伽玛能谱法在胶东大尹格庄金矿床后疃矿区的找矿应用

杨斌　席振铢　向胤合　高学坎　周鑫　邹艳红　段磊　王荣超　王杜涛　孙涛　王兴刚　王海正　李惠纯　应西荣

摘要：大尹格庄金矿床位于招平断裂带中段，为一特大型蚀变岩型金矿床，招平断裂带为主要容矿构造。后疃矿区位于大尹格庄金矿床Ⅱ号矿带外围，是本次伽玛能谱面积测量和Ⅱ号矿带深边部找矿预测的工作区。后疃矿区成矿期张性断裂活动和热液成矿作用在矿体上盘胶东群变质岩围岩中留下了蚀变及钾、铀、钍等放射性元素异常等成矿热液活动痕迹，为伽玛能谱法找矿提供了依据。根据后疃矿区伽玛能谱异常规模、强度、组合特征等，共圈定找矿靶区8处。其中，A-1、B-1、B-3和C-3找矿靶区经钻探工程验证并先后见矿，取得了后疃矿区深边部找矿的重大突破。

关键词：伽玛能谱法；找矿预测；后疃矿区；大尹格庄金矿床；招平断裂带；深边部找矿

中图分类号：TD15 P618.51文献标志码：A开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

文章编号：1001-1277（2023）07-0019-04doi：10.11792/hj20230703

引 言

伽玛能谱法在金矿找矿勘查中应用广泛［1-9］，是一种快速有效的金矿找矿方法。蚀变使含矿构造破碎带与围岩之间、蚀变岩与正常岩石之间产生放射性差异，这是伽玛能谱法勘查金矿的前提［7］。热液成因金矿，特别是蚀变岩型金矿，围岩和矿化蚀变岩石之间K、U、Th等放射性元素变化较大［10-12］。金矿化过程中伴随围岩的K、U、Th分离再分配［13-14］，其中K发育在有利于金成矿的钾长石化、绢云母化和黄铁矿化等蚀变地质体中，且含量相对偏高［12，15-17］。

可利用地面伽玛能谱测量研究U、Th、K放射性元素在金矿化带及近矿围岩中的分布、分配关系，找出与金有关的标志性特征参数，用于同类地质条件下的找金预测［14］。

近年来，伽玛能谱法在大尹格庄金矿床Ⅰ号矿带深部取得了较好的找矿效果［18］。后疃矿区是本次伽玛能谱面积测量和深边部找矿的工作区。

1 矿区地质概况

大尹格庄金矿床位于招平断裂带中段，是胶东地区著名的特大型蚀变岩型金矿床。招平断裂带是矿区主要容矿构造，大体沿中生代玲珑型花岗岩与太古代胶东群变质岩接触带展布（见图1），总体走向20°，倾向南东，倾角21°～58°，宽40～78 m，最宽达140 m；由糜棱岩、碎裂岩、碎斑岩及少量断层泥、角砾岩等组成。主裂面位于招平断裂带上部，主裂面之下玲珑型花岗岩普遍发生碎裂并发育黄铁绢英岩化蚀变，主裂面之上胶东群变质岩中则发育青磐岩化蚀变［19］。矿体多富集在主裂面之下黄铁绢英岩化碎裂岩和黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩中。

后疃矿区位于Ⅱ号矿带外围（见图1），地表主要出露太古代胶东群变质岩，该区是本次伽玛能谱面积测量和Ⅱ号矿带深边部找矿预测的工作区。

2 伽玛能谱面积测量与异常分析

大尹格庄金矿区成矿期张性断裂活动和热液成矿作用在矿体上盘胶东群围岩中留下了蚀变及K、U、Th等放射性元素异常等成矿热液活动痕迹，成为深部找矿的线索和标志，为伽玛能谱法找矿提供了依据［18］。通过伽玛能谱法面积测量开展后疃矿区深部找矿预测的原理是动态成矿作用的“烟囱效应”［20］和电解-电离成矿机理［21］。

本次测量使用的仪器为便携式多道γ能谱仪器，型号为FD-3022-I。地表测量面积12 km2，测量网度120 m×50 m，实际完成野外测量点位2 172 个。

伽玛能谱异常分布见图2～5，K、U、Th异常呈现出显著套合性。成规模的K异常分布在测区北西部、中部和南东部。其中，南东部的K异常位于Ⅰ号矿带东侧，中部的K异常位于Ⅱ号矿带东侧和北侧，北西部的K异常位于Ⅱ号矿带浅部矿体的北侧。成规模的U异常位于测区北西部和南东部，其他区段见有零星异常，其中北西部的U异常紧邻Ⅱ号矿带北侧分布，南东部的U异常位于Ⅰ号矿带东侧。成规模的Th异常位于测区北西部和南东部，其他地方见有零星异常，其中北西部的Th异常位于Ⅱ号矿带北侧，南东部的Th异常位于Ⅰ号矿带东侧。总道异常分布与形态则与K异常十分相似。

后疃矿区伽玛能谱测量参数相关系数见表1。由表1可知：K与总道相关系数为0.841，在相关系数中最高；次为Th与总道相关系数（0.683）和U与总道相关系数（0.504）。

结合地质分析，厘定K与总道异常为伽玛能谱主要找矿标志，U、Th异常为辅助性找矿标志。

3 找矿靶区预测与钻探验证

本次找矿靶区圈定的主要依据是对深部隐伏矿体找矿标志的综合分析，根据伽玛能谱异常规模、强度、组合，结合构造地球化学与大地电磁测深成果，并按找矿有利程度将找矿靶区分为A、B、C三级，共圈定找矿靶区8处。其中，找矿最为有利的A级找矿靶区1处，找矿较为有利的B级找矿靶区3处，有一定找矿远景的C级找矿靶区4处（见图6）。

目前，A-1、B-1、B-3和C-3找矿靶区经钻探工程验证并先后见矿。验证效果最好的是B-1和B-3找矿靶区，见矿钻孔包括116ZK3、120ZK1、122ZK3、108ZK5、110ZK4、114ZK5和116ZK4（见图6），除108ZK5外，其余钻孔均为直孔，其中钻孔116ZK3见矿岩芯进尺为1 927.2～1 931.7 m，金平均品位2.18×10-6。钻孔120ZK1见矿岩芯进尺为2 088～2 097 m，金平均品位为2.41×10-6。钻孔122ZK3见矿岩芯进尺为2 090.0～2 095.8 m、2 129.8～2 130.8 m，金平均品位分别为2.05×10-6和7.23×10-6。钻孔110ZK4见矿岩芯进尺为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，金平均品位分别为5.97×10-6、1.69×10-6、1.01×10-6、1.20×10-6。钻孔114ZK5见矿岩芯进尺为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，金平均品位分別为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。钻孔116ZK4见矿岩芯进尺为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，金平均品位分别为1.13×10-6、1.77×10-6、3.82×10-6、3.70×10-6。钻孔108ZK5的开孔方位为256°，倾角86.5°，见矿岩芯进尺为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，金平均品位分别为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找矿靶区各施工了1个验证钻孔并见矿。其中，A-1找矿靶区的见矿钻孔为80ZK2101，为直孔，见矿岩芯进尺3 100～3 101 m，金品位3.44×10-6。C-3找矿靶区的见矿钻孔编号为112ZK2101，为直孔，见矿岩芯进尺为1 722.0～1 723.2 m、1 760.0～1 761.0 m，金品位分别为2.42×10-6和1.75×10-6。

4 结 论

1）大尹格庄金矿区成矿期张性断裂活动和热液成矿作用在矿体上盘胶东群围岩中留下了蚀变及K、U、Th等放射性元素异常的成矿热液活动痕迹，成为深部找矿的线索和标志，为后疃矿区伽玛能谱法找矿提供了依据。

2）后疃矿区位于大尹格庄金矿区Ⅱ号矿带的东侧和北侧，伽玛能谱测量区面积12 km2，测量网度120 m×50 m。发现了多处呈规模的伽玛能谱异常，且K、U、Th、总道异常具有显著空间套合性。

3）根据伽玛能谱异常规模、强度、组合信息，结合构造地球化学和大地电磁测深成果，圈定针对后疃矿区深部的找矿靶区8处，其中A-1、B-1、B-3和C-3找矿靶区经钻探工程验证并先后见矿，取得了重大找矿突破。

［参 考 文 献］

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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

基金項目：国家自然科学基金项目（41872249）

作者简介：杨 斌（1966—），男，副教授，博士，从事矿产地质勘查及教学工作；E-mail：903755562@qq.com

*通信作者：向胤合（1991—），男，工程师，硕士，研究方向为矿产地质勘查；E-mail：429428197@qq.com