重力勘探在新疆某鉻鐵礦勘查中的應用

銀武邦（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局地球物理探礦隊　烏魯木齊　830011）

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重力勘探在新疆某鉻鐵礦勘查中的應用

銀武邦
（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局地球物理探礦隊烏魯木齊830011）

摘要鉻鐵礦本身較高的密度也是作為重力勘探的地球物理前提，本次在新疆某地進行的重力勘探，結合重力數據的正反演，取得了良好的勘探效果。

關鍵詞重力勘探鉻鐵礦

DOI∶10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.01.004

1　測區地質、地球物理特征

1.1地質概況

該區出露的地層有奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系和第三系，平原上廣泛分布著第四系現代堆積。

該區基性、超基性主要巖性為輝石橄欖巖、橄欖巖、蛇紋巖、輝石巖、輝長巖、輝綠巖等。蛇紋巖往往是輝石橄欖巖和橄欖巖蝕變的產物。鉻鐵礦與橄欖巖和純橄欖巖密切相關。該區構造較復雜，褶皺、斷裂發育見圖1。

圖1　測區地質簡圖

1.2地球物理概況

測區巖石密度的平均值約2.65 g/cm3，其中屬于高密度的巖石有中石炭統太勒古拉組火山巖類：凝灰巖2.78 g/cm3、安山巖2.76 g/cm3、火山集塊巖2.76 g/ cm3。粉砂巖其密度接近于平均值2.65 g/cm3。本區超基性巖體普遍遭受蛇紋石化，密度普遍偏低。此外，鉻鐵礦石具有很高的密度，為3.5～4.2 g/cm3。這種比較明顯的密度差異，為本次工作的提供了較好的地球物理前提。

2　重磁勘探

本次工作共完成比例尺為1∶5萬的重力勘探，通過對測區已知巖體的研究和分析，對測區的隱伏巖體及較大的地質構造基本了解。巖體內已發現的礦群絕大多數都分布在“剩余重力異常低值圈閉”的范圍內，這與礦群多分布在巖體向下延深最大的“主干”部位附近，以及蛇紋石化程度較高等直觀地質因素相關，至于控礦的機理尚待研究。所觀察到的“剩余重力異常低值圈閉”這一地球物理因素，以及礦群分布與它的對應關系是客觀存在的。因此所劃定的“剩余重力異常低值圈閉”范圍就是巖體內成礦條件最好的地段，也就是巖體內找礦勘查的重點地段。

據此劃定出的找礦靶區有2片，其中“找礦靶區一號”已包括了目前發現的全部規模礦群，面積5 km2，該靶區內26礦群以西部分尚未找到規模礦群，可以列為2015年的勘查重點區；“找礦靶區二號”分布在13礦群的西南方向。

圖2　礦區剩余重力異常及預測找礦靶區分布圖

3　反演擬合

根據面積性的重力測量結果，為準確的未知區域的研究，在已知區域和未知區域個布設了一條典型剖面，采用正演計算與擬合對比的方法對異常進行了半定量解釋，其擬合曲線見圖3、圖4。

圖3　已知區域剖面重力地質綜合剖面圖

圖4　未知區域剖面重力地質綜合剖面圖

經過對比分析，在圖2中所標繪15個礦群中規模最大的26礦群恰好分布在剩余重力異常的極小值圈閉范圍內，從而說明在巖體向下延深最大（蛇紋石化程度也較高）的部位應該是找礦最有利的區域。在圖2中明顯的展示出一個值得深思的現象，那就是截止到目前，礦區已發現的礦群僅僅占據了找礦最有利區域的東半部空間，而西半部空間中除了13礦群外，大部分為未知空間。

本次解釋推斷選擇穿過異常呈蝌蚪頭部，假定異常地質體的空間形態為近似于橢球體的低密度地質體和高密度地質體共同引起。按此設計進行正演計算，從多次擬合對比中優選出擬合程度最高的兩個模型作為解釋結果，獲得了擬合曲線見圖4。

第一部分—低密度地質體的正演計算結果：

中心埋藏深度h0=600 m，上頂面埋藏深度20 m，下底面埋藏深度1 180 m，剩余密度-0.29 g/cm3，相當于實際密度約2.41 g/cm3的巖相成分。地質體中心點在地面的投影點9 400。

根據以上數據推斷：該異常中的負異常部分由蛇紋石化很強的超基性巖體引起。

第二部分—高密度地質體的正演計算結果：

中心埋藏深度h0=340 m，上頂面的埋藏深度為60 m，下底面的埋藏深度為540 m，剩余密度為1.5 g/ cm3，相當于實際密度約4.2 g/cm3，與鉻鐵礦石的密度相當。高密度地質體中心在地面的投影點為10 100。

4　結論與建議

在本次勘查中，由于鉻鐵礦密度的明顯差異，重力勘探的效果較好，圓滿的完成了任務。但單一的方法有其局限性，若結合磁法工作，或許會獲得更好的找礦效果。

參考文獻

［1］曾華霖.重力場與重力勘探，北京地質出版社，2005.6.

［2］石正禮，譯.重磁異常解釋方法的基礎理論，地質出版社，1980.10.

收稿：2015-12-02