王小武,張子軍,徐愛軍,于 琪,王可勇
1. 山東省第八地質礦產勘查院,山東 日照 276826;2. 吉林海溝黃金礦業有限責任公司, 吉林 安圖 133611;3.吉林大學地球科學學院,吉林 長春 130026
山東七寶山多金屬礦區敞溝礦段Ⅰ號脈鉛鋅礦化賦集規律研究
王小武1,張子軍1,徐愛軍2,于 琪3,王可勇3
1. 山東省第八地質礦產勘查院,山東 日照 276826;2. 吉林海溝黃金礦業有限責任公司, 吉林 安圖 133611;3.吉林大學地球科學學院,吉林 長春 130026
敞溝礦段位于山東五蓮七寶山多金屬礦區礦區中南部,共由10條多金屬礦脈組成,產于次火山巖體內側,其中以Ⅰ號鉛鋅礦體規模最為大,礦體主要延伸方向為近東西,傾向南西,傾角變化較大,35°~80 °不等。采用OPIS軟件,對控礦構造及礦石品位等的主要礦化指標進行趨勢預測與分析,通過各個礦化指標的等值線圖分析結果表明,對Ⅰ號鉛鋅礦體礦化富集規律進行簡要描述,結合礦體形態變化,最終得出兩個可能的找礦區域,G710線中淺部,標高約-50~180 m區域,G707線中深部,標高約-150~-290 m區域。
敞溝礦段;鉛鋅礦化;富集規律;OPIS法;五蓮七寶山
如今國內礦山面臨危機,隨著生產開采,資源逐漸匱乏,所以進一步的找礦工作將成為今后礦山工作的重點內容[4,5]。現今主要的找礦方法有物化探工程,槽探、鉆孔等勘探手段,根據礦化特征總結規律等。敞溝礦段位于高山東側,為七寶山多金屬礦區主要的鉛鋅礦富集地段之一,目前共發現10條多金屬礦脈。本文為了研究礦化富集規律,筆者采用控礦斷裂模擬找礦預測系統(OPIS)對七寶山礦區敞溝礦段Ⅰ號鉛鋅礦體進行礦體厚度、鉛鋅品味、蝕變帶厚度、礦脈形態變化等主要礦化指標的分析與預測[1,2,3],對鉛鋅礦化規律進行總結描述,從而對礦脈深部及外圍找礦提供依據。
1.1 區域地質
七寶山地區位于秦嶺—大別板塊結合帶的膠南—威海造山帶,膠南隆起西北部,膠萊斷陷盆地西南邊緣,沂沭斷裂帶之昌邑—大店斷裂東側。基于上述復雜構造帶的影響,為銅鉛鋅等多金屬礦床的形成提供良好的地質背景。
研究區主要發育有白堊紀與第四紀地層,其中中生代的白堊系主要出露地層為王氏群、大盛群、萊陽群以及青山群,而第四系則以沂河組、山前組、黑土湖組為主。
七寶山地區有兩條規模較大的斷裂:一條為五蓮—榮成斷裂,走向北東,另一條為桃村—即墨斷裂,走向北北東,二者均為沂沭斷裂的分支構造(圖1A)。這兩組斷裂是溝通深部巖漿房的重要通道。在膠萊盆地邊緣,存在一個向上隆起3~4 km、寬10 km的破碎區域,形成區域性地幔凸起,而高密度、高磁性的地幔物質則形成一系列幔源巖漿巖。從而造成中生代火山噴發、次火山巖侵入及礦化物質的活動。
區域巖漿活動主要有兩期,早期為中元古代四堡期形成的變質閃長巖,晚期為中生代燕山早期形成的青山群火山碎屑巖、熔巖和七寶山次火山巖體。七寶山次火山巖體,平面形態為一軸向北西的近橢圓形,長4.2 km,寬3.0 km,面積12.5 km2。次火山巖體由輝石(角閃)安山玢巖、輝石閃長巖—閃長巖、安山玢巖—閃長玢巖、石英閃長玢巖—花崗閃長玢巖等先后4期侵入體組成。
1.2 礦區地質
礦區內出露的地層主要為白堊系,次為第四系。白堊系大多出露青山群地層。青山群由一系列陸相火山噴出巖組成,巖性為安山質火山巖及碎屑沉積巖。第四系主要為沖洪積粘土質砂層及砂礫層。區內火山機構發育有明顯的環狀和放射狀斷裂,但受區域昌邑—大店斷裂和五蓮—青島—榮成斷裂的共同影響,主要發育北東向、北西向和近東西向3組斷裂。斷裂以脈巖充填或破碎蝕變帶的形式存在,在后期火山熱液的作用下,部分斷裂發育有金、銀、鉛、鋅等多金屬礦化,同樣也是該多金屬礦床的主要控礦因素。
區內主要發育七寶山次火山巖體,總體呈北西延長的近橢圓狀分布,是以中心式噴發侵入形式為主,裂隙式噴發侵入為輔,早期為中心式為主,后期以裂隙式為主,且具有多期性巖漿活動特點的一套中基性—中性—中酸性的次火山巖體。區內多金屬礦化以脈狀發育為主,其分布多局限于環狀次火山巖體的內側,主要位于汞硐子山、高山、敞溝、紅石崗及其北部杏山峪地區,沿北東向、近東西向的張性或扭性斷裂構造充填(圖1B)。

圖1 七寶山礦區多金屬礦脈空間分布示意圖及七寶山礦區區域地質縮略圖Fig.1 Spatial distribution schematic diagram of multi-metal veins and regional geological sketch map of Qibaoshan mining area
敞溝礦段由10個多金屬礦體組成。礦體呈近東西向展布,傾向南,其走向100°~125°,傾向190°~215°,產狀上部較陡,下部較緩,西部較陡,向東逐漸變緩,地表延長805.16 m,延深440 m,寬4.10~11.24 m。脈中多金屬礦物以粒狀或團塊狀黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦為主,銀金礦、輝銀礦次之,且多金屬礦化總是與脈狀碳酸鹽化、硅化相伴而生,礦化程度中等—較弱,并伴有一定程度的金、銀礦化。總體礦化帶東端以金銅礦化為主,西段以鉛鋅礦化為主。
敞溝礦段中以Ⅰ號鉛鋅礦體規模較大,位于礦區中部敞溝Ⅰ號多金屬礦化帶內,礦體出露于地表,其受敞溝近東西向斷裂控制,礦體地表形態簡單,呈大脈狀,走向95°~125°,傾向185°~215°。賦礦巖石為碳酸鹽化、硅化多金屬礦化碎裂巖,礦體鉛鋅品位一般在0.30%~2.81%之間,平均品位為0.94%,鉛鋅含量的比例約為3.77:1。礦體連續性較好,礦體賦存標高+203.61~-248.23 m。
隨著礦山的生產發展,敞溝礦段中主要礦體被大量開采利用,所以研究其礦化規律,做出深部預測以及圈定靶區已經成為工作中的重點內容。
Ⅰ號鉛鋅礦體位于高山東側, 走 向東西向,傾向南,與勘探線布置方向近垂直(圖2)。利用武警黃金地質研究所白萬成等人提出的控礦斷裂模擬找礦預測系統(OPIS),對Ⅰ號礦體進行主要成礦指標的預測與分析,通過等值線圖(圖3)的研究,結果顯示礦體形態變化與鉛鋅礦化指標間存在一定的聯系,分析結果如下:
(1)礦體厚度 Ⅰ號鉛鋅礦體厚度在區域上總體表 現 出自中間向兩側逐漸變薄的趨勢,
主要的兩個高值區分別在G710線淺部與G703線深部,兩個高值區之間礦體厚度相對變薄,但較比礦體兩側位置要厚(圖3a),礦體厚度在中間位置具有一定規模,故可根據品位等其他礦化指標圈定一定礦化富集區域。

圖2 Ⅰ號鉛鋅礦體剖面和平面綜合立體示意圖Fig.2 Comprehensive steric schematic diagram of prof le and plane of the No. I lead-zinc ore body
(2)鉛鋅品位 Ⅰ號鉛鋅礦體鉛鋅品位在敞溝礦段主要有三個高值區,分別位于G711線以東100 m范圍內淺部、G710線標高-70~150 m以及G711線標高為-150~260 m處,即為礦化較為集中位置。整體上看,鉛鋅礦體品位呈現出隨著深度的增加而逐漸降低的趨勢,在橫向上無明顯的規律可尋(圖3b)。
(3)蝕變帶厚度 Ⅰ號鉛鋅礦體蝕變帶厚度在區域在區內主要有三個高值區,分別在G710線淺部,標高約50~100 m處,G707線中深部,標高約-100~-250m,以及G711以東深部,標高約-200~-350 m處。蝕變帶厚度總體表現出在淺部自西向東逐漸變厚的趨勢,而在深部表現出自西向東逐漸變薄的趨勢 (圖3c)。
(4)礦體形態變化 對Ⅰ號鉛鋅礦體形態變化進行分析預測,礦體在基準面東側為正值,而在西側則為負值。從圖中可以看出,在淺部自西向東由正值過渡為負值,表明礦體在淺部由基準面東側過渡到基準面西側;而在深部自西向東由負值過渡為正值,表明礦體在深部由基準面西側過渡到基準面東側。圖中有3個主要的高值集中區,分別位于G707線淺部,G707線深部以及G710線中深部(圖3d)。

圖3 Ⅰ號鉛鋅礦體區域變化趨勢圖Fig.3 Regional trend map of the No. I lead-zinc ore body
通過OPIS法進行分析預測,根據Ⅰ(Pb Zn)號鉛鋅礦體礦體厚度、鉛鋅品位、蝕變帶厚度以及礦體形態變化趨勢分析結果表明,礦體形態地變化在一定程度上影響著主要礦化指標的變化趨勢。根據礦體形態中的三個主要的高值區來看,負值比較集中的區域,即礦體位于基準線西側,礦體厚度及鉛鋅品位等主要礦化指標有著相同的變化趨勢,即為礦化富集區域,相反地,礦體位于基準面東側,反映出礦化相對較弱的現象。因此可根據礦體形態的變化與礦化質變的對比,可圈出一定的礦化富集區域,故敞溝礦段Ⅰ號鉛鋅礦脈仍具有進一步找礦的潛力。
根據對主要礦化指標的分析與預測結果以及結合礦體形態的變化,總結前文礦化富集規律的基礎上,得出主要的成礦預測區域。在G710線中淺部,標高約-50~-180 m區域,G707線中深部,標高約-150~-290 m區域,主要的礦化指標品味、礦體厚度等均顯示出良好的成礦位置,并符合礦體的形態變化。
通過以上描述可知敞溝礦段Ⅰ號鉛鋅礦體除了現今已經開采的成礦位置,仍有兩個個可能的成礦位置。希望通過物化探、槽探工程、鉆孔等手段,可以得以正確的驗證,為七寶山礦區的成礦預測工作做出一定的貢獻。
OPIS法是利用數學方法,通過趨勢分析、網絡化插值,波形分解、波形分析等步驟,對脈型礦體主要成礦指標進行預測分析的一種預測手段[2,3]。通過利用此方法預測脈型礦體找礦位置,也是一些生產單位的主要應用方式,但此方法有一定局限性,由于利用的是純數學方法預測所以對一些礦化指標的預測可能違背真實結果或現象,如礦體品位可能會預測出負值等,故需要結合真實結果來預測和解釋成礦預測趨勢。
利用OPIS法對敞溝礦段Ⅰ號鉛鋅礦體主要礦化指標進行分析預測,并結合礦體形態變化,得出礦化富集區域一般位于基準面以西的部分礦體,反應在等值線圖上為負值集中區域。并得出在G710線中淺部,標高約-50~-180 m區域,G707線中深部,標高約-150~-290 m區域仍有找礦可能性。
致謝:白萬成先生提供OPIS軟件的幫助,以及成文過程中日照八院各位領導的積極配合與幫助,審稿人的耐心審評與建議,在此一并感謝。
[1]李 惠,張文華,常鳳池.大型、特大型金礦盲礦預測的原生疊加暈模型[M]. 北京:冶金工業出版社,1998:8-63.
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Study on the lead-zinc mineralization and enrichment regularity of Vein I of Changgou ore block of Qibaoshan multi-metal mining area, Shandong Province
WANG Xiao-wu1,ZHANG Zi-jun1,XU Ai-jun2,YU Qi3,WANG Ke-yong3
1. Institute of Eighth Geological and Mineral Exploration of Shandong Province, Rizhao 276826, Shandong, China;
2. China Gold Group Haigou Mining Co., LTD, Antu 133611, Jilin China;3.College of Earth Science, Jilin University, Changchun 130061, Jilin, China
Changgou ore block located in central south of Qibaoshan multi-metal mining area .Wulian County of Shandong Province. Changgou ore block has more than ten multi-metal ore vein, occurs in secondary volcanic rock mass, the largest scale is lead-zinc vein I. Extension direction of ore body is nearly EW, SW tendency, dip angle has great changes from 35°to 80°. We utilized OPIS system to analyze the main mineralization indicator, such as ore-controlling structure and ore grade. The analysis results of mineralization indicate isoline map shows that, conducts a brief description on the mineralization enrichment regularity of No. I lead-zinc ore body, combining with morphological changes, f nally obtains two possible prospecting area, located in mid-shallow of exploration line G710,at -50 to -180 m level, and mid-deep of exploration line G710, at -150 to -290m level.
Changgou ore block; lead-zinc mineralization; enrichment regularity; OPIS system; Qibaoshan of Wulian County
P618.4
:A
1001—2427(2013)04 - 73 -4
2013-05-05;
2013-12-02
王小武(1963—),男,江西萬安人,山東省第八地質礦產勘查院高級工程師.