综合物探在喀喇昆仑黑石梁科马提岩铜镍矿勘查中的应用研究学术报告
一、研究团队与发表信息
本研究由王成（新疆维吾尔自治区地质研究院）、田江涛（同单位）、王永志（新疆维吾尔自治区地质研究院与吉林大学地球探测科学与技术学院双聘）、刘超、李涛及曹勇华（中南大学地球科学与信息物理学院）合作完成，发表于《矿产勘查》（Mineral Exploration）2025年第16卷第11期。
二、学术背景与研究目标
研究聚焦于新疆喀喇昆仑黑石梁新发现的科马提岩（komatiite），探讨其铜镍矿成矿潜力及综合地球物理勘查方法的应用。科马提岩作为镁铁质-超镁铁质喷出岩，全球范围内以高品位镍矿著称（如澳大利亚卡姆巴尔达矿床），但新疆此前未见此类矿床报道。研究旨在：（1）解析黑石梁科马提岩的岩石学、矿物学特征；（2）评估其铜镍成矿潜力；（3）建立“三位一体”找矿预测模型，为西昆仑地区勘查提供技术支撑。
三、研究流程与方法
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地质调查与采样
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对象：黑石梁地区基性-超基性火山岩（玻基辉橄岩、玄武岩、火山角砾岩等），采集标本涵盖5个火山旋回、4个岩相。
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方法：野外剖面测量、探槽与钻孔取样，结合显微镜观察（鉴定橄榄石、辉石等斑晶结构）及电子探针分析（测定橄榄石MgO、TFeO、Ni含量）。
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矿物学与地球化学分析
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样品处理：选取玻基辉橄岩中橄榄石斑晶，通过电子探针获取成分数据（如MgO 43.34%
46.15%，Ni 699×10⁻⁶2381×10⁻⁶）。 -
关键发现：橄榄石Ni显著亏损（低于未分异岩浆的2500×10⁻⁶阈值），表明经历结晶熔离过程，利于硫化物富集。
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地球物理勘探
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磁法测量：1∶1万高精度磁法（GSM-19T质子磁力仪）圈定3处磁异常（M-1至M-3），其中M-1异常（峰值1947 nT）推测为隐伏岩体引起，是成矿有利区。
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电法测量：DJS-8A接收机测定极化率与电阻率，显示玻基辉橄岩具高极化率（均值2.608%）和电阻率（均值907 Ω·m），与围岩差异显著。
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数据处理：磁异常解析延拓（50 m、100 m、200 m）揭示M-3异常埋深最大，M-2为浅部岩体响应。
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构造解析
- 推断4条隐伏断裂（F1-F4），结合磁电异常梯度变化，提出其为岩浆运移通道，控制矿体就位。
四、主要研究结果
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岩石学与矿化特征
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科马提岩具鬣刺结构，含黄铜矿、镍黄铁矿等硫化物，多层位矿化（图2、图4），中部层位硫化物最富集。
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橄榄石Fo值84.24~86.59（贵橄榄石），Ni亏损指示硫化物熔离成矿。
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地球物理标志
- 磁异常M-1与高极化率区域套合，对应隐伏岩体；电法高阻异常边界与断裂吻合（图5、图6）。
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找矿模型
- 提出“成矿地质体（科马提岩）-构造（凹槽/断裂）-物探异常”三位一体模型，建议采用“高磁-激电-化探-钻探”组合技术。
五、结论与价值
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科学意义：首次确认喀喇昆仑存在科马提岩型铜镍矿潜力，填补新疆该类型矿床空白。
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应用价值：建立的综合勘查模型为西昆仑类似地区提供方法论指导，M-1异常区建议优先验证。
六、研究亮点
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创新方法：结合高精度磁电数据与矿物成分分析，精准定位隐伏矿体。
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理论突破：揭示黑石梁科马提岩的熔离成矿机制，修正区域成矿认识。
七、其他发现
- 区域地球物理特征（居里面隆起、低阻层）反映深部地幔热点活动，暗示持续勘查潜力。
（注：全文术语首次出现时保留英文，如科马提岩（komatiite）、贵橄榄石（forsterite）等。）