CSAMT在胶东前垂柳矿区金矿资源调查评价中的应用

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作者

第一作者：张利峰

通信作者：段留安

通信单位：中国地质调查局烟台海岸带地质调查中心

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胶东地区是我国著名的金矿产地，是巨型矿集区。胶莱盆地东北缘位于胶东东部，广泛发育金多金属矿床。可控源音频大地电磁法（CSAMT）因其勘探深度大、分辨率高、抗干扰能力强的特点而在矿产勘查中被广泛使用。本研究在前人工作的基础上，开展CSAMT测量，结合地质资料和岩石电阻率特征，查明了胶莱盆地东北缘前垂柳矿区构造破碎带的厚度、走向及其与花岗岩接触带的深部发育特征，与钻探结果一致，效果良好，有效验证了前垂柳矿区“三层结构勘查模式”正确性及前垂柳一带存在“近东西向构造控矿模式”。CSAMT可作为该区域金矿勘查的有效技术手段。

研究背景

胶莱盆地是近年来新发现的胶东东部另一重要金矿集中区，累计探获金资源量超200吨，引起了众多地勘单位和科研机构的广泛关注。前垂柳矿区位于胶莱盆地东北缘，以往曾开展过大量的地球化学、重磁、槽探、坑探、激电中梯及钻探等工作，发现多条破碎蚀变带，但未发现规模矿体。2020年以来段留安等创新提出了胶莱盆地东北缘“东西向构造”控矿模式以及“三层结构”勘查模式的新认识。“三层结构”勘查模式是指区域内牧牛山岩体出露的地区，上部为牧牛山岩体，中间为破碎蚀变的花岗质碎裂岩（西涝口、前垂柳和辽上深部）或荆山群碎裂岩（郭城），下部为糜棱岩化花岗岩（鹊山岩体），金矿体主要赋存在牧牛山或荆山群中的破碎带中。按照上述找矿理论，前垂柳矿区实现了找矿突破，提交金推断资源量已达大型规模。

为进一步验证上述理论及指导区域找矿，本文在该区南北向布设了一系列可控源音频大地电磁法（CSAMT）剖面测量，研究和探讨了前垂柳矿区-1000 m以浅区域的构造蚀变带电性及空间特征。同时，本文总结了前垂柳矿区成矿特征及找矿规律在电性结构上的表现特征，为前垂柳控矿及找矿模式的新认识提供证据支撑，并为后续在该区域的进一步勘查提供参考依据。

本文亮点

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（1）应用CSAMT方法查明前垂柳矿区地质体电性结构由浅向深主要表现为“高—低—高”三层电性结构，即“三层结构”，从地球物理方面证实了该前垂柳矿区“三层结构勘查察模式”的正确性，为后续勘查提供了有力支撑。

（2）应用CSAMT查明该区前垂柳及外围地区深部发育近东西向厚大低阻带，有效验证了前垂柳一带存在“近东西向构造控矿模式”，为区域找矿提供了新思路和新方向。

图片呈现

图 1 前垂柳矿区区域地质简图

1.水库；2.第四系；3.下白垩统陆相沉积岩、火山岩；4.古元古界变质岩；5.前寒武系侵入岩；6.晚侏罗世二长花岗岩；7.早白垩世花岗闪长岩；8.燕山晚期岩脉；9.地质界线；10.断裂；11.韧性剪切带；12.金矿床（点）；13.钼矿床；14.铜矿点15.铅锌矿点；16.前垂柳矿区位置；Ⅰ.华北板块;Ⅰ1.胶莱-胶北断隆;Ⅰ1 1.胶北断隆;Ⅰ2 1.胶莱断陷;Ⅱ.秦岭-大别-苏鲁碰撞造山带;Ⅱ1.胶南-威海断隆;Ⅱ1 1.文登-威海断拱; Ⅱ2 1.胶莱断陷;Ⅱ3 1.胶南-临沭断拱

图2 CSAMT标量测量示意图

图3 测线布置示意图

图4 L0050线数据静态校正效果图

图5 试验剖面反演电阻率断面图

图6 L0010反演电阻率断面图

图7 测线电阻率反演联合剖面及找矿靶区预测图

主要结论

（1）矿区深部发育厚大的近东西向构造破碎带；地质体电性结构由浅向深主要表现为高—低—高三层电性结构，鹊山岩体的顶界面由南向北表现为浅—深—浅形态，深部厚大低阻破碎带及浅部圈闭低阻电性体具有较大的找矿潜力，可作为下一步钻探工程布设的重点靶区。

（2）CSAMT具有较好的垂向分辨力，在该矿区能够较准确探测构造破碎带的厚度、断裂发育的位置及向深部延伸情况、确定构造破碎带和岩体的空间展布特征，且与钻探揭露结果一致，有效验证了前垂柳矿区“三层结构勘查模式”正确性及前垂柳一带存在“近东西向构造控矿模式”。CSAMT可作为胶莱盆地东北缘地区金矿勘查的有效技术手段。