高精度重磁勘探在某鉻鐵礦的找礦應用

喬天成

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

1 地質特征及地球物理特征

1.1 地質特征

巖體受達爾布特大斷裂北側的次一級斷裂所控制。巖體總長15 公里，寬度從數十米到4 公里。達拉布特巖帶是一個破壞相對較輕的洋殼殘片，它的底部是一套以斜輝輝橄巖為主的變質橄欖巖系，多以蛇綠混雜巖和單獨巖塊的形式出露于早石炭世地層中。主要巖性（按基性度排序）有純橄欖巖、一號輝石橄欖巖（輝石含量低于5%）、二號輝石橄欖巖（輝石含量5-10%）、橄欖巖、蛇紋巖、輝石巖、輝長巖、輝綠巖等。超基性巖體均分布在石炭系地層中，其中巖體的北部圍巖主要是中石炭統太勒古拉組第一亞組（C2ta），為一套中酸性火山巖。鉻鐵礦體的分布具有以下規律：礦體分布與基性程度最高的純橄欖巖-（一號）斜輝輝橄巖密切相關，是礦體的主要賦存部位。

1.2 密度特征

鉻鐵礦石具有很高的密度，在（3.5～4.2）g/cm3，超基性巖體普遍遭受蛇紋石化，密度普遍偏低，其中退色蝕變強烈的蛇紋巖密度在2.13 g/cm3，純橄欖巖密度2.68 g/cm3，斜方輝石橄欖巖密度在2.65 g/cm3，致密塊狀的二輝橄欖巖其密度在2.73 g/cm3；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。

1.3 磁性特征

鉻鐵礦石磁化率常見值為500×10-64πSI，剩余磁化強度常見值1650×10-3A/m，呈反磁化；橄欖巖磁化率常見值為1500～4000×10-64πSI，剩余磁化強度常見值在630～1600×10-3A/m 變化；火山巖類巖石磁化率常見值為400～600×10-64πSI，剩余磁化強度常見值50～300×10-3A/m。

1.4 地球物理模型

早在上世紀60 年代，前人將巖體引起的異常組合簡稱為“高磁低重力”，作為尋找超基性巖體的重要標志；而將鉻鐵礦體引起的異常組合稱為“低磁高重力”，是直接找礦的重要信息。鉻鐵礦具有最高的密度和比一般超基性巖弱的磁性，產生的高重力異常和相對低磁異常直接疊加在巖體重力低異常和高磁異常帶背景之上，形成了一種特殊的“低磁高重力”的異常形式。在高磁低重力的超基性巖體異常上，在重力低異常洼地的弧形梯級帶、等值線疏密變化劇烈的地段或者小規模局部重力高則是鉻鐵礦的重力反映，這種“低磁高重力異?！痹谄矫嫔洗笾孪嗷ブ睾?，成為尋找鉻鐵礦的典型組合異常模型。

2 重磁異常的解釋推斷

2.1 木哈塔依地區剩余重力異常平面特征

對木哈塔依地區薩-G-3 號低重力異常區布置剖面，均獲得了較好的異常顯示，均表現為高磁/低重力異常組合，其中磁力異常強度在2000nT左右，向東逐漸降低至數百納特，剩余重力異常強度在0.6～1.0×10-5m/s2。

所發現的組合異?？蓜澐譃槟?、北兩個帶，如插圖1 中的黑色圓圈所示。南北兩帶異常中以南帶異常為重要，分布在第四系覆蓋區，推斷反映了木哈塔依巖體的主體部位；而北帶異常與巖體出露部位相對應，推斷該帶異常反映了整個巖體的巖枝部分，向北東方向延長，沿第四系覆蓋的溝谷分布，一直延長到圖幅北部邊緣的巖體出露區。南帶異常的強度和規模都較大，在1:50000 比例尺的剩余重力異常圖上有明顯反映，因具有高磁/低重力的組合特征，推斷由超基性巖體引起。在圖2中可見，該組合異常中的剩余重力異常呈東西向展布，在平面上的延長可達7千米，寬度也在2～3 千米左右，預測巖體的分布面積在15～20km2左右，具有較大的規模，找礦前景較好。

圖1 木哈塔依巖體物探查證剖面異常分布簡圖

圖2 木哈塔依地區薩-G-3異常區及物探查證測區分布圖

2.2 重磁剖面組合異常特征

結合上述結論，利用重力、磁力剖面查證工作布置在木哈塔依地區的薩-G-3 異常西部，優選剖面成果建立重、磁剖面異常模型。異常區布置剖面均獲得了較好的異常顯示，均表現為高磁/低重力異常組合，其中局部磁力異常強度在2000nT左右，向東逐漸降低至數百納特，剩余重力異常強度在0.6～1.0（10-5m/s2）。

3 結論

3.1 超基性巖體的重、磁異常模型

超基性巖體中絕大多數巖石類型具有較高的磁異常，相對于巖體的圍巖形成了一個規模巨大的高磁異常地質體，在地面形成了顯著的高磁異常。早在上世紀60 年代，薩爾托海鉻礦的物探工作者就將這樣的組合異常簡稱為“高磁低重力”，作為尋找超基性巖體的重要標志，流傳至今。

圖3 木哈塔依地區174-2線重磁異常剖面圖

3.2 鉻鐵礦的重、磁異常模型

本區鉻鐵礦具有最高的密度，產生的高重力異常直接疊加在巖體負異常背景之上，形成了一種特殊的“低中高”的異常形式；鉻鐵礦又具有比一般超基性巖弱的磁性，所形成的低磁異常疊加在巖體的高磁異常背景上，形成了一種特殊的“高中低”的異常形式。重、磁參數的這種組合異常在平面上大致相互重合，因此“低磁、高重力”的組合異常成為尋找鉻鐵礦的典型組合異常模型。