地球物理方法对招平断裂带深部构造研究可行性分析

2013-08-15李阳

科技传播 2013年9期

李阳

中铁资源地质勘查有限公司，北京 100039

0 引言

招平断裂位于著名的招掖金矿带，是我国重要的黄金生产基地，金矿探明储量和产量居全国首位，在我国的黄金工业中占有举足轻重的地位。近年来，随着找矿工作的深入，地表可见找矿线索越来越少，尤其是一些地表覆盖严重的地区，必须利用先进的找矿方法和技术进行“攻深找盲”，所谓“攻深”是指勘探埋深500～2500 米的金属矿产资源；“找盲”则是指寻找沙漠、戈壁等覆盖区和地形复杂区的矿产资源。由于地球物理场固有的穿透能力，是“透视和照明”地球内部的主体手段，是“攻深找盲”的关键所在。

招平断裂带作为胶东金矿区的一条大型剪切带，控制着玲珑、大尹各庄—夏甸、旧店3 个金矿田，探明大型以上金矿床10 余个。随着科研工作的不断深入和勘查手段的不断完善，招平断裂带上一些大中型金矿床被陆续发现，如大尹各庄金矿深部、夏甸深部、曹家洼金矿等。根据所掌握的深部地质资料，矿体向深部有厚度变大，品味变富的趋势。但这些突破都是在地表或近地表有已知金矿化点的情况下发现的。如何加强招平断裂带现有空白区攻深找盲，开展隐伏矿体的定位预测研究是招远地区未来找矿工作的重要方向。

在招掖金矿带，金矿受胶东群地层及由其经混合岩化、花岗岩化形成的花岗质岩体和构造的联合控制。其中，断裂构造直接控制了含矿带、矿床、矿体乃至矿柱的产出。因此，断裂构造发育是本区成矿的基本前提和必要条件，成矿预测从某种意义上讲是对断裂构造及其有利部位的预测。所以，搞清楚地下构造走向及空间分布对成矿预测是至关重要的。

1 区域地质概况

1.1 地层

区域内地层分布零星，主要为第四纪地层，沿山前、河谷地带分布。原胶东群划为栖霞超单元变质变形侵入体和莱州超单元等变质基性侵入岩，仅局部存在胶东群变质岩残留体，岩性主要为斜长角闪岩、黑云变粒岩。

1.2 构造

古老基底岩石栖霞超单元受区域变质变形作用改造而形成面理构造，大致呈东西向分布，玲珑超单元也受区域变形作用的改造而形成片麻理、弱片麻理。中、新生代以来，不同方位脆性断裂构造叠加其上，构成区域上脆—韧性变形构造交切的构造格架。

1）脆性断裂

以招平断裂带为代表，总体走向50°，沿走向具明显的波状弯曲，倾向南东，倾角50°±。断裂带分布宽大的蚀变碎裂岩带，断裂带控制玲珑、台上、大尹格庄、姜家窑、夏甸等大、中、小型金矿床及一系列的金矿点、矿化点。

区域上其它北北东向断裂有灵北断裂、栾家河断裂、玲珑断裂等，规模相对较小，也有金矿点分布或金矿化显示。

北西向、东西向断裂规模小，分布零星。

2）基底韧性变形构造

区域弱变形带见于区内招平断裂带东侧栖霞超单元内，其变形面理呈近东西向分布。强应变带即韧性剪切带见于大吴家南，系区域内第三期韧性变形作用产物。

1.3 岩浆岩

区域侵入岩分布广泛，受招平断裂带控制明显。断裂带以东主要分布有栖霞超单元、莱州超单元等太古—早元古代变质变形侵入体；而以西则分布有玲珑超单元等晚元古代震旦期侵入岩体。脉岩广泛发育，以中生代燕山早期玲珑—招凤顶脉岩群为代表。

1）新太古代栖霞超单元

包括回龙夼单元、牟家单元，岩性分别为片麻状中细粒黑云英云闪长岩，片麻状中细粒含黑云奥长花岗岩。受后期岩体侵入而成漂浮无根状。

2）古元古代莱州超单元

呈小规模岩株状或脉状侵入体侵入栖霞超单元。岩性为斜长角闪岩，归西水夼单元。

3）新元古代震旦期玲珑超单元

分布于招平断裂带以西，呈北北东向岩基状出露，岩性分别为弱片麻状中粒二长花岗岩、片麻状细中粒二长花岗岩，分归崔召单元及九曲单元。

崔召单元区内广泛分布，岩性为中粒含黑云二长花岗岩，为矿脉围岩之一。岩石呈灰白色、浅肉红色，中粒花岗结构，块状构造。岩石风化后裂隙较发育，部分长石蚀变为高岭土，少量黑云母退色析铁，伟晶岩化明显，长英质脉体集中分布。岩石近脉岩或受构造影响见弱绢英岩化蚀变。

1.4 中生代燕山早期玲珑—招凤顶脉岩群

分布于玲珑超单元内，沿北北东向裂隙密集发育，总体上呈北东向沿玲珑—招凤顶一带分布。岩性主要有花岗斑岩、花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩、闪长玢岩及闪长岩、煌斑岩等。

闪长玢岩及石英闪长玢岩系区内最发育,分布最广泛的脉岩,规模大,沿北北东及北北西向追踪张性断裂充填延伸,倾向北西或南西，沿走向具有分枝复合、尖灭再现的特征。闪长玢岩按矿物成分的不同可分为闪长玢岩、石英闪长玢岩及角闪闪长玢岩，三种岩性一般可在同一岩脉中出现，沿走向及倾向具明显的相变关系，呈不规则脉状产出，与二长花岗岩接触界线较清晰。闪长玢岩多为矿前脉岩，少数为成矿期脉岩，已知地表工程揭露，显示其具有蚀变及被穿切的现象，局部强蚀变矿化后分布有矿化体。

2 地球物理特征

2.1 岩矿石磁性特征

搜集到综合物探测量取得的各类岩石磁性参数测定结果，经过统计，各类岩石之间具有比较明显的磁性差异。胶东群中的岩石磁性具明显差异，主要岩性变粒岩、黑云变粒岩磁性微弱，斜长角闪岩及斜长角闪片麻岩磁性最强。

岩浆岩中，区内主要岩体中粒二长花岗岩的磁性属较强磁性。高于变粒岩磁性，低于斜长角闪岩、斜长角闪片麻岩。其他如闪长玢岩、辉绿玢岩、正长斑岩、细晶岩呈岩脉侵入于岩体中，它们的磁性有强有弱，或无磁性。

综上各类岩性差异和磁测资料，综合本区地质资料和岩性分布情况，归纳各地层、岩体及断裂构造的磁场特征是：

1）胶东群齐山组：岩性以变粒岩为主，局部有斜长角闪岩及斜长角闪片麻岩和黑云片岩。故其磁场应为在平缓地磁场背景上，局部展示斜长角闪岩及斜长角闪片麻岩引起的高磁场；

2）胶东群英庄夼组：岩性为变粒岩、黑云斜长角闪片麻岩、紫苏磁铁石英岩，上部夹斜长角闪岩。由于上述岩性交替分布，且有磁性比较强的磁铁石英岩，故所引起的磁场应为较剧烈跳动的杂乱场；

3）岩浆岩：岩浆岩的主要岩性—中粒二长花岗岩广泛分布，磁性较强，引起磁场也应比较高，且由于岩性比较单一，磁场也应比较平稳，但由于暗色矿物的局部富集或岩浆分异作用，导致磁性不均引起局部异常。因此区内平稳升高正磁场即为中粒二长花岗岩引起。岩浆岩中的闪长玢岩、细晶岩、正长斑岩、辉绿玢岩一般呈岩脉沿裂隙或断裂构造侵入于花岗岩体中，引起的磁场为局部异常带；

4）由于构造运动，使得岩石破碎，磁性发生变化，也有一些岩浆如上述岩脉沿断裂构造带侵入，这些碎裂岩及侵入岩脉的磁性有强有弱，故断裂的磁场特征为线性异常带—梯级带、不同磁场分界线、负磁异常带、串珠状异常带等。