王小武,張子軍,徐愛軍,于 琪,王可勇
1. 山東省第八地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東 日照 276826;2. 吉林海溝黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司, 吉林 安圖 133611;3.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,吉林 長春 130026
山東七寶山多金屬礦區(qū)敞溝礦段Ⅰ號脈鉛鋅礦化賦集規(guī)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(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東 日照 276826;2. 吉林海溝黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司, 吉林 安圖 133611;3.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,吉林 長春 130026
敞溝礦段位于山東五蓮七寶山多金屬礦區(qū)礦區(qū)中南部,共由10條多金屬礦脈組成,產(chǎn)于次火山巖體內(nèi)側(cè),其中以Ⅰ號鉛鋅礦體規(guī)模最為大,礦體主要延伸方向?yàn)榻鼥|西,傾向南西,傾角變化較大,35°~80 °不等。采用OPIS軟件,對控礦構(gòu)造及礦石品位等的主要礦化指標(biāo)進(jìn)行趨勢預(yù)測與分析,通過各個(gè)礦化指標(biāo)的等值線圖分析結(jié)果表明,對Ⅰ號鉛鋅礦體礦化富集規(guī)律進(jìn)行簡要描述,結(jié)合礦體形態(tài)變化,最終得出兩個(gè)可能的找礦區(qū)域,G710線中淺部,標(biāo)高約-50~180 m區(qū)域,G707線中深部,標(biāo)高約-150~-290 m區(qū)域。
敞溝礦段;鉛鋅礦化;富集規(guī)律;OPIS法;五蓮七寶山
如今國內(nèi)礦山面臨危機(jī),隨著生產(chǎn)開采,資源逐漸匱乏,所以進(jìn)一步的找礦工作將成為今后礦山工作的重點(diǎn)內(nèi)容[4,5]?,F(xiàn)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(jù)礦化特征總結(jié)規(guī)律等。敞溝礦段位于高山東側(cè),為七寶山多金屬礦區(qū)主要的鉛鋅礦富集地段之一,目前共發(fā)現(xiàn)10條多金屬礦脈。本文為了研究礦化富集規(guī)律,筆者采用控礦斷裂模擬找礦預(yù)測系統(tǒng)(OPIS)對七寶山礦區(qū)敞溝礦段Ⅰ號鉛鋅礦體進(jìn)行礦體厚度、鉛鋅品味、蝕變帶厚度、礦脈形態(tài)變化等主要礦化指標(biāo)的分析與預(yù)測[1,2,3],對鉛鋅礦化規(guī)律進(jìn)行總結(jié)描述,從而對礦脈深部及外圍找礦提供依據(jù)。
1.1 區(qū)域地質(zhì)
七寶山地區(qū)位于秦嶺—大別板塊結(jié)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(cè)。基于上述復(fù)雜構(gòu)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(zhì)背景。
研究區(qū)主要發(fā)育有白堊紀(jì)與第四紀(jì)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(qū)有兩條規(guī)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(gòu)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(gè)向上隆起3~4 km、寬10 km的破碎區(qū)域,形成區(qū)域性地幔凸起,而高密度、高磁性的地幔物質(zhì)則形成一系列幔源巖漿巖。從而造成中生代火山噴發(fā)、次火山巖侵入及礦化物質(zhì)的活動。
區(qū)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(zhì)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(tài)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(qū)地質(zhì)
礦區(qū)內(nèi)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(zhì)火山巖及碎屑沉積巖。第四系主要為沖洪積粘土質(zhì)砂層及砂礫層。區(qū)內(nèi)火山機(jī)構(gòu)發(fā)育有明顯的環(huán)狀和放射狀斷裂,但受區(qū)域昌邑—大店斷裂和五蓮—青島—榮成斷裂的共同影響,主要發(fā)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?jǐn)嗔寻l(fā)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(qū)內(nèi)主要發(fā)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(fā)侵入形式為主,裂隙式噴發(fā)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(diǎn)的一套中基性—中性—中酸性的次火山巖體。區(qū)內(nèi)多金屬礦化以脈狀發(fā)育為主,其分布多局限于環(huán)狀次火山巖體的內(nèi)側(cè),主要位于汞硐子山、高山、敞溝、紅石崗及其北部杏山峪地區(qū),沿北東向、近東西向的張性或扭性斷裂構(gòu)造充填(圖1B)。
圖1 七寶山礦區(qū)多金屬礦脈空間分布示意圖及七寶山礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)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(gè)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(chǎn)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(tuán)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??傮w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(guī)模較大,位于礦區(qū)中部敞溝Ⅰ號多金屬礦化帶內(nèi),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(tài)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(xù)性較好,礦體賦存標(biāo)高+203.61~-248.23 m。
隨著礦山的生產(chǎn)發(fā)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(guī)律,做出深部預(yù)測以及圈定靶區(qū)已經(jīng)成為工作中的重點(diǎn)內(nèi)容。
Ⅰ號鉛鋅礦體位于高山東側(cè), 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(zhì)研究所白萬成等人提出的控礦斷裂模擬找礦預(yù)測系統(tǒng)(OPIS),對Ⅰ號礦體進(jìn)行主要成礦指標(biāo)的預(yù)測與分析,通過等值線圖(圖3)的研究,結(jié)果顯示礦體形態(tài)變化與鉛鋅礦化指標(biāo)間存在一定的聯(lián)系,分析結(jié)果如下:
(1)礦體厚度 Ⅰ號鉛鋅礦體厚度在區(qū)域上總體表 現(xiàn) 出自中間向兩側(cè)逐漸變薄的趨勢,
主要的兩個(gè)高值區(qū)分別在G710線淺部與G703線深部,兩個(gè)高值區(qū)之間礦體厚度相對變薄,但較比礦體兩側(cè)位置要厚(圖3a),礦體厚度在中間位置具有一定規(guī)模,故可根據(jù)品位等其他礦化指標(biāo)圈定一定礦化富集區(qū)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(gè)高值區(qū),分別位于G711線以東100 m范圍內(nèi)淺部、G710線標(biāo)高-70~150 m以及G711線標(biāo)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(xiàn)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(guī)律可尋(圖3b)。
(3)蝕變帶厚度 Ⅰ號鉛鋅礦體蝕變帶厚度在區(qū)域在區(qū)內(nèi)主要有三個(gè)高值區(qū),分別在G710線淺部,標(biāo)高約50~100 m處,G707線中深部,標(biāo)高約-100~-250m,以及G711以東深部,標(biāo)高約-200~-350 m處。蝕變帶厚度總體表現(xiàn)出在淺部自西向東逐漸變厚的趨勢,而在深部表現(xiàn)出自西向東逐漸變薄的趨勢 (圖3c)。
(4)礦體形態(tài)變化 對Ⅰ號鉛鋅礦體形態(tài)變化進(jìn)行分析預(yù)測,礦體在基準(zhǔn)面東側(cè)為正值,而在西側(cè)則為負(fù)值。從圖中可以看出,在淺部自西向東由正值過渡為負(fù)值,表明礦體在淺部由基準(zhǔn)面東側(cè)過渡到基準(zhǔn)面西側(cè);而在深部自西向東由負(fù)值過渡為正值,表明礦體在深部由基準(zhǔn)面西側(cè)過渡到基準(zhǔn)面東側(cè)。圖中有3個(gè)主要的高值集中區(qū),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(qū)域變化趨勢圖Fig.3 Regional trend map of the No. I lead-zinc ore body
通過OPIS法進(jìn)行分析預(yù)測,根據(jù)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(tài)變化趨勢分析結(jié)果表明,礦體形態(tài)地變化在一定程度上影響著主要礦化指標(biāo)的變化趨勢。根據(jù)礦體形態(tài)中的三個(gè)主要的高值區(qū)來看,負(fù)值比較集中的區(qū)域,即礦體位于基準(zhǔn)線西側(cè),礦體厚度及鉛鋅品位等主要礦化指標(biāo)有著相同的變化趨勢,即為礦化富集區(qū)域,相反地,礦體位于基準(zhǔn)面東側(cè),反映出礦化相對較弱的現(xiàn)象。因此可根據(jù)礦體形態(tài)的變化與礦化質(zhì)變的對比,可圈出一定的礦化富集區(qū)域,故敞溝礦段Ⅰ號鉛鋅礦脈仍具有進(jìn)一步找礦的潛力。
根據(jù)對主要礦化指標(biāo)的分析與預(yù)測結(jié)果以及結(jié)合礦體形態(tài)的變化,總結(jié)前文礦化富集規(guī)律的基礎(chǔ)上,得出主要的成礦預(yù)測區(qū)域。在G710線中淺部,標(biāo)高約-50~-180 m區(qū)域,G707線中深部,標(biāo)高約-150~-290 m區(qū)域,主要的礦化指標(biāo)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(tài)變化。
通過以上描述可知敞溝礦段Ⅰ號鉛鋅礦體除了現(xiàn)今已經(jīng)開采的成礦位置,仍有兩個(gè)個(gè)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(yàn)證,為七寶山礦區(qū)的成礦預(yù)測工作做出一定的貢獻(xiàn)。
OPIS法是利用數(shù)學(xué)方法,通過趨勢分析、網(wǎng)絡(luò)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(biāo)進(jìn)行預(yù)測分析的一種預(yù)測手段[2,3]。通過利用此方法預(yù)測脈型礦體找礦位置,也是一些生產(chǎn)單位的主要應(yīng)用方式,但此方法有一定局限性,由于利用的是純數(shù)學(xué)方法預(yù)測所以對一些礦化指標(biāo)的預(yù)測可能違背真實(shí)結(jié)果或現(xiàn)象,如礦體品位可能會預(yù)測出負(fù)值等,故需要結(jié)合真實(shí)結(jié)果來預(yù)測和解釋成礦預(yù)測趨勢。
利用OPIS法對敞溝礦段Ⅰ號鉛鋅礦體主要礦化指標(biāo)進(jìn)行分析預(yù)測,并結(jié)合礦體形態(tài)變化,得出礦化富集區(qū)域一般位于基準(zhǔn)面以西的部分礦體,反應(yīng)在等值線圖上為負(fù)值集中區(qū)域。并得出在G710線中淺部,標(biāo)高約-50~-180 m區(qū)域,G707線中深部,標(biāo)高約-150~-290 m區(qū)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(lǐng)導(dǎo)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。
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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(zhì)礦產(chǎn)勘查院高級工程師.