Question

斑岩铜矿地球物理找矿模型

Answer 1

一、土屋-延东斑岩铜矿地球物理找矿模型

1.区域地球物理特征

1∶20万布格重力异常总体呈近EW向展布，重力值由南向北增高（图3-41）。中南部为近EW向展布的康古尔重力梯度带，梯度变化2×10^-5m/s²/km。该梯度带在土屋、延东铜矿附近分为南北两枝，向东又合二为—。在土屋—延东一带，重力场出现局部膨大，在东部和西部分别形成局部重力高、重力低，土屋铜矿位于局部重力高中，而延东铜矿位于局部重力低南侧。在土屋、延东铜矿东、西两侧出现规模较小的近SN向的重力梯度带，矿床即处在上述近EW向和近SN向梯度带的夹持部位。

1∶20万航磁异常总体走向近EW向，大致以康古尔断裂带为界，北部为雅尔帕克—平顶包高磁异常区，南部为秋格明塔什—高独包低负磁异常区，土屋、延东铜矿位于高磁异常带与低负背景磁场区的过渡带上（图3-41）。在土屋、延东铜矿附近叠加了局部高磁异常，总体反映一套中—基性火山岩建造和侵入岩活动。

经对1∶20万重力、航磁线型、环型构造解译，土屋、延东铜矿处于重力、航磁ES向、NS向、NWSE向三组线型构造的交汇部位。

2.矿区（田）地球物理特征

1∶5万重力测量成果显示，延东铜矿位于一条带状重力高异常北翼。该局部重力异常带走向清晰，异常强度约300×10^-8m/s²。该重力异常反映了铜矿床及含矿母岩的分布。

1∶5万航磁成果（图3-42）显示，土屋、延东铜矿总体位于正磁背景场中。其中，延东铜矿位于C-77-168正磁异常的南缘，土屋铜矿位于C-97-16-1低缓磁异常中。C-77-168异常为正磁背景场中的局部高磁异常，两翼基本对称，异常长10km，宽2.5km，最高异常强度约1000nT，经钻探查证初步确定该异常由闪长岩引起。C-97-16-1为正背景场中的低缓异常，有南北两个异常中心，异常强度约100nT，南部异常区中发现了土屋铜矿；北部异常部分与土屋东铜矿有关，但地表大部分为第四系覆盖，分析尚具有寻找隐伏斑岩体、进而寻找斑岩铜矿的磁场条件。

图3-38 希勒克特哈腊苏矿区每条测线的相位激电测深资料二维反演等效极化率模型（24～16线）

图3-39 希勒克特腊苏矿区每条测线的相位激电测深资料二维反演等效极化率模型（12～4线）

图3-40 哈腊苏矿区每条测线的相位激电测深资料二维反演等效极化率模型（0～3线）

从1∶5万航磁资料分析，土屋、延东铜矿与岩浆侵入后期热液活动有关，因此，要注意岩体边部及构造带中微-弱磁异常与矿化活动的关系。

1∶5万激电测量仅在延东矿区进行。以1%为异常下限圈定激电异常长约5000m，宽400～1000m，ηs_max=4%，该异常包括延东铜矿已控制矿段及其西部隐伏延伸部位。与常规激电测量结果比较，除原异常有明显反映外，所发现的极化率异常范围明显要大，在常规激电无异常显示的79线钻孔ZK7901一带出现明显异常，且该异常在ZK7901以西仍有一定的延伸，反映大极距、大功率激电测量比小极距激电测量的探测深度大。因此，1∶5万矿区激发极化法具有直接反映更深部矿体信息的作用。

图3-41土 屋-延东一带1∶20万区域物探、化探异常剖析图

图3-42 土屋-延东一带1∶5万物探、化探综合异常图

3.矿床物探异常特征

钻孔与地面物性统计结果（表3-2）表明：正常地层和岩体具有相对高阻（≥100Ω·m）、低极化（η_s≤1.5%）特征，含矿斜长花岗斑岩、闪长玢岩具相对低阻、高极化特征；含炭地层为明显低阻、高极化，电阻率一般在50Ω·m以下，极化率大于5%。

表3-2 土屋、延东铜矿物性参数统计表

密度值从斜长花岗斑岩→碎屑岩→闪长玢岩（含矿或不含矿）→玄武岩，具有逐渐增大的特点。其中碎屑岩平均密度为2.66×10³kg/m³，构成正常背景；斜长花岗斑岩（包括含矿斜长花岗斑岩）密度较低，与正常围岩有（-0.02～0.16）×10³kg/m³的密度差；中基性火山岩、闪长玢岩（包括含矿闪长玢岩）密度较高，高出正常围岩（0.09～0.18）×10³kg/m³。含矿的斜长花岗斑岩、闪长玢岩无磁-弱磁性，而闪长岩、基性火山岩具中—强磁性。

通过上述分析可见，与斑岩铜矿相关的物探异常组合为高极化、相对中—低阻、弱重力高（含矿闪长玢岩）或重力低（含矿斜长花岗斑岩）、无磁—弱磁性。当矿体埋深较大（一般大于100m）时，极化异常降低。碳质地层干扰体表现为明显低阻、高极化、正常重力、无磁异常。闪长岩、基性火山岩一般具低极化、高阻、高重力、中—强磁性。

土屋铜矿1∶2万物探圈定的DJ-Ⅰ高极化异常带东西长800m，宽100～180m，最宽210m，极化率异常为3%～4%，最高5.4%，高极化率异常反映了土屋铜矿床的分布（图3-43）。与激电异常对应，在激电异常上及其北部为相对高阻区，视电阻率一般为50～100Ω·m，激电异常南侧为相对低阻区，视电阻率一般为30～50Ω·m；磁异常位于11-4勘探线间，异常中心位于11-3线，平面形态呈西大东小的“瓢”状，150nT等值线长约380m，宽380m，ΔZmax=360nT；7勘探线剖面显示，矿体、矿化体与高极化率异常对应关系良好（图3-44），在含矿岩体上出现微弱重力低。

图3-43 土屋铜矿1∶2万物探综合异常图

在延东铜矿圈定激电异常长3800m，宽40～246m，极化率异常一般5～7%，最高8%（图3-45）；与激电异常对应，激电异常中心及其北部具相对低阻特征，ρ_s一般在30～50Ω·m，南部具相对高阻特征，ρ_s一般在100～150Ω·m；在激电异常北侧约350m处存在一个高磁异常，长7200m，宽800余m，向西未封闭，异常最大值ΔT=1097nT，异常总体具北陡南缓的特点，且北部无明显的负磁异常；0勘探线显示矿体、矿化体与高极化率异常对应关系良好（图3-46），在矿体上弱重力低异常显示。

钻探结果证实，激电异常由矿体、矿化体引起；局部磁异常与闪长玢岩体有一定关系；而局部重力低反映了以斜长花岗斑岩为主的斑岩铜矿上以重力异常特征。

图3-44 土屋铜矿7勘探线综合剖面图

二、哈腊苏-卡拉先格尔斑岩铜矿地球物理找矿模型

1.区域地球物理特征

位于吉木乃-二台布格重力高异常区北部边缘宽缓的梯度带上，该梯度带与深大断裂有关（图3-47）。

处于阿尔泰-二台正磁异常区北部的过渡带上，局部磁异常发育，该磁场区向西延伸到乔夏哈拉一带，与火山岩及岩浆活动有关（图3-47）。

2.矿床物探异常特征

少量钻孔物性测定资料（表3-3）表明，正常围岩无论是火山岩、火山碎屑岩、碎屑岩（碳质砂岩除外）具有高阻、低极化特征（≤2%）；而矿化体视矿化程度不同均具有高极化特征（≥5%）。

图3-45 延东铜矿1∶2万物探综合异常图

钻孔岩矿石大部分无磁性或微弱磁性，部分石英闪长斑岩、蚀变玄武岩具有较强磁性，其中前者K=3883×10^-64πSI，Jr=1328×10^-3A/m；后者为K=3782×10^-64πSI，Jr=341×10^-3A/m，显示岩矿石磁性具有明显的不均匀性。

因此激发极化法高极化、相对高阻—低阻是判断本区呈浸染状分布的硫化物矿体的重要找矿标志；勘查实践表明高极化、低阻往往与碳质地层分布有关。

在矿区开展了常规激发极化法、双频激发极化法测量，异常反映一致，并有效反映了与含矿地质体的分布。下面就常规激发极化法成果进行分析。

采用AB=1500m、MN=40m、供电周期8s、延时100ms的技术条件。该区极化率背景小于2%，以3%为异常下限圈定4处异常。其中有3处异常极化率峰值大于8%，对应视电阻率为低阻，最小值小于200Ω·m，主要反映了含碳质砂岩的分布（图3-48）。

在斑岩铜矿分布区以3%圈定高极化异常长1000m，宽100～200m，且异常向东未封闭，极化率一般3%～5%，最高达6.5%。与之对应，视电阻率处于高阻（1000～1400Ω·m）与相对低阻（600Ω·m）的过渡带上，而北东部低阻（≤≤200Ω·m）、高极化反映了含碳地层分布。

本区磁场变化较为复杂，其中与含矿斑岩体和矿化体对应为背景磁场变化，而在基性火山岩中、二长花岗岩中出现明显的稳定磁异常。

三、松树沟-玉希莫勒盖斑岩铜矿地球物理找矿模型

（一）区域地球物理场特征

据1∶100万地球物理磁场分区，工作区处于西天山近EW向强正磁异常带东段，博罗科努负磁异常带与伊犁正磁场区的接壤部位，该部位与区域控矿构造及线状分布的中酸性岩体较吻合。科婆依是一个独立构造带的反映，属于典型华力西地槽带，伊犁磁场内沿巩乃斯河存在一个强大的磁力高异常带。峰值达+800nT，带内最老岩石为石炭系，其岩石磁性很弱，不会引起如此强度的磁异常，可能与深部磁性体有关。

图3-46 延东铜矿0勘探线综合剖面图

图3-47 哈腊苏—卡拉先格尔矿带1∶20万剖析图

表3-3 哈腊苏铜矿某些岩石电性参数统计表

根据重力区划，工作区属于西天山异常区相对平缓的重力高异常区，重力梯度变化达2.67×10⁵m/s²/km，反映了天山中央岩石圈断裂的西延位置（图3-49）。

区域地球物理场特征和区域成矿构造特征反映，工作区位于阿吾拉勒成矿带中，成矿活动受断裂控制明显，工作区重、磁场特征显示区内成矿条件极为有利，目前在阿吾拉勒成矿带中已发现有新源县预须开普台铁矿、和静县查岗诺尔铁矿、新源县玉希莫勒盖达坂铜（金）矿、等与异常相吻合，因此该成矿带是重要的金属、贵金属找矿靶区。今后在该区找矿中应注意区域上正、负磁场梯度带上的普查找矿工作。

（二）矿区地球物理

经2005～2006年激电剖面测量工作，区内共发现10处异常，根据异常区的地质特征以及本区岩矿石的物性特征，9处异常具有高极化率和低电阻率的特征，一处表现为高极化率和高电阻率的特征。η，最大值5.5%～20%，正常场均为0.6%，对应ρ_s为120～350Ω·m的低阻值区，异常的展布方向基本与断裂构造和矿化蚀变带的展布方向一致。

10处异常特征与已知矿体所显示特征相一致，均与铜金矿化有关，除XJ-3号异常的规模较小，为点异常特征外，其他9处异常均具有一定的规模，XJ-1、XJ-2、XJ4、XJ-5、XJ-6、XJ-8、XJ-9、XJ-10等8处异常为“乙类异常”，具有找矿意义。

从表3-4地球物理参数特征可以看出：

表3-4 玉希莫勒盖达坂铜（金）矿区岩石物性特征统计表

1）石英闪长岩、灰绿色安山岩、晶屑凝灰岩具有一定磁性，但不强，其次是火山角砾岩具有弱磁性，其他岩性几乎无磁性；

2）黄铜（黄铁矿）矿激电特征为低阻—高极化，氧化铜矿则为中高阻—高极化特征，晶屑凝灰岩、石英闪长岩、花岗闪长斑岩具高阻—中极化特征，而碳质泥灰岩则具中阻—中极化特征。孔雀石、黄铜矿、黄铁矿其磁性无差异，孔雀石极化率变化范围3.65%～9.33%，平均值5.74%，电阻率变化范围781～1258Ω·m，平均值985Ω·m。黄铜矿、黄铁矿极化率变化范围3.85%～8.63%，平均值5.25%，电阻率变化范围88～235Ω·m，平均值120Ω·m。岩（矿）石物性特征见图3-50。

图3-48 哈腊苏铜矿物探、化探剖析图

图3-49 新疆玉希莫勒盖达坂一带航磁原平面图

图3-50 玉希莫勒盖达板①号矿体4号测线激电η_a、ρ_a剖面图

总之，区内中酸性凝灰岩、安山岩由于后期构造运动及岩浆活动，岩石普遍受轻微变质作用，见硅化、绿泥石化、绢云母化，具有一定磁性，不是很强，极化率普遍较高，呈低阻—高极化，是铜（金）矿的主要赋存部位，但铜矿石具有更高的极化率，氧化矿呈中高阻，原生矿则明显呈低阻，因此利用高精度磁测和激电组合方法在该区寻找隐伏铜矿体的地球物理前提可行。不利的是黄铁矿和黄铜矿具有相同的地球物理特征，难以区分，但二者往往呈伴生关系。