陳曉平，吳忠如，喻軍敏

（江西有色地質(zhì)勘查五隊(duì)， 江西九江 332000）

新疆哈密卡拉塔格銅金礦整裝勘查區(qū)位于新疆哈密南西130km處，是107個(gè)國(guó)家整裝勘查區(qū)之一。自20世紀(jì)90年代中期土屋斑巖型銅礦被新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第一地質(zhì)大隊(duì)發(fā)現(xiàn)以來(lái)，相繼在延?xùn)|、黃土坡、紅石、紅海、梅嶺發(fā)現(xiàn)一系列銅多金屬礦床［1-5］。本文敘述的沙爾湖銅金勘查區(qū)位于卡拉塔格銅金多金屬礦整裝勘查區(qū)東部，在該區(qū)運(yùn)用地球化學(xué)勘查與地球物理勘查相結(jié)合的綜合找礦方法，取得了良好找礦效果。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

勘查區(qū)大地構(gòu)造位置地處于哈薩克斯坦板塊與準(zhǔn)噶爾板塊交接部位，吐哈地塊與秋格明塔什-黃山韌性剪切帶之間，成礦區(qū)劃定位于東天山頭蘇泉-大南湖古生代增生島弧帶北側(cè)的卡拉塔格礦集區(qū)內(nèi)。區(qū)域內(nèi)出露地層為下泥盆統(tǒng)卡拉塔格組、大南湖組，上石炭統(tǒng)臍山組，中二疊統(tǒng)阿爾巴薩依組及下侏羅統(tǒng)三工河組［6］；區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，構(gòu)造行跡呈EW、NW、NNW向；巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，以海西期侵入巖最為發(fā)育，巖性主要為花崗巖、花崗斑巖及次火山巖。

2 勘查區(qū)地質(zhì)概況

勘查區(qū)出露地層主要有下古生界奧陶系中統(tǒng)荒草坡群卡拉塔格組、上古生界泥盆系下統(tǒng)大南湖組和第四系上更新統(tǒng)新疆群［7］（圖1）。其中卡拉塔格組巖性屬海相火山巖建造，屬鈣堿性系列巖石，以富鈉為特征。依據(jù)巖性組合特征劃分為兩個(gè)巖性段，上段巖性為灰綠色玄武巖、安山巖，大致沿沙爾湖和沙西東一區(qū)兩勘查區(qū)分布，下段巖性為灰綠-灰褐色安山巖、英安巖、凝灰?guī)r、火山角礫巖、沉凝灰?guī)r夾含礫巖屑砂巖，常見(jiàn)綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化、黃鐵礦化，并伴有Cu、Pb、Zn、Au等礦化［8-9］。

圖1 新疆哈密沙爾湖銅金礦勘查區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

圖2 新疆哈密沙爾湖銅金礦勘查區(qū)Cu、Pb、Zn綜合異常圖

3 地球化學(xué)特征

3.1 區(qū)域地球化學(xué)特征

根據(jù)區(qū)域1/20萬(wàn)化探成果，卡拉塔格礦集區(qū)屬底坎爾—大南湖地球化學(xué)異常帶。本區(qū)為Cu-Au-Zn等元素的高背景區(qū)，其中Cu元素含量起伏明顯，分布不太均勻，在黃鐵絹英巖中含量達(dá)450×11-6；勘查區(qū)石英閃長(zhǎng)巖中Ag-Mn-Ga-Mo-V-Cu-Sr等元素含量高于克拉克值；二長(zhǎng)花崗巖Sc-Cr-V-Yb-Sr-B等元素高于酸性巖中對(duì)應(yīng)元素豐度值，花崗斑巖Li-Sc-Cr-Cu-Zr-Y-Yb高于克拉克值。

3.2 勘查區(qū)地球化學(xué)特征

依據(jù)1:10000高密度巖屑地球化學(xué)測(cè)量成果，區(qū)內(nèi)巖屑地球化學(xué)異常分為Cu、Pb、Zn類(lèi)，Au、Ag、As、Sb類(lèi)和Cr-Ni-Co類(lèi)。

（1）Cu類(lèi)異常：多呈不規(guī)則面狀，分布于勘查區(qū)西部的花崗斑巖、花崗閃長(zhǎng)巖以及英云閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖的內(nèi)外接觸帶上，主要分布于高磁異常降低區(qū)的火山巖地層中（H7組合異常）。其次呈帶狀分布于近東西向（H6組合異常帶），與基性—超基性(Cr、Ni、Co異常)巖帶吻合。

（2）Au類(lèi)異常：主要分布于勘查區(qū)中南部的中奧陶統(tǒng)卡拉塔格組地層中，多呈北西向（H8組合異常）、北東向（H10組合異常）分布，受構(gòu)造控制明顯。尤其是北西向斷裂構(gòu)造是區(qū)內(nèi)主要的控巖控礦構(gòu)造，地表往往出現(xiàn)強(qiáng)硅化蝕變褪色帶。

（3）Cr、Ni、Co類(lèi)異常：主要呈帶狀近東西向（H6組合異常帶）展布，受斷裂構(gòu)造控制，反映出基性-超基性巖帶的特征。

綜上所述，區(qū)內(nèi)各類(lèi)組合異常特征反映出銅（礦）類(lèi)異常受侵入巖、火山—次火山巖及斷裂構(gòu)造復(fù)合控制，金（礦）類(lèi)異常受多期次的斷裂構(gòu)造控制。而Cr、Ni、Co類(lèi)異常則反映出基性—超基性巖帶的特征，故推測(cè)其斷裂深部可能有隱伏的基性巖體存在。

4 地球物理特征

4.1 磁性特征

勘查區(qū)具磁性的火山巖、侵入巖如（表1）所示。

表1 巖石磁性參數(shù)表

（1）具微磁性的為英安巖、安山質(zhì)英安巖。它們的感應(yīng)磁化強(qiáng)度為1～187×10-6×4л·SI，剩余磁化強(qiáng)度為5.7～32×10-3A/m。

（2）二長(zhǎng)花崗巖具弱磁性，κ值為305×10-6×4л·SI，Jr值為96×10-3A/m，為英安巖的2～5倍，可在無(wú)磁性背景下形成低值異常。

（3）閃長(zhǎng)巖具中等磁性，κ值和Jr值均達(dá)到二長(zhǎng)花崗巖的3倍以上，兩者在相鄰地段出現(xiàn)，具一定規(guī)?？尚纬煽蓞^(qū)分的不同異常。

（4）玄武巖和安山巖為本區(qū)中強(qiáng)磁性的巖石，κ值達(dá)到1000×10-6×4л·SI以上，是英安巖的20倍，可形成相對(duì)高值異常。

綜上所述，本區(qū)存在著各類(lèi)侵入巖、火山巖的磁異常，依其分布規(guī)模，強(qiáng)度大小，構(gòu)造排列所呈現(xiàn)的不同特征而被識(shí)別。

根據(jù)勘查區(qū)實(shí)施1:10000地面高精度磁測(cè)成果，第四系地層和泥盆系碎屑巖地層不具磁性，在ΔT⊥等值線平面圖上勘查區(qū)東南角和北東區(qū)呈現(xiàn)負(fù)磁背景，具磁性的巖石是各種火山巖和侵入巖，英安巖、安山質(zhì)英安巖、二長(zhǎng)花崗巖具弱磁性；閃長(zhǎng)巖類(lèi)具中等磁性；安山巖和玄武巖具中強(qiáng)磁性。故本區(qū)主要各類(lèi)中酸性、中性、基性火山巖和侵入巖均可在磁測(cè)ΔT圖上顯示得以圈定。與中酸性火山巖相關(guān)，經(jīng)礦化熱液活動(dòng)改造的低值磁異常區(qū)，如顯示為中低電阻率、高極化率區(qū)則為找礦有利地段。由于巖體的分布受構(gòu)造控制，本區(qū)由各類(lèi)巖體引起的串珠狀磁異常的帶狀分布，顯示了控巖構(gòu)造的磁場(chǎng)特征。

4.2 勘查區(qū)布格重力場(chǎng)特征

勘查區(qū)內(nèi)布格重力場(chǎng)總體分布是南西低北東高，西南部最低達(dá)-10g·u，而東北部重力最高達(dá)20g·u，中部為寬緩的過(guò)渡帶，只在近東北部重力高時(shí)，異常的梯度變大，重力場(chǎng)梯度帶呈北西向展布，基本反映了區(qū)內(nèi)北西向控巖和控礦構(gòu)造特征。

整個(gè)測(cè)區(qū)大體分成北東、南西兩個(gè)區(qū)段。北東區(qū)段，重力場(chǎng)成緩坡?tīng)?，重力值從南西?cè)的0～1g·u逐步向北東升高到20g·u，直至測(cè)區(qū)東部出現(xiàn)了重力高。南西區(qū)段，以西南角的未封閉的重力低為中心，向北東成半弧形分布三個(gè)重力高。

根據(jù)本區(qū)巖石密度由酸性到基性逐漸變大的特點(diǎn)，北東段的火山巖及次火山巖，由南西側(cè)的中酸性逐漸向北東側(cè)的中基性到基性過(guò)渡。而南西段，西南角的重力低推測(cè)是隱伏的偏酸性的隱伏巖體引起，而成半弧形分布的三個(gè)重力高，則是偏中性的火山巖或次火山巖引起。共劃分G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7七個(gè)局部重力異常，異常是由中基性巖體、火山巖或銅礦化引起的。

4.3 激電中梯異常特征

測(cè)定數(shù)據(jù)表明（表2），花崗巖，安山巖極化率測(cè)定η值均小于8%。英安巖極化率為2.5%，含磁鐵礦安山巖為極化率6.7%～21.7%，礦石極化率達(dá)28%～64%，礦化巖石的極化率是圍巖的2～5倍，可形成明顯的視極化率異常。

表2 巖（礦）石電性參數(shù)表

黃銅礦石的電阻率最低，礦（化）體電阻率為130～741Ω·m，其次是花崗斑巖和安山玢巖電阻率小于2000Ω·m，英安巖的電阻率在3700～5000Ω·m，安山巖的電阻率在1600Ω·m以上。且視電阻率低值異常區(qū)與中高極化率異常相吻合，是礦化體及構(gòu)造破碎帶區(qū)域。所以，根據(jù)巖礦石的電性參數(shù)，確定低視電阻率、中高極化率異常區(qū)為成礦有利地段。

激電異常總體顯示強(qiáng)度不高，但由于背景值低，低緩異常尚較清晰，勘查區(qū)內(nèi)由西向東共圈出7個(gè)中高極化率（ηs）異常（JD3-JD7、JD9-JD10），詳見(jiàn)圖3。

圖3 新疆哈密沙爾湖銅金礦勘查區(qū)激電中梯視電阻率等值線圖

（1）JD3和JD5可能反映是與銅有關(guān)的礦化或蝕變引起的。

（2）JD4異常位于低磁低阻區(qū)，推測(cè)為具銅礦化的酸性火山巖分布區(qū)。

（3）JD6異常帶所處部位磁場(chǎng)正負(fù)變化劇烈具跳躍級(jí)磁異常特點(diǎn)，又位于重力梯度帶及重力高值區(qū)，異常東面零星出露集塊熔巖，北面玄武巖中杏仁體包裹見(jiàn)黃銅礦，有些地段偶見(jiàn)次生富集輝銅礦，北部為Cr、Ni、Co組合異常，重力高與基性巖有關(guān)，激電異常和銅鋅異常與硫化物有關(guān)，低磁與熱液蝕變有關(guān)，推測(cè)該地段為重要找礦遠(yuǎn)景區(qū)。

（4）JD7異常對(duì)應(yīng)Zn元異常，其邊緣對(duì)應(yīng)多個(gè)Cu元素異常峰值，亦對(duì)應(yīng)中低跳躍級(jí)磁力異常和中低電阻率區(qū)域，異常整體位于北西向重力梯度帶東側(cè)中高重力異常拐變部位。

（5）JD9異常常處于磁場(chǎng)降低區(qū)，有Au、Zn、As、Sb等巖屑地球化學(xué)異常，為尋找金(鋅、銅)礦提供參考，異常需進(jìn)一步查證。

（6）JD10異常面積和幅度小，找礦意義不大。

5 工程驗(yàn)證

2009～2013年，在物化探勘查圈定的綜合異?；A(chǔ)上施工了7條槽探揭露6處含銅黃鐵絹云巖化帶，主要分布于勘查區(qū)南西部、北部。礦化主要賦存在蝕變凝灰?guī)r和角礫凝灰?guī)r中。由于勘查區(qū)地處戈壁荒漠，距離城市較遠(yuǎn)，無(wú)法快速獲得化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)，因此對(duì)槽使用便攜式快速分析儀提前分析，依據(jù)快速分析結(jié)果在探槽中布設(shè)基本分析樣。此外，對(duì)礦化蝕變帶及激電中梯異常施工了5個(gè)鉆孔進(jìn)行深部驗(yàn)證（表3），在深部發(fā)現(xiàn)了黃銅礦、閃鋅礦等原生礦體（圖4）。此證實(shí)了在沙爾湖銅金礦勘查區(qū)利用地球物理、地球化學(xué)先行，槽探、鉆探揭露、驗(yàn)證的綜合找礦方法是合理的。

表3 激電測(cè)深異常特征與鉆孔驗(yàn)證情況一覽表

6 找礦標(biāo)志

（1）巖屑地球化學(xué)Cu等異常是尋找銅礦床隱伏礦體的直接標(biāo)志，越靠近含礦部位，其異常含量值愈高，Cu、Au以及Zn、As、Pb等多元素組合是尋找銅礦床地球化學(xué)元素組合標(biāo)志。

（2）高極化率(中梯掃面ηs>1%,激電測(cè)深ηs>3%且中等電阻率ρs=±300Ω·m)的激電異常是尋找地表、中淺部（埋深小于300m）原生硫化物礦體的異常標(biāo)志。

（3）等軸狀磁異常、環(huán)形磁異常、串珠狀磁異?？扇Χù判缘刭|(zhì)體及火山機(jī)構(gòu)或斷裂構(gòu)造；中弱磁異常（25nT～100nT）能劃分蝕變礦化帶或賦礦圍巖范圍，利用磁測(cè)能達(dá)到間接找礦目的。

（4）等軸狀重力高異常能圈定中基性巖體；等軸狀重力低異常能圈定隱伏的酸性巖體或火山機(jī)構(gòu)；重力場(chǎng)的梯度帶能推測(cè)斷裂構(gòu)造或圈定不同巖體邊界。

（5）弱高重力異常、磁測(cè)異常的中低值帶以及銅含量高背景區(qū)中的Cu、Zn、Pb、Au組合異常是尋找銅金礦床重要的物化探異常綜合找礦標(biāo)志［10］。

7 結(jié)論

通過(guò)在沙爾湖銅金礦區(qū)實(shí)施“物化探+”的綜合找礦方法，證實(shí)了化探綜合異常區(qū)與低磁場(chǎng)值、低電阻率、中高極化率和高重力異常相吻合的地段，是礦化的有利地段，且經(jīng)工程揭露、驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)了多個(gè)礦（化）體，此說(shuō)明“物化探+”的綜合方法在同類(lèi)型勘查區(qū)地質(zhì)找礦具有一定實(shí)踐意義。