山東歸來莊地區(qū)綜合信息找礦模型及靶區(qū)預測

朱文杰,張原慶,王玉福

(吉林大學綜合信息礦產(chǎn)預測研究所,吉林長春 130026)

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山東歸來莊地區(qū)綜合信息找礦模型及靶區(qū)預測

朱文杰,張原慶,王玉福

(吉林大學綜合信息礦產(chǎn)預測研究所,吉林長春 130026)

物化遙信息的精細化研究是歸來莊金礦區(qū)找礦新突破的關(guān)鍵。該區(qū)化探區(qū)域異常范圍大，數(shù)值高，和燕山期次火山成巖作用相一致，而成礦卻和低緩局部異常相一致。重磁異常軸線錯動、彎轉(zhuǎn)較多，錯動后的產(chǎn)狀緩傾側(cè)有利于成礦物質(zhì)的富集。多期巖漿活動造成遙感多重環(huán)狀構(gòu)造交匯及線狀與環(huán)狀構(gòu)造交匯。由此建立兩條找礦主線：隱伏巖體邊部、外緣-大中型的構(gòu)造破碎帶-產(chǎn)狀變換部位-低緩地球化學區(qū)域異常-重磁異常產(chǎn)狀傾緩-側(cè)-遙感多重環(huán)狀構(gòu)造的交匯部位；地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境的突變處-地球化學障-重磁等值線方向的突變-遙感線性構(gòu)造的轉(zhuǎn)折處。以歸來莊金礦成礦模式為基礎(chǔ)，對以上信息進行整合，建立了歸來莊地區(qū)的找礦模型，并在此基礎(chǔ)上優(yōu)選了銀洞溝、十字莊等三個找礦靶區(qū)。

歸來莊 綜合信息 找礦模型 礦產(chǎn)預測 山東

Zhu Wen-jie, Zhang Yuan-qing, Wang Yu-fu. Comprehensive information prospecting model and target prediction of the Guilaizhuang area, Shandong Province [J]. Geology and Exploration, 2015, 51(5):0888-0897.

歸來莊金礦是魯西地區(qū)唯一的大型金礦，發(fā)現(xiàn)于1987年，其成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，成礦潛力大(張廣輝等，2013；朱金，2014)。該礦床的地質(zhì)特征明顯有別于膠東玲瓏式和焦家式金礦(宋明春等，2014；呂古賢等，2011)，是魯西金資源潛力增長的主要金礦類型。礦區(qū)經(jīng)過多年的找礦勘查，積累了大量的地質(zhì)礦產(chǎn)資料，也發(fā)現(xiàn)了一系列新的次級類型礦床、礦點，但是金資源量增長遠低于預期。作者通過對該地區(qū)的礦床發(fā)現(xiàn)、勘探開發(fā)歷史的綜合資料分析，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的一些典型找礦特征沒有得到應有的重視，如對礦區(qū)找礦部署影響最直接、最主要的因素地球化學信息的認識出現(xiàn)偏差，沒有厘清區(qū)域異常、局部異常和成巖、成礦之間的本質(zhì)聯(lián)系；如野外找礦長期圍繞強度大、范圍廣的區(qū)域金異常部署，而歸來莊金礦區(qū)地球化學有自己的特色，成巖作用和金區(qū)域異常相對應，成巖作用高峰期產(chǎn)物隱爆角礫巖體——寶古山巖體、大小擔山巖體的分布對應于區(qū)域異常的峰值，真正形成金礦床的歸來莊、卓家莊僅僅對應著低緩異常。對重磁信息中反映構(gòu)造傾向變化與成礦聯(lián)系重視不足，對遙感區(qū)域性北西向異常與局部環(huán)狀異常的關(guān)系認識不足。作者從上述方面入手，通過地質(zhì)、地球物理、地球化學、遙感信息的關(guān)聯(lián)挖掘、細化研究，解決了以往成礦規(guī)律、模型研究、找礦部署的空泛化、針對性不強等問題，在新認識的基礎(chǔ)上，建立新的綜合信息找礦模型，并根據(jù)找礦模型對本區(qū)金礦遠景區(qū)進行了預測。

1 地質(zhì)特征

1.1 地質(zhì)概況

研究區(qū)位于華北陸塊東部魯西隆起區(qū)內(nèi)，尼山凸起與平邑凹陷的接合部位，東部緊鄰沂沭斷裂帶。區(qū)內(nèi)出露基底為泰山巖群山草峪組黑云變粒巖(萬渝生等，2012)，蓋層有寒武系頁巖、砂巖、灰?guī)r和白云巖，奧陶系燧石條帶灰?guī)r、豹皮灰?guī)r，侏羅系黃綠色粘土質(zhì)頁巖、砂巖、粉砂巖。中生代燕山期巖漿活動強烈，形成了由二長閃長質(zhì)、二長正長質(zhì)巖石系列組成的銅石潛火山雜巖體(于學峰等，2008)，后期有隱爆角礫巖及粗面斑巖、正長斑巖等與金礦化關(guān)系密切的巖脈發(fā)育，已知的金礦床(點)多分布于雜巖體的邊緣接觸帶附近(圖1)。

圖1 歸來莊地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)略圖(據(jù)于學峰等,2009修編)Fig.1 Sketch map showing geology and mineral resources in the Guilaizhuang area (modified from Yu et al.,2009)1-第四系; 2-白堊系; 3-侏羅系; 4-奧陶系; 5-寒武系; 6-山草峪組; 7-二長花崗巖; 8-花崗閃長巖; 9-隱爆角礫巖; 10-二長斑 巖; 11-二長閃長玢巖; 12-斷層; 13-金礦床(點)1-Quaternary; 2-Cretaceous; 3-Jurassic; 4-Ordovician; 5-Cambrian; 6-Shancaoyu Formation; 7-monzonitic granite; 8-granodiorite; 9-cryptoexplosive breccia; 10-ivernite; 11-monzonitic diorite porphy rite; 12-fault; 13-gold deposits (spots)

郯廬斷裂長期的左行走滑，派生了區(qū)域性北西向、北北西向斷裂。其中北北西向的燕甘斷裂為區(qū)內(nèi)的主干斷裂，它的早期活動為巖漿的侵位貫入開辟了空間，是主要的導巖、導礦構(gòu)造，控制著區(qū)內(nèi)地層、巖漿巖和金礦化帶的展布。由燕甘斷裂派生的走向不一的次級構(gòu)造所組成的斷層系內(nèi)壓力相對小，封閉性好，是本地區(qū)主要的導礦和容礦構(gòu)造，區(qū)內(nèi)礦床(點)多分布于斷層系的破碎帶或順斷層侵入的脈巖、角礫巖中。

1.2 典型礦床地質(zhì)特征

歸來莊金礦床發(fā)育在銅石雜巖體東部邊緣，燕甘斷裂帶東側(cè)次一級近東西向的斷層破碎帶、隱爆角礫巖帶中，為中低溫熱液型金礦床(Xuetal.,2014)，其成礦年齡在188～180Ma之間，為早侏羅世燕山運動早期(邱檢生等，1994；林景仟等，1997)成礦。

1.2.1 礦體特征

歸來莊金礦已控制的礦體共12個，其中以①號礦體(圖2)規(guī)模最大，其余均為零星小礦體。①號礦體分為兩個支礦體，①-1號礦體長約550m，延深大于650m，①-2號礦體長200～250m，斜深300余米，兩者均呈不規(guī)則脈狀、透鏡狀賦存于侵入隱爆角礫巖及震碎角礫巖中，礦化連續(xù)性較好，走向大致呈近東西向，傾向南，傾角43°～ 68°，自上而下有傾角變緩的趨勢。礦體平均厚度6.12m，以中部厚度最大，達36.5m，向兩端及深部逐漸減薄。

圖2 歸來莊金礦床30號勘探線地質(zhì)剖面圖Fig.2 Geological section of the Guilaizhuang gold deposit along No.30 prospecting line1-含燧石結(jié)核白云巖; 2-中厚層白云巖; 3-中厚層灰質(zhì)白云巖; 4-豹皮灰?guī)r; 5-薄層灰?guī)r; 6-鮞狀灰?guī)r; 7-碎裂巖; 8-二長閃長玢巖 ; 9-地質(zhì)界線; 10-礦體編號; 11-礦體; 12- 二長斑巖脈1-paramoudras-bearing dolomite; 2-medium-thick dolomite; 3-medium-thick calcite dolomite; 4-leopard fur limestone; 5-thin-layer limestone; 6-oolitic limestone; 7-cataclasite; 8-monzonitic diorite porphyrite; 9-geological boundary; 10-orebody number; 11-orebody; 12-monzogranite-porphyry dike

1.2.2 控礦地層

金礦的圍巖地層主要為寒武-奧陶紀的碳酸鹽巖，巖性為含燧石結(jié)核白云巖、中厚層白云巖、豹皮灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r、碎裂巖等。本區(qū)地層獨特的物理化學性質(zhì)對金礦的形成起到一定的控制作用，碳酸鹽巖脆性大，化學活動性強，發(fā)育較多的孔隙結(jié)構(gòu)及角礫狀構(gòu)造，為含礦熱液的運移和滲濾擴散提供了有利條件，而碎裂巖中礦物碎粒間的空隙較大，為含礦熱液的侵入及成礦提供了空間，它們共同構(gòu)成了歸來莊金礦的有利圍巖。

1.2.3 控礦巖漿巖

歸來莊地區(qū)燕山期經(jīng)歷了多期巖漿侵入活動，形成了獨特的銅石潛火山雜巖體。巖漿后期的隱爆作用不但形成了大量的引爆角礫巖及脈狀體，而且形成了規(guī)模不等的張性裂隙，為含金熱液的運移及存儲提供了空間(陳華國等，2009)。歸來莊金礦體的形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀與隱爆角礫巖帶基本一致，與二長斑巖相互穿插，在深度上的變化趨勢相當，可見歸來莊金礦嚴格受銅石雜巖體的控制。

1.2.4 控礦斷裂

區(qū)內(nèi)NNW及EW向斷裂構(gòu)造極其發(fā)育，燕甘斷裂是區(qū)內(nèi)主干斷裂，長約45km，走向NNW，為西盤上升，東盤下落的正斷層，斷裂形成于燕山早期，是主要控巖、導礦構(gòu)造。由燕甘斷裂派生的近EW向的歸來莊斷裂延伸約2200m，受區(qū)域應力和次火山穹隆的疊加作用，表現(xiàn)為先壓后張的活動特點，是歸來莊金礦的直接控礦和容礦構(gòu)造，控制著礦體的展布和形態(tài)，而燕山期巖漿的侵位及侵位后的隆升形成的一系列放射狀、環(huán)狀斷裂亦控制著礦體的形成與分布。

1.2.5 圍巖蝕變及礦石類型

礦體的圍巖均遭受不同程度的交代作用，在火成巖中的蝕變主要有硅化、螢石化、黃鐵礦化、絹云母化等，灰?guī)r和白云巖中無明顯蝕變。成礦主要經(jīng)歷了石英-黃鐵礦、多金屬硫化物、金-碲化物三個主成礦階段(于學峰等，2009)，形成的金礦石中除自然金、蹄銅金礦、銀金礦等金屬礦物外，還有自然銀、輝銀礦、黃鐵礦等，非金屬礦物主要為石英、斜長石、方解石、螢石等。

2 地球物理特征

歸來莊金礦是通過化探異常查證分析發(fā)現(xiàn)的，二十多年來也做了許多地球物理工作，為該礦床的勘查提供了許多有用的信息。隨著礦產(chǎn)勘查向深部發(fā)展，尚有許多地球物理信息有待進一步挖掘。

2.1 重力場特征

歸來莊礦區(qū)不同構(gòu)造層之間存在明顯的密度差異，地層巖石由老到新密度逐漸減小，密度差為0.05×103～0.41×103kg/m3，密度差使地層間易發(fā)生滑脫，形成拆離滑脫帶，為成礦物質(zhì)的富集提供了場所。

由1∶5萬重力異常平面圖可知，重力異常中心較多，異常中心間一般以零值線為界，北西部等值線致密，南東部等值線稀疏，重力異常值變化范圍不大。在1∶1萬重力異常平面圖上，布格重力異常整體顯示為南東部的重力異常高值和西部的重力異常低值，整個梯度帶的變化較緩，說明兩側(cè)巖石密度差異較小。本區(qū)重力曲線的同步彎曲(圖3a中黑色虛線)與主要斷裂走向一致，等值線梯度的方向在歸來莊附近有明顯轉(zhuǎn)折(圖3a中橢圓所示)的現(xiàn)象。

重力異常中心多由隱伏侵入體引起，表明此處經(jīng)歷過強烈的巖漿活動，發(fā)生過大規(guī)模的巖漿侵入活動。通過二維經(jīng)驗模式分解(Huangetal.,2010)與奇異值分解法(趙彬彬等，2011)對1∶5萬重力數(shù)據(jù)分解后提取致礦重力異常可知異常線正負值之間的環(huán)形區(qū)域是成礦有利區(qū)域，從平面圖上觀察，此區(qū)域多對應著侵入體的邊緣。一般情況下，重力異常的梯度帶是地下構(gòu)造存在帶狀(線性)變異的地帶，通常是地下深部存在較劇烈規(guī)模的構(gòu)造變動斷裂帶，等值線梯度帶方向的彎曲表明此處斷裂帶發(fā)生了錯動，斷裂帶錯動后的緩傾側(cè)適宜于成礦物質(zhì)富集，進而沉淀析出成礦。例如西林金礦床，礦體賦存在主干斷裂走向由近EW向轉(zhuǎn)向30°的部位(李愛民等，2014)。歸來莊金礦恰好位于北北西向彎曲與北西向彎曲的交接處，故本區(qū)中重力異常線梯度方向發(fā)生改變的緩傾側(cè)可作為找礦的有利標志。

2.2 磁場特征

從收集到研究區(qū)的磁性資料(表1)可看出，本區(qū)礦化大理巖的磁性極高，應該是巖漿局部烘烤變質(zhì)作用形成的磁鐵礦局部富集而引起的非礦致異常。鐵礦為本區(qū)主要的磁性體，其磁化率較高；二長巖及角閃正長巖磁性微弱，石灰?guī)r則沒有磁性。對巖石磁性的研究，有助于我們對礦化層、礦源層及巖漿活動的認識，同時也利于我們對本地區(qū)磁異常的研究。

在1∶5萬小比例尺圖上，磁場線北東角密南東角稀，異常值變化跨度較大。金礦位于磁場線平穩(wěn)變化，輕微轉(zhuǎn)折處，整體特征表現(xiàn)不明顯。在1∶1萬磁異常平面圖上特征明顯，整個礦區(qū)磁場呈負磁異常，主要分布在歸來莊的南西部，在礦區(qū)北西和南東有兩組線性排列的北西走向的磁異常梯度帶在歸來莊附近發(fā)生明顯錯動，且異常等值線間的間距明顯變寬(圖3c中左上矩形)，圖3c右下矩形標注部位等值線發(fā)生彎曲，與重力圖中所標黑色虛線彎曲部位大體相當。1∶1萬圖中磁異常的不均勻分布表明歸來莊的西南部有較大的隱伏體，而其北東部地層則相對穩(wěn)定。異常帶的錯動指示了斷裂構(gòu)造的存在，斷層錯動所形成的斷裂緩傾部位利于成礦物質(zhì)富集，同時錯動形成的破碎帶為成礦物質(zhì)聚集提供了空間。如河南省小秦嶺金礦田位于斷裂發(fā)生逆沖左行后在剖面的緩傾部位形成的引張空間內(nèi)(譚滿堂， 2013)。因而，磁異常線變緩變寬部位可作為找礦的有利部位。推測等值線突然的彎曲是由斷裂走向改變所致，而斷裂走向的突變是由特定的地質(zhì)作用引起并導致此處地質(zhì)環(huán)境改變，是成礦物質(zhì)潛在的富集地段。如1∶5萬磁異常圖亦顯示多處礦點位于磁場線的轉(zhuǎn)彎部位，故異常線走向突變亦可作為找礦的條件之一。

圖3 歸來莊金礦1∶1萬(a)和1∶5萬(b)重力異常平面圖與1∶1萬(c)和1∶5萬(d)磁異常平面圖Fig.3 (a) Gravity anomaly map (1∶10000)，(b) Gravity anomaly map(1∶50000)，(c) Magnetic anomaly map (1∶10000) and (d) Magnetic anomaly map (1∶50000)1-礦點; 2-金礦; 3-預測區(qū)1-gold spot; 2-gold deposit; 3-forecast area

表1 歸來莊礦區(qū)巖石磁性參數(shù)表

3 地球化學特征

地球化學信息是最直接的找礦信息，也是綜合信息模型的核心之一(張原慶等，2005)。

3.1 主要指示元素特征

巖(礦)石的元素參數(shù)是解釋推斷地球化學場的基礎(chǔ)，也是研究巖石化學特征不可或缺的一部分。

由表2知，各元素在礦化蝕變巖石中的平均含量及標準離差均遠遠高于其他巖石。除此外，Au元素在二長斑巖與變粒巖中平均含量較高且標準離差較大，說明兩類巖石中Au元素含量變化范圍較大，且分布不均勻；Ag元素在灰?guī)r、石英脈、大理巖中含量均較高，特別是大理巖中達到了136×10-9，明顯高于其他巖類中的含量；Cu元素在變粒巖中含量很高，且離差小，說明變粒巖中Cu元素含量穩(wěn)定，另外，砂巖和石英脈中含量也明顯高于其他巖類；Zn元素在灰?guī)r和頁巖中平均含量異常低，但在灰?guī)r中的標準離差達到137，可能是由于取樣不均所致，有待進一步考證。從上述特征來看，礦化蝕變巖層是要研究的重點巖層，具有成礦潛力，同時巖漿巖及含變粒巖的巖層也不容忽視。

3.2 Au元素異常特征

從地球化學平面圖(圖4)上可以看出，區(qū)內(nèi)(圖4中矩形)有三個獨立的異常中心，且Au元素濃度變化的頻率很快，尤其以礦區(qū)南北兩個異常中心最為突出。

眾所周知，成巖與成礦之間有一定時差。當巖漿上涌，與圍巖發(fā)生交代作用后，在冷凝收縮成巖的過程中發(fā)生大量的物理和化學的變化，導致巖體間的物理化學條件具有一定的差異。后期帶有成礦物質(zhì)的熱液侵入時，在物理化學條件差異小的地方，熱液流動受到阻力較小，故金元素濃度變化較??；在差異大的地方，成礦熱源原有的物理化學平衡被破壞形成地球化學障(胡明安等，2000)，使金元素的活動性降低，進而發(fā)生分異作用，故金元素的濃度較高。一般認為由地球化學障形成的局部高異常是金成礦的有利區(qū)域，而區(qū)域性異常是成巖過程中金元素富集的結(jié)果，成礦概率不大。經(jīng)多年的勘探，在高異常區(qū)只勘測到有礦點，并沒有發(fā)現(xiàn)金礦，同時在異常圖中可看出，歸來莊金礦位于高異常中心之間的區(qū)域，同時又發(fā)育于隱爆角礫巖中，由此推測區(qū)域化探異常和燕山期次火山成巖作用相一致，成巖作用高峰期產(chǎn)物隱爆角礫巖體的分布對應于區(qū)域異常的峰值。本區(qū)金礦的形成可能并不受限于局部高異常，而是巖漿冷凝成巖階段金元素在巖體中聚集的結(jié)果，成礦和低緩局部異常相一致。局部高異常沒有形成大型金礦可能是受限于成礦溫度與壓力。將局部異常、區(qū)域異常與成巖、成礦聯(lián)系起來分析，結(jié)合已發(fā)現(xiàn)的位于異常緩變區(qū)的銀洞溝、劉家莊北嶺、郝家山頭等礦點，可知本區(qū)與成巖有關(guān)的區(qū)域異常緩變區(qū)具有成礦的潛力，所以區(qū)域異常的低緩變化區(qū)可作為本區(qū)今后找礦的有利區(qū)域。

表2 巖石主要元素參數(shù)表(Au、Ag×10-9,Cu、Zn×10-6,δ為標準離差，X平均值)

圖4 歸來莊地區(qū)Au元素異常圖Fig.4 Gold element anomaly map of the Guilaizhuang area

4 遙感特征

遙感的發(fā)展極大地拓寬了人類的視野和視覺能力，以其宏觀性、綜合性、多尺度、多層次的特點，已成為地質(zhì)研究和地質(zhì)勘查不可缺少的技術(shù)手段(王潤生等，2011)。遙感異常主要包括色調(diào)異常、結(jié)構(gòu)異常和構(gòu)造異常三種。

4.1 色調(diào)異常

色調(diào)異常是遙感礦化信息識別和遙感找礦的重要標志。礦區(qū)整體呈飽和度不同的紫色，夾雜部分色調(diào)較淺的綠色，整體亮度比外圍高(圖5)。礦區(qū)內(nèi)部色調(diào)分布不均，北部相對較淺，礦區(qū)的南部邊緣呈黑色的深色調(diào)異常，這是礦坑開采到一定深度，光照射后形成的暗影。亮度有從北向南、從西向東遞減趨勢，這是由于地表構(gòu)造帶和淺部金礦脈被挖掘后，所出露的巖漿巖因含暗色礦物的含量的不同，對光的反射率不同造成的。

圖5 歸來莊地區(qū)色調(diào)圖Fig.5 Color tone map of Guilaizhuang area

4.2 結(jié)構(gòu)異常

紋理是色調(diào)變化的空間頻率，礦區(qū)內(nèi)外的紋理差異很大。外部紋理特征清晰，可輕易分辨出村莊、道路等；內(nèi)部紋理僅在右側(cè)圓形圈閉(圖5)中清晰可見，在圈閉的北部，紫色條紋與白色條紋呈東西走向相間排列，條紋延伸至圈閉的邊界，白色條紋的寬度變化不大，且明顯寬于紫色條紋。不同色調(diào)的條紋平行相間變化指示本區(qū)有斷裂破碎帶的存在，與區(qū)內(nèi)歸來莊斷裂相吻合。

4.3 構(gòu)造異常

通過地質(zhì)調(diào)查可知，本區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，特別是北西向構(gòu)造，但從遙感圖看，鮮明的線性構(gòu)造較少，而環(huán)狀構(gòu)造較多。環(huán)狀結(jié)構(gòu)一般代表火山機構(gòu)、侵入體等信息，較多的環(huán)形構(gòu)造意味著早期較多的巖漿活動，從而破壞了原有的線性構(gòu)造地貌特征，致使線性斷裂在遙感圖上特征不明顯，然而受地質(zhì)特征的影響，先前對于本區(qū)遙感的解譯以線性構(gòu)造為主，對環(huán)形構(gòu)造重視度不夠，致使效果不佳。

環(huán)狀構(gòu)造主要分布在歸來莊西面(圖6)，西側(cè)環(huán)形構(gòu)造由閃長巖類侵入體引起，環(huán)內(nèi)發(fā)育侏羅紀燕山早期的閃長玢巖體。燕山期巖漿活動強烈，巖漿上侵對圍巖產(chǎn)生侵蝕破壞，沿巖株體周邊形成環(huán)形、弧形裂隙，而這些裂隙易含水，同時巖體與圍巖物質(zhì)成分不同，在遙感圖像上形成區(qū)域性的環(huán)狀異常構(gòu)造。在環(huán)形構(gòu)造的邊部，巖體與圍巖接觸帶的裂隙較多，有利于成礦物質(zhì)富集成礦，特別是環(huán)形構(gòu)造交匯部位或環(huán)線交匯部位，如在銀洞溝發(fā)現(xiàn)的兩個礦點均位于環(huán)線構(gòu)造交匯部位附近。線狀構(gòu)造的轉(zhuǎn)折部位，構(gòu)造產(chǎn)狀發(fā)生變化，易形成地球化學障，在緩傾側(cè)利于聚集成礦物質(zhì)。線狀構(gòu)造的交匯處或發(fā)生錯動處亦是成礦有利區(qū)，如在李家村西北方發(fā)現(xiàn)的礦點。以上部位均可作為遙感找礦的重點關(guān)注區(qū)域。

5 綜合信息找礦模型的構(gòu)建及靶區(qū)預測

歸來莊金礦屬巖漿期后中低溫熱液礦床，其成礦模式概括如下：郯廬斷裂長期的左行走滑在歸來莊地區(qū)派生了區(qū)域性北西向、北北西向次級斷裂，為巖漿熱液上侵提供了通道。燕山早期的含礦熱液沿斷裂裂隙上升，前鋒巖漿在上升的過程中逐漸冷凝，形成局部封閉環(huán)境，內(nèi)部壓力、溫度逐漸升高，當聚集的熱液內(nèi)部壓力超過其圍巖可承受壓力時，就發(fā)生隱爆作用。脫離封閉環(huán)境的熱液貫入次級斷裂及碎裂巖空隙并不斷同下滲的雨水混合，與圍巖發(fā)生水巖交換作用，改變了流體的成分和性質(zhì)，形成富含礦質(zhì)及揮發(fā)分的潛火山巖漿期后熱液。礦液沿構(gòu)造隱爆侵入角礫巖帶運移，隨著物理化學條件的改變，Au、Ag等元素逐漸沉淀，經(jīng)多次蝕變作用和多次疊加礦化，形成了隱爆角礫巖型的歸來莊金礦床。

隨著礦山的持續(xù)開采，資源量的減少，急需尋找新的接替資源，礦床的深部(李旭芬，2010；宋明春等，2010；郭春影等，2012)及外圍(郎興海等，2012；司榮軍等，2005)地區(qū)就成為最有利的突破區(qū),而深部及外圍找礦均需要找礦模型為指導。以成礦模式為基礎(chǔ)，識別和提取典型礦床內(nèi)與成礦密切相關(guān)的各類異常，建立了歸來莊地區(qū)精細的找礦模型(表3)。

圖6 歸來莊地區(qū)遙感解譯圖Fig.6 Remote sensing interpretation map of the Guilaizhuang area

信息分類成礦要素要素分類地質(zhì)成礦時代燕山早期早侏羅世(188～180Ma)必要控礦構(gòu)造燕甘斷裂派生的斷層系內(nèi),特別是燕甘斷裂與斷層系交匯部位或斷層系的交匯處產(chǎn)狀變緩側(cè);銅石雜巖體邊緣帶附近;隱伏侵入體的邊緣帶必要礦化蝕變硅化、螢石化、黃鐵礦化等近礦蝕變重要賦礦層位寒武-奧陶紀的灰?guī)r、白云巖必要地球物理特征重力找礦標志重力等值線梯度方向的彎曲指示斷裂存在,在彎曲的緩傾側(cè)有利于成礦物質(zhì)富集重要磁法找礦標志磁場線錯動部位的變緩一側(cè)利于成礦;磁場線不規(guī)則轉(zhuǎn)彎處指示局部地質(zhì)環(huán)境的改變,利于成礦物質(zhì)的富集重要地球化學特征金元素區(qū)域異常一般與成巖作用相關(guān),特點為范圍大、數(shù)值低,而該區(qū)區(qū)域異常范圍廣,數(shù)值較高,區(qū)域異常中的低緩局部部位易于成礦,而金元素高異常區(qū)成礦效果不佳必要指示元素Ag、Cu、Zn元素次要遙感特征影響解譯特征環(huán)形構(gòu)造的邊部,特別是多重環(huán)狀構(gòu)造交匯或環(huán)線交匯部位;線狀構(gòu)造的轉(zhuǎn)折部位,在緩傾側(cè)利于聚集成礦物質(zhì);線狀構(gòu)造的交匯處或發(fā)生錯動處亦是成礦有利區(qū)重要

成礦預測是在成礦理論和成礦規(guī)律的研究基礎(chǔ)上，結(jié)合地質(zhì)、物探、化探、遙感等多源地學信息圈定有利找礦靶區(qū)(陳愛兵等，2011)。由綜合信息找礦模型中成礦要素的性質(zhì)總結(jié)出兩條找礦主線：巖體邊部、外緣-大中型構(gòu)造破碎帶-產(chǎn)狀變緩部位-低緩地球化學異常-重磁異常產(chǎn)狀緩傾一側(cè)-遙感多重環(huán)狀構(gòu)造交匯；地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境突變部位-地球化學障-重磁等值線方向突變部位-遙感線性構(gòu)造轉(zhuǎn)彎處。根據(jù)找礦主線優(yōu)選出十字莊、銀洞溝等三個靶區(qū)，位置如圖6中矩形所示。十字莊區(qū)域東臨燕甘斷裂，南臨燕甘次級斷裂，銀洞溝區(qū)域南臨麻窩-銀洞溝斷裂，兩者成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，均發(fā)現(xiàn)礦點存在；兩者重力異常線的梯度線有錯動(圖3b)，磁場線梯度方向有急劇彎轉(zhuǎn)(圖3d)；遙感圖像上位于多重環(huán)狀或線狀構(gòu)造的交匯點；在地球化學異常圖上均位于金元素位低緩變化區(qū)，故其可視作成礦有利靶區(qū)。

6 結(jié)論

(1) 研究區(qū)內(nèi)重磁異常線錯動、彎轉(zhuǎn)較多，指示斷裂的存在，錯動及彎轉(zhuǎn)后的產(chǎn)狀緩傾側(cè)利于礦物質(zhì)富集。多期巖漿活動對線狀構(gòu)造地貌特征造成一定破壞，而區(qū)內(nèi)環(huán)狀構(gòu)造較發(fā)育，故應重視本區(qū)環(huán)狀構(gòu)造解譯，特別是多重環(huán)狀構(gòu)造交匯和線狀與環(huán)狀構(gòu)造交匯部位。通常成礦對應地球化學局部高異常，范圍小、數(shù)值高；成巖對應地球化學區(qū)域異常，范圍大、數(shù)值低。本區(qū)局部高異常區(qū)找礦效果不佳，而區(qū)域異常范圍大、數(shù)值較高，在其邊部及低緩變化處亦發(fā)現(xiàn)銀洞溝等礦點，因而我們要轉(zhuǎn)變對化探異常“高大全”傳統(tǒng)思維，把化探異常和地質(zhì)現(xiàn)象結(jié)合起來，區(qū)分區(qū)域異常、局部異常不同的成礦意義，把成巖和成礦綜合起來研究。今后應加強歸來莊地區(qū)與成巖相關(guān)的區(qū)域異常研究，特別是有礦點存在的邊部及低緩區(qū)域。

(2) 以成礦模式為基礎(chǔ)，結(jié)合物化遙信息的細化研究，整合出兩條找礦主線：隱伏巖體邊部、外緣-大中型構(gòu)造破碎帶-產(chǎn)狀變緩部位-低緩地球化學異常-重磁異常產(chǎn)狀緩傾一側(cè)-遙感多重環(huán)狀構(gòu)造交匯；地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境突變部位-地球化學障-重磁等值線方向突變部位-遙感線性構(gòu)造轉(zhuǎn)彎處。

(3) 根據(jù)找礦模型及找礦主線、礦點、重磁線及地球化學特征，在歸來莊地區(qū)優(yōu)選出十字莊、銀洞溝等三個靶區(qū)，可作為下一步重點研究的區(qū)域。

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Comprehensive Information Prospecting Model and Target Prediction of the Guilaizhuang Area, Shandong Province

ZHU Wen-jie,ZHANG Yuan-qing,WANG Yu-fu

(InstituteofMineralResourcesprospection,JilinUniversity,Changchun,Jilin130026)

Refined research of geophysical, geochemical and remote sensing information is key to the new prospecting breakthrough in the Guilaizhuang gold area. Regional geochemical anomalies in this area are characterized by large scales and high values, consistent with the subvolcanic diagenesis of the Yanshanian period, while the mineralization is corresponding to local relatively low anomalies. Gravity and magnetic anomaly axes have many dislocations and turns. The gentle sides of dislocation are the localities favorable for the enrichment of ore-forming materials. On remote sensing images, multiphase magmatism is recognized by multiple convergences of rings and linear or circular structures. From these features, we establish two prospecting ideas. One is the edge of concealed rock mass-large and medium-sized tectonic fault zone--position of transform occurrence-relatively low geochemical regional anomaly-gentle side of gravity and magnetic anomaly occurrence-multiple intersection part of ring structures. The other is mutations of geological tectonic environment-geochemical barriers-mutations of gravity and magnetic contour directions-turning points of remote sensing linear structures. Based on the metallogenic model of the Guilaizhuang gold deposit and integration of the above information, we constructed a prospecting model for the Guilaizhuang area and determine ed three prospecting targets (Yindonggou, Shizizhuang, etc.) based on this model.

Guilaizhuang, comprehensive information, prospecting model, mineral prediction, Shandong

2015-03-20；

2015-07-20；[責任編輯]郝情情。

國土資源部重點項目(編號：121201633901)資助。

朱文杰(1990年-) ,男，2013級碩士研究生，主要從事礦產(chǎn)資源評價和礦產(chǎn)預測方面的研究。E-mail:1150924412@qq.com。

P618.51

A

0495-5331(2015)05-0888-10