伽瑪能譜法在膠東大尹格莊金礦床后疃礦區(qū)的找礦應(yīng)用

楊斌　席振銖　向胤合　高學(xué)坎　周鑫　鄒艷紅　段磊　王榮超　王杜濤　孫濤　王興剛　王海正　李惠純　應(yīng)西榮

摘要：大尹格莊金礦床位于招平斷裂帶中段，為一特大型蝕變巖型金礦床，招平斷裂帶為主要容礦構(gòu)造。后疃礦區(qū)位于大尹格莊金礦床Ⅱ號(hào)礦帶外圍，是本次伽瑪能譜面積測(cè)量和Ⅱ號(hào)礦帶深邊部找礦預(yù)測(cè)的工作區(qū)。后疃礦區(qū)成礦期張性斷裂活動(dòng)和熱液成礦作用在礦體上盤膠東群變質(zhì)巖圍巖中留下了蝕變及鉀、鈾、釷等放射性元素異常等成礦熱液活動(dòng)痕跡，為伽瑪能譜法找礦提供了依據(jù)。根據(jù)后疃礦區(qū)伽瑪能譜異常規(guī)模、強(qiáng)度、組合特征等，共圈定找礦靶區(qū)8處。其中，A-1、B-1、B-3和C-3找礦靶區(qū)經(jīng)鉆探工程驗(yàn)證并先后見礦，取得了后疃礦區(qū)深邊部找礦的重大突破。

關(guān)鍵詞：伽瑪能譜法；找礦預(yù)測(cè)；后疃礦區(qū)；大尹格莊金礦床；招平斷裂帶；深邊部找礦

中圖分類號(hào)：TD15 P618.51文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

文章編號(hào)：1001-1277（2023）07-0019-04doi：10.11792/hj20230703

引 言

伽瑪能譜法在金礦找礦勘查中應(yīng)用廣泛［1-9］，是一種快速有效的金礦找礦方法。蝕變使含礦構(gòu)造破碎帶與圍巖之間、蝕變巖與正常巖石之間產(chǎn)生放射性差異，這是伽瑪能譜法勘查金礦的前提［7］。熱液成因金礦，特別是蝕變巖型金礦，圍巖和礦化蝕變巖石之間K、U、Th等放射性元素變化較大［10-12］。金礦化過程中伴隨圍巖的K、U、Th分離再分配［13-14］，其中K發(fā)育在有利于金成礦的鉀長(zhǎng)石化、絹云母化和黃鐵礦化等蝕變地質(zhì)體中，且含量相對(duì)偏高［12，15-17］。

可利用地面伽瑪能譜測(cè)量研究U、Th、K放射性元素在金礦化帶及近礦圍巖中的分布、分配關(guān)系，找出與金有關(guān)的標(biāo)志性特征參數(shù)，用于同類地質(zhì)條件下的找金預(yù)測(cè)［14］。

近年來，伽瑪能譜法在大尹格莊金礦床Ⅰ號(hào)礦帶深部取得了較好的找礦效果［18］。后疃礦區(qū)是本次伽瑪能譜面積測(cè)量和深邊部找礦的工作區(qū)。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

大尹格莊金礦床位于招平斷裂帶中段，是膠東地區(qū)著名的特大型蝕變巖型金礦床。招平斷裂帶是礦區(qū)主要容礦構(gòu)造，大體沿中生代玲瓏型花崗巖與太古代膠東群變質(zhì)巖接觸帶展布（見圖1），總體走向20°，傾向南東，傾角21°～58°，寬40～78 m，最寬達(dá)140 m；由糜棱巖、碎裂巖、碎斑巖及少量斷層泥、角礫巖等組成。主裂面位于招平斷裂帶上部，主裂面之下玲瓏型花崗巖普遍發(fā)生碎裂并發(fā)育黃鐵絹英巖化蝕變，主裂面之上膠東群變質(zhì)巖中則發(fā)育青磐巖化蝕變［19］。礦體多富集在主裂面之下黃鐵絹英巖化碎裂巖和黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖中。

后疃礦區(qū)位于Ⅱ號(hào)礦帶外圍（見圖1），地表主要出露太古代膠東群變質(zhì)巖，該區(qū)是本次伽瑪能譜面積測(cè)量和Ⅱ號(hào)礦帶深邊部找礦預(yù)測(cè)的工作區(qū)。

2 伽瑪能譜面積測(cè)量與異常分析

大尹格莊金礦區(qū)成礦期張性斷裂活動(dòng)和熱液成礦作用在礦體上盤膠東群圍巖中留下了蝕變及K、U、Th等放射性元素異常等成礦熱液活動(dòng)痕跡，成為深部找礦的線索和標(biāo)志，為伽瑪能譜法找礦提供了依據(jù)［18］。通過伽瑪能譜法面積測(cè)量開展后疃礦區(qū)深部找礦預(yù)測(cè)的原理是動(dòng)態(tài)成礦作用的“煙囪效應(yīng)”［20］和電解-電離成礦機(jī)理［21］。

本次測(cè)量使用的儀器為便攜式多道γ能譜儀器，型號(hào)為FD-3022-I。地表測(cè)量面積12 km2，測(cè)量網(wǎng)度120 m×50 m，實(shí)際完成野外測(cè)量點(diǎn)位2 172 個(gè)。

伽瑪能譜異常分布見圖2～5，K、U、Th異常呈現(xiàn)出顯著套合性。成規(guī)模的K異常分布在測(cè)區(qū)北西部、中部和南東部。其中，南東部的K異常位于Ⅰ號(hào)礦帶東側(cè)，中部的K異常位于Ⅱ號(hào)礦帶東側(cè)和北側(cè)，北西部的K異常位于Ⅱ號(hào)礦帶淺部礦體的北側(cè)。成規(guī)模的U異常位于測(cè)區(qū)北西部和南東部，其他區(qū)段見有零星異常，其中北西部的U異常緊鄰Ⅱ號(hào)礦帶北側(cè)分布，南東部的U異常位于Ⅰ號(hào)礦帶東側(cè)。成規(guī)模的Th異常位于測(cè)區(qū)北西部和南東部，其他地方見有零星異常，其中北西部的Th異常位于Ⅱ號(hào)礦帶北側(cè)，南東部的Th異常位于Ⅰ號(hào)礦帶東側(cè)?？偟喇惓７植寂c形態(tài)則與K異常十分相似。

后疃礦區(qū)伽瑪能譜測(cè)量參數(shù)相關(guān)系數(shù)見表1。由表1可知：K與總道相關(guān)系數(shù)為0.841，在相關(guān)系數(shù)中最高；次為Th與總道相關(guān)系數(shù)（0.683）和U與總道相關(guān)系數(shù)（0.504）。

結(jié)合地質(zhì)分析，厘定K與總道異常為伽瑪能譜主要找礦標(biāo)志，U、Th異常為輔助性找礦標(biāo)志。

3 找礦靶區(qū)預(yù)測(cè)與鉆探驗(yàn)證

本次找礦靶區(qū)圈定的主要依據(jù)是對(duì)深部隱伏礦體找礦標(biāo)志的綜合分析，根據(jù)伽瑪能譜異常規(guī)模、強(qiáng)度、組合，結(jié)合構(gòu)造地球化學(xué)與大地電磁測(cè)深成果，并按找礦有利程度將找礦靶區(qū)分為A、B、C三級(jí)，共圈定找礦靶區(qū)8處。其中，找礦最為有利的A級(jí)找礦靶區(qū)1處，找礦較為有利的B級(jí)找礦靶區(qū)3處，有一定找礦遠(yuǎn)景的C級(jí)找礦靶區(qū)4處（見圖6）。

目前，A-1、B-1、B-3和C-3找礦靶區(qū)經(jīng)鉆探工程驗(yàn)證并先后見礦。驗(yàn)證效果最好的是B-1和B-3找礦靶區(qū)，見礦鉆孔包括116ZK3、120ZK1、122ZK3、108ZK5、110ZK4、114ZK5和116ZK4（見圖6），除108ZK5外，其余鉆孔均為直孔，其中鉆孔116ZK3見礦巖芯進(jìn)尺為1 927.2～1 931.7 m，金平均品位2.18×10-6。鉆孔120ZK1見礦巖芯進(jìn)尺為2 088～2 097 m，金平均品位為2.41×10-6。鉆孔122ZK3見礦巖芯進(jìn)尺為2 090.0～2 095.8 m、2 129.8～2 130.8 m，金平均品位分別為2.05×10-6和7.23×10-6。鉆孔110ZK4見礦巖芯進(jìn)尺為1 717.6～1 719.1 m、1 734.1～1 744.6 m、1 749.1～1 752.1 m、1 765.2～1 766.7 m，金平均品位分別為5.97×10-6、1.69×10-6、1.01×10-6、1.20×10-6。鉆孔114ZK5見礦巖芯進(jìn)尺為1 679.8～1 690.4 m、1 696.4～1 697.9 m、1 701.0～1 702.5 m、1 707.0～1 711.5 m、1 716.1～1 717.6 m、1 719.1～1 723.6 m、1 747.8～1 749.3 m、1 756.8～1 758.3 m，金平均品位分別為1.79×10-6、1.66×10-6、3.19×10-6、8.16×10-6、4.81×10-6、2.54×10-6、1.06×10-6、1.62×10-6。鉆孔116ZK4見礦巖芯進(jìn)尺為1 719.2～1 720.7 m、1 724.7～1 726.7 m、1 728.7～1 730.7 m、1 732.7～1 736.2 m，金平均品位分別為1.13×10-6、1.77×10-6、3.82×10-6、3.70×10-6。鉆孔108ZK5的開孔方位為256°，傾角86.5°，見礦巖芯進(jìn)尺為1 075.4～1 078.5 m、1 686.54～1 690.5 m、1 696.6～1 701.6 m、1 704.6～1 705.6 m、1 708.6～1 709.3 m，金平均品位分別為1.03×10-6、9.60×10-6、1.89×10-6、1.72×10-6、1.08×10-6。

A-1和C-3找礦靶區(qū)各施工了1個(gè)驗(yàn)證鉆孔并見礦。其中，A-1找礦靶區(qū)的見礦鉆孔為80ZK2101，為直孔，見礦巖芯進(jìn)尺3 100～3 101 m，金品位3.44×10-6。C-3找礦靶區(qū)的見礦鉆孔編號(hào)為112ZK2101，為直孔，見礦巖芯進(jìn)尺為1 722.0～1 723.2 m、1 760.0～1 761.0 m，金品位分別為2.42×10-6和1.75×10-6。

4 結(jié) 論

1）大尹格莊金礦區(qū)成礦期張性斷裂活動(dòng)和熱液成礦作用在礦體上盤膠東群圍巖中留下了蝕變及K、U、Th等放射性元素異常的成礦熱液活動(dòng)痕跡，成為深部找礦的線索和標(biāo)志，為后疃礦區(qū)伽瑪能譜法找礦提供了依據(jù)。

2）后疃礦區(qū)位于大尹格莊金礦區(qū)Ⅱ號(hào)礦帶的東側(cè)和北側(cè)，伽瑪能譜測(cè)量區(qū)面積12 km2，測(cè)量網(wǎng)度120 m×50 m。發(fā)現(xiàn)了多處呈規(guī)模的伽瑪能譜異常，且K、U、Th、總道異常具有顯著空間套合性。

3）根據(jù)伽瑪能譜異常規(guī)模、強(qiáng)度、組合信息，結(jié)合構(gòu)造地球化學(xué)和大地電磁測(cè)深成果，圈定針對(duì)后疃礦區(qū)深部的找礦靶區(qū)8處，其中A-1、B-1、B-3和C-3找礦靶區(qū)經(jīng)鉆探工程驗(yàn)證并先后見礦，取得了重大找礦突破。

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Application of gamma spectrometry to the prospecting of Houtuan Mining District，Dayingezhuang Gold Deposit，Jiaodong Peninsular

Yang Bin1，2，Xi Zhenzhu1，2，Xiang Yinhe3，Gao Xuekan4，Zhou Xin1，2，Zou Yanhong1，2，Duan Lei4，

Wang Rongchao4，Wang Dutao4，Sun Tao4，Wang Xinggang4，Wang Haizheng4，Li Huichun5，Ying Xirong5

（1.School of Geosciences and Info-physics，Central South University;2.Key Laboratory of Metallogenic Prediction of Nonferrous Metals and Geological Environment Monitoring，Ministry of Education; 3.Hunan Wuwei Geology Technology Co.，Ltd.; 4.Zhaojin Mining Industry Co.，Ltd.; 5.Hunan Institute of Nuclear Geological Survey）

Abstract：The Dayingezhuang Gold Deposit is located in the middle section of the Zhaoping fault zone and is a large-scale altered rock-type gold deposit，with the Zhaoping fault zone being the main ore-hosting structure.The Houtuan Mining District is located on the outskirts of the II ore zone of the Dayingezhuang Gold Deposit and is the working area for gamma spectrometry area measurement and deep and peripheral prospecting of the II ore zone.The Houtuan Mining District has experienced extensional fault activity and hydrothermal mineralization during the ore-forming period，leaving behind alteration and anomalies of radioactive elements such as potassium，uranium，and thorium in the host rocks of the Jiaodong Group，providing a basis for gamma spectrometry ore prospecting.Based on the scale，intensity，and combination characteristics of the gamma spectrometry anomalies in the Houtuan Mining District，a total of 8 prospecting targets have been delineated.Among them，the A-1，B-1，B-3，and C-3 prospecting targets have been verified by drilling projects and have successfully discovered gold deposits，achieving significant breakthroughs in deep and peripheral prospecting of the Houtuan Mining District.

Keywords：gamma spectrometry;prospecting prediction;Houtuan Mining District;Dayingezhuang Gold Deposit;Zhaoping fault zone;deep and peripheral prospecting

收稿日期：2023-04-21；? 修回日期：2023-05-05

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41872249）

作者簡(jiǎn)介：楊 斌（1966—），男，副教授，博士，從事礦產(chǎn)地質(zhì)勘查及教學(xué)工作；E-mail：903755562@qq.com

*通信作者：向胤合（1991—），男，工程師，碩士，研究方向?yàn)榈V產(chǎn)地質(zhì)勘查；E-mail：429428197@qq.com