重力和瞬變電磁法在新疆清白山鉛鋅礦區的應用

陶鵬飛 張靜 陳實 李延清 胡尊平 牛輝

（新疆地質調查院,新疆烏魯木齊 830000）

1 引言

清白山鉛鋅礦是新疆地質調查院檢查1∶25萬區域化探Ht-193 號綜合異常過程中發現的，清白山鉛鋅礦化帶斷續出露長約10 千米，分布在北山裂谷帶系-北山中間地塊，具有明顯的層控型，礦化主要賦存于長城系古硐井巖群中，賦礦巖性為褐鐵礦化白云石大理巖。

單一物探方法具有多解性，尤其對來自深部信息的反應受到多方面的干擾和制約，綜合物探方法可以在一定程度上減少多解性。本文通過剩余重力異常，及瞬變電磁方法、Eh4電磁測深、對稱四極測深圈定低阻異常，判斷異常體空間位置及范圍，對尋找鉛鋅礦床具有指導意義。

2 礦區地質特征

礦區出露的地層以長城系古硐井巖群(ChG.)為主，巖性為灰色石英片巖、灰黑色黑云母石英片巖、灰-褐灰色不均勻條帶狀鈣質白云石大理巖、灰色淺粒巖、灰黑色變粒巖等，賦礦巖性為灰-褐灰色條帶狀鈣質白云石大理巖中。

礦區內海西期中泥盆世殼源序列酸性巖體侵入巖發育，巖石類型為斜長花崗巖、二長花崗巖，成因類型為Ⅰ型或同熔型，屬造山帶構造環境。礦區位于北山裂谷帶系-北山中間地塊。礦區位于三架山斷裂的南側，褶皺極為發育，軸面走向北西西向。礦床所在位置為次級褶皺系（2 級）內背斜核部以及南翼。礦體宏觀形態為位于一樞紐東傾的背斜內，東部被上覆新地層覆蓋，西部因抬升被剝蝕。礦體微觀形態為發育包絡面隨巖地層產狀變化的層間褶皺、緊閉褶皺形成的復式褶皺。

礦床主要分布于線性斷裂帶的碳酸鹽巖一側。礦體明顯受地層控制，主要分布在白云巖以及與之滲透率差異較大的圍巖之間。礦體形態為似層狀。礦體總體走向約100°。鉛鋅礦體單礦體厚度1.48～58.47 米，礦體長50～400 米。鋅品位0.5～3.5%（最高8%），鉛品位0.3～1.5%。

3 區域重力場特征

清白山鉛鋅礦區位于區域布格重力高的東南端。區域重力場表現出，西部為大面積重力高，東部穿插出不規則長橢圓狀重力高（象鼻異常）。其周圍均為布格重力低。形成上述重力場特征的原因，大面積基性或超基性雜巖為高密度，呈現出重力高。大面積碳酸鹽巖和各類砂巖表現為低密度，呈現出布格重力低。穿插布格重力低中的大理巖和酸性花崗巖體引起局部的布格異常曲線變形。

4 物性特征

4.1 密度特征

研究區變質巖密度普遍較高，其中大理巖較白云石大理巖略低，白云石大理巖的密度值最高，區內賦礦巖石主要為褐鐵礦化白云石大理巖，明顯高于地殼平均密度，當其具一定規模時，可引起明顯的局部重力高異常。因此，通過重力測量結合地質資料可起到圈定巖性界限及間接圈定賦礦巖石的目的。

表1 清白山地區巖（礦）石密度參數

4.2 電性特征

從表2 可以看出調查區巖石電阻率大致可分為中高阻、中低阻兩類。其中中高阻巖石以角閃石、石英巖等硬度大、不易破碎的巖性為主，中低阻巖石以花崗巖類、大理巖為主，電阻率在400歐姆米左右，該類巖石易風化、破碎，在地表經風蝕后充水可引起面狀中低阻異常，當具有一定埋深時可引起大面積中高阻異常。

表2 清白山地區巖（礦）石電性參數

區內參與統計的巖石極化率普遍較低，大多在0.5%以下，表現為背景場特征，褐鐵礦化白云石大理巖具有低阻特征。與圍巖電阻率差異明顯。

5 礦區重力場特征

布格重力高在本區西部呈大面積展布，反應了高密度體以及深部基底起伏的特征，剩余重力異常反應了大理巖和斜長花崗巖等酸性巖體集合體分布特征，大范圍的剩余高重力異常反應了長城系古硐井巖群的反映。次級剩余重力異常與蝕變大理巖的分布區吻合。重力高異常為大理巖所引起，重力高異常與區內已知鉛鋅礦體所引起的重力異常較為類似，推斷可能為賦礦的白云石大理巖及大理巖所引起。

6 87線綜合剖面

87線TEM測深剖面巖石電磁感應強度總體為南高北低，這種變化基本反映了不同巖石的分布特點，相鄰測道之間電磁感應強度衰減較為均勻，低視電阻率異常，反映的地質體向南傾斜，對應局部重力低異常的梯級帶部位，推斷為斷裂破碎帶充填炭質或者酸性侵入巖富含硫化物所引起；其深部為高視電阻率異常，推斷與酸性巖體有關。

對應局部重力高異常幅值達到0.12×10-5m/s2，激電中梯為中低阻高極化異常，推斷為含礦的白云石化大理巖所引起，為區內找礦的重點區段。

EH4 電磁測深屬于“兩高夾一低”的特征，兩邊高電阻率反映了圍巖中酸性巖體的反映，低阻異常體呈規則球狀，形態完整，根據物性資料及后期鉆孔資料驗證，推斷此異常由鉛鋅礦化體引起，具有低阻特征。

根據87勘探線、TEM測深和重力、激電中梯測量的成果，重力異常主要反映高密度大理巖的分布，激電異常可進一步圈定礦化富集部位，TEM 測深和EH4 測深能夠大致劃分巖體和地層的分布界限，尋找熱液通道，劃分成礦有利部位，地質體南傾，為礦體賦存部位。與鉆孔驗證一致。

7 結論

在清白山鉛鋅礦區，長城系古硐井地層中白云石大理巖分布較廣，能引起大范圍的重力高異常，而含鉛鋅礦的白云石大理巖分布較少，能引起局部較強的重力異常，布格重力異常反應了高密度區的分布。剩余重力異常反應了碳酸鹽巖，次級異常反應了鉛鋅礦脈。

因此在大面積的重力高異常附近尋找次級中等重力異常特征，可能為賦礦的白云石大理巖所在部位。然后，通過瞬變電磁和EH4 電磁測深、對稱四極測深，判斷礦體產狀具有明顯的找礦意義。