膠東地區深部金礦重磁法勘探及成礦預測

姜夢瑤

摘 ?要：膠東半島擁有我國1/4以上的黃金資源量，金礦資源主要集中膠北隆起區域。近年來，發現并探明金礦資源量4000余噸。然而，該區域深部金礦的礦化信息難以獲取，深部找礦在一定程度上受到制約。本論文基于不同級別控礦因素對應地質體的地球物理性質差異，結合重磁法，厘定了礦化體、控礦因素與地球物理異常之間的對應關系。從而發現膠東地區深部金礦主要位于招平金礦帶主斷裂構造發生變化處或者同次級斷裂交匯處，主斷裂下盤蝕變帶控制了高品位金礦。

關鍵詞：膠東地區;金礦;重力;高精度磁法

1引言

膠東地區膠東位于山東省東部，東臨黃海，北與遼東半島隔海相望，面積約20000km2，地理位置位于東經：119°30'00"-122°42'00";北緯：35°35'00"-38°23'00"[1]。其大地構造位置處于華北克拉通東南緣，秦嶺-大別-蘇魯造山帶東北端，是我國著名的金礦集中區，其黃金總儲量居全國首位，探明黃金儲量已超過4000噸，占全國1/4以上。該區也是世界第三大黃金礦集區，僅次于南非的蘭德金礦和美國內華達州的卡林型金礦。礦床是由可供開采的有用物質富集而成的地質體，是組成地球的物質長時間演化分異形成。多種因素決定礦體的成礦過程和后期穩定保存，其中，斷裂系統為礦體的就位提供空間，為成礦熱液運移提供輸運管道;巖漿熱液既為成礦流體提供了熱動力，又提供了成礦必須的物質來源;地層的時代在一定意義上對應了礦體的成礦年齡，也為某些礦床提供物質源泉，促進成礦元素的富集成礦。膠東金成礦區位處于華北板塊南緣，揚子板塊和華北板塊交接部位，區域上存在郯廬斷裂左行平移、太平洋板塊俯沖和蘇魯高壓折返帶三大構造事件遺跡。

2地球物理探測方法

本文主要采用了重力法與高精度磁法對研究區進行地質勘探。重力勘探基于地質體之間存在的密度差異，通過測量并校正地質體引起的重力異常場值，推斷地質體的產狀、大小等信息，以實現對研究區構造、礦產分布作遠景預測的一種地球物理手段。重力觀測值反映了地下密度分布，同時與地球形狀不規則和地形高程有關。故而重力觀測值的改正值才能真實反映出地下地質體的密度異常。野外獲取的重力觀測數據需作校正、處理和解釋，方可解決實際生產中的地質問題。重力反演和解釋存在多解情況，故須結合研究區的地質、鉆井、物性和其他物探資料來減少地質解釋的可能性。

磁法勘探是發展最早的一種地球物理勘探方法，其通過觀測地下巖石與磁性物質間的磁性差異分析研究研究地質體構造和礦產資源的分布形態。由于磁法勘探具有：儀器輕便、工作效率高、成本低、工作領域廣等特點，廣泛應用于固體礦產勘查、油氣資源調查、地質填圖以及深部構造研究等領域。高精度磁測是指磁測總精度小于或等于±5nT的磁測工作，比以往的中低精度磁法觀測精度高出 5-10 倍，但其反映出的信息量并不是簡單的精度提高，從磁測任務的制定、儀器及工作方法到資料的處理解釋都有了質的變化。高精度磁測主要適用于弱磁性目標物的勘查和由深部磁性體產生的地表弱磁異常研究，能更好地反映出各種巖性的磁場特征，有助于進一步劃分巖性及其構造特征、圈定深部巖漿帶的分布范圍。由于高精度磁法精度較高，在測量時容易受到淺層存在不均勻磁性噪聲的干擾，嚴重影響了弱磁異常的提取。因此，原始數據處理前需要進行預處理，將有用信息和無用信息分離。

3 區域重磁異常與金礦化關系

區域上的重力場值是地下不同尺度、不同密度地質體集體作用的結果。對華北克拉通的重力異常特征從總體上進行了系統的研究，總結出華北克拉通的東側地區主體重力異常為正值，而其西側地區重力異常取值為負值，其總體上的規律是沿北西一南東方向、由西向東，重力異常取值由負值轉為正值，推斷華北克拉通東側地區巖石圈減薄。根據金礦地球物理研究成果，金礦床主要賦存在重力場低值到高值過渡的梯級帶內，多數偏向于重力低值異常一側;金礦床大體賦存于磁場正、負磁異常過渡的梯級帶，多數靠近磁場正異常一側[2]。

磁異常是地殼內磁性地質體在地表的綜合磁場反映，其取值的分布特征對應地下地質體的磁性結構特征。所以，通過地下地質體的磁異常研究區域性地質構造和地質結構是一種有效的途徑。利用航磁異常可以對兩類區域地質現象進行研究：其一探測大范圍展布的結晶基底，其中區域正磁場異常對應中、下太古界的變質程度較深的巖石，區域負磁場異常對應上太古界、下元古界變質程度較淺的巖石;二是延伸較大的深大斷裂構造，相應磁場分布表征是航磁異常局部范圍內存在較大規模的梯級帶。膠東地區的航磁場變化較為復雜，但大體上處在NE向低一負磁異常區內。究其原因，膠東地區巖體的主要礦物是石英和長石，二者均是無磁性的，可能是在燕山期大規模巖漿活動及廣泛地殼重熔作用形成了膠東地區大量低磁性、低密度花崗巖體造成[3]。膠東金礦集中區內金礦床在構造和巖體雙重控制下在平面上呈明顯規律性分布，即金礦呈東西成行、南北成列、局部集中成片（礦田）分布的規律。

4區域金礦成礦遠景

膠東地區重力異常場值分區明顯，其中花崗巖體的布格重力異常場值顯示為負值，老變質巖地層布格重力異常呈現正值。招平斷裂帶處在以郭家店地區為中心的NNE走向局部閉合重力負異常的東側，同時該重力負異常周邊的重力異常低值區域亦為NNE走向，向北一直延伸至招遠城南側其走向轉變成近東西向，往東在棲霞北側轉變為金南北向。膠東地區正磁異常主要對應剪切帶，區內正磁異常主要分布于三山島、招平和艾山等剪切帶周圍，其中招平斷裂帶磁異常反映最為清楚，表現為NNE-NE向展布的正磁異常及正負磁異常轉變的梯級帶。

綜上，郭家店重力負值異常區和周圍正值帶之間存在的兩個明顯重力正負數值轉換的梯級帶：東側梯級帶對應招平斷裂帶，西側梯級帶為郭家店巖體與圍巖接觸帶，相應的磁異常表現正負異常轉變的梯級帶，推斷斷裂帶上的大磨曲家、白石介、小民莊、半壁店和陡崖曹家為金成礦遠景區，建議進一步開展工作。

參考文獻

[1] ?楊立強，鄧軍，葛良勝，王慶飛，張靜，高幫飛，江少卿，徐浩.膠東金礦成礦時代和礦床成因研究述評[J].自然科學進展.2006（07）：797-802.

[2] ?姜維明，齊斐，孟偉，許建波，劉秋杰，呂軍恩，原少波，孫健.山東玲瓏礦田東風礦區成礦規律及遠景預測[J].黃金科學技術.2012（04）：21-25.

[3] ?徐述平，楊立強，張蜀冀，郭春影.膠東招平斷裂帶金礦成礦指示元素特征及找礦應用[J].黃金科學技術.2010（05）：7-11.