韓振玉，王巧云，王潤(rùn)生，胡雪平，郭晶，胡創(chuàng)業(yè)

(1.煙臺(tái)自然博物館，山東 煙臺(tái) 264000；2.山東省地質(zhì)調(diào)查院，山東 濟(jì)南 250014；3.山東省物化探勘查院，山東 濟(jì)南 250013；4.中國(guó)冶金地質(zhì)總局山東正元地質(zhì)勘查院，山東 濟(jì)南 250014)

0 引言

招遠(yuǎn)-平度斷裂帶是膠西北金礦區(qū)三大控礦斷裂之一，被NW向斷裂錯(cuò)斷，分為南、中、北三段[1-2]。招平斷裂帶中段分布著大尹格莊、夏甸、曹家洼等10余處中—大型金礦床，地質(zhì)學(xué)者做了很多礦床地質(zhì)及成礦特征、賦礦巖體的主微量元素及同位素等研究，取得了礦床成因及成礦機(jī)制等方面的諸多研究成果[3-14]；而南段勘查程度較低，僅有北部(下莊、南墅小型金礦)和南部(山旺小型金礦)發(fā)現(xiàn)礦點(diǎn)，中部尚未發(fā)現(xiàn)金礦。山東省地質(zhì)調(diào)查院2015年在南部的山旺一帶施工了探槽，揭露了招平斷裂帶的主裂面，斷裂帶上盤(pán)為古元古代萊州序列西水夼單元細(xì)粒變輝長(zhǎng)巖和荊山群地層，下盤(pán)為中生代玲瓏序列花崗巖，靠近主裂面下盤(pán)的構(gòu)造蝕變巖具有絹英巖化、綠泥石化、硅化蝕變，局部見(jiàn)黃鐵礦化，見(jiàn)礦品位1.20×10-6，黃鐵絹英巖化碎裂巖的金品位為6.94×10-6，黃鐵礦石英脈的金品位達(dá)到17.57×10-6。該斷裂帶南段顯示出較好的成礦前景[15-16]，因此有必要對(duì)南段的找礦前景做進(jìn)一步的預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)出露地層主要為古元古代荊山群及第四系；巖漿巖以中生代玲瓏序列和古元古代萊州序列出露較為廣泛(圖1)。研究區(qū)以招平斷裂帶為界，西北一側(cè)主要為侏羅紀(jì)玲瓏序列二長(zhǎng)花崗巖；東南一側(cè)的北部分布萊州序列變輝長(zhǎng)巖，主要出露在南墅和山旺一帶，東南部主要為古元古代荊山群[1-2，17]，分布于山后至山旺一帶，呈NEE向的帶狀展布，變質(zhì)程度達(dá)麻粒巖相-角閃巖相，主要巖性為石榴矽線黑云片巖、大理巖、透輝巖、石墨片麻巖、長(zhǎng)石石英巖、黑云變粒巖、麻粒巖的組合。

研究區(qū)的構(gòu)造以NNE向招平斷裂帶南段為主要斷裂，總體走向約30°，主斷裂帶寬150～200m，局部近千米，延伸長(zhǎng)度20余千米，斷面產(chǎn)狀120°∠40°～60°，局部?jī)A角達(dá)80°。北部的南墅-黃同水庫(kù)段，韌性變形形成的糜棱巖被后期的脆性斷裂疊加，巖性以碎裂巖為主，僅局部地段可見(jiàn)糜棱巖發(fā)育(如斜嶺前)；中部的黃同水庫(kù)-尹府水庫(kù)段，韌性變形較強(qiáng)，后期的脆性斷裂形成的碎裂巖較少，主要表現(xiàn)為構(gòu)造片巖和糜棱巖，僅在靠近斷層泥處的下盤(pán)發(fā)育厚度較小的碎裂巖帶；尹府水庫(kù)以南，韌脆性構(gòu)造疊加強(qiáng)烈，主要表現(xiàn)為碎裂巖，糜棱巖不發(fā)育[16-17](圖1)(1)山東省地質(zhì)調(diào)查院，山東省萊州—招遠(yuǎn)金礦整裝勘查區(qū)深部遠(yuǎn)景調(diào)查報(bào)告，2016。。南墅-山旺段作為玲瓏序列與荊山群的界線，沿?cái)嗔褞Ь呙黠@的分帶現(xiàn)象，即糜棱巖帶、碎裂巖帶、斷層泥。這些巖性特征反映了斷裂的多期活動(dòng)性，早期的韌性變形從不對(duì)稱的壓力影及拉伸線理分析為自南東向北西逆沖，以壓扭性為主，形成糜棱巖帶；后期以張扭性為主，形成各類碎裂巖帶，帶內(nèi)發(fā)育多種蝕變類型[18](2)中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，山東省招遠(yuǎn)南部金礦找礦預(yù)測(cè)研究報(bào)告，2015。。

1—第四系；2—古元古代荊山群；3—玲瓏序列花崗巖；4—萊州序列變輝長(zhǎng)巖；5—蝕變碎裂巖帶；6—韌性變形帶；7—閃長(zhǎng)玢巖；8—閃長(zhǎng)巖；9—石英脈；10—地質(zhì)界線；11—壓扭性斷裂；12— CSAMT剖面

2 地球物理特征

2.1 巖(礦)石物性特征

2.1.1 密度特征

由表1可知，中生代酸性或中酸性侵入巖之間密度差異較小，如玲瓏序列、郭家?guī)X序列密度在(2.61～2.64)×103kg/m3區(qū)間變化，變化幅度僅為0.03×103kg/m3，呈現(xiàn)低密度特征，對(duì)應(yīng)負(fù)背景重力場(chǎng)；而中性侵入巖，如閃長(zhǎng)巖，密度明顯增大，平均值為2.91×103kg/m3，可知區(qū)內(nèi)巖漿巖密度由酸性—中酸性—中性呈升高趨勢(shì)。變質(zhì)地層中膠東巖群平均密度為2.95×103kg/m3，荊山群平均密度為2.78×103kg/m3，在區(qū)內(nèi)均呈高密度特征，且時(shí)代越老，密度越大；分布較為廣泛的中生代中酸性侵入巖與老變質(zhì)地層之間存在明顯的密度差異，可分別形成明顯的重力低、高值異常。與金礦密切相關(guān)的構(gòu)造蝕變巖的密度最小，平均值約為2.50×103kg/m3。

2.1.2 磁性特征

根據(jù)表1比較變質(zhì)地層、巖漿巖以及斷裂構(gòu)造帶的巖石的磁性變化特征。老變質(zhì)地層中的膠東巖群巖性多樣復(fù)雜，主要巖性為黑云變粒巖、斜長(zhǎng)角閃巖、片麻巖和片巖等，對(duì)應(yīng)的磁性變化也較大，總體形成雜亂的磁場(chǎng)特征，正負(fù)磁異常交錯(cuò)分布。其中淺粒巖、變粒巖磁性微弱，一般小于10×10-64πSI，在磁場(chǎng)上表現(xiàn)為平穩(wěn)低磁場(chǎng)特征；角閃巖類磁性較強(qiáng)，磁性變化范圍也較大，磁化率平均值為351×10-64πSI，變化范圍(34.5～4816)×10-64πSI，一般可形成較為明顯的正磁異常；片麻巖類磁性介于二者之間，屬于中等磁性，在磁場(chǎng)上一般表現(xiàn)為弱的波動(dòng)磁場(chǎng)特征。荊山群地層的巖性主要是透輝變粒巖，磁化率變化較大，變化范圍0～3055×10-64πSI，平均值為117×10-64πSI。

表1 招平斷裂帶巖石物性特征

中生代巖漿巖以中酸性侵入巖為主，與密度特征對(duì)應(yīng)，磁性由酸性至中性總體呈增強(qiáng)趨勢(shì)，對(duì)應(yīng)中低磁場(chǎng)特征，與膠東巖群、荊山群明顯區(qū)分。其中玲瓏花崗巖類磁性相對(duì)較低，磁化率平均值一般在147×10-64πSI，變化范圍(6～288)×10-64πSI，在磁場(chǎng)上一般表現(xiàn)為平穩(wěn)的低磁場(chǎng)特征。中酸性的郭家?guī)X花崗閃長(zhǎng)巖類較酸性玲瓏巖體磁性增強(qiáng)，磁化率平均值為200×10-64πSI，表現(xiàn)為中等強(qiáng)度磁場(chǎng)，局部形成正磁異常，但異常形態(tài)及強(qiáng)度明顯小于變質(zhì)地層。

斷裂帶內(nèi)的碎裂巖及糜棱巖的磁性與原巖相比均有所增加。碎裂巖的磁化率平均值339×10-64πSI，而糜棱巖的磁性強(qiáng)烈，最大達(dá)到9652×10-64πSI。這是由于韌性變形增加了韌性剪切帶中糜棱巖的磁性；而斷裂的擠壓及熱液蝕變，破壞了原巖的磁性，使碎裂巖中的磁性變?nèi)?，在磁?chǎng)上表現(xiàn)為條帶狀的低負(fù)磁場(chǎng)。一般情況下，斷裂構(gòu)造帶上的磁場(chǎng)為負(fù)磁異常或低于兩側(cè)的條帶狀低磁異?；蜃兓荻葞?。變化梯度帶的特征為下盤(pán)呈條帶狀或條帶狀正高磁場(chǎng)，上盤(pán)為平穩(wěn)的低緩正磁場(chǎng)或負(fù)磁場(chǎng)。

2.1.3 電性特征

電性特征按巖類可明顯分為3個(gè)區(qū)間，分別為中生代侵入巖體的高阻特征、新太古代和古元古代老變質(zhì)地層的中低阻特征、蝕變巖類的低阻特征。

表1的玲瓏、郭家?guī)X序列酸性或中酸性花崗巖類的高阻特征十分明顯，電阻率平均值在2500Ω·m以上，最大可致8100Ω·m；新太古代膠東巖群和古元古代荊山群變質(zhì)巖電阻率明顯降低，平均值分別為534Ω·m,941Ω·m，當(dāng)其與高阻巖體接觸時(shí)，可形成明顯的電阻率特征分界；蝕變巖類一般位于斷裂構(gòu)造內(nèi)或附近，斷裂內(nèi)破碎、充水或存在礦化蝕變均可導(dǎo)致電阻率降低，形成明顯的低阻特征。其中金屬硫化物對(duì)低阻影響十分明顯，也是區(qū)內(nèi)進(jìn)行垂向找礦預(yù)測(cè)的主要依據(jù)。

2.2 區(qū)域重磁場(chǎng)特征

2.2.1 區(qū)域重力場(chǎng)特征

研究區(qū)地處西北側(cè)郭家店低布格重力與東側(cè)望城鎮(zhèn)高布格重力的交界區(qū)，布格重力場(chǎng)自西北至東南逐漸增強(qiáng)，交界地段的NE向密集重力梯級(jí)帶即為招遠(yuǎn)-平度斷裂的重力場(chǎng)反映，研究區(qū)大致被該斷裂平分(圖2)。布格重力值大致在(-26～36)×10-5m/s2區(qū)間變化，布格重力最小、最大值分別對(duì)應(yīng)郭家店低重力和望城鎮(zhèn)高重力的異常中心[20]。

圖2 區(qū)域重力異常平面圖

招平斷裂南東側(cè)上盤(pán)布格重力高值特征明顯，分布低密度的第四系及中生代青山群、萊陽(yáng)群盆地，局部有一定規(guī)模的高密度荊山群地層出露，根據(jù)密度資料推斷，該區(qū)重力高主要由荊山群所致，其中望城鎮(zhèn)對(duì)應(yīng)全省布格重力異常的最高值；招平斷裂北西側(cè)下盤(pán)中生代玲瓏巖體大面積分布，密度低而穩(wěn)定，以玲瓏序列郭家店、崔召、九曲等單元為主，形成該區(qū)明顯的重力低值異常，其中郭家店布格重力低值異常中心對(duì)應(yīng)該區(qū)玲瓏巖體的最厚部位。荊山群與玲瓏巖體明顯的密度差異襯托出招平斷裂帶鮮明的高、低重力場(chǎng)分界特征[20]。

2.2.2 區(qū)域磁場(chǎng)特征

區(qū)域磁場(chǎng)與重力場(chǎng)的特征對(duì)應(yīng)，研究區(qū)呈現(xiàn)西北低、東南高的磁場(chǎng)特征，且兩側(cè)磁場(chǎng)形態(tài)明顯不同，北西側(cè)磁場(chǎng)弱且平穩(wěn)，南東側(cè)磁場(chǎng)雜亂，交錯(cuò)分布明顯的正、負(fù)磁異常；招平斷裂既反映為不同磁場(chǎng)特征的分界，同時(shí)也表現(xiàn)為NE向的磁場(chǎng)梯級(jí)帶特征(圖3)。招平斷裂南東側(cè)上盤(pán)內(nèi)磁場(chǎng)特征主要受荊山群、青山群控制，磁性變化較大，且青山群大面積出露，導(dǎo)致地表磁場(chǎng)雜亂，正負(fù)磁異常均有分布；北西側(cè)下盤(pán)內(nèi)玲瓏巖體分布廣泛，磁性低而平穩(wěn)，表現(xiàn)為平穩(wěn)的弱磁場(chǎng)特征，局部存在的正磁異常主要由具有一定磁性的荊山群等殘留體或時(shí)代較老的變輝長(zhǎng)巖所致[19-20]。

圖3 航磁△T等值線平面圖

3 找礦預(yù)測(cè)

3.1 CSAMT測(cè)量及斷裂深部特征

研究區(qū)共施測(cè)剖面5條，物理點(diǎn)120個(gè)，施測(cè)的剖面大致垂直于招平斷裂帶，方位SE。招平帶下盤(pán)為中生代玲瓏序列二長(zhǎng)花崗巖，上盤(pán)為古元古代荊山群變質(zhì)地層，招平斷裂帶由寬數(shù)十米至數(shù)百米的糜棱巖和碎裂巖帶組成，上下盤(pán)巖性及物性的差異，為CSAMT工作提供了前提。從CSAMT測(cè)深反演圖看，斷裂帶反映明顯。已有地質(zhì)資料證實(shí)[21-23]，在等值線拐彎、低阻帶局部變緩部位為找礦的有利部位。

(1)KP01剖面。西起澗里村西，東至南墅鎮(zhèn)西，剖面長(zhǎng)5.00km，方位95°。西側(cè)主要為玲瓏序列二長(zhǎng)花崗巖，招平斷裂帶從中間穿過(guò)，東側(cè)主要為古元古代荊山群野頭組祥山變粒巖段變質(zhì)地層，招平斷裂帶寬約150m，主要由絹英巖化碎裂巖、絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖和絹英巖化碎裂狀花崗巖組成。

從反演斷面圖(圖4)上看，東部低阻反映了古元古代荊山群變質(zhì)地層，西部高阻反映了中生代燕山期玲瓏序列二長(zhǎng)花崗巖，兩者間存在電阻率梯度帶，推斷該梯度帶為招平斷裂帶，整體趨勢(shì)穩(wěn)定。

1—推斷招平斷裂帶；2—推斷成礦有利部位；3—鉆孔及編號(hào)

斷裂帶在地表剖面2800～2900m處向下延深，整體傾角約45°，在剖面3500m(深度約600m)左右傾角變緩，約20°左右，在剖面5000m處延深至標(biāo)高-1100m(深度約1200m)。剖面淺部有南墅金礦7勘探線的ZK701,ZK702鉆孔約束，剖面形態(tài)大致吻合，在剖面3350～3650m位置地表有古元古代萊州序列斜長(zhǎng)角閃巖出露，推斷斷裂帶上盤(pán)似橢圓低阻異常為斜長(zhǎng)角閃巖引起，東側(cè)中低阻異常為荊山群變粒巖引起。Ⅰ-1異常低阻規(guī)模較大，異常形態(tài)相對(duì)膨大，推斷主斷裂帶在該處變寬、變緩、轉(zhuǎn)折，是成礦、賦礦有利地帶。

(2)KP02剖面。剖面位于南墅金礦南，KP01剖面南側(cè)400m，與KP01剖面平行，剖面長(zhǎng)2km，方位角95°。剖面上主蝕變帶為招平斷裂帶。主要巖性西部為中生代玲瓏序列中粗粒二長(zhǎng)花崗巖，中段招平斷裂帶通過(guò)位置第四系覆蓋，東部為古元古代荊山群野頭組定國(guó)寺段大理巖。

從反演斷面圖(圖5)上看，東部淺部低阻反映了荊山群變質(zhì)地層，西部和深部高阻反映了玲瓏二長(zhǎng)花崗巖分布，兩者間的電阻率梯度帶是招平斷裂帶的反映，整體趨勢(shì)穩(wěn)定。斷裂帶在地表剖面上200～350m處向下延深，傾角約50°，在剖面上400～600m(深度約500m)開(kāi)始傾向變緩，逐漸變?yōu)?0°左右，在剖面2000m處延深至標(biāo)高-1000m(深度約1100m)。剖面400～600m標(biāo)高-300m～-600m處在主斷面轉(zhuǎn)折部位和局部膨大部位，成礦條件較好，結(jié)合局部的低阻異常，推斷了2處成礦有利部位，分別編號(hào)為Ⅱ-1與Ⅱ-2；在剖面1200～1500m標(biāo)高-900m～-1000m位置，等值線寬大稀疏向下同步彎曲，呈局部“U”字型，低阻異常規(guī)模較大，異常形態(tài)相對(duì)膨大，推斷主斷裂帶在該處變寬緩，是成礦、賦礦有利地帶，編號(hào)為Ⅱ-3。

1—推斷招平斷裂帶；2—推斷成礦有利部位及編號(hào)

(3)KP03剖面。KP03剖面穿過(guò)下莊金礦，東南端位于羅頭村附近，剖面長(zhǎng)2km，剖面方位角112°39′39″。剖面上主蝕變帶為招平斷裂帶。主要巖性西部為玲瓏序列二長(zhǎng)花崗巖，中段招平斷裂帶通過(guò)位置第四系覆蓋，東部為古元古代荊山群野頭組祥山段變粒巖和定國(guó)寺段大理巖。

從反演斷面圖上看(圖6)，南東側(cè)淺部低阻反映了古元古代荊山群變質(zhì)地層，西側(cè)及深部高阻反映了中生代燕山期玲瓏序列二長(zhǎng)花崗巖，兩者間存在電阻率梯度帶為招平斷裂帶，整體趨勢(shì)穩(wěn)定。斷裂帶在地表剖面150～350m處向下延深，整體傾角約45°，在剖面700m附近(標(biāo)高約-500m)開(kāi)始傾角變緩，逐漸變?yōu)?5°～20°后趨于穩(wěn)定，在剖面2000m處延深至標(biāo)高-900m(深度約1000m)。剖面700～800m(標(biāo)高約-500m)處在主斷面轉(zhuǎn)折部位，局部膨大傾向變緩，成礦條件較好，結(jié)合局部的低阻異常，推斷了一處成礦有利部位，編號(hào)為Ⅲ-1；在剖面1400～1800m(標(biāo)高約-700m)位置，等值線寬大稀疏向下同步彎曲，呈局部“U”字型，低阻異常規(guī)模較大，異常形態(tài)相對(duì)膨大，推斷主斷裂帶在該處變寬、變緩，是成礦、賦礦有利地帶，編號(hào)為Ⅲ-2。

1—推斷招平斷裂帶；2—推斷成礦有利部位及編號(hào)

(4)KP04剖面。KP04剖面位于田格莊村西南部，剖面長(zhǎng)1.5km，方位角110°02′00″。剖面上主要構(gòu)造為招平斷裂帶。西部主要為中生代燕山期玲瓏序列中粒含黑云二長(zhǎng)花崗巖，中段招平斷裂帶位置附近第四系覆蓋，東部為荊山群野頭組祥山段變粒巖。

從反演斷面圖(圖7)上看，南東側(cè)淺部低阻反映了荊山群野頭組變粒巖段變質(zhì)地層，西側(cè)及深部高阻反映了玲瓏序列二長(zhǎng)花崗巖分布，兩者間存在的電阻率梯度帶為招平斷裂帶，整體趨勢(shì)穩(wěn)定。斷裂帶在地表剖面300m處附近向下延深，整體傾角約50°，在剖面500m附近(標(biāo)高約-300m)開(kāi)始傾角變緩，逐漸變?yōu)?5°～20°，在剖面1500m處延深至標(biāo)高-600m(深度約700m)。在剖面1100～1400m(標(biāo)高約-400m)位置，等值線寬大稀疏向下同步彎曲，呈局部“U”字型，低阻異常規(guī)模較大，異常形態(tài)相對(duì)膨大，推斷主斷裂帶在該處變寬、變緩，是成礦、賦礦有利地帶，編號(hào)為Ⅳ-1。

1—推斷招平斷裂帶；2—推斷成礦有利部位及編號(hào)

(5)KP05剖面。KP05剖面位于東營(yíng)村北，剖面長(zhǎng)1.5km，方位角125°42′39″。剖面上主要構(gòu)造為招平斷裂帶。西部主要巖性為玲瓏序列中粒含黑云二長(zhǎng)花崗巖，中段第四系覆蓋，東部為荊山群野頭組定國(guó)寺段大理巖，剖面北約250m發(fā)育有東孟村金礦點(diǎn)。

從反演斷面圖上看(圖8)，東側(cè)淺部低阻反映了荊山群大理巖，西側(cè)、深部高阻反映了二長(zhǎng)花崗巖分布，兩者間存在的電阻率梯度帶為招平斷裂帶，整體趨勢(shì)穩(wěn)定。斷裂帶在地表剖面300m處附近向下延深，整體傾角約45°，在剖面700m附近(標(biāo)高約-400m)開(kāi)始傾角變緩，逐漸變?yōu)?5°左右趨于穩(wěn)定，在剖面1500m處延深至標(biāo)高-500m(深度約600m)。在剖面700～800m(標(biāo)高約-400m)位置，處在主斷面轉(zhuǎn)折部位，局部膨大傾向變緩，等值線寬大稀疏向下同步彎曲，呈局部“U”字型，低阻異常規(guī)模較大，異常形態(tài)相對(duì)膨大，推斷主斷裂帶在該處變寬緩，是成礦、賦礦有利地帶，編號(hào)為Ⅴ-1。

1—推斷招平斷裂帶；2—推斷成礦有利部位及編號(hào)

3.2 找礦預(yù)測(cè)

根據(jù)CSAMT測(cè)量及反演圖，招平斷裂帶深部產(chǎn)狀由陡變緩的位置是成礦的有利部位。因此，產(chǎn)狀變緩是預(yù)測(cè)礦體的重要標(biāo)志，分別在KP01至KP05剖面上預(yù)測(cè)了潛在礦體的位置(表2)。

表2 預(yù)測(cè)礦體有利位置參數(shù)

4 結(jié)論

(1)各剖面的反演結(jié)果揭示了招平斷裂帶的深部賦存及發(fā)育特點(diǎn)。招平斷裂帶主斷裂帶發(fā)育穩(wěn)定，淺部?jī)A角較大，約45°～50°深部逐漸變緩。其中從最北部KP01剖面至最南部的KP05剖面，剖面上最大延深至標(biāo)高分別為-1100m，-1000m，-900m，-600m，-500m，呈現(xiàn)出一個(gè)由南向北側(cè)伏的規(guī)律。

(2)在各剖面推斷了有8處招平斷裂帶深部成礦賦礦有利部位，總結(jié)了招平帶成礦、賦礦有利部位在CSAMT斷面圖上的異常特征表現(xiàn)：過(guò)渡梯級(jí)帶內(nèi)等值線寬大稀疏向下同步彎曲，呈局部“U”字型低阻異常。

致謝：本文的野外工作得到了中國(guó)冶金地質(zhì)總局山東正元地質(zhì)勘查院的技術(shù)人員的幫助，在撰寫(xiě)中得到了山東省地質(zhì)科學(xué)研究院(國(guó)土資源部金礦成礦過(guò)程與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)和山東省地質(zhì)學(xué)會(huì)的大力支持，審稿專家對(duì)本文提出了寶貴的修改意見(jiàn)，在此作者一并表示感謝！