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黄金科学技术 ›› 2024, Vol. 32 ›› Issue (6): 965-976.doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2024.06.158

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微动探测技术在胶西北矿集区焦家金矿田适用性试验

王润生1,2,3,4(), 陈大磊2,3,4(), 王宁2,3,4, 李健5, 董磊磊6, 王珣2,3,4, 王玉7, 尹召凯7   

  1. 1.中国海洋大学，山东 青岛 266100
    2.山东省物化探勘查院，山东 济南 250013
    3.山东省地质勘查工程技术研究中心，山东 济南 250013
    4.地下资源环境高精度探测山东省工程研究中心，山东 济南 250013
    5.山东理工大学资源与环境工程学院，山东 淄博 255000
    6.北京科技大学土木与资源工程学院，北京 100083
    7.山东省第六地质矿产勘查院，山东 招远 265400
  • 收稿日期:2024-05-30 修回日期:2024-09-05 出版日期:2024-12-31 发布日期:2024-12-20
  • 通讯作者: 陈大磊 E-mail:wrs674@126.com;cdl2602080210@sina.com
  • 作者简介:王润生（1987-），男，山东临沂人，高级工程师，从事深部地球物理探测研究工作。wrs674@126.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金NSEC-山东联合基金项目“胶东深部金矿断裂控矿机理”(U2006201);2024年部省协议地质勘查项目“胶东金矿深部协同三维精细探测技术研究及找矿预测”(鲁勘字（2024）68号);山东省重大科技创新工程项目“深部探测综合地球物理技术”(20180XGC1601);山东省地质矿产勘查开发局科技创新与科技攻关项目“胶东深部金矿断裂综合地球物理研究”(KY202112);“胶西北矿集区招平断裂带深部电性结构研究”(KY202226)

Applicability Test of Micro-tremor Detection Technology in Jiaojia Gold Field in Northwestern Jiaodong Ore Concentration Area

Runsheng WANG1,2,3,4(), Dalei CHEN2,3,4(), Ning WANG2,3,4, Jian LI5, Leilei DONG6, Xun WANG2,3,4, Yu WANG7, Zhaokai YIN7   

  1. 1.Ocean University of China，Qingdao 266100，Shandong，China
    2.Shandong Geophysical and Geochemical Exploration Institute，Jinan 250013，Shandong，China
    3.Shandong Geological Exploration Engineering Technology Research Center，Jinan 250013，Shandong，China
    4.Shandong Engineering Research Center of Underground Resources and Environment High Precision Detection，Jinan 250013，Shandong，China
    5.School of Resources and Environmental Engineering，Shandong University of Technology，Zibo 255000，Shandong，China
    6.School of Civil and Resource Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China
    7.Shandong Provincial No. 6 Exploration Institute of Geology and Mineral Resources，Zhaoyuan 265400，Shandong，China
  • Received:2024-05-30 Revised:2024-09-05 Online:2024-12-31 Published:2024-12-20
  • Contact: Dalei CHEN E-mail:wrs674@126.com;cdl2602080210@sina.com

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摘要：

焦家金矿田作为典型破碎蚀变岩型（焦家式）金矿床，探明金资源储量已突破千吨，是目前胶东金矿地球物理探测的焦点区域。针对研究区内矿山开采所带来的工业电磁干扰对CSAMT、MT和SIP等传统电磁勘探方法影响较大的问题，开展了在强工业电磁干扰环境下地球物理方法对胶西北矿集区主要控矿断裂深部响应特征及适用性研究，在焦家金矿田寺庄典型矿段开展微动探测试验工作，通过多重圆台阵变换和不同半径台阵变换的微动探测试验研究，进行空间自相关法分析。结果表明：微动探测视横波速度场特征与主控矿断裂具有耦合关系，通过试验参数优选，可基本实现3 000 m深度区间内焦家断裂带的垂向识别，为今后微动探测方法在胶西北矿集区开展相关勘查工作提供依据。

关键词: 微动探测, 空间自相关法, 视横波速度, 焦家断裂, 胶西北

Abstract:

In recent years，significant advancements in deep prospecting have been achieved within the three principal gold metallogenic belts of Sanshandao，Jiaojia，and Zhaoping，located in the ore concentration area of the northwestern Jiaodong Peninsula.Notably，the Jiaojia gold field exemplifies a typical fractured altered rock type（Jiaojia type） gold deposit.The confirmed gold resource reserves in this area have surpassed one thousand tons，making it a central focus for geophysical exploration within the Jiaodong gold mining region.Historically，geophysical exploration within the study area predominantly relied on electromagnetic methods，including Controlled Source Audio-frequency Magnetotellurics （CSAMT），Magnetotellurics （MT），and Spectral Induced Polarization（SIP）.However，these methods were significantly affected by industrial electromagnetic interference resulting from mining activities.To investigate the deep response characteristics and the appli-cability of geophysical methods to the primary ore-controlling faults in northwestern Jiaodong ore concentration area under conditions of strong industrial electromagnetic interference，this study conducts a micro-motion detection test in the representative ore section of Sizhuang within the Jiaojia gold mine field.This study examines the spatial autocorrelation method through micro-motion detection tests involving multiple circular array transformations and varying radius array transformations.The findings indicate a coupling relationship between the apparent shear wave velocity field characteristics of microtremor detection，and the primary ore fracture.By optimizing test parameters，it is feasible to achieve vertical identification of the Jiaojia fault zone within a 3 000 meter depth interval.It provides a basis for the future micro-motion detection method to carry out related exploration work in northwestern Jiaodong ore concentration area.

Key words: micro-tremor detection, SPAC, apparent shear wave velocity, Jiaojia fault, northwestern Jiaodong

中图分类号: 

  • P618.51

图1

研究区地质简图1.第四系；2.中生代玲珑序列二长花岗岩；3.新太古代马连庄序列变辉长岩；4.蚀变带；5.钻孔及编号；6.金矿床；7.微动探测点"

表1

区域岩石物性参数统计"

地质年代序列岩（矿）石名称密度/（×103 kg·m-3）K/（×10-6 4πSI）电阻率ρ/（Ω·m）纵波速度 /（m·s-1）
平均值变化范围平均值变化范围平均值变化范围
中生代玲珑中粒二长花岗岩2.582.51~2.691340~6916 730545~38 9824 000
片麻状细粒二长花岗岩2.612.54~2.641910~1 3791 500140~9 1324 000
黑云母花岗岩2.572.48~2.6023323~493--4 000
弱片麻状细粒含石榴二长花岗岩2.552.40~2.6914624~490--4 000
新太古代马连庄变辉长岩2.992.75~3.2892327~35 96031950~6066 500
中生代-蚀变碎裂岩及矿石2.622.51~2.9070~211 000176~5 230-

图2

研究区重磁异常等值线平面图（修改自曹春国等，2016）（a）布格重力异常图；（b）△T磁异常图；1.蚀变带；2.微动探测剖面；3.等值线及幅值"

图3

320线综合地质—地球物理剖面图（a）重磁曲线；（b）CSAMT视电阻率断面图；（c）MT视电阻率断面图；（d）实测地质剖面图；1.第四系；2.新太古代马连庄序列变辉长岩；3.中生代玲珑序列二长花岗岩；4.焦家断裂带；5.金矿体"

图4

多重圆形台阵观测示意图observation"

图5

三重圆台阵视横波速度等值线断面图（Rmax=450 m）注：台站半径为150，300，450 m1.焦家断裂带；2.钻孔及编号；3.已知矿体"

图6

四重圆台阵视横波速度等值线断面图（Rmax=600 m）注：台站半径为150，300，450，600 m1.焦家断裂带；2.钻孔及编号；3.已知矿体"

图7

320点~550点视横波速度等值线断面图（四重圆台阵）（a）台站半径为150，300，450，600 m；（b）台站半径为200，400，600，800 m； 1.焦家断裂带；2.钻孔及编号；3.已知矿体"

图8

320线视横波速度等值线图（a）和钻孔控制的地质剖面图（b）1.新太古代马连庄序列变辉长岩；2.中生代玲珑序列二长花岗岩；3.焦家断裂带；4.钻孔及编号；5.金矿体"

图9

不同探测方法效果综合对比（a）CSAMT视电阻率断面图；（b）MT视电阻率断面图；（c）微动探测视横波速度等值线断面图；（d）实测地质剖面图；1.第四系；2.新太古代马连庄序列变辉长岩；3.中生代玲珑序列二长花岗岩；4.焦家断裂带；5.金矿体"

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