姜夢(mèng)瑤
摘 ?要:膠東半島擁有我國(guó)1/4以上的黃金資源量,金礦資源主要集中膠北隆起區(qū)域。近年來(lái),發(fā)現(xiàn)并探明金礦資源量4000余噸。然而,該區(qū)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(jí)別控礦因素對(duì)應(yīng)地質(zhì)體的地球物理性質(zhì)差異,結(jié)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(duì)應(yīng)關(guān)系。從而發(fā)現(xiàn)膠東地區(qū)深部金礦主要位于招平金礦帶主斷裂構(gòu)造發(fā)生變化處或者同次級(jí)斷裂交匯處,主斷裂下盤(pán)蝕變帶控制了高品位金礦。
關(guān)鍵詞:膠東地區(qū);金礦;重力;高精度磁法
1引言
膠東地區(qū)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(jīng):119°30'00"-122°42'00";北緯:35°35'00"-38°23'00"[1]。其大地構(gòu)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(guó)著名的金礦集中區(qū),其黃金總儲(chǔ)量居全國(guó)首位,探明黃金儲(chǔ)量已超過(guò)4000噸,占全國(guó)1/4以上。該區(qū)也是世界第三大黃金礦集區(qū),僅次于南非的蘭德金礦和美國(guó)內(nèi)華達(dá)州的卡林型金礦。礦床是由可供開(kāi)采的有用物質(zhì)富集而成的地質(zhì)體,是組成地球的物質(zhì)長(zhǎng)時(shí)間演化分異形成。多種因素決定礦體的成礦過(guò)程和后期穩(wěn)定保存,其中,斷裂系統(tǒng)為礦體的就位提供空間,為成礦熱液運(yùn)移提供輸運(yùn)管道;巖漿熱液既為成礦流體提供了熱動(dòng)力,又提供了成礦必須的物質(zhì)來(lái)源;地層的時(shí)代在一定意義上對(duì)應(yīng)了礦體的成礦年齡,也為某些礦床提供物質(zhì)源泉,促進(jìn)成礦元素的富集成礦。膠東金成礦區(qū)位處于華北板塊南緣,揚(yáng)子板塊和華北板塊交接部位,區(qū)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(gòu)造事件遺跡。
2地球物理探測(cè)方法
本文主要采用了重力法與高精度磁法對(duì)研究區(qū)進(jìn)行地質(zhì)勘探。重力勘探基于地質(zhì)體之間存在的密度差異,通過(guò)測(cè)量并校正地質(zhì)體引起的重力異常場(chǎng)值,推斷地質(zhì)體的產(chǎn)狀、大小等信息,以實(shí)現(xiàn)對(duì)研究區(qū)構(gòu)造、礦產(chǎn)分布作遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)的一種地球物理手段。重力觀測(cè)值反映了地下密度分布,同時(shí)與地球形狀不規(guī)則和地形高程有關(guān)。故而重力觀測(cè)值的改正值才能真實(shí)反映出地下地質(zhì)體的密度異常。野外獲取的重力觀測(cè)數(shù)據(jù)需作校正、處理和解釋?zhuān)娇山鉀Q實(shí)際生產(chǎn)中的地質(zhì)問(wèn)題。重力反演和解釋存在多解情況,故須結(jié)合研究區(qū)的地質(zhì)、鉆井、物性和其他物探資料來(lái)減少地質(zhì)解釋的可能性。
磁法勘探是發(fā)展最早的一種地球物理勘探方法,其通過(guò)觀測(cè)地下巖石與磁性物質(zhì)間的磁性差異分析研究研究地質(zhì)體構(gòu)造和礦產(chǎn)資源的分布形態(tài)。由于磁法勘探具有:儀器輕便、工作效率高、成本低、工作領(lǐng)域廣等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于固體礦產(chǎn)勘查、油氣資源調(diào)查、地質(zhì)填圖以及深部構(gòu)造研究等領(lǐng)域。高精度磁測(cè)是指磁測(cè)總精度小于或等于±5nT的磁測(cè)工作,比以往的中低精度磁法觀測(cè)精度高出 5-10 倍,但其反映出的信息量并不是簡(jiǎn)單的精度提高,從磁測(cè)任務(wù)的制定、儀器及工作方法到資料的處理解釋都有了質(zhì)的變化。高精度磁測(cè)主要適用于弱磁性目標(biāo)物的勘查和由深部磁性體產(chǎn)生的地表弱磁異常研究,能更好地反映出各種巖性的磁場(chǎng)特征,有助于進(jìn)一步劃分巖性及其構(gòu)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(cè)量時(shí)容易受到淺層存在不均勻磁性噪聲的干擾,嚴(yán)重影響了弱磁異常的提取。因此,原始數(shù)據(jù)處理前需要進(jìn)行預(yù)處理,將有用信息和無(wú)用信息分離。
3 區(qū)域重磁異常與金礦化關(guān)系
區(qū)域上的重力場(chǎng)值是地下不同尺度、不同密度地質(zhì)體集體作用的結(jié)果。對(duì)華北克拉通的重力異常特征從總體上進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,總結(jié)出華北克拉通的東側(cè)地區(qū)主體重力異常為正值,而其西側(cè)地區(qū)重力異常取值為負(fù)值,其總體上的規(guī)律是沿北西一南東方向、由西向東,重力異常取值由負(fù)值轉(zhuǎn)為正值,推斷華北克拉通東側(cè)地區(qū)巖石圈減薄。根據(jù)金礦地球物理研究成果,金礦床主要賦存在重力場(chǎng)低值到高值過(guò)渡的梯級(jí)帶內(nèi),多數(shù)偏向于重力低值異常一側(cè);金礦床大體賦存于磁場(chǎng)正、負(fù)磁異常過(guò)渡的梯級(jí)帶,多數(shù)靠近磁場(chǎng)正異常一側(cè)[2]。
磁異常是地殼內(nèi)磁性地質(zhì)體在地表的綜合磁場(chǎng)反映,其取值的分布特征對(duì)應(yīng)地下地質(zhì)體的磁性結(jié)構(gòu)特征。所以,通過(guò)地下地質(zhì)體的磁異常研究區(qū)域性地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)結(jié)構(gòu)是一種有效的途徑。利用航磁異??梢詫?duì)兩類(lèi)區(qū)域地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行研究:其一探測(cè)大范圍展布的結(jié)晶基底,其中區(qū)域正磁場(chǎng)異常對(duì)應(yīng)中、下太古界的變質(zhì)程度較深的巖石,區(qū)域負(fù)磁場(chǎng)異常對(duì)應(yīng)上太古界、下元古界變質(zhì)程度較淺的巖石;二是延伸較大的深大斷裂構(gòu)造,相應(yīng)磁場(chǎng)分布表征是航磁異常局部范圍內(nèi)存在較大規(guī)模的梯級(jí)帶。膠東地區(qū)的航磁場(chǎng)變化較為復(fù)雜,但大體上處在NE向低一負(fù)磁異常區(qū)內(nèi)。究其原因,膠東地區(qū)巖體的主要礦物是石英和長(zhǎng)石,二者均是無(wú)磁性的,可能是在燕山期大規(guī)模巖漿活動(dòng)及廣泛地殼重熔作用形成了膠東地區(qū)大量低磁性、低密度花崗巖體造成[3]。膠東金礦集中區(qū)內(nèi)金礦床在構(gòu)造和巖體雙重控制下在平面上呈明顯規(guī)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(guī)律。
4區(qū)域金礦成礦遠(yuǎn)景
膠東地區(qū)重力異常場(chǎng)值分區(qū)明顯,其中花崗巖體的布格重力異常場(chǎng)值顯示為負(fù)值,老變質(zhì)巖地層布格重力異常呈現(xiàn)正值。招平斷裂帶處在以郭家店地區(qū)為中心的NNE走向局部閉合重力負(fù)異常的東側(cè),同時(shí)該重力負(fù)異常周邊的重力異常低值區(qū)域亦為NNE走向,向北一直延伸至招遠(yuǎn)城南側(cè)其走向轉(zhuǎn)變成近東西向,往東在棲霞北側(cè)轉(zhuǎn)變?yōu)榻鹉媳毕?。膠東地區(qū)正磁異常主要對(duì)應(yīng)剪切帶,區(qū)內(nèi)正磁異常主要分布于三山島、招平和艾山等剪切帶周?chē)?,其中招平斷裂帶磁異常反映最為清楚,表現(xiàn)為NNE-NE向展布的正磁異常及正負(fù)磁異常轉(zhuǎn)變的梯級(jí)帶。
綜上,郭家店重力負(fù)值異常區(qū)和周?chē)祹еg存在的兩個(gè)明顯重力正負(fù)數(shù)值轉(zhuǎn)換的梯級(jí)帶:東側(cè)梯級(jí)帶對(duì)應(yīng)招平斷裂帶,西側(cè)梯級(jí)帶為郭家店巖體與圍巖接觸帶,相應(yīng)的磁異常表現(xiàn)正負(fù)異常轉(zhuǎn)變的梯級(jí)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(yuǎn)景區(qū),建議進(jìn)一步開(kāi)展工作。
參考文獻(xiàn)
[1] ?楊立強(qiáng),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(shí)代和礦床成因研究述評(píng)[J].自然科學(xué)進(jìn)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(fēng)礦區(qū)成礦規(guī)律及遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)[J].黃金科學(xué)技術(shù).2012(04):21-25.
[3] ?徐述平,楊立強(qiáng),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(yīng)用[J].黃金科學(xué)技術(shù).2010(05):7-11.