激電中梯測量在莒南金礦找礦中的應用

梅西華，王士黨，孫立鵬，楊　沖（山東泰山地質勘查公司，山東泰安 271000）

?

激電中梯測量在莒南金礦找礦中的應用

梅西華，王士黨，孫立鵬，楊沖
（山東泰山地質勘查公司，山東泰安 271000）

山東省莒南縣東書院金礦是膠南隆起上曾開采過的小型金礦床，金礦石類型為黃鐵絹英巖化碎裂巖型，礦床工業類型為中低溫熱液巖漿型礦床。采用激電中梯測量與鉆探資料結合，共圈定金礦體3個。其中，AuⅠ礦體為礦區主體，金品位（2.64～4.28）×10-6，平均品位3.46×10-6。

東書院金礦；激電中梯；礦體特征；莒南

引文格式：梅西華，王士黨，孫立鵬，等.激電中梯測量在莒南金礦找礦中的應用［J］.山東國土資源，2016，32（5）：68 74.MEI Xihua，WANG Shidang，SUN Lipeng，etc.Application of Induced Polarization Gradien Array Measurement in Gold Prospecting Junan Gold Deposit［J］.Shandong Land and Resources，2016，32（5）：68-74.

1　地質概況

東書院金礦床屬于膠南隆起上的蝕變巖型金礦床（圖1），其在構造控礦、圍巖蝕變和礦體穩定性等方面與“焦家式”金礦床有許多相似之處，但在地層、巖漿巖等方面確有顯著區別［1］。礦區含金礦源層為元古代膠南群變質巖，其原巖為一套成分復雜的碎屑巖和碳酸鹽巖［2］。

1.1大地構造背景

東書院位于沂沭斷裂帶的主干斷裂昌邑-大店斷裂的東側。大地構造屬于秦嶺-大別-蘇魯造山帶（Ⅰ）膠南-威海隆起區（Ⅱ）、膠萊盆地東部（Ⅲ）、五蓮-莒南斷陷（Ⅳ）、莒南凹陷（Ⅴ）東南緣，南與洙邊凸起（Ⅴ）接壤［3］。

1.2地層

該區出露的地層主要有元古代膠南群，巖性為鉀長石片麻巖、鉀長淺粒巖、混合巖等［1］，以及中生代白堊紀青山群八畝地組、石前莊組、方戈莊組，王氏群林家莊組、辛格莊組、紅土崖組和新生代第四系山前組、黑土湖組、臨沂組、沂河組。

1.3構造

區域斷裂構造比較發育，以NE向斷裂構造為主，近EW向斷裂構造次之，NE向斷裂性質以壓扭性為主，傾角一般55°～85°。斷裂規模巨大，次級斷裂較發育，帶內巖石破碎。

NE向斷裂構造主要有穿過東書院相家溝-洙邊斷裂、王祥-上澗斷裂、東高家莊-后凈埠斷裂、黑林-演馬斷裂等。

近EW向斷裂構造主要為F1～F10斷裂，其中F4～F10斷裂帶控制了中生界地層的分布，F1與F2，F3為一組近于平行的斷裂帶，走向近EW，傾向N，傾角50°～87°。

1.4巖漿巖

區域巖漿巖廣為發育，包括新元古代南華紀榮成序列、月季山序列、鐵山序列，以及中生代三疊紀柳林莊序列、白堊紀埠柳序列、偉德山序列、大店序列、嶗山序列。南華紀巖性以黑云角閃石英片麻巖為主，巖石灰紅色，糜棱結構、塊狀結構、斑狀結構，片麻狀構造。中生代巖性以早白堊世的中粗粒二長花崗巖，巖石淺灰白色，似斑狀結構、粗中?；◢徑Y構，塊狀構造；其次有白堊紀角閃正長巖、石英正長巖等。

與礦體關系密切的是東書院斷層內賦存的閃長玢巖巖脈，斑狀、似斑狀結構，塊狀構造。蝕變強烈，常與礦體相伴生，破碎角礫巖間常有黃體礦、方鉛礦、閃鋅礦等金屬硫化物充填，有時其本身就是礦體的一部分［1］。

圖1　東書院金礦區域地質略圖

2　礦區地質

2.1圍巖蝕變

金礦圍巖蝕變主要為黃鐵礦化、絹英巖化、硅化、方鉛礦化、閃鋅礦化。金礦化與黃鐵礦化、絹英巖化及鉀化關系密切。研究區蝕變礦化嚴格受NE向構造控制。東黃埝、馬家峪、后古城、東書院等金礦點均在NE向的相家溝-洙邊斷裂構造的次級斷裂帶上，顯示出該帶有較好的找礦前景。

2.2礦體特征

該次研究圈出了3個金礦體，金礦體編號分別為AuⅠ，AuⅡ，AuⅢ，金礦體形態呈脈狀、透鏡狀。其中AuⅠ號礦體規模最大，現已閉坑，AuⅡ，AuⅢ均為新發現礦化體。

AuⅠ號礦體為礦區主礦體，呈脈狀，工程控制礦體走向長約535 m，沿傾向延深292.50 m。寬1.00～3.20 m，平均真厚度1.25 m?？傮w走向40°左右，礦體傾向NW，地表傾角76°左右，向深部變陡為83°。礦體具膨脹狹縮現象，礦體連續性好。

AuⅡ號礦體位于AuⅠ號礦體西側105 m處，礦體呈細脈狀，透鏡狀，工程控制礦體走向長約263 m，延深40 m。礦體總體走向45°，礦體傾向NW，傾角80°～85°。平均真厚度0.66 m，礦體連續性好。

AuⅢ號礦體位于AuⅠ號礦體東側77 m處，呈脈狀。工程控制礦體走向長約40 m，延深40 m，地表出露長約160 m，平均真厚度0.94 m?？傮w走向58°，傾向SE，傾角75°～83°，沿NE向延伸入書院水庫。礦體具尖滅再現、膨脹狹縮現象。

2.3礦石特征

礦石礦物主要為自然金、自然銀、黃鐵礦、褐鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等。脈石礦物主要有石英、絹云母、斜長石、鉀長石、綠泥石、方解石、黑云母等。

礦石結構：以碎裂結構、交代殘余結構為主，其次為包裹結構。

碎裂結構：黃鐵礦受應力作用產生裂紋，或破碎成棱角狀碎塊。

交代殘余結構：氧化礦石中黃鐵礦被褐鐵礦交代不完全、黃鐵礦呈殘余狀存于褐鐵礦中。

礦石構造：礦石以浸染狀、蜂窩狀構造為主，次有斑點狀、團塊狀等構造。

浸染狀構造：黃鐵礦等礦石礦物在礦石中呈浸染狀分布。

蜂窩狀構造：氧化礦石中黃鐵礦等硫化物被氧化淋濾后的礦石構造。

3個礦體中礦石類型差別不大，都為黃鐵礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化、絹英巖化碎裂巖。其頂底板圍巖均為中細粒黑云二長花崗質片麻巖。但是AuⅠ號礦體中礦石為礦石金品位ω（Au）（2.64～4.28）× 10-6，平均品位ω（Au）3.46×10-6，伴生銀品位ω（Ag）（35.67～43.70）×10-6、鉛品位ω（Pb）0.36%～0.96%。而AuⅡ號礦體金品位ω（Au）（1.41～4.35）×10-6，平均品位ω（Au）2.24×10-6，金品位變化系數為72.18%。伴生銀品位ω（Ag）（5.67～10.00）× 10-6、鉛品位ω（Pb）0.26%～0.48%。AuⅢ號礦體中金品位ω（Au）（1.14～1.64）×10-6，平均品位ω（Au）1.39×10-6，金品位變化系數為25.44%。伴生銀品位ω（Ag）（6.97～6.24）×10-6，鉛品位ω（Pb）0.19%～0.27%。

對比發現，AuⅠ礦體相比AuⅡ礦體和AuⅢ礦體較為富金、銀、鉛。AuⅡ礦體金品位極差最大，為2.94。3個礦體鉛品位差距較小，而伴生銀品位以AuⅠ礦體最富，而AuⅡ礦體和AuⅢ礦體差別不大。

3　激電中梯異常特征

電法勘探是根據地殼中不同巖層之間、巖石與礦石之間存在的電磁性質差異，通過觀察電場和磁場分布，來研究地質構造、尋找有用礦產資源等地質問題的一種地球物理勘探方法［4］。當礦化體與圍巖有較大電性差異時，采用激發極化法中梯裝置尋找金屬礦化體的依據是充分的［5］。利用激電中梯方法在對內蒙古牛耳河測區物探綜合異常推斷解釋研究中取得了良好的效果［6］。

該次激電中梯測量工作分為王家莊子村及東書院村2個地段，王家莊子村地段位于研究區北部F16構造蝕變帶處，測線方位150°；東書院村地段位于西楊家圈—中書院—崖子一帶，測線方位110°。完成測量面積15.27 km2，激電測深點32個。

3.1激電異常圈定

礦區各類巖（礦）石之間存在明顯的電阻率、極化率差異，經現場測試含金礦的絹英巖化碎裂巖具有低阻高極化的電性特征，含金石英脈具有高阻高極化的電性特征，而黑云二長花崗質片麻巖、石英二長巖等圍巖一般表現低極化率的特征（表1）。區內出露的各種巖石在正常情況下極化率均較低，除絹英巖化碎裂巖、含金石英脈極化率高于2.5%外，其余各巖性極化率均在2.5%以下。因此研究區具備地球物理找礦的條件。

表1　巖（礦）石電性參數參數①

①山東泰山地質勘查公司，梅西華等，山東省莒南縣東書院地區金礦普查報告，2014年。

（1）異常下限的確定。結合該測區的區域場特征，異常下限的確定公式如下：

式中：ε為實測均方誤差。

（2）激電異常的圈定。異常的圈定原則：異常具有一定的規模且連續性較好，ηa等值線在相鄰2～3條測線上均有異常，且每條測線上有連續2～3個點的ηa值大于異常下限，同時結合ρa等值線梯度變化規律進行分析。

異常研究工作中，激電測深異常明顯，特征點較清晰。根據該區地質構造條件，結合已知礦床地質條件和以往工作經驗，成礦的有利地段所呈現的地球物理特征一般為低阻高極化率。

3.2激電異常的推斷與解釋

根據激電異常的圈定原則，結合該地區極化率背景，王家莊子村地段確定其異常下限為2.6%；東書院村地段確定其異常下限為2.4%。將連續2條測線以上，每條測線連續2個點以上，視極化率值大于異常下限區域圈定為激電異常，共圈定激電異常8處，編號分別為DJH1，DJH2，DJH3，DJH4，DJH5，DJH6，DJH7，DJH8；其中DJH1，DJH2激電異常位于王家莊子村地段，其余激電異常分布于東書院村地段。

（1）DJH3異常。DJH3位于西楊家圈村北東，以2.4%的視極化率等值線圈定，呈條帶狀，走向30°，長約596 m，寬約318 m，視極化率最大值為3.04%（圖2），屬于低緩異常，視電阻率表現為相對高阻特征，ρa一般在2 000～3 900 Ω·m左右（圖3）。經地表檢查異常處在黑云二長花崗質片麻巖與黑云角閃石英二長閃長質片麻巖接觸部位。

（2）DJH4異常。DJH4位于中書院村北東向1 680 m處，以2.4%的視極化率等值線圈定，總體呈長條狀，走向約23°，長約680 m，寬96 m，視極化率峰值2.9%（圖2），屬于低緩異常，視電阻率表現為相對高阻特征，ρa一般在1 100～2 000 Ω·m左右（圖3）。經地表檢查異常處在黑云二長花崗質片麻巖與黑云角閃石英二長質片麻巖接觸部位，異常處于F24，F25構造破碎帶附近，異常由構造蝕變帶、巖體或硫化物局部相對富集引起的。

（3）DJH5異常。DJH-5異常位于中書院村北東向840 m處，以2.4%的視極化率等值線圈定，呈長條狀，走向20°左右，長約390 m，寬130 m。視極化率峰值2.77%（圖2），屬于低緩異常，視電阻率表現為相對高阻特征，ρa一般在1 500～2 000 Ω·m左右（圖3）。經地表檢查異常處在黑云二長花崗質片麻巖與中生代巖體二長花崗巖、石英正長巖接觸部位，并伴隨正長巖及花崗斑巖脈侵入，異常處于F22構造破碎帶東邊部，異常由構造蝕變帶、巖體或硫化物局部相對富集引起的。

（4）DJH6異常。DJH6位于中書院村東450 m處，以2.4%的視極化率等值線圈定，呈帶狀分布，走向55°。異常長約790 m，寬85～370 m。視極化率峰值3.04%（圖2），視電阻率表現為相對高阻特征，ρa一般在1 100～2 000 Ω·m左右（圖3）。經地表檢查異常處在黑云二長花崗質片麻巖與中生代巖體二長花崗巖、石英正長巖接觸部位，并有花崗斑巖脈侵入，異常處于F23，F24構造破碎帶南端、F22斷裂的東側。異常由構造蝕變帶、巖體或硫化物局部相對富集引起的。

圖2　東書院村地段激電中梯ηa平面等值線圖

（5）DJH7異常。DJH7位于東書院村南，以2.4%的視極化率等值線圈定，呈不規則狀，長約2 000m，視極化率峰值3.37%（圖2），視電阻率表現為相對高阻特征，ρa一般在15 00～3 90 0Ω·m左右（圖3）。異常與F27，F28，F29，F30，F31等斷裂對應。地表出露的巖性主要中細粒黑云二長花崗質片麻巖及中生代閃長玢巖。F28，F29，F30，F31斷裂上施工了11條探槽，在F28施工的TC004，TC013，F29施工的TC005，F31施工的TC007，TC009等5個探槽均達到了邊界品位以上，金品位在ω（Au）（1.14～4.35）×10-6；3條探槽達到了礦化品位，金含在ω（Au）（0.26～0.90）×10-6。此4條斷裂均為金礦（化）體賦存斷裂。該激電異常為金礦（化）體及其他硫化物綜合引起，是東書院金礦（化）體賦存異常。

東書院3個金礦體及1個金礦化體位于DJH7異常帶內及邊部，且這3個金礦體及1個金礦化體基本平行密集產出，為了解金礦（化）體深部狀況，布設了激電測深剖面（圖4），測深點10個，點距30 m。從電測深斷面圖3可以看出，測深180號點AB/2=10以上及AB/2=150-AB/2=280區段，極化率表現高值異常，ηa＞1.6%，極化體為薄板狀，近直立，為高極化低電阻率特征，應為含硫化物的碎裂巖引起，東盤電阻率較高，應為中生代脈巖的特征。

圖3　東書院村地段激電中梯ρa平面等值線圖

圖4　東書院金礦區第Ⅰ0勘探線綜合剖面示意圖

在激化體的中部出現NW向的高極化體，經地表檢查異常處發育多條NW、NE向脈巖，為了研究該高極化體的深部特征，在異常的極值部位NNW向布置激電測深剖面（圖5），測深點13個，點距50 m。從電測深斷面圖4可以看出，從AB/2=120開始出現ηa＞1.7%視極化率異常，至AB/2=500，異常極大值ηa=2.2%。異常中心為測深250點。由視電阻率擬斷面圖可知，該剖面北部為較高的視電阻率，視電阻率大于20 050 Ω·m之間，該剖面南部視電阻率相對較低。該異常是由低阻高極化的地質體引起，極化體近直立，稍向NW傾斜，傾角80°左右。

（6）DJH8異常。DJH9位于環河崖村西，以2.4%的視極化率等值線圈定，呈NE向不規則狀展布，長約650 m，寬約440 m，視極化率峰值3.2%（圖2）。視電阻率表現為相對高阻特征，ρa一般在2 300～3 900 Ω·m左右（圖3）。經檢查出露巖性為中粗粒含黑云二長花崗質片麻巖，并發育多條輝綠玢巖脈。

（7）DJH1異常。DJH1異常位于王家莊子村地段，以2.7%的視極化率等值線圈定，呈帶狀分布，走向NEE，異常長約500 m，寬約140 m，呈橢圓狀，視極化率峰值3.1%（圖6），該異常視電阻率表現具有高阻特征（圖7）。處于F16構造碎裂巖帶東段，斷裂呈NEE向，沿斷裂多見民采重晶石采坑。經對激電異常進行探槽驗證，揭露圈定了PbⅠ礦體，礦石為含鉛鋅的重晶石化硅化碎裂巖，該異常主要由NE向F16構造破碎帶中的PbⅠ礦體引起。

（8）DJH2異常。DJH2異常位于王家莊子村地段，以2.65%的視極化率等值線圈定，呈不規則狀，走向NEE，長約430 m，寬約360 m，異常西北未封閉。視極化率峰值3.1%（圖6），該異常處視電阻率表現為低阻特征（圖7）。異常處于F8構造蝕變帶西南部，與地表構造蝕變帶走向一致，與地表出露礦脈位置大致重合，近直立。經對激電異常進行探槽驗證，見到重晶石化的鉛鋅礦體，該異常與DJH1同位于F16構造蝕變帶上，由F16構造破碎帶中的PbⅠ礦體引起。

圖5　東書院金礦區2-2線綜合剖面示意圖

圖6　王家莊子村地段激電中梯ηa平面等值線圖

圖7　王家莊子村地段激電中梯ρa平面等值線圖

為研究DJH2號異常帶，在其高極化率中心沿北西方向布置了激電測深剖面（圖8），測深點9個，點距30 m。根據視極化率擬斷面圖可知，從AB/2= 28開始出現ηa＞1.8%的視極化率異常，異常中心為測深120點，與DJH1異常的平面特征較吻合，在AB/2=65-100處有ηa=2.6%的極值出現，再向下至AB/2=200視極化率異常變小封閉；由視電阻率擬斷面圖可知，該剖面北部為較高的視電阻率，視電阻率大于1 200 Ω·m，該剖面南部視電阻率相對較低，與DJH1異常的所處的視電阻率平面特征較吻合。該異常帶是由重晶石化碎裂巖中的硫化物局部相對富集引起的，DJH1激電異常帶距南部地表出露礦脈平面距離約為50～70 m，經探槽揭露Pb1鉛礦體傾向NW，傾角70°左右。

綜上所述：通過該次激電中梯測量工作，大致查明了東書院地區電阻率及極化率電性特征，圈定了8處激電異常，極化體多與地表斷裂對應，均具一定的找礦價值。

圖8　東書院金礦區第Ⅱ0勘探線綜合剖面示意圖

4　結論

通過野外勘探以及1∶1萬激電中梯測量，圈定了AuⅠ，AⅡ，AuⅢ共計3個金礦體，并得到了如下認識：

金礦石類型均為黃鐵絹英巖化碎裂巖，其中AuⅠ號礦體為礦區主體礦體，金品位及伴生銀品位相比與AuⅡ、AuⅢ號礦體的品位更高。為金礦資源開采圈定了比較理想的靶區。

通過該次激電中梯測量工作，圈定了8處激電異常，并將極化體與地表實際斷裂相對應，并為進一步查明幾乎體深部狀況，在所圈定激電異常區開展了3條激電測深剖面，其中的DJH1，DJH2，DJH7等激電異?？勺鳛檎业V重點靶區。

［1］ 趙先平，衣德學.東書院金礦地質特征及礦床成因初探［J］.山東輕工業學院學報，1994，8（4）：68-72.

［2］ 邱德同.山東莒南金礦化帶的地質和地球化學特征［J］.地質與勘探，1989，（11）：12-17.

［3］ 張增奇，劉書才.山東省地層侵入巖構造單元劃分對比意見［J］.山東國土資源，2014，30（3）：1-23.

［4］ 李金誠.激電中梯方法在海南乙通銅鉬礦勘查中的應用研究［D］.北京：中國地質大學，20-13.

［5］ 崔東鄆，王建偉.激電中梯測量工作在多金屬找礦中的應用［J］.貴州地質，2009，26（3）：218-220.

［6］ 羅安華.內蒙古牛耳河測區物探綜合異常推斷解釋研究［D］.昆明：昆明理工大學，2011.

Application of Induced Polarization Gradien Array Measurement in Gold Prospecting Junan Gold Deposit

MEI Xihua，WANG Shidang，SUN Lipeng，YANG Chong
（Shandong Taishan Geological Surveying Company，Shandong Tai'an 271000，China）

Dongshuyuan gold deposit in Junan county of Shandong province is a small-sized deposit with industrial value in Jiaonan uplift.The gold ore type was beresitization cataclastic rock，and commercial type of mineral deposit was medium-low temperature hydrothermal magmatic deposit.By using induced polarization gradien array measurement，combining with drilling data，three gold ore bodies have been circled.Among them，the AuⅠore body is the main body in the mining area.Its gold grade is（2.64～4.28）×10-6，and average grade is 3.46×10-6.

Induced polarization gradien array measurement；orebody characteristics；Dongshuyuan gold deposit

P631.3

B

2015-08-05；

2015-09-15；編輯：曹麗麗

梅西華（1978—），男，山東菏澤人，工程師，主要從事地質礦產勘查工作；Email：53026933@qq.com