地球物理方法對招平斷裂帶深部構造研究可行性分析

李 陽

中鐵資源地質勘查有限公司，北京 100039

0 引言

招平斷裂位于著名的招掖金礦帶，是我國重要的黃金生產基地，金礦探明儲量和產量居全國首位，在我國的黃金工業中占有舉足輕重的地位。近年來，隨著找礦工作的深入，地表可見找礦線索越來越少，尤其是一些地表覆蓋嚴重的地區，必須利用先進的找礦方法和技術進行“攻深找盲”， 所謂“攻深”是指勘探埋深500～2500 米的金屬礦產資源；“找盲”則是指尋找沙漠、戈壁等覆蓋區和地形復雜區的礦產資源。由于地球物理場固有的穿透能力，是“透視和照明”地球內部的主體手段，是“攻深找盲”的關鍵所在。

招平斷裂帶作為膠東金礦區的一條大型剪切帶，控制著玲瓏、大尹各莊—夏甸、舊店3 個金礦田，探明大型以上金礦床10 余個。隨著科研工作的不斷深入和勘查手段的不斷完善，招平斷裂帶上一些大中型金礦床被陸續發現，如大尹各莊金礦深部、夏甸深部、曹家洼金礦等。根據所掌握的深部地質資料，礦體向深部有厚度變大，品味變富的趨勢。但這些突破都是在地表或近地表有已知金礦化點的情況下發現的。如何加強招平斷裂帶現有空白區攻深找盲，開展隱伏礦體的定位預測研究是招遠地區未來找礦工作的重要方向。

在招掖金礦帶，金礦受膠東群地層及由其經混合巖化、花崗巖化形成的花崗質巖體和構造的聯合控制。其中，斷裂構造直接控制了含礦帶、礦床、礦體乃至礦柱的產出。因此，斷裂構造發育是本區成礦的基本前提和必要條件，成礦預測從某種意義上講是對斷裂構造及其有利部位的預測。所以，搞清楚地下構造走向及空間分布對成礦預測是至關重要的。

1 區域地質概況

1.1 地層

區域內地層分布零星，主要為第四紀地層，沿山前、河谷地帶分布。原膠東群劃為棲霞超單元變質變形侵入體和萊州超單元等變質基性侵入巖，僅局部存在膠東群變質巖殘留體，巖性主要為斜長角閃巖、黑云變粒巖。

1.2 構造

古老基底巖石棲霞超單元受區域變質變形作用改造而形成面理構造，大致呈東西向分布，玲瓏超單元也受區域變形作用的改造而形成片麻理、弱片麻理。中、新生代以來，不同方位脆性斷裂構造疊加其上，構成區域上脆—韌性變形構造交切的構造格架。

1）脆性斷裂

以招平斷裂帶為代表，總體走向50°，沿走向具明顯的波狀彎曲，傾向南東，傾角50°±。斷裂帶分布寬大的蝕變碎裂巖帶，斷裂帶控制玲瓏、臺上、大尹格莊、姜家窯、夏甸等大、中、小型金礦床及一系列的金礦點、礦化點。

區域上其它北北東向斷裂有靈北斷裂、欒家河斷裂、玲瓏斷裂等，規模相對較小，也有金礦點分布或金礦化顯示。

北西向、東西向斷裂規模小，分布零星。

2）基底韌性變形構造

區域弱變形帶見于區內招平斷裂帶東側棲霞超單元內，其變形面理呈近東西向分布。強應變帶即韌性剪切帶見于大吳家南，系區域內第三期韌性變形作用產物。

1.3 巖漿巖

區域侵入巖分布廣泛，受招平斷裂帶控制明顯。斷裂帶以東主要分布有棲霞超單元、萊州超單元等太古—早元古代變質變形侵入體；而以西則分布有玲瓏超單元等晚元古代震旦期侵入巖體。脈巖廣泛發育，以中生代燕山早期玲瓏—招鳳頂脈巖群為代表。

1）新太古代棲霞超單元

包括回龍夼單元、牟家單元，巖性分別為片麻狀中細粒黑云英云閃長巖，片麻狀中細粒含黑云奧長花崗巖。受后期巖體侵入而成漂浮無根狀。

2）古元古代萊州超單元

呈小規模巖株狀或脈狀侵入體侵入棲霞超單元。巖性為斜長角閃巖，歸西水夼單元。

3）新元古代震旦期玲瓏超單元

分布于招平斷裂帶以西，呈北北東向巖基狀出露，巖性分別為弱片麻狀中粒二長花崗巖、片麻狀細中粒二長花崗巖，分歸崔召單元及九曲單元。

崔召單元區內廣泛分布，巖性為中粒含黑云二長花崗巖，為礦脈圍巖之一。巖石呈灰白色、淺肉紅色，中粒花崗結構，塊狀構造。巖石風化后裂隙較發育，部分長石蝕變為高嶺土，少量黑云母退色析鐵，偉晶巖化明顯，長英質脈體集中分布。巖石近脈巖或受構造影響見弱絹英巖化蝕變。

1.4 中生代燕山早期玲瓏—招鳳頂脈巖群

分布于玲瓏超單元內，沿北北東向裂隙密集發育，總體上呈北東向沿玲瓏—招鳳頂一帶分布。巖性主要有花崗斑巖、花崗閃長斑巖、石英閃長玢巖、閃長玢巖及閃長巖、煌斑巖等。

閃長玢巖及石英閃長玢巖系區內最發育,分布最廣泛的脈巖,規模大,沿北北東及北北西向追蹤張性斷裂充填延伸,傾向北西或南西，沿走向具有分枝復合、尖滅再現的特征。閃長玢巖按礦物成分的不同可分為閃長玢巖、石英閃長玢巖及角閃閃長玢巖，三種巖性一般可在同一巖脈中出現，沿走向及傾向具明顯的相變關系，呈不規則脈狀產出，與二長花崗巖接觸界線較清晰。閃長玢巖多為礦前脈巖，少數為成礦期脈巖，已知地表工程揭露，顯示其具有蝕變及被穿切的現象，局部強蝕變礦化后分布有礦化體。

2 地球物理特征

2.1 巖礦石磁性特征

搜集到綜合物探測量取得的各類巖石磁性參數測定結果，經過統計，各類巖石之間具有比較明顯的磁性差異。膠東群中的巖石磁性具明顯差異，主要巖性變粒巖、黑云變粒巖磁性微弱，斜長角閃巖及斜長角閃片麻巖磁性最強。

巖漿巖中，區內主要巖體中粒二長花崗巖的磁性屬較強磁性。高于變粒巖磁性，低于斜長角閃巖、斜長角閃片麻巖。其他如閃長玢巖、輝綠玢巖、正長斑巖、細晶巖呈巖脈侵入于巖體中，它們的磁性有強有弱，或無磁性。

綜上各類巖性差異和磁測資料，綜合本區地質資料和巖性分布情況，歸納各地層、巖體及斷裂構造的磁場特征是：

1）膠東群齊山組：巖性以變粒巖為主，局部有斜長角閃巖及斜長角閃片麻巖和黑云片巖。故其磁場應為在平緩地磁場背景上，局部展示斜長角閃巖及斜長角閃片麻巖引起的高磁場；

2）膠東群英莊夼組：巖性為變粒巖、黑云斜長角閃片麻巖、紫蘇磁鐵石英巖，上部夾斜長角閃巖。由于上述巖性交替分布，且有磁性比較強的磁鐵石英巖，故所引起的磁場應為較劇烈跳動的雜亂場；

3）巖漿巖：巖漿巖的主要巖性—中粒二長花崗巖廣泛分布，磁性較強，引起磁場也應比較高，且由于巖性比較單一，磁場也應比較平穩，但由于暗色礦物的局部富集或巖漿分異作用，導致磁性不均引起局部異常。因此區內平穩升高正磁場即為中粒二長花崗巖引起。巖漿巖中的閃長玢巖、細晶巖、正長斑巖、輝綠玢巖一般呈巖脈沿裂隙或斷裂構造侵入于花崗巖體中，引起的磁場為局部異常帶；

4）由于構造運動，使得巖石破碎，磁性發生變化，也有一些巖漿如上述巖脈沿斷裂構造帶侵入，這些碎裂巖及侵入巖脈的磁性有強有弱，故斷裂的磁場特征為線性異常帶—梯級帶、不同磁場分界線、負磁異常帶、串珠狀異常帶等。

2.2 巖礦石電阻率特征

各類巖石電阻率參數測定結果經過統計，各類巖石之間存在一定的電阻率差異，尤其碎裂巖、角閃巖明顯低于其他巖石的電阻率值。

1）膠東群：該地層中各類巖性的電阻率值相近，同屬中阻，但不穩定，離差較大。因此膠東群在電場上應表現為中阻波動特征。本區呈鋸齒狀展布的中阻電場特征視為膠東群引起；

2）中粒二長花崗巖：其電阻率值明顯高于膠東群，表現在電場上曲線為高阻特征。電場呈鋸齒狀變化，這與巖石風化、破碎、裂隙均有關系，只是電阻率差異也比較大。總之中粒二長花崗巖反映了鋸齒狀高阻電場特征；

3）從電性測定可知，斷裂帶中的碎裂巖、角礫巖及其它蝕變巖的電阻率值都比較低，與其兩側巖石的電阻率值具比較明顯的差異。

2.3 巖礦石極化率特征

各類巖礦石極化率參數測定結果經過統計，各類巖石的極化率值一般在2%～3%。其中變質巖的極化率值略高于巖漿巖。

從測定的金礦石極化率值看，均呈高極化率顯示，一般比其他各類巖石的極化率高5～8 倍。它們之間存在明顯的差異。所以，激電中梯方法，以圈定與金有關的硫化礦物富集體，具備良好的地球物理前提。

3 結論

通過對膠東地區收集到的大量巖石樣品的物性統計分析，地球物理方法可以區分不同巖性，對招平斷裂帶深部構造的特征分析是可行的，并且對金礦也有很好的指示作用。

[1]山東招金集團公司.招遠金礦集中區地質與找礦[M].北京：地震出版社.

[2]林文蔚，趙一鳴，徐玨.膠東招遠-平度斷裂活動性質及活動時代[J]. 中國區域地質，2000，19(1)：43-50.

[3]李世先，劉長春，安郁宏，等.膠東金礦地質[M].北京：地質出版社.