综合找矿方法在鲁西地区莱芜高家岭金矿勘查中的应用

朱萌萌，杨承琴，崔俊强，吴秉禄，廉永彪

摘要：高家岭金矿地处鲁西泰莱断陷与鲁村凹陷之间的隆起地带，矿体发育于铜冶店孙祖断裂上盘下接触面的构造蚀变带中，通过地质、物化探综合技术手段圈定了物化探异常，指导探矿工程的布设，进而发现高家岭金矿，矿体平均品位5.61×106，预测金矿金属量6788kg，达到中型矿床规模，取得了良好的找矿效果。区内综合找矿方法的应用对类似地区金矿的勘查具有借鉴意义。

关键词：高家岭金矿；物化探异常；综合找矿方法；莱芜；鲁西地区

中图分类号：P618.51文献标识码：Adoi：10.12128/j.issn.16726979.2023.05.004

引文格式：朱萌萌，杨承琴，崔俊强，等.综合找矿方法在鲁西地区莱芜高家岭金矿勘查中的应用［J］.山东国土资源，2023，39（5）：2733.ZHU Mengmeng， YANG Chengqin， CUI Junqiang， et al. Application of Comprehensive Prospecting Method in Gold Exploration in Gaojialing Gold Deposit in Laiwu City in Luxi Area［J］.Shandong Land and Resources，2023，39（5）：2733.

0引言

研究区位于鲁西地区泰莱盆地东缘，属莱芜铁金煤炭水泥灰岩矿集区，区内矿产丰富，以铁、金等金属矿产为主，具有集中成带，分布成片的特点。区内已探明矿产地15处，其中中型矿床1处，即三岔河金铁矿，小型多金属矿7处，玥庄金矿、铁铜沟金矿、铜山铜矿等，铁矿7处，下水河铁矿、金牛山铁矿等，成矿地质条件较为优越［1］。

铜冶店孙祖断裂及其次级构造为区内的主要控矿构造，该断裂活动提供了成矿物质和流体迁移、聚集的热力和动力，为成矿物质的运移和沉淀提供了良好的空间，成矿潜力良好，但自探明三岔河金矿后，多年来一直未取得新的突破，本次采用地物化综合勘查方法，圈定并优选物化探异常，通过异常的研究与验证发现高家岭金矿，取得了找矿突破，显示出了综合勘查方法在金矿勘查中的良好应用效果［23］。

1地质概况

研究区主要发育奥陶纪马家沟群，二叠纪月门沟群、石盒子群，侏罗白垩纪淄博群，以及第四纪沂河组和大站组，火山岩建造主要为白垩纪青山群，岩性为安山岩、安山质凝灰岩［4］（图1）。

区内岩浆活动较强烈，侵入岩以新太古代晚期二长花岗岩为主，呈断层接触。研究区南部集中发育中生代燕山晚期苍山序列辉家庄单元、铁铜沟单元、沂南序列铜汉庄单元、靳家桥单元、西杜单元、凤凰峪单元、济南序列药山单元、茶叶山单元［5］。

区内构造以断裂为主，其中铜冶店孙祖断裂为区域上的主干断裂，该断裂形成于燕山晚期，是“莱芜弧形断裂”的组成部分，控制了莱芜盆地东部边缘，以该断裂为界可明显地分为2个区，断裂以东主要发育NW向及NE向断裂，而该断裂以西则以NNW向断裂最为发育。铜冶店孙祖断裂下盘为二长花岗岩，上盘为白垩纪八亩地组安山岩，为深部岩浆及矿液的上升提供了良好的通道，是控制区内铁、铜、金矿形成和分布的重要因素［6］。

2技术方法

2.11∶5万重力、磁法测量

2.1.1岩石物性特征

地层密度随地层时代由老到新密度逐渐变小，泰山岩群密度最大，为2.80g/cm3，奥陶寒武系平均密度2.66g/cm3，石炭白垩系平均密度2.5g/cm3，第四系的密度最小，为1.70g/cm3。侵入岩为傲徕山系列松山单元二长花岗岩，密度2.56g/cm3。可见，当密度相差较大的两种物质接触时，重力场表现为梯级带特征；当密度高（低）地层具有一定规模时会产生重力高（低）局部重力异常［7］。

除白垩纪青山群八亩地组火山岩及傲徕山序列二长花岗岩外，研究区其他岩石磁性较低，基本可忽略不计。八亩地组安山岩磁化率均值264×1064π·SI，剩磁2035×103A/m，二长花岗磁化率均值（0～147）×1064π·SI，剩磁（16～65）×103A/m。

2.1.2重力及磁法測量方法

通过重力、磁法测量，可大致确定主干断裂位置，了解地层、岩浆岩的分布。重力测量测线方位角90°，网度500m×500m；高精磁测测线方位角90°，网度500m×250m。

综合研究区地质图（图2d），研究区布格重力异常（图2a、图2c）自北向南逐渐升高，布格重力异常值介于23.3m/s2～19.5m/s2，西北部及东部重力低，主要为安山岩、安山质凝灰岩，及二长花岗岩的反映；西南部重力高，为古生代二叠纪石盒子群、石炭纪月门沟群砂岩，及奥陶纪马家沟群灰岩的反映；其磁场总体较为平稳（图2b），总体呈东北高而西南低的分布特征，ΔT磁场强度在300nT～450nT，东北部磁场强度在50nT～450nT，主要为八亩地组安山岩、安山质凝灰岩及蒋峪单元二长花岗岩的反映，西南部场强度在300nT～0nT，主要为古生代二叠纪石盒子群，石炭纪月门沟群、奥陶纪马家沟群无磁性沉积岩的反映［89］。

铜冶店孙祖断裂重磁场特征较为明显，总体表现为重力“同向扭曲”及不同磁场接触带特征，重力“同向扭曲”为断裂岩石破碎密度降低引起，而不同磁场接触带特征主要为白垩纪八亩地组安山岩、安山质凝灰岩与二长花岗岩接触带的反映，为本次找矿重点［10］。

2.21∶5万水系沉积物测量

在地质、重磁测量基础上，开展了1∶5万水系沉积物测量，目的是圈定元素异常，为进一步工作提供依据，尽量采取水系冲积沉积物，为代表汇水域基岩成分的岩屑物质，采样粒度为60目，分析Au、Ag、As、Pb、Mo、Mn、Sb、Hg、Zn 9种元素。区内共圈定综合异常2处，即高家岭三岔河地区AS9甲1异常、铁铜沟地区AS10甲1异常，均已证实为矿致异常［11］。

AS10甲1异常为已知的铁铜沟金矿引起，AS9甲1异常为本次重点研究异常，该异常以Au为主，伴有Ag、As、Cr、Mo、Mn、Pb、Zn、Sb、Hg等元素异常，整体呈不规则椭圆状NW向分布。异常面积大，异常浓度较高，Au、Ag、Pb、Zn、Sb、Hg异常均具有三级浓度分带，其中Au元素异常峰值为44.27×109，均值为6.57×109，异常衬度为2.19；Ag、As、Mn、Mo等发育有2个浓度分带。各元素异常浓度中心迭合较好，浓集中心明显，且富集在铜冶店孙祖断裂附近，呈NNW向展布，是典型的多金属综合异常，显示为含矿地质体引起的化探异常特征，从元素组合、地质及地球化学异常分布上看，该异常区是寻找金及多金属矿的有利地段，高家岭金矿处在Au元素异常峰值上，具有较好的找矿前景。

2.3地物化探综合剖面测量

在地质、物化探测量基础上优选靶区，开展地质、物化探综合研究，以研究区内金属硫化物富集区程度，地物化异常相互印证，并指导探矿工程布设［12］。穿过AS9甲1异常Au元素异常中心（图3）布设地物化综合剖面进行异常研究，JP3剖面测线方位角108°，激电中梯测量AB=1200m，MN=点距=20m，旁侧0m，观测AB中间3/2，供电周期为4s×4s，地球化学采样点距20m，采样物质为20～50cm深处的土壤B（淋失层）、C（母质层）层中的细粒级物质［13］。在高家岭金矿体上出现明显的低阻高极化异常，并伴有明显的以Au为主的元素异常，其地物化异常对应良好。

3物化探综合异常研究

3.1物探异常特征

高家岭金矿受铜冶店孙祖断裂控制（图4），断裂西侧为安山岩、石英砂岩，东侧为二长花岗岩［14］。二长花岗岩的密度大于安山岩、石英砂岩，布格重力异常表现为西低东高的特征，而二长花岗岩的磁性小于安山岩，磁异常表现为西高东低的特征，高家岭金矿表现为重力梯级带，相对低磁特征。

该Au元素异常受铜冶店孙祖断裂控制，断裂西侧位安山岩、石英砂岩，东侧为二长花岗岩。区内安山岩、长石砂岩为相对低阻岩石，电阻率介于80.5～155Ω·m，二长花岗岩岩为明显的高阻岩石，电阻率介于878～1275Ω·m，各类岩石的极化率较为平稳，一般在1.81%～2.23%，而矿石的极化率明显升高，介于2.25%～4.17%。由激电中梯测量结果（图4）可以看出，电阻率在75/JP3点出现明显的分界，西侧电阻率范围40～162Ω·m，为白垩纪青山群八亩地组安山岩及部分砂岩的反映，东侧电阻率明显升高，变化范围272～983Ω·m，为新太古代晚期傲徕山序列二长花岗岩的反映，同时在断裂位置出现明显的高极化异常，峰值为3.69%，异常呈现明显的西侧缓、东侧陡的特征，反映极化体向西倾，与断裂倾向吻合［15］。

3.2地球化学特征

地球化学剖面测量在长石砂岩与中粒二长花岗岩的接触带（即铜冶店孙祖断裂）存在Au、As、Sb、Mo、W、Bi等元素高峰值特征，69～72点处Au含量出现陡升，70点处Au出现峰值100×109，激电剖面图上此处显示出明显的低阻高极化特征［1617］。

3.3综合异常特征

通过地质剖面测量，在铜冶店孙祖断裂的上盘下接触面发现构造蚀变带，该蚀变带与物化探异常相对应良好，总体表现为重力梯级带、相对低磁，电阻率梯级带、高极化，高元素异常的综合异常特征。

4资源量预测

鉴于高家岭地区地质、物化探异常明显，且异常受铜冶店孙祖断裂控制，随布设探槽对构造蚀变带进行揭露，发现1条宽0.81～8.20m金矿体，经样品分析，Au品位在（0.70～5.75）×106。

礦体赋存于铜冶店孙祖断裂带内蚀变构造角砾岩内，矿体地表沿走向由TC02、TC12以及TC30三个探槽控制（图5），矿体产状较稳定，控制矿体走向长664m，厚度0.81～8.20m，平均为4.51m［18］。

TC02单工程金矿体厚度8.20m，金矿体加权平均品位5.75×106，TC12单工程金矿体厚度0.81m，金矿体加权平均品位0.70×106。因此资源量估算以TC02为界划分为2个块段，北侧为1块段，南侧为2块段。1块段由2个工程控制（TC02、TC12），2块段由1个工程控制（TC02）。TC02与TC12控制的矿体采用直线连接，1块段截面长度即其两探槽的距离为199.64m，截面宽度为两探槽揭露矿体的平均厚度即4.51m［17］。TC02与TC30距离为928m，2块段取其四分之一为截面长度即232m，截面宽度为8.20m。两个块段均按矿体深部延伸160m参与矿体体积计算［18］，预测金矿金属量6788kg，矿体平均品位5.61×106，达到中型矿床规模，取得了较好的找矿成果［1920］。

5结论

（1）利用1∶5万重力、磁法测量，圈定控矿构造，继而开展水系沉积物测量，圈定元素异常，通过地质、物化探剖面测量研究异常，指导探矿工程布设的技术路线合理有效。

（2）通过地质、物化探综合方法圈定物化探异常，缩小找矿靶区，在高家岭地区揭露金矿体1条，预测金矿金属量6788kg，矿体平均品位5.61×106，达到中型矿床规模，取得了找矿突破，对指导类似地区金及多金属矿的勘查具有较好的指导意义。

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Application of Comprehensive Prospecting Method in Gold Exploration in Gaojialing Gold Deposit in Laiwu City  in Luxi Area

ZHU Mengmeng1， YANG Chengqin1， CUI Junqiang1， WU Binglu1，2，LIAN Yongbiao1，2

（1.No.1 Exploration Institute of Geology and Mineral Resources， Shandong Ji 'nan 250100， China；2. Laboratory of Rich Iron Mine Exploration Technology Development Engineering in Shandong Provincel，  Shandong Ji'nan 250100， China）

Abstract： Gaojialing gold deposit is located in the uplift zone between Taylai fault and Lucun depression. The ore body is developed in tectonic alteration zone of the upper and lower contact surface of Tongyedian  Sunzu fault. Through comprehensive technical means， such as geology， physical and chemical exploration， physical and chemical exploration anomalies have been circled， the layout of the prospecting project has been guided， and Gaojialing gold deposit has been discovered. The average grade of the ore body is as high as 5.61×106， the predicted gold ore metal content is 6788kg. It can reach the scale of medium sized ore deposits， and has achieved good prospecting results. Experiences of comprehensive prospecting methods in the area have been summarized. It has certain reference significance for guiding the exploration of gold deposits in similar areas.

Key words： Gaojialing gold deposit; geophysical and geochemical anomalies; comprehensive prospecting method; Laiwu city; Luxi area