山东七宝山多金属矿区敞沟矿段Ⅰ号脉铅锌矿化赋集规律研究
2013-04-06王小武张子军徐爱军王可勇
王小武,张子军,徐爱军,于 琪,王可勇
1. 山东省第八地质矿产勘查院,山东 日照 276826;2. 吉林海沟黄金矿业有限责任公司, 吉林 安图 133611;3.吉林大学地球科学学院,吉林 长春 130026
山东七宝山多金属矿区敞沟矿段Ⅰ号脉铅锌矿化赋集规律研究
王小武1,张子军1,徐爱军2,于 琪3,王可勇3
1. 山东省第八地质矿产勘查院,山东 日照 276826;2. 吉林海沟黄金矿业有限责任公司, 吉林 安图 133611;3.吉林大学地球科学学院,吉林 长春 130026
敞沟矿段位于山东五莲七宝山多金属矿区矿区中南部,共由10条多金属矿脉组成,产于次火山岩体内侧,其中以Ⅰ号铅锌矿体规模最为大,矿体主要延伸方向为近东西,倾向南西,倾角变化较大,35°~80 °不等。采用OPIS软件,对控矿构造及矿石品位等的主要矿化指标进行趋势预测与分析,通过各个矿化指标的等值线图分析结果表明,对Ⅰ号铅锌矿体矿化富集规律进行简要描述,结合矿体形态变化,最终得出两个可能的找矿区域,G710线中浅部,标高约-50~180 m区域,G707线中深部,标高约-150~-290 m区域。
敞沟矿段;铅锌矿化;富集规律;OPIS法;五莲七宝山
如今国内矿山面临危机,随着生产开采,资源逐渐匮乏,所以进一步的找矿工作将成为今后矿山工作的重点内容[4,5]。现今主要的找矿方法有物化探工程,槽探、钻孔等勘探手段,根据矿化特征总结规律等。敞沟矿段位于高山东侧,为七宝山多金属矿区主要的铅锌矿富集地段之一,目前共发现10条多金属矿脉。本文为了研究矿化富集规律,笔者采用控矿断裂模拟找矿预测系统(OPIS)对七宝山矿区敞沟矿段Ⅰ号铅锌矿体进行矿体厚度、铅锌品味、蚀变带厚度、矿脉形态变化等主要矿化指标的分析与预测[1,2,3],对铅锌矿化规律进行总结描述,从而对矿脉深部及外围找矿提供依据。
1 区域地质与矿区地质概况
1.1 区域地质
七宝山地区位于秦岭—大别板块结合带的胶南—威海造山带,胶南隆起西北部,胶莱断陷盆地西南边缘,沂沭断裂带之昌邑—大店断裂东侧。基于上述复杂构造带的影响,为铜铅锌等多金属矿床的形成提供良好的地质背景。
研究区主要发育有白垩纪与第四纪地层,其中中生代的白垩系主要出露地层为王氏群、大盛群、莱阳群以及青山群,而第四系则以沂河组、山前组、黑土湖组为主。
七宝山地区有两条规模较大的断裂:一条为五莲—荣成断裂,走向北东,另一条为桃村—即墨断裂,走向北北东,二者均为沂沭断裂的分支构造(图1A)。这两组断裂是沟通深部岩浆房的重要通道。在胶莱盆地边缘,存在一个向上隆起3~4 km、宽10 km的破碎区域,形成区域性地幔凸起,而高密度、高磁性的地幔物质则形成一系列幔源岩浆岩。从而造成中生代火山喷发、次火山岩侵入及矿化物质的活动。
区域岩浆活动主要有两期,早期为中元古代四堡期形成的变质闪长岩,晚期为中生代燕山早期形成的青山群火山碎屑岩、熔岩和七宝山次火山岩体。七宝山次火山岩体,平面形态为一轴向北西的近椭圆形,长4.2 km,宽3.0 km,面积12.5 km2。次火山岩体由辉石(角闪)安山玢岩、辉石闪长岩—闪长岩、安山玢岩—闪长玢岩、石英闪长玢岩—花岗闪长玢岩等先后4期侵入体组成。
1.2 矿区地质
矿区内出露的地层主要为白垩系,次为第四系。白垩系大多出露青山群地层。青山群由一系列陆相火山喷出岩组成,岩性为安山质火山岩及碎屑沉积岩。第四系主要为冲洪积粘土质砂层及砂砾层。区内火山机构发育有明显的环状和放射状断裂,但受区域昌邑—大店断裂和五莲—青岛—荣成断裂的共同影响,主要发育北东向、北西向和近东西向3组断裂。断裂以脉岩充填或破碎蚀变带的形式存在,在后期火山热液的作用下,部分断裂发育有金、银、铅、锌等多金属矿化,同样也是该多金属矿床的主要控矿因素。
区内主要发育七宝山次火山岩体,总体呈北西延长的近椭圆状分布,是以中心式喷发侵入形式为主,裂隙式喷发侵入为辅,早期为中心式为主,后期以裂隙式为主,且具有多期性岩浆活动特点的一套中基性—中性—中酸性的次火山岩体。区内多金属矿化以脉状发育为主,其分布多局限于环状次火山岩体的内侧,主要位于汞硐子山、高山、敞沟、红石岗及其北部杏山峪地区,沿北东向、近东西向的张性或扭性断裂构造充填(图1B)。
图1 七宝山矿区多金属矿脉空间分布示意图及七宝山矿区区域地质缩略图Fig.1 Spatial distribution schematic diagram of multi-metal veins and regional geological sketch map of Qibaoshan mining area
2 敞沟矿段铅锌矿体特征
敞沟矿段由10个多金属矿体组成。矿体呈近东西向展布,倾向南,其走向100°~125°,倾向190°~215°,产状上部较陡,下部较缓,西部较陡,向东逐渐变缓,地表延长805.16 m,延深440 m,宽4.10~11.24 m。脉中多金属矿物以粒状或团块状黄铜矿、方铅矿、闪锌矿为主,银金矿、辉银矿次之,且多金属矿化总是与脉状碳酸盐化、硅化相伴而生,矿化程度中等—较弱,并伴有一定程度的金、银矿化。总体矿化带东端以金铜矿化为主,西段以铅锌矿化为主。
敞沟矿段中以Ⅰ号铅锌矿体规模较大,位于矿区中部敞沟Ⅰ号多金属矿化带内,矿体出露于地表,其受敞沟近东西向断裂控制,矿体地表形态简单,呈大脉状,走向95°~125°,倾向185°~215°。赋矿岩石为碳酸盐化、硅化多金属矿化碎裂岩,矿体铅锌品位一般在0.30%~2.81%之间,平均品位为0.94%,铅锌含量的比例约为3.77:1。矿体连续性较好,矿体赋存标高+203.61~-248.23 m。
随着矿山的生产发展,敞沟矿段中主要矿体被大量开采利用,所以研究其矿化规律,做出深部预测以及圈定靶区已经成为工作中的重点内容。
3 铅锌矿化富集规律
Ⅰ号铅锌矿体位于高山东侧, 走 向东西向,倾向南,与勘探线布置方向近垂直(图2)。利用武警黄金地质研究所白万成等人提出的控矿断裂模拟找矿预测系统(OPIS),对Ⅰ号矿体进行主要成矿指标的预测与分析,通过等值线图(图3)的研究,结果显示矿体形态变化与铅锌矿化指标间存在一定的联系,分析结果如下:
(1)矿体厚度 Ⅰ号铅锌矿体厚度在区域上总体表 现 出自中间向两侧逐渐变薄的趋势,
主要的两个高值区分别在G710线浅部与G703线深部,两个高值区之间矿体厚度相对变薄,但较比矿体两侧位置要厚(图3a),矿体厚度在中间位置具有一定规模,故可根据品位等其他矿化指标圈定一定矿化富集区域。
图2 Ⅰ号铅锌矿体剖面和平面综合立体示意图Fig.2 Comprehensive steric schematic diagram of prof le and plane of the No. I lead-zinc ore body
(2)铅锌品位 Ⅰ号铅锌矿体铅锌品位在敞沟矿段主要有三个高值区,分别位于G711线以东100 m范围内浅部、G710线标高-70~150 m以及G711线标高为-150~260 m处,即为矿化较为集中位置。整体上看,铅锌矿体品位呈现出随着深度的增加而逐渐降低的趋势,在横向上无明显的规律可寻(图3b)。
(3)蚀变带厚度 Ⅰ号铅锌矿体蚀变带厚度在区域在区内主要有三个高值区,分别在G710线浅部,标高约50~100 m处,G707线中深部,标高约-100~-250m,以及G711以东深部,标高约-200~-350 m处。蚀变带厚度总体表现出在浅部自西向东逐渐变厚的趋势,而在深部表现出自西向东逐渐变薄的趋势 (图3c)。
(4)矿体形态变化 对Ⅰ号铅锌矿体形态变化进行分析预测,矿体在基准面东侧为正值,而在西侧则为负值。从图中可以看出,在浅部自西向东由正值过渡为负值,表明矿体在浅部由基准面东侧过渡到基准面西侧;而在深部自西向东由负值过渡为正值,表明矿体在深部由基准面西侧过渡到基准面东侧。图中有3个主要的高值集中区,分别位于G707线浅部,G707线深部以及G710线中深部(图3d)。
图3 Ⅰ号铅锌矿体区域变化趋势图Fig.3 Regional trend map of the No. I lead-zinc ore body
通过OPIS法进行分析预测,根据Ⅰ(Pb Zn)号铅锌矿体矿体厚度、铅锌品位、蚀变带厚度以及矿体形态变化趋势分析结果表明,矿体形态地变化在一定程度上影响着主要矿化指标的变化趋势。根据矿体形态中的三个主要的高值区来看,负值比较集中的区域,即矿体位于基准线西侧,矿体厚度及铅锌品位等主要矿化指标有着相同的变化趋势,即为矿化富集区域,相反地,矿体位于基准面东侧,反映出矿化相对较弱的现象。因此可根据矿体形态的变化与矿化质变的对比,可圈出一定的矿化富集区域,故敞沟矿段Ⅰ号铅锌矿脉仍具有进一步找矿的潜力。
4 敞沟矿段Ⅰ号铅锌矿体成矿预测
根据对主要矿化指标的分析与预测结果以及结合矿体形态的变化,总结前文矿化富集规律的基础上,得出主要的成矿预测区域。在G710线中浅部,标高约-50~-180 m区域,G707线中深部,标高约-150~-290 m区域,主要的矿化指标品味、矿体厚度等均显示出良好的成矿位置,并符合矿体的形态变化。
通过以上描述可知敞沟矿段Ⅰ号铅锌矿体除了现今已经开采的成矿位置,仍有两个个可能的成矿位置。希望通过物化探、槽探工程、钻孔等手段,可以得以正确的验证,为七宝山矿区的成矿预测工作做出一定的贡献。
5 结论与讨论
OPIS法是利用数学方法,通过趋势分析、网络化插值,波形分解、波形分析等步骤,对脉型矿体主要成矿指标进行预测分析的一种预测手段[2,3]。通过利用此方法预测脉型矿体找矿位置,也是一些生产单位的主要应用方式,但此方法有一定局限性,由于利用的是纯数学方法预测所以对一些矿化指标的预测可能违背真实结果或现象,如矿体品位可能会预测出负值等,故需要结合真实结果来预测和解释成矿预测趋势。
利用OPIS法对敞沟矿段Ⅰ号铅锌矿体主要矿化指标进行分析预测,并结合矿体形态变化,得出矿化富集区域一般位于基准面以西的部分矿体,反应在等值线图上为负值集中区域。并得出在G710线中浅部,标高约-50~-180 m区域,G707线中深部,标高约-150~-290 m区域仍有找矿可能性。
致谢:白万成先生提供OPIS软件的帮助,以及成文过程中日照八院各位领导的积极配合与帮助,审稿人的耐心审评与建议,在此一并感谢。
[1]李 惠,张文华,常凤池.大型、特大型金矿盲矿预测的原生叠加晕模型[M]. 北京:冶金工业出版社,1998:8-63.
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[3]白万成,李宇昕,邢俊兵,卿 敏. 控矿断裂模拟找矿预测系统(OPIS)简介[J]. 矿产勘查,2011,2(3):279-282.
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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,江西万安人,山东省第八地质矿产勘查院高级工程师.