山東五蓮七寶山多金屬礦床勘查發(fā)現及啟示

彭永和，王申，李小陪，李雙飛

(山東省第八地質礦產勘查院，山東 日照 276800)

0 引言

七寶山礦區(qū)位于山東省五蓮縣境內，當地民謠有“七寶山有七寶，金銀銅鐵都不少”。該礦區(qū)目前共發(fā)現2個中型礦床、1個大型礦床①山東省地質局第四地質隊，山東省五蓮縣七寶山釣魚臺礦區(qū)黃鐵礦勘探地質報告，1979年。，分別為七寶山金銅礦[1]、七寶山多金屬礦和七寶山硫鐵礦。

該區(qū)自20世紀70年代發(fā)現了七寶山金銅礦后，找礦工作始終沒有間斷，不同系統(tǒng)和單位投入了大量地質工作。1995年山東省地礦局八隊主要針對五蓮縣七寶山地區(qū)1∶5萬水系沉積物測量成果開展異常查證，發(fā)現了長老莊-敞溝、邢家溝、黃龍汪、贊子崖、杏山峪等5處構造蝕變帶，圈定了雙山后、敞溝2處礦化點；1998年6月—1999年6月，山東省第八地質礦產勘查院(以下簡稱八院)在七寶山礦區(qū)及周邊開展了普查工作，把敞溝作為礦點進行了簡單檢查；2004年4月—2005年3月，八院在該區(qū)開展了銀礦普查工作，共圈定紅石崗、汞硐子山2個礦體，每個礦體各部署了一個鉆探工程進行揭露，深部沒有發(fā)現工業(yè)礦體；2005年3月—2006年12月，八院繼續(xù)在該區(qū)進行普查工作，工作重點轉移到了汞侗子地區(qū)，以找尋類似已知金銅礦床-隱爆角礫巖型礦床為目標，兼顧評價以往地表發(fā)現的多金屬礦脈，未取得找礦發(fā)現。

2007—2008年，八院在以往大量工作的基礎上，發(fā)現和評價了七寶山銀鉛鋅銅礦床，實現了山東省多金屬礦找礦新突破。該文總結了礦床的發(fā)現過程，以期為同類型礦床的勘查及評價提供參考。

1 礦床發(fā)現過程與突破

2007年，八院成立了由經驗豐富的技術人員組成的找礦小組，并聘請省內知名專家擔任技術指導，開啟了自主投資的找礦工作。

2008年初，項目組進駐工區(qū)，先后開展了1∶1萬地質填圖、部分槽探工程等工作。在地質調查期間通過和當地老鄉(xiāng)的交流，發(fā)現了有規(guī)律的“地荒地”，把農田圍堰上保留的大量的轉石作為找礦線索。并對古采坑、“地荒地”、“歷史”圍堰進行了細致調查和研究。通過地質調查，許多打塊樣超過邊界品位，在紅石崗和敞溝一帶的民采坑中發(fā)現較好的鉛鋅礦石，在杏山峪礦段發(fā)現含量960g/t的銀多金屬礦脈，在農田覆蓋區(qū)發(fā)現“隱藏”的多金屬礦脈。

在銀多金屬礦床中，錳礦物的形成與銀的礦化存在著十分密切的聯系，七寶山礦區(qū)地表大量發(fā)育的鐵錳蝕變帶——俗稱“火燒皮”，以往地質工作中未予重視。前人研究表明[2-3]，錳氧化物或錳帽是尋找銀多金屬礦床的良好標志，如在浙東地區(qū)銀鉛鋅礦床中錳礦物與銀礦物在空間上緊密伴(或共)生[4]。因此，七寶山礦區(qū)的“火燒皮”應是多金屬礦的找礦標志。

綜合上述信息發(fā)現，已知的找礦線索均與區(qū)內的脈狀蝕變帶有關，因此，將找礦思路由過去的以隱爆角礫巖為重點，轉為以脈狀蝕變帶為主要目標。首先從紅石崗開始解剖，重點通過對民采坑的素描，確定了紅石崗發(fā)育Ⅰ，Ⅱ號兩條礦化蝕變帶，隨后采用鉆探工程按照100m×100m間距對礦體進行追索控制，探明了多金屬礦。通過對紅石崗不同標高的坑道素描，發(fā)現Ⅰ，Ⅱ號礦體的間距隨著深度的增加而增加，構成了礦床的“X”共軛控礦。紅石崗礦體近EW向的展布確定了該區(qū)近EW向構造既是導礦構造也是容礦構造。

將物化探工作成果與紅石崗礦體對比分析發(fā)現，物化探異常與礦體的對應性較好，除了已知的紅石崗礦體分布區(qū)有明顯的物化探異常外，在該區(qū)域以北的杏山峪地區(qū)也存在類似的物化探異常，并且地質填圖發(fā)現該區(qū)“X”共軛構造，據此開展杏山峪礦段的勘查工作。

由于礦體普遍共(伴)生2種以上有益元素，在礦體圈連時，為了最大限度利用礦產資源，采用Pb+Zn綜合指標進行了評價，并用價值法對礦體進行了估算。

勘查工作共完成鉆探工作量26226.58m，94個鉆孔。提交了(332+333)鉛鋅礦石量1702.2萬t，鉛鋅金屬量23.2萬t，Pb+Zn平均品位1.36%；(332+333)銀礦石量228.5萬t，銀金屬量381261.0kg，平均品位163.61×10-6；(332+333)銅礦石量48.4萬t，銅金屬量2763.4t，平均品位0.571%。伴生金礦石量433.7萬t，金金屬量1246.3kg，平均品位0.29×10-6；伴生銀礦石量1750.6萬t，銀金屬量150262.4kg，平均品位8.52×10-6[注]山東省第八地質礦產勘查院，山東省五蓮縣七寶山礦區(qū)銅及多金屬礦詳查報告，2008年。。其鉛鋅和銀儲量均達中型規(guī)模，是目前山東省內最大的多金屬礦床。

2 礦床地質特征與找礦標志

2.1 礦床地質簡況

礦區(qū)位于郯廬斷裂東側，膠萊盆地西南緣，蘇魯造山帶(膠南)西北側。區(qū)域出露地層主要為白堊系及第四系(圖1)，區(qū)域構造以NNE向昌邑-大店斷裂為主，區(qū)域巖漿活動主要為青山群火山碎屑巖、熔巖及白堊紀火山侵入雜巖體(七寶山巖體)和脈巖。

1—第四系；2—王氏群紅土崖組；3—青山群方戈莊組；4—青山群八畝地組；5—大盛群田家樓組；6—大盛群馬郎溝組；7—萊陽群曲格莊組；8—石英閃長玢巖；9—安山玢巖；10—輝石安山巖；11—閃長巖；12—輝石閃長巖；13—輝石二長巖；14—粗安斑巖；15—閃長玢巖；16—多金屬礦化帶；17—斷裂破碎帶；18—張性斷層；19—壓性斷層；20—張扭性斷層；21—壓扭性斷層；22—斷層；23—推測斷層；24—地質界線；25—不整合地質界線；26—地層產狀；27—硫鐵礦床；28—七寶山金礦；29—七寶山多金屬礦；30—礦段位置圖1 七寶山地區(qū)區(qū)域地質略圖

礦區(qū)內出露地層主要為早白堊世青山群八畝地組、方戈莊組。主要發(fā)育杏山峪共軛斷裂構造帶、紅石崗共軛斷裂構造帶和敞溝斷裂構造帶，三者均為礦區(qū)的容礦和控礦構造帶。七寶山潛火山巖體是礦床的賦礦地質體，是一個具有多期巖漿活動特點的復式潛火山雜巖體。礦區(qū)分為敞溝礦段、紅石崗礦段、杏山峪礦段，共圈定35個鉛鋅礦體，8個銀礦體和2個銅礦體(圖2)。礦石自然類型為碳酸鹽、石英脈原生硫化物型鉛鋅銀含金銅礦石(脈狀礦石)和含礦蝕變巖原生硫化物型鉛鋅銀礦石(蝕變巖型礦石)2種類型。礦物成分主要有方鉛礦、閃鋅礦、輝銀礦、自然銀、含金自然銀、銀黝銅礦、黃銅礦、藍輝銅礦、赤銅礦、銅藍等。脈石礦物主要有鐵白云石、白云石、石英、方解石、絹(白)云母、高嶺石以及重晶石等。礦石的結構主要有自形、半自形晶粒狀結構、他形晶粒狀結構、交代殘余結構、環(huán)帶狀結構以及文象結構、包含結構等。礦石構造以角礫狀構造、細脈狀、網脈狀構造為主，少量脈狀、晶洞及細脈浸染狀構造。圍巖蝕變類型有青盤巖化、高嶺土化(泥化)、硬石膏化(透明)、硅化及碳酸鹽化[5]。

2.2 找礦標志

(1)成礦地質體標志。礦床賦存于七寶山潛火山雜巖體中，其中細密斑安山玢巖與成礦有關。

(2)構造標志。礦體主要賦存在斷裂、裂隙構造中。近EW向斷裂、二組“X”型共軛斷裂以及巖體與火山巖蓋層之間的層間滑動面，是重要的賦礦構造位置。

(3)地形地貌和人工標志。多金屬礦化發(fā)育地段，對植物的生長不利，俗稱“地荒地”，有規(guī)律的成片的不毛之地是重要的找礦標志。該區(qū)采礦歷史悠久，并遺留較多采礦遺跡，農田“歷史”圍堰轉石都是重要的找礦線索。

(4)地球物理標志。礦化發(fā)育區(qū)一般為高極化率異常區(qū)，脈狀鉛鋅礦體的極化率一般為3%～6%。由于蝕變及交代作用使礦物消磁，高磁異常區(qū)中的低值—負值異常范圍是找礦的有利空間。

(5)γ能譜標志。礦體內部U，Th元素含量及能譜總量均為低值，外側圍巖為高值，礦體與圍巖之間界限為較高的波峰，而礦體為兩峰之間的一個大的波谷，U,Th,K高值異常沿角礫構造巖邊界分布，蝕變帶內部和外部則呈低值異常[6]。

1—安山質集塊熔巖；2—安山質凝灰角礫巖；3—粗斑安山玢巖；4—細斑安山玢巖；5—輝石閃長巖；6—輝石安山玢巖；7—次生石英巖；8—多金屬礦化脈；9—多金屬礦體及編號；10—地質界線；11—斷裂圖2 七寶山多金屬礦各礦段礦體分布圖

(6)化探標志。Ag,Au,Cu,Pb,Zn,Mn多元素組合異常與礦區(qū)地表發(fā)育的多金屬礦化蝕變帶完全套合，是非常重要的找礦標志。

(7)蝕變分帶和礦物標志。碳酸鹽+透明硬石膏(酸性蝕變)→綠泥石+綠簾石(中性蝕變)+礦體→鉀長石(堿性蝕變)。礦化邊界出現透明石膏，是近礦圍巖重要特征蝕變標志，直接圍巖蝕變標志是青磐巖化。

3 七寶山多金屬礦勘查的啟示

(1)“資金+技術”是取得勘查成功的重要保證,是七寶山多金屬礦勘查取得突破的主要經驗之一。該區(qū)的探礦權較長時間掌握在地勘單位手中，由于缺乏資金，找礦一直沒有進展。2007年將探礦權轉到公司后，采用融資方式獲得了充足的勘查資金，同時充分發(fā)揮地質技術人員的作用，取得了找礦突破。對國外70個典型礦床的勘查發(fā)現過程進行統(tǒng)計看，公司和公司合作勘查方式占79%，有地調機構參與的占21%，表明合作勘查、提升資金保障程度是找礦成功的重要因素。統(tǒng)計還發(fā)現，勘查實踐中存在跨階段勘查現象，其中勘探完成后只經歷了2個階段的礦床有29個，占41.4%[7]。跨階段勘查，可以提高勘查效率。七寶山多金屬礦勘查就是采用普查和詳查同時進行的方式完成的。充裕的資金保障，靈活的勘查方式和對勘查規(guī)范的把握，能充分貫徹技術人員的創(chuàng)新理念，有利于促進找礦突破[7]。

(2)在老區(qū)找礦不能拘泥于傳統(tǒng)的找礦思維，開拓新的思路可以實現新的找礦突破[8]。在地質工作程度較高的地區(qū)，找礦工作要取得重大進展，必須有新的找礦思路。五蓮七寶山是傳統(tǒng)的隱爆角礫巖型金銅礦成礦區(qū)，以往主要圍繞尋找隱爆角礫巖和發(fā)現金、銅礦種部署工作，除了20世紀70年代發(fā)現了七寶山金線頭金銅礦及后期深部找礦取得的找礦成果外，沒有發(fā)現新的礦產地。經過多次找礦失敗后，技術人員確定了新的找礦思路，從找金銅礦為主轉為鉛鋅銀銅多金屬礦，從 找“隱爆角礫巖”為主轉為受“X”共軛斷裂控制的脈型礦，從找硫化物型蝕變?yōu)橹鬓D為鐵錳蝕變帶。思路的轉變帶來了找礦的轉機，實現了新的找礦突破。

(3)要充分發(fā)掘利用以往物化探資料信息，礦床是地球物質運動在一定階段的產物，伴隨著礦床的形成，在礦石、圍巖和儲礦構造中都或多或少地記錄著成礦作用過程的各種信息，由此形成了地質異常(礦物異常、巖石異常、構造異常等)、地球物理異常、地球化學異常等一系列的礦致異常[9]。對物化探資料進行“二次開發(fā)”和“創(chuàng)新性利用”是七寶山多金屬礦找礦的重要途徑，在紅石崗礦段勘查的基礎上，通過對比從已知礦床的化探異常組合、磁法特征、激電異常、伽馬能譜等礦致異常特征，進一步分析物化探資料，相繼發(fā)現和驗證了敞溝和杏山峪2個礦段，擴大了礦床規(guī)模，提高了勘查實效。

(4)勤能補拙，更要培育創(chuàng)造性思維。思想保守、思維定勢化是不可能做出創(chuàng)造性的成果[10]。地質人員的辦公室在哪里？在坑道中，在山上，在野外現場。項目人員在礦區(qū)工作中要做到“三勤”：腿要勤，多跑地質路線；嘴要勤，多問幾個為什么，腦子勤，多看文獻資料多思考。如涂光熾先生生前在對中國科學院地球化學研究所學生所講的那樣，在對一個問題說話之前，要把國內外，尤其國外的幾個有關礦床的雜志上的有關文章，讀個十篇二十篇的再開口[11]。只有這樣，才能突破以往思維的藩籬和定勢，發(fā)現新的找礦線索，取得新的找礦突破。

(5)對礦床進行綜合評價要因地制宜。綜合評價一定要結合當前經濟技術水平、擬建礦山外部環(huán)境和地理位置、礦床開采技術條件等因素。特別是對老礦山外圍礦床的評價，要充分考慮后期生產、技術人員、開采設備等方面的優(yōu)勢，論證合適的工業(yè)指標，以最大限度地利用礦產資源。老礦山的合理經濟技術評價，有利于危機礦山的穩(wěn)定和發(fā)展、有利于持續(xù)促進區(qū)域經濟發(fā)展。