區(qū)具備物探工作前提，尤其是超基性巖表現(xiàn)為高磁、高阻地球物理特征。

2.2 物探方法組合

依據(jù)工作區(qū)成礦地質(zhì)背景，礦區(qū)地質(zhì)、地球物理特征，充分參考臨區(qū)銅礦床的有效物探方法，選擇地面高精度磁測+電阻率測深法+電阻率剖面法。地面磁測研究磁性巖(礦)石在地球磁場磁化作用下產(chǎn)生的磁異常，效率高、成本低、指示性明顯；電阻率測深法以地下不同巖礦的電阻率差異為基礎(chǔ)，通過研究人工電場地電斷面，查明地質(zhì)構(gòu)造或者解決與深度有關(guān)的地質(zhì)問題，分辨率高，操作簡便；電阻率剖面法通過調(diào)整供電極距，研究剖面方向地下一定深度的巖、礦石電阻率變化，可同時判斷地質(zhì)體在一定范圍內(nèi)的產(chǎn)狀，清晰直觀。首先在平面上圈定物探異常，在潛力較大的物探異常上及地質(zhì)成礦有利部位，采用電法測深剖面由淺入深對平面異常進行分解，探索深部異常展布形態(tài)，并借助電阻率剖面法判斷異常在走向上的連續(xù)性。

3 物探工作成果

3.1 高精度磁測

正、負異常中心分別位于測區(qū)中部和北西位置，磁異常走向北東，較均勻，為連續(xù)陡傾異常體特征，異常西北部未封閉，有繼續(xù)延伸趨勢。磁異常主要集中在測區(qū)中北部，南部無明顯異常，見圖1。

圖1 巴哈烏拉礦區(qū)磁測△T平面等值線圖

以穿過正異常中心的3號剖面異常為例，磁測數(shù)據(jù)經(jīng)各項改正，并做化極、延拓、垂直一次導(dǎo)數(shù)、水平一次導(dǎo)數(shù)等處理，結(jié)果見圖2。

圖2 巴哈烏拉礦區(qū)3號磁測剖面△T解譯圖

3號剖面720 m附近位置出現(xiàn)本次磁測正極大值1 236.37 nT，且極值兩側(cè)異常寬度較大?；瘶O異常曲線(左圖紅色曲線)與實測曲線(黑色曲線)形態(tài)差異不大，化極后的局部異?；境蕦ΨQ形態(tài)，主要異常的正值異常兩側(cè)均伴隨有一定強度的負值異常，表明磁性體為有限延伸地質(zhì)體垂直磁化異常特征，化極異常的正極大值位置基本對應(yīng)磁性體頭部中心位置，位于圖中760 m附近位置?！鱐上延100 m、200 m曲線圖顯示，隨著上延高度的增加，局部異常合并，異常范圍變大，強度變?nèi)?，體現(xiàn)出深源場的特征。圖2右下為3號剖面△T水平一階導(dǎo)數(shù)和垂向一階導(dǎo)數(shù)計算結(jié)果圖，水平一階導(dǎo)數(shù)的極大、極小點大約對應(yīng)磁性體邊界，圖中710～796 m、852.6～920 m處淡紅色方框的標(biāo)定范圍推測為可能的磁性體邊界范圍，說明引起地表主要磁異常的為兩個磁性體，在深部可能相連。

1號、2號、4號、5號剖面磁異常形態(tài)類似，均表現(xiàn)為正負異常伴生形態(tài)，表明磁性體在走向上延伸較大，連續(xù)性較好。

3.2 直流電阻率測深結(jié)果

5條測深剖面電阻率斷面特征如圖3：

圖3 電測深剖面擬斷面圖

5個電阻率斷面圖均顯示高阻地質(zhì)體存在，結(jié)合地表地質(zhì)特征，推斷為超基性巖體的深部延伸，呈陡傾斜甚至直立狀。高阻巖體兩側(cè)多呈低阻特征，可能為低阻圍巖或破碎巖體，綜合推斷250 m以上為相對成礦有利位置。

3.3 電阻率剖面法測量

圖4 電阻率剖面法3線ρs曲線

以3線電阻率剖面ρs曲線(圖4)為例，作定性推斷解釋。AB/2=100 m和AB/2=170 m兩條曲線形態(tài)相似，在距離300 m和420 m附近兩條曲線分別出現(xiàn)兩個高阻特征段，位置基本相同，說明在這兩個位置巖體呈高阻狀態(tài)，產(chǎn)狀直立。電阻率測深法測量成果與電阻率測深法測量成果特征相似，并可推斷高阻巖體在礦區(qū)北部物探工作范圍內(nèi)連續(xù)性較好。

3.4 物探地質(zhì)剖面綜合異常解釋

圖5 巴哈烏拉礦區(qū)2號線綜合地質(zhì)圖

綜合垂直電測深剖面與對應(yīng)的磁法剖面(見圖5)，結(jié)合剖面鄰近的探槽地表揭露巖性礦化破碎帶特征，東西向破碎帶北帶及其蛇紋石超基性巖體中深部特征如下：

2號線垂直電測深剖面與對應(yīng)的磁法剖面通過地表發(fā)育有超基性蛇紋巖體及玄武巖-安山巖體，蛇紋巖體兩側(cè)發(fā)育有破碎帶，從明顯的垂直電測深剖面規(guī)則的總體直立高阻帶可以判斷，蛇紋巖體是具有順構(gòu)造帶垂直侵入，局部可能略有寬窄變化的板狀體，其對應(yīng)磁異常曲線顯示蛇紋巖為含磁性較強的巖體，與蛇紋巖為超基性超鎂鐵質(zhì)巖性質(zhì)相同。其巖體兩側(cè)發(fā)育破碎帶與地表探槽TC10揭露相同，但地表蛇紋巖兩側(cè)破碎帶產(chǎn)狀相背傾斜，說明地表破碎帶產(chǎn)狀只是局部產(chǎn)狀。而南側(cè)破碎帶處后期又發(fā)育玄武巖-安山巖體也具有相同的板狀體特征，其磁性程度相對蛇紋巖明顯減弱，受蛇紋巖高磁性掩蓋而呈平緩，據(jù)此說明玄武巖-安山巖體與蛇紋巖體為不同物性的地質(zhì)體，從而說明該破碎帶具有多期巖漿活動，破碎帶也多次拉張充填巖體，從2號線東側(cè)發(fā)育的含金銅礦體破碎帶延伸到2號線物探剖面處特征明顯。因此，推測2號線東西兩側(cè)破碎帶連續(xù)。

從綜合剖面判斷，東西向斷裂帶北帶發(fā)育近板狀超基性巖體，總體呈直立狀，厚度不大，一般在100～200 m，局部南傾，為高角度產(chǎn)狀，其邊緣及其附近發(fā)育破碎帶，局部形成含金銅礦體。

綜合物探電阻率斷面圖、對稱四極剖面曲線和磁法剖面圖，結(jié)合地質(zhì)解譯情況，推測勘查區(qū)北部東西向構(gòu)造帶超基性巖邊界，總體走向東西，東部存在夾層，淺部總體偏北，含礦構(gòu)造帶位于其南邊界附近，形成板狀高角度、局部直立的空間形態(tài)。

4 找礦標(biāo)志及成礦預(yù)測

綜合分析判斷勘查區(qū)內(nèi)的找礦標(biāo)志如下：

1)礦床為深源巖漿熱液充填型礦床，受斷裂構(gòu)造控制明顯，勘查區(qū)內(nèi)銅、金礦化帶主要受東西向壓扭性斷裂控制；

2)東西向斷裂帶及其分支斷層裂隙附近，發(fā)育蛇綠巖及石英斑巖侵入脈體，具有多期巖漿熱液活動現(xiàn)象，也是找礦的重要標(biāo)志；

3)與礦化直接有關(guān)的超基性巖體呈高磁、高阻地球物理特征，破碎帶為相對低阻，是該區(qū)找礦的地球物理標(biāo)志。

成礦預(yù)測：勘查區(qū)礦化體主要受東西向斷裂控制，主要發(fā)育在有硅化、碳酸鹽化、綠簾石化、綠泥石化破碎帶及其蛇綠巖蝕變帶一側(cè)。根據(jù)探槽內(nèi)取樣化驗結(jié)果，結(jié)合物探推斷含礦帶范圍，估算銅金屬量為2.41 萬t，為小型銅礦點規(guī)模；根據(jù)探槽揭露產(chǎn)狀和物探解譯成果，并與同一成礦帶上臨近銅礦床類比，其潛在資源量應(yīng)在此估算成果的2～3倍以上，不排除成為中型礦床的可能，具備進一步勘查工作的價值。

5 結(jié)語

本次選擇地面高精度磁測+電阻率測深法+電阻率剖面法的綜合物探方法，配合地質(zhì)填圖、槽探、取樣化驗等手段在巴哈烏拉銅多金屬礦勘查項目中取得了較好的地質(zhì)效果。首先利用高精度磁測圈定出平面物探異常，在潛力較大的物探異常上及地質(zhì)成礦有利部位，采用電阻率測深方法對物探異常和地質(zhì)成礦有利部位進行縱向探測，探索地質(zhì)體深部異常展布形態(tài)，最后利用電阻率剖面法判斷地質(zhì)體在走向上的產(chǎn)狀和連續(xù)性。幾種物探工作方法相互配合、互相印證，展示了含礦構(gòu)造帶具有東西向高阻高磁性特征，產(chǎn)狀較陡，部分地段近直立，旁側(cè)伴生破碎帶或低阻圍巖，綜合地表地質(zhì)特征認(rèn)為破碎帶含礦可能性較大，深部200～250 m以上為成礦有利地段。該物探方法組合針對性強，從平面、深度及走向方向上劃分了異常體范圍及形態(tài)，地質(zhì)意義明顯，值得在同類型礦產(chǎn)勘查中應(yīng)用推廣。