澳大利亞布羅肯希爾—艾文銅鈷多金屬礦床地質(zhì)特征與找礦工作研究

伍守榮，楊志忠

（1.貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局七總隊(duì)，貴州 貴陽 550005；2.貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，貴州 貴陽 550005）

1 地質(zhì)背景

布羅肯希爾-艾文礦區(qū)大地構(gòu)造位置位于澳大利亞大陸布羅肯希爾地塊南部褶皺變形帶，出露地層為古元古界威利瑪超群、新元古界阿德萊德系和寒武系以及中新生界地層[1]。

威利瑪超群是一套連續(xù)的高度變形的變沉積巖和變火山巖形成的片巖、片麻巖，以及廣泛的同期侵入巖體，為礦區(qū)賦礦層位；阿德萊德系是一套陸緣碎屑巖夾碳酸鹽巖組合；寒武系主體為一套陸緣碎屑巖夾碳酸鹽巖組合，中下部夾礫巖、凝灰?guī)r，底部夾鐵鎂質(zhì)火山巖；中新生界為碎屑沉積物為主的陸相環(huán)境[2-4]。

區(qū)域構(gòu)造極為發(fā)育，構(gòu)造形跡以北東向?yàn)橹?，以褶皺、斷裂及韌性剪切帶及呈帶狀的片巖帶等形式展布。

區(qū)域內(nèi)巖漿活動較強(qiáng)烈。侵入巖為主，呈巖席、巖墻及脈巖狀發(fā)育于威利瑪超群地層中，為基性-中酸性角閃巖、花崗巖及偉晶巖，亦是區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)主要分布區(qū)域；火山巖主要發(fā)育于前寒武系，為玄武巖、綠簾石化玄武巖等；其次是發(fā)育于下寒武系的中-酸性巖脈、偉晶巖脈及石英脈，與區(qū)域礦產(chǎn)關(guān)系密切。

區(qū)域礦產(chǎn)主要集中在柯納莫納地質(zhì)省南部的布羅肯希爾域和歐萊里域，發(fā)現(xiàn)的礦床（點(diǎn)）包括布羅肯希爾鉛鋅銀多金屬礦床，以及布羅肯希爾-艾文銅鈷多金屬礦床和多個銅、鈷、金、鎢等礦點(diǎn)。

世界著名的布羅肯希爾鉛鋅銀多金屬礦床是區(qū)域內(nèi)主要的礦產(chǎn)類型代表，其礦體分布規(guī)律具有不規(guī)則斜列式排列和向深部側(cè)伏的特征（圖1）。

圖1 布羅肯希爾主礦脈縱投影圖（Burton 1994，Paul等，2007）

布羅肯希爾-艾文銅鈷多金屬礦床距布羅肯希爾鉛鋅銀多金屬礦床約4km～5km，兩者具有相同的地質(zhì)背景和相似的成礦特征，因此找礦潛力大，遠(yuǎn)景好[5]。地表找礦成果好，但經(jīng)少量鉆孔驗(yàn)證，未能發(fā)現(xiàn)地表礦體沿傾向延伸，找礦工作受阻。

本文試圖通過對地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)特征等的綜合研究，對比鄰區(qū)相似礦床，提出了礦（化）體沿主斷裂和韌性剪切帶內(nèi)呈斜列式排列并向南西側(cè)伏的空間分布推斷，以指導(dǎo)下步找礦。

2 礦床地質(zhì)

2.1 地層

出露威利瑪超群、布羅肯希爾群和新生界地層。威利瑪超群奎斯組（Tc）和布羅肯希爾群帕內(nèi)爾組（Bp）變質(zhì)作用強(qiáng)烈，是該區(qū)的含礦圍巖；新生界喜瑪拉雅組（Th）分布局限，為砂粒及粘土等。

2.2 構(gòu)造

褶皺發(fā)育，軸向北東。斷裂以北東向最為發(fā)育，且破碎帶中片理化極發(fā)育，形成韌性剪切帶。

2.3 地球物理特征

（1）含礦巖石電性特征

含礦巖石原生礦具有低阻高極化特征，電阻率30Ω·m～400Ω·m，極化率3.5%～10%；氧化礦具有中低阻中高極化特征，電阻率20Ω·m～600Ω·m，極化率2.5%～5%。

（2）激電異常特征

經(jīng)驗(yàn)證，礦致異常在形態(tài)上具有規(guī)模大、呈不規(guī)則的狹窄長條形，在電性參數(shù)上具有中高阻高極化的特征。

2.4 地球化學(xué)特征

共圈定Cu次生暈異常4個，形態(tài)為狹窄長條形，與區(qū)內(nèi)總體構(gòu)造線一致，呈相互平行沿北東向展布[6]。其中2號異常代表性較好，規(guī)模最大，長度＞700m，寬度120m～160m，異常濃集中心明顯，外、中、內(nèi)分帶清晰，峰值達(dá)1609.8×10-6，濃集中心直接見Ⅰ號礦體露頭。

2.5 礦體特征

布羅肯希爾-艾文銅鈷多金屬礦床目前共發(fā)現(xiàn)礦體1個，礦化體3個。

（1）賦礦層位及產(chǎn)出特征

Ⅰ號礦體和Ⅲ、Ⅳ號礦化體產(chǎn)于奎斯組（Tc）的韌性剪切帶中，Ⅱ號礦化體產(chǎn)于帕內(nèi)爾組（Bp）基性片麻巖及角閃巖的層間破碎帶中。

礦（化）體產(chǎn)出總體上與物化探異常吻合，沿韌性剪切帶呈不規(guī)則的長條形，在地表呈斜列狀排列，淺井中常見有沿走向向南西側(cè)伏的特征，厚度及品位變化大[7]。Ⅰ號礦體最具代表性，簡述如下：

（2）Ⅰ號礦體

賦存于查爾斯（charlies）韌性剪切帶中。含礦巖性為砂屑復(fù)合片麻巖、孔雀石化長英質(zhì)混合變余長石石英砂巖，具明顯的褪色蝕變。銅礦體在地表沿北東向斷續(xù)延伸1380m，總體產(chǎn)狀300°∠75°～85°。厚3.39m～23.3m，平均厚6.17m，平均品位1.53%。經(jīng)鉆探查證，僅ZK3-1孔深77.8m～78.5m和109.4m～110.25m見礦化，變化很大。

2.6 圍巖蝕變

以褪色化、硅化、褐鐵礦化、赤鐵礦化、磁鐵礦化、黃鐵礦化為主，偶見鉛鋅礦化[8]。其中以硅化及褪色蝕變與成礦關(guān)系最為密切。

3 找礦工作研究及今后工作建議

3.1 Ⅰ號礦體探礦工程布置及見礦情況

Ⅰ號礦體是本區(qū)發(fā)現(xiàn)的最好礦體。地表施工了大量的剝土、淺井，見礦情況良好，其中2號剝土見礦厚度達(dá)23.3m，平均品位達(dá)1.49%。在地表見礦工程部位布置了5條勘探線，向礦體傾斜方向施工鉆探工程后，基本沒有見礦。因礦體傾角較陡，考慮到礦體有可能在深部發(fā)生反傾，又在1號勘探線上于礦體的南東側(cè)施工了一個鉆孔，仍然沒有見礦。

3.2 礦體分布規(guī)律研究

通過地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)等的綜合分析，地表蝕變及礦化規(guī)模大，礦化強(qiáng)度高，異常套合好，構(gòu)造（韌性剪切帶及層間破碎帶）控礦清晰，成礦背景佳，鄰近世界著名的布羅肯希爾礦床，具有相同的成礦地質(zhì)背景和相似的成礦特征，本區(qū)應(yīng)具有良好的找礦前景。比對布羅肯希爾礦床的礦體形態(tài)和分布特征，鉆孔見礦情況不好，特別是1號勘探線在兩個方向?qū)嵤┿@孔也未能見礦，本文推斷，布羅肯希爾-艾文礦區(qū)的礦（化）體沿控礦構(gòu)造呈斜列式排列并向南西側(cè)伏。

3.3 今后工作的思路與建議

①鑒于目前地表見礦很好,而鉆孔見礦不佳的實(shí)際情況，通過綜合分析研究和初步判斷，下一步的深部揭露應(yīng)優(yōu)先考慮礦體發(fā)生側(cè)伏的情況。②本礦區(qū)仍然具有良好的找礦前景，但找礦思路和方向應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。深部找礦突破的希望在于沿韌性剪切帶的走向，結(jié)合礦體的形態(tài)與產(chǎn)出特征，在側(cè)伏方向布置鉆探工程進(jìn)行有效控制，有望實(shí)現(xiàn)找礦突破。③Ⅰ號礦體規(guī)模大，礦化好，應(yīng)集中人、財、物進(jìn)一步重點(diǎn)開展綜合研究和深入解剖，力爭摸清礦體形態(tài)和分布規(guī)律，以利于指導(dǎo)礦區(qū)今后的地質(zhì)勘查工作。

4 結(jié)論

①通過地、物、化等信息的綜合分析和鄰區(qū)對比研究，認(rèn)為布羅肯希爾-艾文銅鈷多金屬礦區(qū)仍然具有良好的找礦前景。②本區(qū)的礦體或礦化體呈脈狀、透鏡狀、不規(guī)則狀等產(chǎn)出，形態(tài)較為復(fù)雜，認(rèn)為具有沿控礦構(gòu)造呈斜列式排列并向南西側(cè)伏的特征。③鑒于區(qū)內(nèi)地質(zhì)找礦工作成果的實(shí)際情況，應(yīng)把Ⅰ號礦體作為典型，加強(qiáng)綜合研究，特別是根據(jù)地表輕型山地工程揭露礦體時所發(fā)現(xiàn)和總結(jié)的側(cè)伏特征，進(jìn)行重點(diǎn)控制和解剖，有望實(shí)現(xiàn)找礦突破。