南湖地区矿产资源勘探中物探异常特征分析

侯明利，赵同寿，孟盛向

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局物理化学探矿大队，新疆 昌吉 831100）

1 南湖地区矿山地质概况

1.1 地层

异常区出露地层为石炭系梧桐窝子组，分布异常区北部，岩性主要为泥质硅质岩[1]。

泥质硅质岩（C2wmus）：风化面呈灰黑色，新鲜面呈灰色，泥晶-微晶结，块状构造，矿物主要为硅质，次为泥质，见少量绢云母。硅质为石英，与泥质一起呈集合体状分布。

1.2 变质岩

异常区出露变质岩主要为变粒岩，分布异常区中、北部花岗闪长岩体与石炭系梧桐窝子组地层的外接触带。

变粒岩（C2wgnt）：风化面呈灰黑色-灰褐色，新鲜面呈灰绿色，粒状变晶结构，碎裂块状构造。变粒岩中石英脉、斜长花岗岩脉、二长花岗岩脉发育，脉岩附近变粒岩弱褐铁矿化、绿帘石化。

1.3 侵入岩

矿山勘探区出露侵入岩主要为石炭纪花岗闪长岩，脉岩主要有闪长岩脉、二长花岗岩脉、石英脉等。

石炭纪花岗闪长岩：大面积分布在测区南部，呈条带状，岩体中残留变粒岩，呈透镜状、椭圆状。花岗闪长岩风化面、新鲜面均为灰白色，中细粒花岗结构，块状构造。

闪长岩脉：主要分布在中北部石炭系晶屑凝灰岩中，走向北东向，长约100m，宽1m～2m。

1.4 构造

异常区划分断层1 条（F1），位于西南部花岗闪长岩体中，走向125°，地形地貌为负地形直线小沟，两侧花岗闪长岩强片理化，断层性质不明[2-4]。

2 地质异常区的矿物的物性特征

通过收集区内已完成的南湖地区1：5 万综合物探工作取得的物性资料，对异常区一带主要矿物进行电性及磁性统计（表1），认识如下。

异常区北部出露为石炭系梧桐窝子组泥质硅质岩、变粒岩，南部大面积出露为花岗闪长岩，岩体中二长花岗岩脉发育。泥质硅质岩、变粒岩物性差异较小，极化率均值1.02%～1.12%，电阻率均值4645Ω•m～4856Ω•m，磁化率均值189×10-5～201×10-5SI，剩余磁化强度在20×10-3A/m左右，具有中高极化、高阻、弱磁的特征，野外泥质硅质岩、变粒岩强片理化，岩石较破碎，局部地段夹碳质，呈黑色粉末状，锰、钛含量相对较高，推断电阻率、极化率受影响。南部花岗闪长岩体极化率均值0.46%，电阻率均值2071Ω•m，磁化率均值53×10-5SI，剩余磁化强度在19×10-3A/m，具有低极化、低阻、弱磁的特征。二长花岗岩极化率均值1.12%，电阻率均值2993Ω•m，磁化率均值160×10-5SI，剩余磁化强度在29×10-3A/m，具有中高极化、中低阻、高磁的特征，极化率与地层相当，明显高于花岗闪长岩，电阻率明显低于地层，略高于花岗闪长岩，剩余磁化强度略高于地层，明显高于花岗闪长岩[5]。

表1 异常区主要地质矿物的物性参数统计一览表

3 矿产资源勘查中的物探异常特征

3.1 磁异常特征

HY-5 综合异常地磁场具有明显的磁异常分界，△T 值整体变化较大，一般在-400nT～800nT 之间，磁异常总体分布特征与区内地层、侵入岩套合较好，具有明显的分带特征。北部的石炭系泥质硅质岩、变粒岩，表现为平稳的正磁异常，磁场值△T 一般在0nT～200nT 之间，由北至南磁异常值逐级减小，向南靠近岩体地层逐渐变薄。中部、南部的花岗闪长岩，表现为负磁异常，磁场值△T 一般在-50nT～150nT 之间，整体呈北东—南西向。东南、西南部为正磁异常区，磁场值△T 一般在0nT～700nT 之间，地表多见二长花岗岩脉侵入于花岗闪长岩体中，结合物性特征，推断深部可能大面积侵入二长花岗岩。工区北部地层与花岗闪长岩体外接触带内圈定三条褐铁矿化蚀变带，岩性为变粒岩，蚀变带附近均有二长花岗岩脉侵入，规模较小，长5m～20m，宽约1m，区内二长花岗岩脉多绿帘石化、弱褐铁矿化、绢云母化，铜含量高于其他岩性，推断高磁异常（二长花岗岩）附近是寻找铜矿的有利地段[6-8]。

图1 HY-5 综合异常区综合剖析图

3.2 激电异常特征

1：1 万激电测量成果显示，工作区北部石炭系梧桐窝子组泥质硅质岩、变粒岩呈高极化低阻异常特征，高极化异常呈条带状，与地层走向基本一致，呈北东-南西向（图1），极化率幅值在2%～13%之间，电阻率值在0Ω·m～200Ω·m 之间。南部大面积出露的花岗闪长岩，表现为高阻低极化异常特征，极化率幅值在1%～2.3%之间，电阻率幅值在150Ω·m～800Ω·m之间。工作区中北部圈定一条甚低阻异常带，长约1.5km，宽100m～300m，走向60°，电阻小于50Ω·m，极化率幅值在6%～13%之间，岩性为变粒岩，岩石强片理化，较为破碎，局部弱绿帘石化、绢云母化、泥化，极化率高值点处，往往见少量碳质，呈黑色，粉末状，高极化异常，低阻异常带位于地层与岩体的外接触带内，异常带南侧为花岗闪长岩，推断该异常是寻找多金属矿的有利地段。

4 结语

本次工作所得物探异常客观反映了工作区内侵入岩体、地层单元、构造的分布规律及相互接触关系，同时也反映了地质矿物的物性分布特征。本次工作所得物探异常与已知地质体有较好的对应关系。

（1）工区南部为侵入岩体，北部为地层，接触部位有一定的碳质夹层，本次物探工作成果表明，三种有明显物性差异的地质体可以显示出不同的物探异常。

侵入岩体：高阻、跳跃磁异常、低极化，理想条件下可形成高阻、中磁、低极化异常。

梧桐窝子组地层：中阻、平静磁异常、中极化。

梧桐窝子组含碳地层：低阻、平静磁异常、高极化。

以上物性组合特征表明，工区具有一定的物探工作的物性前提。

（2）激电异常基本圈定了侵入岩体、梧桐窝子组地层以含碳地层的大致分布范围。

（3）工区地层的磁性变化较小，地表磁异常也变化平稳，侵入岩发育的地区，磁异常有明显的跳动现象。

（4）电磁法的电性特征比较明显，南部岩体主要表现为高阻异常，北部梧桐窝子组地层可引起一定的中阻异常，梧桐窝子引起的中高阻异常整体上要比岩体引起的差一个数量级，易于分辨，说明电磁法在该区划分地层有一定的优势作用。