范偉順,鄒占春,唐秀花,趙勇
(1.山東省第八地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東 日照 276826;2.沂源縣國土資源局,山東 沂源 256100;3.臨沂市國土資源局蘭山分局,山東 臨沂 276000)
五蓮縣七寶山地區(qū)位于五蓮-膠南成礦帶(Ⅳ)五蓮七寶山銅金鉛鋅遠(yuǎn)景區(qū)(Ⅴ),該成礦帶是山東省金礦成礦遠(yuǎn)景重點勘查區(qū)和有色金屬(銅鉛鋅)礦調(diào)查評價的重點地區(qū)之一,是目前山東省銅鉛鋅等多金屬礦找礦的熱點區(qū)域。該區(qū)域已發(fā)現(xiàn)多處次火山熱液成因型礦床、礦點,如金線頭銅金礦、釣魚臺硫鐵礦、七寶山多金屬礦等。
七寶山多金屬礦床由敞溝、紅石崗、杏山峪3個礦段組成,敞溝礦段主要有用組分為銅、鉛鋅、銀;紅石崗礦段主要有用組分為銀、鉛鋅;杏山峪礦段[1-2]主要有用組分為鉛鋅。礦區(qū)水文地質(zhì)條件應(yīng)屬簡單類型。礦石工業(yè)類型為早期金銅為主,后期疊加鉛、鋅、銀的低硫、低砷、高碳酸鹽型和蝕變巖型多金屬礦床。該文通過分析七寶山地區(qū)地球物理、地球化學(xué)特征,對比已知礦床的地球物理場模型[9],研究其找礦前景,以期對尋找同類礦床起到一定借鑒作用。
七寶山多金屬礦位于華北板塊(Ⅰ)、膠遼隆起區(qū)(Ⅱ)、膠萊盆地西部(Ⅲ)、高密-諸城斷陷(Ⅳ)、諸城凹陷(Ⅴ)南部。區(qū)內(nèi)出露地層以中生代白堊紀(jì)萊陽群、青山群、大盛群、王氏群為主,新生代第四紀(jì)地層主要沿河流及低洼地帶分布。
區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育,以碰撞構(gòu)造和斷裂構(gòu)造為主,主要有NNE,NE,NEE,近EW,NW等方向的斷裂。該區(qū)以西和以南的NNE向昌邑-大店斷裂與NEE向郝戈莊-山相家斷裂共同作用,明顯地控制著五蓮-膠南成礦帶的展布方向,為膠南隆起北緣及膠萊坳陷南側(cè)各礦床中最重要的控礦因素。
區(qū)域內(nèi)巖漿活動頻繁,巖漿巖極為發(fā)育,以中新元古代和中生代巖漿巖為主,分布廣泛,前者是前寒武紀(jì)結(jié)晶基底的主要巖石,后者與中生代銅及多金屬礦成礦關(guān)系密切。
七寶山多金屬礦床由敞溝、紅石崗及杏山峪3個礦段組成,共圈定35個鉛鋅礦體,8個銀礦體和2個銅礦體(圖1)。
位于礦區(qū)中南部,共圈定8個鉛鋅礦體、4個銀礦體和2個銅礦體,除Ⅷ號鉛鋅礦體和Ⅸ號銀礦體發(fā)育在汞硐子多金屬礦化脈外,其他均發(fā)育在敞溝礦化帶內(nèi)。敞溝礦帶呈近EW向展布,傾向S,走向75°~125°,傾向165°~215°。礦帶內(nèi)含13個多金屬礦體,其中Ⅰ,Ⅱ,Ⅳ號鉛鋅礦體規(guī)模相對最大。
1—細(xì)密斑黑云角閃安山巖;2—石英閃長玢巖;3—細(xì)密斑安山玢巖;4—安山玢巖—閃長玢巖;5—正長斑巖;6—黃鐵絹英巖;7—次生石英巖;8—多金屬礦脈;9—黃鐵絹英巖化蝕變;10—實測及推測地質(zhì)界線;11—擠壓破碎帶;12—壓性斷裂;13—張性斷裂;14—扭性斷裂;15—壓扭性斷裂;16—張扭性斷裂;17—性質(zhì)不明及推測斷裂圖1 敞溝、紅石崗及杏山峪礦段地質(zhì)圖
Ⅰ號鉛鋅礦礦體出露于地表,受敞溝近EW向斷裂控制,礦體地表形態(tài)簡單,呈脈狀,走向95°~125°,傾向185°~215°,產(chǎn)狀上部較陡,下部較緩,西部較陡,向東逐漸變緩,西段近地表處傾角80°~88°,下部傾角變緩為69°~79°,東段近地表處傾角為72°~75°,下部傾角漸變?yōu)?3°~57°。礦體連續(xù)長約661m,地表真厚度1.00~3.70m之間,平均真厚度1.91m,厚度變化系數(shù)為53.68%,厚度變化較穩(wěn)定。沿傾向最大延深440m。賦礦巖石為碳酸鹽化、硅化多金屬礦化碎裂巖,整體呈灰綠、灰紅、深灰色,碎裂狀、粒狀、變余斑狀結(jié)構(gòu),細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀、塊狀構(gòu)造。原巖為輝石閃長巖,具中—偏弱程度的黃鐵絹英巖化、硅化、碳酸鹽化及重晶石化蝕變。礦體鉛鋅品位一般在(0.30~2.81)×10-2之間,平均品位為0.94×10-2,鉛鋅含量的比例約為3.77∶1,礦石品位沿走向和傾向變化不大,品位變化系數(shù)為74.42%,礦石有用組分變化均勻。
位于礦區(qū)中部,共圈定11個鉛鋅礦體和2個銀礦體,除Ⅶ和Ⅷ號鉛鋅礦體、Ⅱ號銀礦體外,均發(fā)育在紅石崗礦化帶內(nèi)。紅石崗礦帶沿紅石崗近EW向斷裂分布,礦帶產(chǎn)狀與構(gòu)造產(chǎn)狀基本一致,呈近EW向展布的、局部分支復(fù)合的“S”狀。礦帶內(nèi)含10個多金屬礦體,其中Ⅰ-1鉛鋅礦體規(guī)模最大。受紅石崗近EW向斷裂控制,Ⅰ-1號鉛鋅礦體局部出露于地表,呈“S”形脈狀,主體走向85°,傾向170°,產(chǎn)狀近直立;向西走向漸變?yōu)?5°,傾向155°,傾角70°~82°,西部尾端地表漸變?yōu)樽呦?60°~350°,傾向0~10°,傾角80°~85°;東段走向漸變?yōu)?30°,傾向220°,傾角75°~80°。礦體沿走向長近980m,沿傾向最大延深大于650m,真厚度一般在1.00~17.50m之間,平均真厚度3.77m,最寬處發(fā)育在7線附近,總體厚度變化系數(shù)為97%,厚度變化較穩(wěn)定。賦礦巖石為碳酸鹽化、硅化多金屬礦化碎裂巖和多金屬礦化構(gòu)造角礫巖,礦化安山玢巖質(zhì)碎裂巖,鉛鋅品位一般在(0.30~19.94)×10-2之間,平均品位2.49×10-2,鉛鋅礦體中鉛鋅比例為2.42∶1,礦石品位變化系數(shù)為111.72%,有用組分變化較均勻。
位于杏山峪村東350m,共圈定15個鉛鋅礦體,全部賦存在杏山峪“X”形礦化帶中。礦帶沿NE和NW向斷裂分布,總體呈“X”形?!癤”形NW—SE向礦化帶整體走向125°,傾向NE,傾角40°~75°,地表出露長1100m,寬1.5~40m,控制最大延深280m。NE—SW向礦化帶,整體走向125°,傾向NW,傾角53°~82°,局部分支復(fù)合,沿傾向最大延深大于460m,最寬近80m。礦帶中ⅠH-1號鉛鋅礦體規(guī)模最大,特征如下:
ⅠH-1號鉛鋅:位于NE—SW向礦化帶北東段,受該方向斷裂控制,礦體局部出露于地表,形態(tài)簡單,大致呈NE—SW向展布的脈狀,其主體走向42°,傾向312°,傾角53°~82°。礦體地表出露長240m,地表最寬處10m,真厚度一般在1.00~14.59m之間,平均真厚度5.45m,厚度變化系數(shù)85%,厚度變化較穩(wěn)定。沿傾向最大延深460m,賦礦巖石為多金屬礦化碎裂巖,鉛鋅品位一般在(0.37~2.78)×10-2之間,平均品位1.05×10-2,礦石品位沿走向和傾向變化不大,品位變化系數(shù)為72%,品位變化均勻。
據(jù)1∶20萬布格重力異常圖(圖2),礦區(qū)處于沂沭斷裂帶NNE向重力梯級帶和五蓮-青島-榮成NE向重力梯級帶之間重力高處,異常幅值約30×10-5m/s2。該異常上已發(fā)現(xiàn)金線頭銅金礦、七寶山多金屬礦、鳳臺溝金礦和穆家溝鉛鋅重晶石礦等多處多金屬礦床(點),成礦條件優(yōu)越。
1—村莊位置;2—Δg布正值及其量值;3—Δg布負(fù)值及其量值;4—Δg布零值及其量值圖2 五蓮七寶山地區(qū)區(qū)域重力異常圖
據(jù)山東省地礦局物探隊編制的山東省1∶20萬航磁圖[11],區(qū)域磁場以NE向的負(fù)異常為主,與中生代地層分布范圍相當(dāng),磁場強(qiáng)度一般為-50nT~-300nT。其內(nèi)有零星分布的短軸橢圓狀正異常,反映火山巖、次火山巖、火山機(jī)構(gòu)的位置。
區(qū)內(nèi)出露地層以方戈莊組和八畝地組為主,巖性主要有粗安巖夾安山巖、安山質(zhì)角礫熔巖、凝灰?guī)r、集塊熔巖等,侵入巖有安山玢巖、輝石二長閃長巖、石英閃長玢巖、閃長巖等。其磁性和電性參數(shù)各有特點,磁物性標(biāo)本測量結(jié)果見表1。
表1 巖(礦)石標(biāo)本磁性統(tǒng)計
由表1可以看出,區(qū)內(nèi)輝石二長閃長巖的磁性最強(qiáng),其次為石英閃長玢巖、安山巖、閃長巖,目標(biāo)物隱爆角礫巖呈相對弱磁性?;鹕綆r類巖石磁性參數(shù)變化較大,表現(xiàn)為不均勻的磁性特征,在磁測剖面圖上表現(xiàn)為鋸齒狀跳躍的磁場特征,是區(qū)分火山巖和礦體的明顯標(biāo)志。
表2 巖(礦)石標(biāo)本電性統(tǒng)計
由表2可以看出,區(qū)內(nèi)石英閃長玢巖電阻率值最高,均值為926.6Ω·m,安山質(zhì)集塊角礫熔巖電阻率值次之,均值為450Ω·m,安山玢巖、粗面巖、凝灰?guī)r、輝石二長閃長巖的電阻率值中等,差距較小,均值一般在350~400Ω·m,隱爆角礫巖(含銅金礦石)電阻率較低,平均值在77.4Ω·m左右。極化率隨著巖礦石中金屬硫化物含量的增加而增高。其在黃鐵絹英巖化次火山巖及隱爆角礫巖型銅金礦石中一般在10%左右。
據(jù)1∶5萬水系沉積物測量(山東省物化探院勘查院),區(qū)域地球化學(xué)場顯示該區(qū)為Cu,Au,Ag等元素構(gòu)成的近圓形高背景區(qū),該異常范圍與七寶山火山機(jī)構(gòu)中心的次火山雜巖體分布范圍基本一致。該異常群為Cu,Au,Ag,Mo,Pb,Zn等多元素組合。
三元素異常均有顯著的濃度分帶特征和多個濃集中心,而Mo,Pb,Zn等元素具有較好的中、外帶濃度分帶特征,具有與Cu,Au,Ag元素等基本一致的濃度中心(圖3、表3)。
1—Cu元素異常;2—Au元素異常;3—Ag元素異常;4—Pb元素異常;5—Zn元素異常;6—Mo元素異常;7—礦床圖3 五蓮縣七寶山地區(qū)水系沉積物測量AS6綜合異常圖
元素面積(km2)異常下限中帶分帶值內(nèi)帶分帶值最大值Cu1240×10?680×10?6150×10?6690×10?6Au830×10?960×10?9150×10?9880×10?9Ag11150×10?9300×10?9700×10?91700×10?9Mo121.0×10?62.0×10?64.0×10?64.5×10?6Pb1240×10?680×10?6150×10?6180×10?6Zn1470×10?6150×10?6300×10?6440×10?6
從圖表中可以看出:區(qū)內(nèi)地球化學(xué)異常有5個相對濃集中心:長老莊-金線頭(AS6-1)、硫鐵礦(AS6-2)、杏山峪東(AS6-3)、杏山峪北東(AS6-4)、邢家溝北(AS6-5)。已知金線頭銅金礦床位于長老莊—金線頭濃集中心AS6-1之間,說明化探異常的有效性。區(qū)內(nèi)其他5個地區(qū)具有強(qiáng)烈的銅及多金屬礦化,與該次發(fā)現(xiàn)的多金屬礦床在位置上完全吻合。
杏山峪“X”型礦段東北部出露為細(xì)密斑黑云角閃安山巖,西南出露巖性為細(xì)密斑安山玢巖;紅石崗“S”型礦段,地表出露巖性為安山玢巖。區(qū)內(nèi)磁場變化特征明顯,測區(qū)局部高磁異常圓環(huán)狀展布,與出露巖體外圍接觸帶相似,下弦圓弧狀分布高磁異常由火山巖引起,正負(fù)磁異常的梯級帶與礦(化)體的形態(tài)較吻合,呈明顯的“X”型和“S”型展布。異常之間不連續(xù),形態(tài)以條帶狀為主,其方向與整個異常帶的展布方向基本一致。
據(jù)物性資料,安山巖、安山玢巖磁性差異不大,磁化率為(700.7~1319.9)×10-64π·SI,角閃石等磁性成分的多少及變質(zhì)程度的高低,影響了巖石磁性的高低,但總體呈中等磁化特征。杏山峪“X”型礦段基本沿-500nT磁場變化的梯級帶展布;紅石崗“S”型礦段基本沿-1100nT磁場等值線展布。上延200m后,兩礦化帶基本都沿負(fù)磁異常梯級帶展布(圖4)。由地質(zhì)資料可知,紅石崗南部異常是由巖漿期后分異的弱磁鐵礦化的輝石閃長巖體[12-14]引起的磁異常,在磁異常位置施工的ZK7001鉆孔已得到驗證,其中局部磁鐵礦礦化可達(dá)3%~5%。
激電測量[16]表明,測區(qū)極化率值較穩(wěn)定,差異性較小,局部小范圍有中等極化異常。據(jù)地質(zhì)資料,極化率特征總體上能反映測區(qū)內(nèi)地層、次火山巖體、蝕變等綜合地質(zhì)特征。杏山峪(“X”)型礦段視電阻率值(圖5)變化范圍450~500Ω·m,視極化率(圖6)變化范圍2.5%~3%,總體呈現(xiàn)中低阻中等極化的特征;紅石崗(“S”型)礦段視電阻率值變化范圍700~800Ω·m,視極化率變化范圍2.0%~2.5%,總體呈現(xiàn)中高阻中等極化的特征。據(jù)鉆探資料,大范圍的視極化率大于3.5%的激電異常,均為黃鐵礦化引起,而非金、銅礦體引起。
1—ΔT等值線及其量值(nT);2—銅金多金屬礦體;3—鉛鋅銅多金屬礦點;4—構(gòu)造破碎帶;5—壓扭性斷裂;6—張性斷裂圖4 杏山峪(“X”型)礦段與紅石崗(“S”型)礦段△T異常特征圖
1—ρs等值線及其量值(Ω·m);2—銅金多金屬礦體;3—鉛鋅銅多金屬礦點;4—構(gòu)造破碎帶;5—壓扭性斷裂;6—張性斷裂圖5 杏山峪(“X”型)礦段與紅石崗(“S”型)礦段視電阻率異常特征圖
1—ηs等值線及其量值(%);2—銅金多金屬礦體;3—鉛鋅銅多金屬礦點;4—構(gòu)造破碎帶;5—壓扭性斷裂;6—張性斷裂圖6 杏山峪(“X”型)礦段與紅石崗(“S”型)礦段視極化率異常特征圖
該礦床為區(qū)域上唯一探明的隱爆角礫巖型中型銅金礦床,分布于七寶山次火山雜巖體東南邊部。礦床賦存于石英閃長玢巖—隱爆角礫巖筒內(nèi),角礫巖筒平面形態(tài)呈不規(guī)則橢圓形,NW—SE拉長,北窄120m,南寬220m,長軸長395m。總體走向65°~70°,傾向SE,傾角70°,局部82°。礦床頂?shù)装鍑鷰r主要為閃長巖和石英閃長玢巖—花崗閃長斑巖及輝石二長巖—輝石閃長巖。地球物理特征表現(xiàn)為低阻高極化的電性特征,礦體處于正磁向負(fù)磁的過渡帶。
該礦床為一大型硫鐵礦床,屬火山噴氣熱液型礦床,位于七寶山次火山雜巖體東部外圍。平面上呈橢圓狀,剖面上呈似層狀,長度為1000m,最大寬度為800m。礦體總體走向40°~50°,傾向SE,傾角20°左右。地球物理特征表現(xiàn)為低阻高極化的電性特征,磁場特征表現(xiàn)為高磁異常特征。
(1)低阻、低磁異常帶,高低阻過渡帶、正負(fù)磁接觸帶附近,是找礦的重要地球物理特征標(biāo)志。高磁異常是由局部磁鐵礦化引起,高極化異常是由黃鐵礦化引起。
(2)區(qū)域地球化學(xué)場顯示該區(qū)為Cu,Au,Ag等元素構(gòu)成的近圓形高背景區(qū),該異常范圍與七寶山火山機(jī)構(gòu)中心的次火山雜巖體分布范圍基本一致。已知金線頭銅金礦床位于長老莊—金線頭濃集中心AS6-1之間,其他異常(AS6-2~5)與已發(fā)現(xiàn)的多金屬礦床在位置上完全吻合,說明化探異常的有效性。
(3)測區(qū)極化率值較穩(wěn)定,差異性較小,局部小范圍有中高極化異常。激電特征總體上能反映測區(qū)內(nèi)地層、次火山巖體、蝕變等綜合地質(zhì)特征;并且大范圍的視極化率大于3.5%的激電異常,均為黃鐵礦化引起,而非金、銅礦體引起。
(4)金線頭銅金礦床,釣魚臺硫鐵礦床和七寶山多金屬礦床,地球物理特征表現(xiàn)為低阻高極化的電性特征,礦體均處于負(fù)磁、正負(fù)磁異常的梯度帶上。
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