地球物理方法對招平斷裂帶深部構(gòu)造研究可行性分析

李 陽

中鐵資源地質(zhì)勘查有限公司，北京 100039

0 引言

招平斷裂位于著名的招掖金礦帶，是我國重要的黃金生產(chǎn)基地，金礦探明儲量和產(chǎn)量居全國首位，在我國的黃金工業(yè)中占有舉足輕重的地位。近年來，隨著找礦工作的深入，地表可見找礦線索越來越少，尤其是一些地表覆蓋嚴重的地區(qū)，必須利用先進的找礦方法和技術(shù)進行“攻深找盲”， 所謂“攻深”是指勘探埋深500～2500 米的金屬礦產(chǎn)資源；“找盲”則是指尋找沙漠、戈壁等覆蓋區(qū)和地形復雜區(qū)的礦產(chǎn)資源。由于地球物理場固有的穿透能力，是“透視和照明”地球內(nèi)部的主體手段，是“攻深找盲”的關鍵所在。

招平斷裂帶作為膠東金礦區(qū)的一條大型剪切帶，控制著玲瓏、大尹各莊—夏甸、舊店3 個金礦田，探明大型以上金礦床10 余個。隨著科研工作的不斷深入和勘查手段的不斷完善，招平斷裂帶上一些大中型金礦床被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)，如大尹各莊金礦深部、夏甸深部、曹家洼金礦等。根據(jù)所掌握的深部地質(zhì)資料，礦體向深部有厚度變大，品味變富的趨勢。但這些突破都是在地表或近地表有已知金礦化點的情況下發(fā)現(xiàn)的。如何加強招平斷裂帶現(xiàn)有空白區(qū)攻深找盲，開展隱伏礦體的定位預測研究是招遠地區(qū)未來找礦工作的重要方向。

在招掖金礦帶，金礦受膠東群地層及由其經(jīng)混合巖化、花崗巖化形成的花崗質(zhì)巖體和構(gòu)造的聯(lián)合控制。其中，斷裂構(gòu)造直接控制了含礦帶、礦床、礦體乃至礦柱的產(chǎn)出。因此，斷裂構(gòu)造發(fā)育是本區(qū)成礦的基本前提和必要條件，成礦預測從某種意義上講是對斷裂構(gòu)造及其有利部位的預測。所以，搞清楚地下構(gòu)造走向及空間分布對成礦預測是至關重要的。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

1.1 地層

區(qū)域內(nèi)地層分布零星，主要為第四紀地層，沿山前、河谷地帶分布。原膠東群劃為棲霞超單元變質(zhì)變形侵入體和萊州超單元等變質(zhì)基性侵入巖，僅局部存在膠東群變質(zhì)巖殘留體，巖性主要為斜長角閃巖、黑云變粒巖。

1.2 構(gòu)造

古老基底巖石棲霞超單元受區(qū)域變質(zhì)變形作用改造而形成面理構(gòu)造，大致呈東西向分布，玲瓏超單元也受區(qū)域變形作用的改造而形成片麻理、弱片麻理。中、新生代以來，不同方位脆性斷裂構(gòu)造疊加其上，構(gòu)成區(qū)域上脆—韌性變形構(gòu)造交切的構(gòu)造格架。

1）脆性斷裂

以招平斷裂帶為代表，總體走向50°，沿走向具明顯的波狀彎曲，傾向南東，傾角50°±。斷裂帶分布寬大的蝕變碎裂巖帶，斷裂帶控制玲瓏、臺上、大尹格莊、姜家窯、夏甸等大、中、小型金礦床及一系列的金礦點、礦化點。

區(qū)域上其它北北東向斷裂有靈北斷裂、欒家河斷裂、玲瓏斷裂等，規(guī)模相對較小，也有金礦點分布或金礦化顯示。

北西向、東西向斷裂規(guī)模小，分布零星。

2）基底韌性變形構(gòu)造

區(qū)域弱變形帶見于區(qū)內(nèi)招平斷裂帶東側(cè)棲霞超單元內(nèi)，其變形面理呈近東西向分布。強應變帶即韌性剪切帶見于大吳家南，系區(qū)域內(nèi)第三期韌性變形作用產(chǎn)物。

1.3 巖漿巖

區(qū)域侵入巖分布廣泛，受招平斷裂帶控制明顯。斷裂帶以東主要分布有棲霞超單元、萊州超單元等太古—早元古代變質(zhì)變形侵入體；而以西則分布有玲瓏超單元等晚元古代震旦期侵入巖體。脈巖廣泛發(fā)育，以中生代燕山早期玲瓏—招鳳頂脈巖群為代表。

1）新太古代棲霞超單元

包括回龍夼單元、牟家單元，巖性分別為片麻狀中細粒黑云英云閃長巖，片麻狀中細粒含黑云奧長花崗巖。受后期巖體侵入而成漂浮無根狀。

2）古元古代萊州超單元

呈小規(guī)模巖株狀或脈狀侵入體侵入棲霞超單元。巖性為斜長角閃巖，歸西水夼單元。

3）新元古代震旦期玲瓏超單元

分布于招平斷裂帶以西，呈北北東向巖基狀出露，巖性分別為弱片麻狀中粒二長花崗巖、片麻狀細中粒二長花崗巖，分歸崔召單元及九曲單元。

崔召單元區(qū)內(nèi)廣泛分布，巖性為中粒含黑云二長花崗巖，為礦脈圍巖之一。巖石呈灰白色、淺肉紅色，中粒花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石風化后裂隙較發(fā)育，部分長石蝕變?yōu)楦邘X土，少量黑云母退色析鐵，偉晶巖化明顯，長英質(zhì)脈體集中分布。巖石近脈巖或受構(gòu)造影響見弱絹英巖化蝕變。

1.4 中生代燕山早期玲瓏—招鳳頂脈巖群

分布于玲瓏超單元內(nèi)，沿北北東向裂隙密集發(fā)育，總體上呈北東向沿玲瓏—招鳳頂一帶分布。巖性主要有花崗斑巖、花崗閃長斑巖、石英閃長玢巖、閃長玢巖及閃長巖、煌斑巖等。

閃長玢巖及石英閃長玢巖系區(qū)內(nèi)最發(fā)育,分布最廣泛的脈巖,規(guī)模大,沿北北東及北北西向追蹤張性斷裂充填延伸,傾向北西或南西，沿走向具有分枝復合、尖滅再現(xiàn)的特征。閃長玢巖按礦物成分的不同可分為閃長玢巖、石英閃長玢巖及角閃閃長玢巖，三種巖性一般可在同一巖脈中出現(xiàn)，沿走向及傾向具明顯的相變關系，呈不規(guī)則脈狀產(chǎn)出，與二長花崗巖接觸界線較清晰。閃長玢巖多為礦前脈巖，少數(shù)為成礦期脈巖，已知地表工程揭露，顯示其具有蝕變及被穿切的現(xiàn)象，局部強蝕變礦化后分布有礦化體。

2 地球物理特征

2.1 巖礦石磁性特征

搜集到綜合物探測量取得的各類巖石磁性參數(shù)測定結(jié)果，經(jīng)過統(tǒng)計，各類巖石之間具有比較明顯的磁性差異。膠東群中的巖石磁性具明顯差異，主要巖性變粒巖、黑云變粒巖磁性微弱，斜長角閃巖及斜長角閃片麻巖磁性最強。

巖漿巖中，區(qū)內(nèi)主要巖體中粒二長花崗巖的磁性屬較強磁性。高于變粒巖磁性，低于斜長角閃巖、斜長角閃片麻巖。其他如閃長玢巖、輝綠玢巖、正長斑巖、細晶巖呈巖脈侵入于巖體中，它們的磁性有強有弱，或無磁性。

綜上各類巖性差異和磁測資料，綜合本區(qū)地質(zhì)資料和巖性分布情況，歸納各地層、巖體及斷裂構(gòu)造的磁場特征是：

1）膠東群齊山組：巖性以變粒巖為主，局部有斜長角閃巖及斜長角閃片麻巖和黑云片巖。故其磁場應為在平緩地磁場背景上，局部展示斜長角閃巖及斜長角閃片麻巖引起的高磁場；

2）膠東群英莊夼組：巖性為變粒巖、黑云斜長角閃片麻巖、紫蘇磁鐵石英巖，上部夾斜長角閃巖。由于上述巖性交替分布，且有磁性比較強的磁鐵石英巖，故所引起的磁場應為較劇烈跳動的雜亂場；

3）巖漿巖：巖漿巖的主要巖性—中粒二長花崗巖廣泛分布，磁性較強，引起磁場也應比較高，且由于巖性比較單一，磁場也應比較平穩(wěn)，但由于暗色礦物的局部富集或巖漿分異作用，導致磁性不均引起局部異常。因此區(qū)內(nèi)平穩(wěn)升高正磁場即為中粒二長花崗巖引起。巖漿巖中的閃長玢巖、細晶巖、正長斑巖、輝綠玢巖一般呈巖脈沿裂隙或斷裂構(gòu)造侵入于花崗巖體中，引起的磁場為局部異常帶；

4）由于構(gòu)造運動，使得巖石破碎，磁性發(fā)生變化，也有一些巖漿如上述巖脈沿斷裂構(gòu)造帶侵入，這些碎裂巖及侵入巖脈的磁性有強有弱，故斷裂的磁場特征為線性異常帶—梯級帶、不同磁場分界線、負磁異常帶、串珠狀異常帶等。

2.2 巖礦石電阻率特征

各類巖石電阻率參數(shù)測定結(jié)果經(jīng)過統(tǒng)計，各類巖石之間存在一定的電阻率差異，尤其碎裂巖、角閃巖明顯低于其他巖石的電阻率值。

1）膠東群：該地層中各類巖性的電阻率值相近，同屬中阻，但不穩(wěn)定，離差較大。因此膠東群在電場上應表現(xiàn)為中阻波動特征。本區(qū)呈鋸齒狀展布的中阻電場特征視為膠東群引起；

2）中粒二長花崗巖：其電阻率值明顯高于膠東群，表現(xiàn)在電場上曲線為高阻特征。電場呈鋸齒狀變化，這與巖石風化、破碎、裂隙均有關系，只是電阻率差異也比較大。總之中粒二長花崗巖反映了鋸齒狀高阻電場特征；

3）從電性測定可知，斷裂帶中的碎裂巖、角礫巖及其它蝕變巖的電阻率值都比較低，與其兩側(cè)巖石的電阻率值具比較明顯的差異。

2.3 巖礦石極化率特征

各類巖礦石極化率參數(shù)測定結(jié)果經(jīng)過統(tǒng)計，各類巖石的極化率值一般在2%～3%。其中變質(zhì)巖的極化率值略高于巖漿巖。

從測定的金礦石極化率值看，均呈高極化率顯示，一般比其他各類巖石的極化率高5～8 倍。它們之間存在明顯的差異。所以，激電中梯方法，以圈定與金有關的硫化礦物富集體，具備良好的地球物理前提。

3 結(jié)論

通過對膠東地區(qū)收集到的大量巖石樣品的物性統(tǒng)計分析，地球物理方法可以區(qū)分不同巖性，對招平斷裂帶深部構(gòu)造的特征分析是可行的，并且對金礦也有很好的指示作用。

[1]山東招金集團公司.招遠金礦集中區(qū)地質(zhì)與找礦[M].北京：地震出版社.

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[3]李世先，劉長春，安郁宏，等.膠東金礦地質(zhì)[M].北京：地質(zhì)出版社.