胶东招平断裂带中段深部电性及重力特征

尹召凯，李瑞波，唐德龙，王君伟

（山东省第六地质矿产勘查院，山东 招远 265400）

《胶东招平断裂带深部特征与金成矿作用过程研究》是国土资源部下达的国土资源部公益性行业专项经费课题。

子课题编号：201511029-04。

课题名称：胶东招平断裂带深部特征与金成矿作用过程研究。

子课题承担单位：山东省第六地质矿产勘查院。

研究区位于山东半岛西北部，隶属于招远市管辖。地理坐标：东经120°17′15″～120°34′27″，北纬37° 12′ 13″ ～37° 20′ 45″。

图1 区域地质图

1 成矿地质背景及地球物理概况

1.1 新太古代胶东群

该套地层呈零星包体存在于新太古代栖霞片麻岩套中，为一套黑云变粒岩、斜长角闪岩、角闪变粒岩夹磁铁石英岩组合，变质程度均达高角闪岩相。

1.2 岩浆岩

研究区内岩浆岩主要为花岗岩，以往研究成果表明其形成时间多为新元古代到中生代之间，主要岩性为二长花岗岩，且多表现为晚期侵入形成的岩体其粒度大于早期侵入形成的岩体。

1.3 构造

招平断裂带为区内为主要断裂构造，走向在5°～49°之间变化，总体走向14°，倾向南东，倾角21°～58°，被近东西向后期构造错断，分成数段：半壁店—道头镇段，走向40°，带宽200m；道头镇南在大尹格庄处左行错距达290m，道头镇处左行错距达180m，大致走向12°，宽40m～70m；曹家洼—留仙庄段走向变为5°～10°，带宽30m～140m；留仙庄以南，走向40°～49°，带宽108m～300m。

1.4 地球物理特征

图2 区域重力图

区域上较老的变质岩地层密度多分布于2.75～2.81g/cm3，第三系、第四系多分布于1.74～2.31g/cm3，而新地层的花岗质岩体多为2.66g/cm3，即花岗质岩体与老变质岩地层具有明显密度差异。

胶东西北部地区重力场特征表现为以郭家店为中心，形成区域重力低异常核心，最低值为-25×10-5m/s2，向四周重力场逐渐增高[5]。

区域重力表现为西低东高舒缓波状重力梯级带，梯度值2～3.5×10-5m/s2/km。梯度带长65km，宽4km～6 km，反映玲珑序列东侧与地层的接触界线，招平断裂（金成矿）带分布于该接触带上。断裂西侧重力低，-25～-22×10-5m/s2，反映了玲珑序列花岗岩体的分布。断裂东侧重力高，31～36×10-5m/s2，反映了前寒武纪古老变质岩系的分布。

图3 区域航磁图

区域航磁表现为北西低块状磁异常与东南低负背景杂乱磁异常间的首尾相连的窄条状低负磁异常带，长约70km，宽约2km～3km，反映了招远-平度断裂破碎带的深部位置与规模。断裂西侧低值块状磁异常，0nT～150nT，反映了中生代玲珑序列花岗岩体的分布，其磁性变化较平稳。断裂东侧星点状、短轴状杂乱磁异常，-250nT～-150nT、-250nT～-550nT，反映了前寒武古老变质岩系磁性基底的破碎以及中生代白垩纪岩浆活动侵位的结果。

区域电性参数较明显规律表现为：电阻率方面，花岗岩类＞ 碎裂岩类＞片麻岩类；招平断裂带上下盘地层与岩石结构差异明显，为开展电性测量提供了充分地球物理条件。

2 深部地球物理特征

大地电磁测深电阻率剖面等值线特征：如图所示，垂直于构造走向的ML1、ML2剖面由于构造复杂，其电性层连续性较差，横向上高低阻相间特征明显。总体上剖面电性结构在纵向上分异明显，总体上表现为中-低-次高-高的特征，近地表的玲珑序列花岗岩中阻层、胶东群低阻层、埋藏较深的中生代玲珑序列高阻层、以及郭家岭超单元花岗闪长岩的展布特征及构造形态反映清晰。

根据区内以往的物性资料可知，该剖面区域内玲珑序列花岗岩的密度最低，新太古代栖霞序列片麻岩密度相对较高，二者存在明显的密度差异，△g剖面曲线总体表现为中部高两端低的异常特征，在11.4km处布格重力异常最高值为-7.4×10-5m/s2，其中北西部异常幅值较南东侧低。

根据以往区内地质及钻孔资料可知，该剖面北西部主要为中生代玲珑序列花岗岩分布区，主要岩性为崔召单元中粒含黑云二长花岗岩，另有闪长玢岩、脉石英等多种脉岩出露；剖面5.0km～12.0km主要分布新太古代栖霞序列片麻岩，岩性主要为新庄单元中细粒含角闪黑云英云闪长质片麻岩、回龙夼单元条带状细粒含角闪黑云英云闪长质片麻岩；剖面南东部为中生代玲珑序列花岗岩，岩性为笔架山单元伟晶不等粒花岗岩、郭家店单元中粗粒二长花岗岩。

如图3所示，从布格重力异常曲线可推断剖面北西部及南东部布格重力低由低密度的玲珑序列花岗岩引起；中部5.0km～12.0km布格重力高由新太古代栖霞序列片麻岩所引起，且片麻岩厚度由北西向南东逐渐加大；由于南东部布格异常值较西北部高，推断玲珑序列花岗岩体内存在栖霞序列片麻岩残留体，厚度由北西向南东逐渐变薄。

玲珑序列花岗岩在ML1剖面地表出露分两部分：其一位于测点600～5000，由于该部分发育有大量的脉岩如闪长玢岩、石英闪长玢岩，根据研究区以往科研资料可知，该地区大量脉岩发育形成时间要晚于玲珑序列形成时代，与郭家岭花岗岩成岩时代相近，因此推断其郭家岭花岗岩侵位影响，玲珑序列产生顶部破裂，发育大量脉岩。大量的脉岩指示了招平带下盘遭受后期强烈的脆性断裂影响，致使在电性剖面浅部表现为低阻区；其二分布于12000～20200号点，即通常所讲的毕郭侵入体，该区域在电阻率等值线断面图上表现为中阻层，电阻率多高于10000Ω·m，底板埋深约2000m～2500m。

图4 ML1剖面综合物探剖面图

在纵向上，玲珑序列花岗岩表现为类似沉积相中的“互层”现象，即在毕郭侵入体下方为胶东群老地层，而继续往下又出现玲珑序列花岗岩的现象。在第二层中，玲珑序列花岗岩由于受温度压力的影响，其电阻率高于顶部，在电性剖面上显示为次高阻，根据反演结果，在ML1剖面推断为电阻率值为10000Ω·m～50000Ω·m，顶板埋深在0m～5500m，底板埋深3800m～8200m，厚度变化随点号增大从6000m减小至2000m左右。

F3断裂：即招平断裂带，为全区规模最大断裂，产于玲珑序列花岗岩与新太古代郭格庄组的接触带，在ML1剖面地表出露于5000点附近，在ML2剖面位于9200点附近，上盘下降，总体上呈舒缓波状，产状变化15°～55°，随深度的增大，倾角变缓。

F7断裂：即栾家河断裂，在ML2剖面的21000点附近，该断裂浅部切割毕郭侵入体，深部位于玲珑序列花岗岩与新太古代郭格庄组地层的接触带，倾角65°～75°，倾向南东。

3 地质意义

招平断裂带的形成与新元古代-中生代岩浆侵入关系密切，其岩浆侵入过程具有多期次特征，本次工作主要依据以往区调资料将其划分为四期，其中第一、二期侵入过程岩浆冷凝结晶形成狭义上的玲珑花岗岩（区内为勾山岩体），其岩性多表现为片麻状、弱片麻状-细粒特征，第三次侵入形成塔山岩体及郭家店岩体，其中郭家店岩体在12000～20200号点在地表有所出露，形成了传统意义上的毕郭岩体。上述侵入过程中，并无极为明显的时间间隔，广义上将其形成的侵入岩定义为玲珑岩序，其浅层部分本质上为杂岩体。多次侵入的过程易造成接触带呈现出波状起伏形态。

玲珑岩序形成后，进入相对平稳时期，在侏罗纪晚期到白垩纪早期时，发生燕山运动，受构造运动影响，岩浆向上侵入玲珑岩序或胶东群及粉子山群等老地层，形成郭家岭花岗岩-花岗闪长岩，其对上层的玲珑岩序即勾山岩体、玲珑岩体、塔山岩体（崔召单元）等造成更为严重的破坏，多造成脆性张性断裂，形成导矿容矿构造，而对与郭家岭岩浆直接接触的笔架山岩体及郭家店岩体（包括毕郭侵入体、栾家河侵入体等）造成破坏的作用小得多。

在此过程之后，伴随地层隆起，顶部剥蚀加快，玲珑岩序升出地面，顶部压力释放，气水热液沿断裂带向上运移，或萃取或沉淀析出形成金矿体。后期受构造运动影响使断裂带表现出压扭性特征。在此过程中郭家岭花岗闪长岩熔融体，或提供热源或提供直接动力来源。

该过程造成的影响是，该地区绝大多数矿体都赋存在玲珑岩序的早期杂岩体与老地层接触带及郭家岭花岗岩中，主要是塔山岩体（崔召单元）、勾山岩体，而后期侵入次的郭家店岩体则一般不具备赋矿构造条件，因此，毕郭侵入体、栾家河侵入体不可能产生大规模性金矿床。