胶东地区深部金矿重磁法勘探及成矿预测获奖科研报告

胶东地区深部金矿重磁法勘探及成矿预测获奖科研报告摘

要：胶东半岛拥有我国1/4以上的黄金资源量，金矿资源主要集中胶北隆起区域。近年来，发现并探明金矿资源量4000余吨。然而，该区域深部金矿的矿化信息难以获取，深部找矿在一定程度上受到制约。本论文基于不同级别控矿因素对应地质体的地球物理性质差异，结合重磁法，厘定了矿化体、控矿因素与地球物理异常之间的对应关系。从而发现胶东地区深部金矿主要位于招平金矿带主断裂构造发生变化处或者同次级断裂交汇处，主断裂下盘蚀变带控制了高品位金矿。

关键词：胶东地区;金矿;重力;高精度磁法

1引言

胶东地区胶东位于山东省东部，东临黄海，北与辽东半岛隔海相望，面积约20000km2，地理位置位于东经：119°30'00"-122°42'00";北纬：35°35'00"-38°23'00"[1]。其大地构造位置处于华北克拉通东南缘，秦岭-大别-苏鲁造山带东北端，是我国著名的金矿集中区，其黄金总储量居全国首位，探明黄金储量已超过4000吨，占全国1/4以上。该区也是世界第三大黄金矿集区，仅次于南非的兰德金矿和美国内华达州的卡林型金矿。矿床是由可供开采的有用物质富集而成的地质体，是组成地球的物质长时间演化分异形成。多种因素决定矿体的成矿过程和后期稳定保存，其中，断裂系统为矿体的就位提供空间，为成矿热液运移提供输运管道;岩浆热液既为成矿流体提供了热动力，又提供了成矿必须的物质来源;地层的时代在一定意义上对应了矿体的成矿年龄，也为某些矿床提供物质源泉，促进成矿元素的富集成矿。胶东金成矿区位处于华北板块南缘，扬子板块和华北板块交接部位，区域上存在郯庐断裂左行平移、太平洋板块俯冲和苏鲁高压折返带三大构造事件遗迹。

2地球物理探测方法

本文主要采用了重力法与高精度磁法对研究区进行地质勘探。重力勘探基于地质体之间存在的密度差异，通过测量并校正地质体引起的重力异常场值，推断地质体的产状、大小等信息，以实现对研究区构造、矿产分布作远景预测的一种地球物理手段。重力观测值反映了地下密度分布，同时与地球形状不规则和地形高程有关。故而重力观测值的改正值才能真实反映出地下地质体的密度异常。野外获取的重力观测数据需作校正、处理和解释，方可解决实际生产中的地质问题。重力反演和解释存在多解情况，故须结合研究区的地质、钻井、物性和其他物探资料来减少地质解释的可能性。

磁法勘探是发展最早的一种地球物理勘探方法，其通过观测地下岩石与磁性物质间的磁性差异分析研究研究地质体构造和矿产资源的分布形态。由于磁法勘探具有：仪器轻便、工作效率高、成本低、工作领域广等特点，广泛应用于固体矿产勘查、油气资源调查、地质填图以及深部构造研究等领域。高精度磁测是指磁测总精度小于或等于±5nT的磁测工作，比以往的中低精度磁法观测精度高出5-10倍，但其反映出的信息量并不是简单的精度提高，从磁测任务的制定、仪器及工作方法到资料的处理解释都有了质的变化。高精度磁测主要适用于弱磁性目标物的勘查和由深部磁性体产生的地表弱磁异常研究，能更好地反映出各种岩性的磁场特征，有助于进一步划分岩性及其构造特征、圈定深部岩浆带的分布范围。由于高精度磁法精度较高，在测量时容易受到浅层存在不均匀磁性噪声的干扰，严重影响了弱磁异常的提取。因此，原始数据处理前需要进行预处理，将有用信息和无用信息分离。

3区域重磁异常与金矿化关系

区域上的重力场值是地下不同尺度、不同密度地质体集体作用的结果。对华北克拉通的重力异常特征从总体上进行了系统的研究，总结出华北克拉通的东侧地区主体重力异常为正值，而其西侧地区重力异常取值为负值，其总体上的规律是沿北西一南东方向、由西向东，重力异常取值由负值转为正值，推断华北克拉通东侧地区岩石圈减薄。根据金矿地球物理研究成果，金矿床主要赋存在重力场低值到高值过渡的梯级带内，多数偏向于重力低值异常一侧;金矿床大体赋存于磁场正、负磁异常过渡的梯级带，多数靠近磁场正异常一侧[2]。

磁异常是地壳内磁性地質体在地表的综合磁场反映，其取值的分布特征对应地下地质体的磁性结构特征。所以，通过地下地质体的磁异常研究区域性地质构造和地质结构是一种有效的途径。利用航磁异常可以对两类区域地质现象进行研究：其一探测大范围展布的结晶基底，其中区域正磁场异常对应中、下太古界的变质程度较深的岩石，区域负磁场异常对应上太古界、下元古界变质程度较浅的岩石;二是延伸较大的深大断裂构造，相应磁场分布表征是航磁异常局部范围内存在较大规模的梯级带。胶东地区的航磁场变化较为复杂，但大体上处在NE向低一负磁异常区内。究其原因，胶东地区岩体的主要矿物是石英和长石，二者均是无磁性的，可能是在燕山期大规模岩浆活动及广泛地壳重熔作用形成了胶东地区大量低磁性、低密度花岗岩体造成[3]。胶东金矿集中区内金矿床在构造和岩体双重控制下在平面上呈明显规律性分布，即金矿呈东西成行、南北成列、局部集中成片（矿田）分布的规律。

4区域金矿成矿远景

胶东地区重力异常场值分区明显，其中花岗岩体的布格重力异常场值显示为负值，老变质岩地层布格重力异常呈现正值。招平断裂带处在以郭家店地区为中心的NNE走向局部闭合重力负异常的东侧，同时该重力负异常周边的重力异常低值区域亦为NNE走向，向北一直延伸至招远城南侧其走向转变成近东西向，往东在栖霞北侧转变为金南北向。胶东地区正磁异常主要对应剪切带，区内正磁异常主要分布于三山岛、招平和艾山等剪切带周围，其中招平断裂带磁异常反映最为清楚，表现为NNE-NE向展布的正磁异常及正负磁异常转变的梯级带。

综上，郭家店重力负值异常区和周围正值