賀春艷，郭鵬，郭國強

(山東省物化探勘查院，山東 濟南 250013)

綜合物探在山東省招遠市原疃地區(qū)金礦找礦中的應用

賀春艷，郭鵬，郭國強

(山東省物化探勘查院，山東 濟南 250013)

山東省招遠市西北部原疃地區(qū)地理位置特殊，位于區(qū)域上兩大斷裂金礦帶之間的玲瓏復式巖體的核部，與西北部的郭家?guī)X花崗閃長巖疑似為斷層接觸關系，金礦成礦條件優(yōu)越。運用激電中梯、高精度磁法測量，基本查明了區(qū)內與金成礦有關的巖體、斷裂構造的分布情況，圈定激電異常7處，其中1處異常經驗證為礦致異常。應用CSAMT，SIP方法對礦帶的深部進行探測，確定其沿走向及傾向均有一定延伸，對其深部異常進行鉆探驗證，證明深部異常仍為礦致異常。綜合找礦方法在此次找礦過程中發(fā)現了礦致異常，縮小了找礦靶區(qū)，為鉆探工程的部署提供了依據。

金礦；找礦方法；頻譜激電；招遠原疃

山東省招遠市是山東省黃金產出最大的縣級地區(qū)，區(qū)內大、中、小型金礦(點)林立，金礦資源豐富，是我國黃金生產的重要基地[1]，原疃地區(qū)位于招遠市西北部張星鎮(zhèn)與金嶺鎮(zhèn)之間，屬金翅嶺礦山轄區(qū)，該區(qū)地理位置特殊，位于焦家斷裂帶和招平斷裂帶的中間區(qū)域，由于兩大斷裂金礦帶相背而傾，兩者的下盤(兩斷裂帶之間)主要為中生代玲瓏二長花崗巖的分布區(qū)，局部有中生代郭家?guī)X花崗閃長巖、偉德山花崗巖和大量的脈巖發(fā)育，研究區(qū)恰好位于該復式巖體的中部，雖然周圍金礦(點)林立，成礦條件優(yōu)越，但區(qū)內的找礦工作一直沒有較大進展，山東省物化探勘查院開展金礦普查的物探工作時，圈定出激電異常多處，其中DJH3異常經鉆探驗證見到了金礦體，并形成現在的在產礦區(qū)。經鉆探勘探，疑似深部還有第二成礦帶，應用地面高精度磁法測量、CSAMT，SIP方法對該礦帶深部情況進行探測。

1 地質概況

原疃地區(qū)位于膠東半島的西北部，大地構造位置隸屬華北板塊(Ⅰ級)膠遼隆起區(qū)(Ⅱ級)的膠北隆起區(qū)(Ⅲ級)，西為沂沭斷裂帶,南為膠萊盆地,東南以牟平-即墨斷裂帶與膠南-威海造山帶分界，地層簡單、構造發(fā)育、巖漿活動強烈，金礦床分布眾多，NE，NNE向斷裂構造是金礦定位的主體。

區(qū)內絕大部分為第四系覆蓋，根據區(qū)域地質資料，西北部主要為隱伏的斑狀花崗閃長巖體分布區(qū)，東南部為隱伏的片麻狀二長花崗巖體分布區(qū)，局部有前寒武紀變質巖殘留體，同時，脈巖發(fā)育，主要有閃長玢巖、絹英巖化碎裂狀二長花崗巖、花崗閃長斑巖脈等(圖1)。

構造不很發(fā)育，以斷層為主，且一般規(guī)模較小，按其展布方向分為NE向和NNE向。

NE向斷層：走向一般在40°～70°，傾向NW，傾角65°～85°，局部傾向SE，沿走向長度20～600m不等，斷裂面較平直、光滑，發(fā)育寬窄變化較大，蝕變強度不均勻，其主要蝕變巖性為絹英巖、絹英巖化碎裂巖、絹英巖化碎裂狀花崗巖，碎裂狀花崗巖等。有些斷裂被閃長玢巖脈，花崗斑巖脈充填。該組斷裂主要為控礦斷裂，破碎帶中的蝕變礦化比較明顯，在該組斷裂帶上見到有多個探金的老硐及金礦化點。

1—第四系；2—郭家?guī)X花崗閃長巖；3—玲瓏二長花崗巖；4—地質界線；5—已知斷層；6—推斷斷層；7—破碎蝕變帶；8—研究區(qū)范圍圖1 研究區(qū)地質簡圖

NNE向斷層：該組斷層不甚發(fā)育，規(guī)模也較小，多被閃長玢巖脈、花崗閃長斑巖脈充填，脈巖產狀與斷裂構造產狀一致，斷裂面較平直、光滑，蝕變較差。

2 研究區(qū)地球物理特征

2.1 磁性特征

區(qū)內新生代第四系黃土、粘土類，一般無磁性。巖漿巖類中，玲瓏二長花崗巖屬弱磁性巖石，κ=(0～890)×10-64πSI，Jr=(0～241)×10-3A/m；郭家?guī)X花崗閃長巖屬于高磁性巖石，κ=(0～2188)×10-64πSI，Jr=(0～838)×10-3A/m；變質巖類中膠東(巖)群和唐家莊巖群，磁性變化范圍大，與變質原巖關系密切:κ=(197～923)×10-64πSI，Jr=(16.2～267)×10-3A/m。蝕變巖類磁性較原巖大幅度減弱。

2.2 電性特征

區(qū)內除地表為第四系覆蓋外，深部主要隱伏有玲瓏二長花崗巖，局部有郭家?guī)X花崗閃長巖和前寒武紀變質巖分布。

根據區(qū)內及周邊地區(qū)的巖石物性統(tǒng)計結果可見，第四系為低阻特征、無極化效應；玲瓏二長花崗巖與郭家?guī)X花崗閃長巖為區(qū)內的高阻巖性，郭家?guī)X花崗閃長巖較前者高，其電阻率平均值一般為4250Ω·m，玲瓏二長花崗巖電阻率平均值為1434Ω·m，兩者皆為中低極化特征，極化率平均值約為5%左右；區(qū)內變質巖類主要指膠東群和唐家莊群，巖性以斜長角閃巖、黑云斜長片麻巖、黑云斜長角閃巖為代表，該類巖石為低阻特征，個別巖類電阻率偏高，跟變質環(huán)境和原巖類別有關系，此類巖性通常為低極化特征，變化范圍自0.94%～12.3%，平均約為4%(表1)。

巖石經過蝕變后，其極化率一般均有不同程度的升高，電阻率則較原巖顯著下降。電阻率下降幅度與巖石破碎充水程度關系密切，而極化率高低與其本身所含黃鐵礦為主的硫化物的多少密切相關，含黃鐵礦越多，其極化率越高，且含黃鐵礦為主的硫化物呈侵染狀分布時，其極化率會更高。從表1可以看出，蝕變巖極化率較原巖均大大增加，而金礦石在區(qū)內的極化率則最高，峰值可達57.3%，統(tǒng)計結果顯示，其中的蝕變巖型金礦石極化率平均值17.8%；石英脈型金礦石極化率平均值為37.8%，這是由于金與黃鐵礦等硫化物伴生，黃鐵礦占此類礦物的比重極高，因此巖石的金含量越高，極化率就越高，二者為正相關關系。

可見各類巖礦石的電性差異明顯，可以應用電阻率法查明區(qū)內與金成礦有關的地層、巖體及斷裂構造的分布情況，利用激電法圈定高極化異常區(qū)，綜合分析其異常源性質，進而間接指導找礦。

3 工作布置與方法技術

3.1 工作布置

勘查過程分為2個階段：第一階段，開展高精度磁法測量和激電中梯測量，獲取區(qū)內的基本電磁場特征，對巖石類型及斷裂構造進行初步劃分，圈定激電異常，并對重點異常進行驗證。第二階段，由于前期在驗證DJH-3異常時見礦，開展了進一步的鉆探工作，主要利用CSAMT和SIP兩種方法進行深部探測[2-4]，首先利用CSAMT，大致查明區(qū)內的斷裂構造位置及其走向、傾向及深部變化規(guī)律等，再利用SIP研究推斷斷層的激電異常特征，進而結合區(qū)內成礦規(guī)律研究，推斷斷層的成礦條件，圈定可能的賦礦空間位置及大體埋深。

表1 膠東西北部地區(qū)巖(礦)石電性參數統(tǒng)計

3.2 高精度磁法測量

高精度磁法測量的目的并不是直接找金，而是對目標區(qū)域內與金成礦有關的地層、巖體和斷裂構造進行大致的劃分，工作比例尺為1∶1萬,按照100m×20m的測網密度進行測量，磁場變化大的區(qū)域點距加密至10m，野外質量檢查均方誤差為±1.03nT，磁測總誤差為±1.53nT，各項指標滿足要求。野外工作結束后使用GeoAPASV3.2物探版進行數據處理，繪制了區(qū)內的△T等值線平面圖、剖平圖，并進行了地質解釋。

3.3 激電中梯

激電中梯測量的目的是了解區(qū)內的激電異常分布規(guī)律，通過尋找含金硫化礦物富集體，進而尋找金礦。激電中梯工作開展較早，測網密度為100m×20m，野外觀測精度視極化率均方相對誤差為±2.89%；視電阻率均方相對誤差為±1.77%，滿足規(guī)范要求。當時地面沒有電源設施，電磁干擾影響小，資料可靠，此次工作圈定出了7處激電異常，為后來金礦的找礦突破提供了直接依據。

3.4 可控源音頻大地電磁(CSAMT)測量

可控源音頻大地電磁測深(CSAMT)是近年來應用較廣的一種頻率域電測深法，本次應用該方法的主要目的是對區(qū)內巖石類型、斷裂構造發(fā)育情況進行大致推斷，重點了解以上各要素在深部的發(fā)育情況和主要特征。數據采集使用加拿大鳳凰公司(phoenix)開發(fā)的V8多功能電法儀，采用標量測量方式，觀測電場Ex分量和磁場Hy分量，共完成CSAMT剖面3條，收發(fā)距約為9.5km，AB發(fā)射極距為1.1km，接收MN距50m，頻率范圍為6～8533.3HZ，根據目標深度要求對中高頻段進行了加密，采集質量嚴格把控，全區(qū)視電阻率均方相對誤差為±3.81%，符合規(guī)范要求。數據處理和解釋使用意大利GEOSYSTEM公司開發(fā)的WINGLINK軟件，可進行數據編輯、聯(lián)合反演(1D、2D)及成圖，反演擬合精度控制在10%以內。

3.5 頻譜激電(SIP)測量

頻譜激電法(SIP)是通過向地下供以交變電流場，在超低頻段(f=10-2～n102Hz)觀測視復電阻率頻譜，通過分析其振幅譜和相位譜來達到尋找地下電性異常的目的[5]。自20世紀70年代問世以來，已被廣泛應用到金屬礦、石油勘探等領域[6-9]。由于含金蝕變帶往往形成明顯的低阻、高極化異常特征，通過探測與金礦成礦密切相關的多金屬硫化物富集體，可以間接圈定金礦體。

野外數據采集使用加拿大鳳凰公司的V8多功能電法儀，采用偶極—偶極測深剖面裝置，共完成SIP剖面2條，分兩次兩個窗口采集，第一窗口采集深度-100m～-500m，第二窗口采集深度-550m～-950m。野外質量檢查視電阻率均方誤差為±3.55%、視充電率為±3.31%，各項指標滿足要求。數據處理解釋采用中國地質大學研發(fā)的SFIPS-SW軟件，通過視譜參數反演(Cole-Cole模型)得到一組綜合異常參數，包括視電阻率ρa、視充電率ma、視時間常數τa和頻率相關系數ca，通過對比各參數異常特征，推斷引起異常的地質原因，進而發(fā)現礦致異常。

4 成果解釋

4.1 資料解釋依據

對相關巖性的物性參數統(tǒng)計結果顯示，區(qū)內3種主要巖性(前寒武紀變質巖、片麻狀二長花崗巖、斑狀花崗閃長巖)無論是磁性還是電性都有明顯的差異，可結合該次的電磁場異常特征進行初步的推斷。斷裂構造由于應力作用，使原巖的連續(xù)性遭受破壞，巖石破碎裂隙發(fā)育，多被水或泥質物質充填，從而引起電阻率的降低，使電位場發(fā)生畸變，通常反應為明顯的低阻異常，而其原來的磁場分布也由于巖石破碎而大大減弱，反應為較原巖明顯減弱的低磁異常帶，如后期被磁性較強的脈巖充填時，則可表現為高磁異常帶。這是利用相關物探工作進行推斷解釋的前提。

4.2 電磁場綜合特征分析

圖2為區(qū)內主要激電異常的分布圖，共圈定大小激電異常7處，編號DJH1～DJH7，極化率峰值為2%～2.2%，峰值較小。圖3是區(qū)內1∶1萬高精度磁測△T等值線平面圖，圖中自左下至右上發(fā)育一NE向串珠狀高磁異常帶，異常值普遍大于120nT,局部峰值可達150nT,以該異常帶為界，西北部區(qū)域磁場總體為低緩異常特征，夾有局部負磁異常和低緩正磁異常圈閉區(qū)，負磁異常幅值可至-60nT,低緩正磁異常一般為50nT，個別異常幅值可達70nT；東南部為不均勻的高低跳躍的低緩磁場特征，磁場變化范圍為0～100nT。結合區(qū)內幾種主要巖石的磁性特點，推斷西北側的雜亂低磁場主要為郭家?guī)X斑狀花崗閃長巖體分布區(qū)，其中有較多的前寒武紀老變質巖和玲瓏二長花崗巖殘留，由于郭家?guī)X巖體為玲瓏二長花崗巖成巖后期侵入的，此處應為復式巖體性質；而東南部局部升高的雜亂低緩高磁異常，推斷為玲瓏二長花崗巖分布區(qū)，由于玲瓏二長花崗巖為弱磁性巖石，因此該區(qū)局部發(fā)育的帶狀高磁異常推斷為鐵磁性物質含量高的脈巖或斑狀花崗閃長巖脈侵入的表現。

1—郭家?guī)X花崗閃長巖；2—玲瓏二長花崗巖下伏郭家?guī)X花崗閃長巖；3—閃長玢巖；4—絹英巖化碎裂狀二長花崗巖；5—老硐；6—推斷斷層及編號；7—綜合物探剖面；8—激電異常及編號；9—高磁測量范圍圖2 研究區(qū)主要激電異常分布圖

以上兩個磁場之間線性延伸的串珠狀磁性界面推斷為斷層引起，也是兩種不同巖體的接觸帶，由于該界面梯度變化劇烈，推斷此斷層的傾角較陡，線性異常的延伸特點指示了該斷層的走向特征，約為NE 60°～75°，串珠狀高磁異常推斷為沿此斷層侵入的巖脈引起，且被后期的NNE向的斷層錯動。DJH3激電異常處在串珠狀高磁異常帶附近，而根據區(qū)內巖礦石極化率統(tǒng)計結果，巖石的金含量越高，極化率就越高，因此推斷DJH3異常為礦致異常，經后期鉆探工程證實為含金礦化帶引起，金礦開采后揭露該礦脈走向68°，傾向NW，傾角59°，淺部礦層礦體埋深75～140m。而在此斷層東南側約100m處，同樣發(fā)育串珠狀高磁異常帶，異常峰值100nT，也應為斷層的反映，同時激電異常也有顯示，推斷為礦化蝕變帶的可能性較大。

4.3 Ⅱ剖面電阻率及激電異常特征

為了研究異常的深部變化特征，在重點地段布置了CSAMT，SIP綜合剖面，共完成3條綜合物探剖面(圖3)，以Ⅱ剖面的綜合異常最為明顯，各參數對應性好，鉆探驗證結果與推斷基本一致，Ⅰ剖面、Ⅲ剖面視電阻率異常特征與Ⅱ剖面相似，激電異常較Ⅱ剖面稍弱。

1—礦化蝕變帶；2—推斷斷層及編號；3—推斷極化體位置；4—已知鉆孔；5—設計鉆孔圖3 Ⅱ剖面綜合異常斷面圖

4.3.1 電阻率

根據異常特點劃分3個電性區(qū)。

(1)第1電性區(qū)：位于深度約-650m以上、橫向500點～1750點之間，視電阻率等值線稀疏，整體上為不均勻中—低阻特征，局部發(fā)育條帶狀低阻及高阻凸起異常，幅值由150Ω·m增加到1200Ω·m，推斷主要為郭家?guī)X巖體分布區(qū)，它侵入于早期形成的玲瓏巖體中，整體為復式巖體特征，其中有較多的前寒武紀老變質巖殘留。

(2)第2電性區(qū)：位于橫向1750點～3000點之間、深度680m以淺，視電阻率等值線自-50m往下迅速加密，形成3個看似圈閉的高阻異常區(qū)，分別位于1750點～2050點、2050點～2600點、2600點～3000點之間，其間被2個條帶狀低阻、次低阻異常帶隔開。高阻區(qū)幅值由1200Ω·m增加到7500Ω·m，推斷為脈巖或者玲瓏混合花崗巖的反映，條帶狀低阻幅值分別小于2000Ω·m和1200Ω·m，推斷為斷裂構造的反映。

(3)第3電性區(qū)位于-650m深度以下，總體呈不規(guī)則高阻異常特征，視電阻率幅值由1200Ω·m增加到6000Ω·m，視電阻率異常較上覆地質體顯著升高，形態(tài)與上部高阻異常也不連續(xù)，推斷為深部基底巖體的反映。

4.3.2 激電異常

激電異常主要有3處，分別編號1號、2號和3號。其中1號激電異常位于橫向800點～1200點、縱向-200m～-500m之間，為次高充電率、高時間常數異常圈閉區(qū)，視充電率最大達到10%，視時間常數最大達3.5s，推斷該異常為1100點附近F1斷層破碎帶的反應；2號激電異常整體表現為以1850號點的-100m處為中心的“八”字型高充電率、高時間常數異常，異常形態(tài)較為復雜，異常中部有次級異常分支，“八”字外圍異常迅速減小，視充電率最大達到45%，視時間常數最大達4s，推斷該異常為F2，F3斷層及其上下盤次級裂隙中部的三組高極化體引起，為地表DJH3異常向深部的延伸，后期鉆探工程對該異常的驗證結果表明，該異常仍為礦致異常；3號激電異常是以2650點的-100m處為中心的次高充電率、高時間常數異常半圈閉區(qū)，視充電率最大達到20%，視時間常數最大達3.5s，3號激電異常位于推斷斷層F4下盤，異常圈閉，形態(tài)較為規(guī)則，推斷其與F4斷層及其次級裂隙中的高極化體有關。

通過CSAMT，SIP綜合剖面工作，對區(qū)內地層、巖體以及斷裂構造的深部特征和變化規(guī)律有了更深入的認識，圈定了3處激電異常，其中2號異常推斷為DJH3異常的深部延伸，深部異常明顯、沿走向和傾向均有一定的延伸，鉆探驗證的結果表明：深部異常同樣為金礦化帶引起，淺部礦體向深部有一定延伸。除此之外，F1斷層和F4斷層也有明顯的激電異常反應，即上節(jié)所述1號和3號激電異常，這兩處異常主要集中在淺部、異常圈閉，異常幅值較2號異常小，推斷由F1，F4斷層及其次級裂隙中的高極化體引起，規(guī)模較小，也可為下步工作提供參考。

5 找礦前景分析

該區(qū)位于兩大區(qū)域性金礦成礦帶的中間部位、玲瓏復式巖體的核部，西北部為后期侵入的郭家?guī)X花崗閃長巖，近年來，眾多學者普遍認同交代重熔花崗巖是礦床的直接礦源系，早前寒武紀變質巖系是初始原巖[10-12],由于玲瓏型花崗巖的成巖期是175～132Ma，郭家?guī)X型花崗閃長巖的成巖期是130～126Ma，而成礦期則是在燕山晚期120～100Ma，晚于郭家?guī)X巖體的成巖期，郭家?guī)X巖體的成巖期后作用為該區(qū)金礦形成提供了直接熱源[13-15]，可見該區(qū)具備良好的成礦地質和熱源條件，只要有合適的導礦、容礦空間(斷裂帶、斷層)，就有成礦的可能，因此在該區(qū)找礦，最重要的就是找到各種規(guī)模的斷裂、斷層、裂隙等一切可能的容礦空間，該次除查明已知控礦構造F2，F3外，還發(fā)現F1，F42個次級斷裂異常，同時具有高磁、高極化、低阻特點，是下一步找礦的重點位置。

6 結論

磁法測量和CSAMT測量對研究區(qū)內與金成礦有關的地層、巖體及斷裂構造的分布特征和變化規(guī)律進行了推斷，結合區(qū)域成礦規(guī)律和找礦標志，縮小了找礦靶區(qū)和鉆探驗證的周期；圈定了與金有關的金屬硫化物富集體，直接指導了鉆探工程的部署，由于區(qū)內金礦往往與金屬硫化物伴生，黃鐵礦占此類礦物的比重極高，巖石金含量越高，極化率就越高，二者為正相關關系，因此該方法是在區(qū)內進行金礦找礦的最有效方法。以上物探方法的綜合使用，提高了鉆探驗證的成功率，是一次成功的應用。

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ApplicationofComprehensiveGeophysicalProspectinginYuantuanAreainNorthwesternZhaoyuanCityinShandongProvince

HE Chunyan，GUO Peng，GUO Guoqiang

(Shandong Geophysical and Geochemical Exploration Institute, Shandong Jinan 250013, China)

Yuantuan erea is in the northwest of Zhaoyuan city in Shandong province. Its geographical location is very special. Itis located in the core part of Linglong composite rock between two gold fracture belts. It has a suspected fault contact relationship with GuoJialing granodiorite in the northwest part. Metallogenic conditions of gold deposit is good. By using intermediate gradient survey and high-accuracy magnetic survey, the distribution of rock body and the fracture structures related to gold mineralization have been identified. Seven IP anomalies have been circled. Among them, one anomaly has been verified as mineralization anomaly. By using CSAMT and SIP methods, deep situation of the deposit has been detected. It is confirmed that there is a certain extent along the strike and tendency. Through drilling test, it is verified that deep abnormal is mineral anomaly. By using comprehensive prospecting methods, mineral abnormalities can be found, prospecting target areas in the process of prospecting can be found. It will provide a basis for drilling and engineering arrangement.

Gold deposit; gold prospecting method; SIP; Yuantuan area in Zhaoyuan city

2017-03-31；

2017-5-25；

曹麗麗

賀春艷(1982—),女,陜西黃龍人,工程師,主要從事地質礦產勘查工作;E mail:hcy_gg@163.com

P618.51;P631

B

賀春艷，郭鵬，郭國強.綜合物探在山東省招遠市原疃地區(qū)金礦找礦中的應用[J].山東國土資源，2017,33(12)：49-54.HE Chunyan，GUO Peng，GUO Guoqiang. Application of Comprehensive Geophysical Prospecting in Yuantuan Area in Northwestern Zhaoyuan City in Shandong Province[J].Shandong Land and Resources, 2017,33(12)：49-54.