摘要:山东省平邑县刘家庄北岭地区金矿位于燕甘断裂带西侧、铜石杂岩体中南部,金矿成矿背景与区内中生代中偏碱性次火山杂岩体关系密切,区域内已发现评价有东大湾、磨坊沟等多处小型金矿床,表明该研究区具有良好的金矿成矿地质条件和资源潜力。本文采用航空磁法、地面高精度磁法和可控源音频大地电磁法(CSAMT),查明了研究区隐伏岩体和岩脉的分布,以及主要断层的产状。:研究区磁异常特征明显,在研究区内预测出3个金矿找矿远景区,为下一步找矿工作提供了地质依据。
关键词:金矿地质特征;找矿远景区;航空磁法;高精度三分量磁法;CSAMT

1 研究区地质概况
研究区位于华北板块(Ⅰ)鲁西隆起区(Ⅱ)鲁中隆起(Ⅲ)尼山—平邑断隆(Ⅳ)平邑凹陷(Ⅴ)与尼山凸起(Ⅴ)的接壤部位(图1)。区内地层出露较全,,断裂构造发育且岩浆岩分布广。新太古代变质岩结晶基底出露广,盖层以古生代寒武系、奥陶系碳酸盐岩为主;区内构造以断裂为主,燕甘断裂规模最大;岩浆岩较发育,中生代岩浆岩最甚,构成铜石中偏碱性次火山杂岩体,与金元素活化等密切相关 。
研究区地层由老到新包括新太古代至中生代—新生代不同沉积地层,古生代寒武纪、奥陶纪地层分布最广。微裂隙浸染型金矿体赋存于特定寒武纪地层。区内构造发育,形成树枝状构造格架,燕甘断裂两侧次级断裂发育,铜石岩体周围有放射状和环形构造,部分次级断裂是导矿、容矿构造,断裂生成有一定顺序。区内岩浆岩有新太古代和中生代等,新太古代岩浆岩构成结晶基底,与金等成矿关系密切的是中生代岩浆岩形成的铜石杂岩体,分三个阶段形成。区内热液交代变质岩石沿中生代岩体接触带分布,局部有铁矿体和金矿化(图2)。目前金矿化类型多样,找矿方向不明 。

2 物探方法
2.1 磁法探测
磁法探测是借助磁力仪测量岩矿石等目标体磁性差异引发的磁异常,以此诊断地质构造等分布规律的地球物理方法,目的是提取有效磁异常场信息,经处理转换、滤波及反演解释,结合其他信息推测探测目标体分布特征。本研究采用艾都航空磁法与艾都高精度三分量磁法,对航空与地面高精度磁测数据经一系列处理后,通过综合分析解释划分磁异常区域。

对磁测数据经整理、预处理、转换及正反演等处理并综合分析解释后划分磁异常区域。处理后的航空与地面高精度磁法△T等值线图显示,二者磁异常分布趋势相近,整体均可分为四个磁异常区,在位置等特征上基本一致、对应良好。地磁反应更详细但抗浅地表不均匀干扰弱,航磁异常平滑、抗干扰强,能划分大规模岩体等。对比证明本次航空与地面磁法勘探数据采集准确有效。

为探究浅地表磁性体分布与走向,对地磁异常作水平方向导数处理,图 5 的△T 0°方向导数平面图中条带状异常近东西走向,蓝色曲线代表的已知断裂构造与异常位置吻合良好,可据此总结断裂构造引起的水平梯度异常规律以推断隐伏断裂位置。通过水平导数异常特征勾画出 21 条不同走向异常带,各走向异常带存在特定关系,且工业钻孔位置多在东西走向异常带上,可在这些异常处验证以扩大找矿靶区。
2.2 电磁法探测
CSAMT法是20世纪70年代兴起的电磁探测技术,改善了大地电磁法等的一些缺点,有探测深度大、分辨率高、抗干扰强等特点,已成功应用于多领域勘查,是重要的地球物理方法。本研究用该方法探测研究区内两条主要断层F - 10、F - 2的展布特征,经对采集数据一系列处理消除不良影响后,得到能客观反映地质情况的电阻率断面图,其上部为蓝色低阻区,电阻率随深度增加而增大,浅部主要对应寒武系长清群灰岩 。
F-10断层在CSAMT的L01 - L05线反演电阻率断面图中均有明显呈现,区内控制长度约800m,整体由南西向北东倾伏,产状陡立(角度大于50°),向深部延伸约400m,且不同测线中断层两侧岩石破碎程度不同。其中,L01测线特定区域有向北倾斜电阻率分界面,可推断两侧岩石类型;L02测线不同水平及海拔区域电阻率有别,对应不同完整程度的岩石;L03测线左侧至地表370m为低阻区,可推断岩石组成;L04测线不同区域电阻率高低不同,可推断岩石情况及破碎带(推断为F - 10断层);L05测线剖面两侧电阻率不同,可推断不同完整程度的岩石组成 。


F-2断裂在CSAMT的L06 - L10剖面反演电阻率断面图上反映清晰,研究区内控制长度约1000m,延伸方向北西西,倾向北东,产状陡立(角度大于50°),向深部延伸超600m。各测线情况如下:L06测线特定区域高阻推测为二长斑岩,存在一低阻带推断由F - 2断层与灰岩延伸所致;L07测线顶部低阻为灰岩,特定高阻区域推断为二长斑岩且附近有F - 2断层;L08测线顶部低阻为灰岩,左侧深部高阻为二长斑岩,存在近乎直立低阻破碎带推断为F - 2断层;L09测线顶部低阻为灰岩,特定高阻区域推断为二长斑岩且存在近乎直立低阻带推断为F - 2断层;L10测线顶部低阻为灰岩,特定高阻区域推断为二长斑岩,存在近乎直立低阻破碎带推断为F - 2断层。

3 找矿远景区
研究区内下寒武统朱砂洞组地层因厚度大、裂隙发育、化学性质活泼且顶部泥云岩有屏蔽作用,其特定岩层是寻找似层状碳酸盐岩型金矿化的直接标志;断层破碎带导矿容矿,金矿床受套环构造及线性与环形构造交汇部位控制;中生代岩浆岩活动强烈,其形成的角砾岩或本身是成矿有利部位。综合成矿特征、地球物理勘探结果及找矿标志,预测了 3 处找矿远景区 (图8)。
3.1 A找矿远景区
A找矿远景区在研究区东北部,面积约0.84km²。区内出露铜石杂岩体多种岩石,推断特定深度存在隐伏隐爆角砾岩。该区包含高磁异常区,有6条已知和推断断裂,具备构造与岩浆岩找矿标志条件,磁法也推断有隐伏隐爆角砾岩,综合判断是寻找隐爆角砾岩型金矿的有利地段。
3.2 B找矿远景区
B找矿远景区处于研究区西部,面积2.23km²,出露寒武系灰岩等及燕山早期二长斑岩,推测由隐伏二长斑岩引发。区内有10条已知和推断断裂,存在朱砂洞组地层,具备地层、构造、岩浆岩找矿标志。已知断裂与朱砂洞组地层、二长斑岩交汇处是找矿有利部位,是寻找层状微裂隙浸染型金矿的有利地段,有一定找矿潜力。

3.3 C找矿远景区
C找矿远景区在研究区南部,面积1.75km²,出露寒武系灰岩等地层及燕山早期二长斑岩,推断由隐伏二长斑岩引起。区内含15条已知和推断断裂,有地层、构造、岩浆岩找矿标志,已知断裂与朱砂洞组地层、二长斑岩交汇处是找矿有利部位,是寻找层状微裂隙浸染型金矿的有利地段,找矿潜力大。
4 结论
研究区磁异常特征显著,可借此划分岩体与构造,CSAMT 法对断层响应明显,能用于构造解释。经地磁异常水平方向导数处理,勾画出 21 条不同走向异常带。F - 10 断层在 CSAMT 部分线反演电阻率断面图有明显展示,控制长度约 800m,整体向北东倾伏,产状陡立,深部延伸约 400m;F - 2 断裂在相应剖面图反映明显,控制长度约 1000m,延伸及倾向特定,产状陡立,深部延伸超 600m。结合地质条件,预测出 1 个隐爆角砾岩筒型和 2 个层状微裂隙浸染型金矿找矿远景区 。
本研究采用的艾都航空磁法与艾都高精度三分量磁法,有效提高了数据采集的精度和效率,为后续找矿工作提供了可靠的地质依据。未来可进一步结合地质、化探等多源数据,深化成矿规律研究,指导找矿突破。