五蓮縣七寶山多金屬礦礦化特征及地球物理地球化學特征

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)

0 引言

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景區(qū)(Ⅴ)，該成礦帶是山東省金礦成礦遠景重點勘查區(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。

1 地質(zhì)背景

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萊陽群、青山群、大盛群、王氏群為主，新生代第四紀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。

2 多金屬礦化特征

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)。

2.1 敞溝礦段

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—細密斑黑云角閃安山巖；2—石英閃長玢巖；3—細密斑安山玢巖；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。

2.2 紅石崗礦段

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。

2.3 杏山峪礦段

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。

3 地球物理特征

3.1 重力異常特征

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

3.2 航磁異常特征

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向的負異常為主，與中生代地層分布范圍相當，磁場強度一般為-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、火山機構(gòu)的位置。

3.3 物性特征

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，磁物性標本測量結(jié)果見表1。

表1 巖(礦)石標本磁性統(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，其次為石英閃長玢巖、安山巖、閃長巖，目標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志。

表2 巖(礦)石標本電性統(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。

4 地球化學特征

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。

5 杏山峪與紅石崗礦段電磁異常特征

5.1 磁異常特征

杏山峪“X”型礦段東北部出露為細密斑黑云角閃安山巖，西南出露巖性為細密斑安山玢巖；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3%～5%。

5.2 電異常特征

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

6 七寶山外圍典型礦床地球物理特征

6.1 金線頭銅金礦床

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?？傮w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，礦體處于正磁向負磁的過渡帶。

6.2 釣魚臺硫鐵礦床

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。

7 結(jié)論

(1)低阻、低磁異常帶，高低阻過渡帶、正負磁接觸帶附近，是找礦的重要地球物理特征標志。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，礦體均處于負磁、正負磁異常的梯度帶上。

[1] 張小允,劉立金.山東五蓮七寶山金銅礦控礦因素及找礦方向[J].山東國土資源,2011,3(4):82-85.

[2] 田乃風,張帆,高宗軍,等.山東五蓮七寶山銅及多金屬礦床成礦地質(zhì)特征及找礦方向[J].山東國土資源,2011,27(4)：8-11.

[3] 高艷芳,李俊英,陳軍威，等.地球化學勘查數(shù)據(jù)迭代處理的可視化及結(jié)果分析[J].物探與化探,2016,40(5):1021-1025.

[4] 龔紅蕾,張仲猛,師淑娟，等.基于MapGIS組件技術(shù)批量繪制多元素化探剖面圖[J].物探與化探,2016,40(6):1222-1226.

[5] 李鵬宇,石文杰,魏俊浩，等.青海省興海縣某地區(qū)銅多金屬找礦潛力評價——基于1∶5萬土壤化探數(shù)據(jù)處理與異常信息提取[J].物探與化探,2017,41(2):194-202.

[6] 閆維華,劉永鋒,游連強.綜合物探方法在黔西北某鉛鋅礦勘查中的應用[J].物探與化探,2016,40(4):688-694.

[7] 蔣金明，沙元成，文亮先，等．江西瑞昌市仙姑臺銅多金屬礦綜合勘查模型[J]．物探與化探，2015，39(6)：1104-1112．

[8] 任喜榮，趙國良，鄧輝，等．綜合物探方法在鴨子溝銅多金屬礦勘查上的應用[J]．物探與化探，2015，39(5)：885-890．

[9] 郭國強,賀春艷,劉洪波,等.“焦家式”蝕變巖型深部金礦地質(zhì)—地球物理模型——新技術(shù)新方法在金礦深部找礦中的應用[J].山東國土資源,2017,33(2)：21-27.

[10] 李星，王峰，羅大鋒，等．綜合物探方法在云南江城隱伏鉛鋅礦勘查中的應用[J]．物探與化探，2015，39(6)：1119-1123．

[11] 王少帥,鄧國武,汪冰，等.高精度磁測與激電測深在航磁異常查證中的應用[J].物探與化探,2016,40(5):916-922.

[12] 王英超,王曉輝,王明明，等.地球物理方法在智利第一大區(qū)南部X礦區(qū)的應用[J].物探與化探,2014,38(5):901-909.

[13] 楊鑫,冉軍林.蔣家山溝金礦綜合物、化探的找礦效果[J].物探與化探,2016,40(1):40-45.

[14] 賀春艷，郭鵬，郭國強.綜合物探在山東省招遠市原疃地區(qū)金礦找礦中的應用[J].山東國土資源，2017,33(12)：49-54.

[15] 張葉鵬，王紅，黃朝宇，等．物探方法在深邊部找礦中的有效性探討——以瀏陽市七寶山銅鋅礦區(qū)為例[J]．物探與化探，2016，40(4)：695-700．

[16] 焦方謙,趙新生,陳川.激電異常解釋中金屬因素的應用[J].物探與化探,2013,37(5):848-852.