澳大利亞北部省EL2298礦權區礦床模型及找礦前景

賀勝輝，張躍坤，榮惠鋒，樊敬亮

（1.云南省有色地質勘查院，云南昆明 650216；2.中國石油渤海鉆探工程公司第二錄井分公司，河北任丘 062552；3.江蘇省有色金屬華東地質勘查局，江蘇南京 210007）

澳大利亞北部省EL2298礦權區礦床模型及找礦前景

賀勝輝1，張躍坤2，榮惠鋒1，樊敬亮3

（1.云南省有色地質勘查院，云南昆明 650216；2.中國石油渤海鉆探工程公司第二錄井分公司，河北任丘 062552；3.江蘇省有色金屬華東地質勘查局，江蘇南京 210007）

通過系統收集和分析有關澳大利亞北部省EL2298礦權區的地質、化探、鉆探等資料，獲得了該礦權區的地層、構造等成礦地質條件.以成礦地質條件的綜合研究為基礎，確定了礦權區的礦床模型是砂頁巖型銅礦床，目的礦種是銅礦，礦質來源是古—中元古代盆地中的含銅地層,并選擇了地質測量、激電中梯、激電測深、探槽和鉆探等勘查工作方法手段.澳大利亞北部省EL2298礦權區成礦地質條件好，找礦信息豐富，在EL2298礦權區具有發現砂頁巖型銅礦床的理論和現實的可能性.

礦床模型；砂頁巖型銅礦床；找礦前景；澳大利亞北部省

0 引言

當前，我國經濟與社會的發展需要大量的礦產資源保證，而一些礦產資源國內保障程度的不斷下降將危及國家安全.解決辦法是加大國內礦產勘查開發的同時，充分利用國外資源，形成相對穩定、可持續的國內礦產資源保障體系.澳大利亞不僅擁有豐富的礦產資源，而且擁有完善的法律體系等在內的優良的投資環境，是進行國外礦產資源風險勘查的目的國之一［1-2］.

在國外進行礦產勘查存在著巨大的風險與不確定性，因此，在充分利用已有的有關礦權區的區域地質、周邊礦點等資料的同時，要特別重視成礦模型的研究工作，以便降低找礦風險.如果得出的成礦模型錯誤，會引起勘查思路、工作方法手段不當，導致找礦效果不佳，浪費人力物力和財力.為此，要有效地減少這種風險與不確定性，有賴于新思路、新概念、新技術的發展.其中，20世紀70年代發展起來的礦床模型研究，無疑是綜合各方面知識指導礦產勘查的重要發展方向.因為礦床模型的建立，不拘泥于理論研究，而是側重于應用實效，是經驗和技術的綜合，結果取得了巨大的成功［1，3-4］.

作者利用公開的地質資料、野外踏勘成果確定澳大利亞北部省EL2298礦權區的礦床模型、目的礦種和勘查方法，說明建立礦床模型的重要性，供同行借鑒參考.

1 礦權區地理位置

EL2298礦權區面積約150 km2，位于澳大利亞北部省艾麗斯斯普林斯以北約225 km處，距澳大利亞北大門達爾文深水港約1100 km.礦權區周圍有多條公路穿過，為今后礦石的運輸提供了保障.

在礦權區以北50～60 km有兩處已開采的Home of Bullion、Prospect D銅礦.銅礦床均位于阿倫塔地塊中（圖1）.礦體產自于阿倫塔地塊形成前、早—中元古代盆地中基性火山巖淺變質形成的綠泥石片巖中.片巖產狀幾乎直立.2011年，Benger Cleaver公司公布了Home of Bullion銅礦的銅資源量為30×104t，品位13%（最高15%）.而Prospect D銅礦是一個中型銅礦床，礦帶長度1600 m，礦體真厚度約9 m??澳大利亞北部省Woodgreen地區地質調查報告.2007..

2 礦權區地質特征

2.1 區域構造背景

EL2298礦權區位于澳大利亞北部省阿倫塔地塊、喬治納盆地的交界處（圖1）??澳大利亞北部省Woodgreen地區地質調查報告.2007..阿倫塔地塊是由古—中元古代Strangways造山運動而形成的隆起區，喬治納盆地是由新元古代開始的Petermann造山運動而形成的新元古代—古生代沉積盆地.

2.2 地層特征

EL2298礦權區的地層特征可分為兩部分：南部阿倫塔地塊上的地層和北部喬治納盆地的地層.阿倫塔地塊地層由古—中元古代的花崗巖、片麻巖、石英巖、變質砂巖、片巖、角閃巖等巖漿巖、變質巖組成，礦權區的阿倫塔地塊上已發現銅礦化點.喬治納盆地的地層見表1，巖性主要是新元古界砂巖、粉砂巖和泥巖.目前已在Central Mount Stuart組的Tops段的上部發現了銅礦化點和銅礦層（圖1、2）.

2.3 構造特征

受古—中元古代Strangways造山運動的影響，阿倫塔地塊內發育NW、NWW、近E-W向斷裂.NW向斷裂前期為剪性斷裂，后期具逆沖性質.NWW斷裂為剪性斷裂，而近EW向斷裂則具張性性質.斷裂中普遍發育糜棱巖、角礫巖，且為石英脈所充填.

圖1 EL2298礦權區大地構造及銅礦化點分布圖Fig.1 Tectonics and copper occurrences in the exploration license No.2298

喬治納盆地是澳大利亞北部省最大的新元古代—古生代盆地，與阿倫塔地塊以NW向斷裂相接.該斷裂傾向西南，傾角近于直立，由Strangways造山運動時期形成.總體上看，喬治納盆地的基底為古—中元古代拉張盆地，后期經歷了淺變質和擠壓褶皺隆起作用.盆地內存在4期構造運動：古—中元古代Strangways造山運動、新元古代喬治納盆地初始沉積階段的Petermann造山運動、中寒武統Tomahawk層沉積時期喬治納盆地的局部隆起、晚志留世—石炭紀的Alice Springs造山運動.喬治納盆地以南傾的單斜構造為主（圖2）??澳大利亞北部省Woodgreen地區地質調查報告.2007..

3 礦權區礦床模型探討

綜合EL2298礦權區地質特征、野外踏勘成果，礦權區的礦床模型是砂頁巖型銅礦床［1，5-8］，目的礦種是銅礦.礦床特點如下.

（1）根據區域構造背景，砂頁巖型銅礦床大都形成在長期隆起剝蝕區邊緣，而礦權區正好位于古—中元古代形成的阿倫塔地塊隆起區和晚元古代開始形成的喬治納盆地的交界處.

（2）Tops段以下地層的紅色砂巖、泥巖建造，Tops段上部的灰綠色含銅泥巖與紅色砂巖、粉砂巖、泥巖建造，加上Tops段下部的白云巖、石膏，形成了砂頁巖型銅礦床中典型的“紅—黑—紅”巖性組合，表明成銅期處于溫暖干燥的氣候條件.

圖2 EL2298礦權區地質圖Fig.2 Geological map of the exploration license No.2298

（3）具有明顯的層控性，含銅地層只存在于Central Mount Stuart組的Tops段上部.

（4）礦石礦物組成主要是黃銅礦，少量為輝銅礦.

阿倫塔地塊、喬治納盆地所在的澳大利亞北部省在古—中元古代時，為一含拉張裂谷的巨型盆地，發育了一套古—中元古界含銅鎳硫化物基性巖漿巖的裂谷沉積地層，經中元古代晚期的區域變質和隆起,進一步改造富集,形成了類似礦權區以北50～60 km處Home of Bullion和Prospect D賦存在綠泥石片巖中陡傾或直立的層狀銅礦床.

受古—中元古代末Strangways造山運動的影響，古—中元古代巨型盆地發生了強烈的擠壓作用，形成了盆山構造格局，并導致古—中元古界地層近于直立.隆起區（如阿倫塔地塊）上富含銅金屬的古—中元古界地層（如Home of Bullion、Prospect D銅礦），為新元古代盆地（如喬治納盆地）的含銅地層提供了礦質來源.隆起區在強烈的剝蝕作用下，含銅物質在盆地中沉積下來，形成了礦源層（Tops段以下地層），并導致了產狀平緩的晚古生界地層與產狀幾乎直立、古—中元古界地層的角度不整合接觸（圖3）.

當礦源層成巖作用時，來自地下鹵水或熱液把銅從礦源層或古—中元古代盆地中的含銅地層及礦床中萃取出來，銅經搬運穿過氧化層，然后通過還原作用沉淀在缺氧沉積物中（Tops段上部的灰綠色含銅泥巖），Tops段下部的石膏是常見的還原劑［1，9］.

圖3 EL2298礦權區區域地質演化示意圖Fig.3 Sketch of regional geological evolution in the exploration license No.2298

4 礦權區找礦前景分析

EL2298礦權區北部的新元古代喬治納盆地是繼承性、不整合地發育于古—中元古代盆地之上的陸相-淺海相盆地（表1）.該盆地地層產狀平緩，幾乎未經過任何變質作用，僅后期局部隆起造成基底地層出露.礦權區南部古—中元古界地層僅出露于喬治納盆地的邊部和阿倫塔地塊，產狀幾乎直立.礦權區新元古代銅礦床模型為砂頁巖型銅礦床，礦質部分來源于古—中元古代隆起區的，如Home of Bullion、Prospect D銅礦的含銅地層及礦床中，更大部分應來源于基底古—中元古代盆地中的含銅地層及礦床中.古—中元古界地層（Home of Bullion、Prospect D銅礦所在地層）為喬治納盆地提供了銅礦物質來源，形成了一個環新元古代盆地的銅礦成礦帶.礦權區位于該成礦帶南部，為保存完好的新元古代殘留盆地.因此，在礦權區具有發現砂頁巖型銅礦床的可能性.

在礦權區野外踏勘時發現：（1）地表見數量可觀的老坑、老槽及銅礦化點；（2）澳大利亞Kennecott公司早年在Mount Skinner地區施工過7個探槽，總長度9.5 km，其中探槽C發現了4.5 m厚的銅礦化體，銅的平均含量0.86%，容礦巖石是紅棕色長石砂巖中的粉砂巖夾層，地表可視的礦化寬度一般在5～10 m；（2）地表有規模巨大的孔雀石礦化帶出露，出露長度約22 km，寬數米不等，分布連續，層位穩定.孔雀石礦化帶主要沿2個方向展布，一是沿主構造線方向分布于礦權區的西北部，二是呈環帶狀分布于Mount Skinner地區、盆地邊緣Central Mount Stuart組Tops段中.孔雀石不均勻地在地表出露，應為硫化物礦石的氧化帶，局部地方發生膨大加厚（圖2）.

北部省礦產和水資源管理部門為了追索礦層，在礦權區內施工了3個鉆孔（Mount Skinne 2～4）（圖2）. 3個鉆孔均打到了Central Mount Stuart組Tops段灰綠色泥巖、砂巖、粉砂巖（見表2）.3個鉆孔銅礦層厚度2.3～4.5 m，深度50～170 m，銅含量0.85%～0.96%.

綜上所述，自Mount Skinner銅礦遠景區被圈定以來，雖然進行了幾十年的地質勘查工作，但一直都是按礦權區以北的Home of Bullion銅礦床和Prospect D銅礦床的模型（沉積改造型礦床模型）找礦，導致成礦模型不明確，找礦思路、工作布置方法選擇、技術手段的運用都存在問題，使找礦無根本性的突破.

表1 喬治納盆地地層簡表Table 1 Stratigraphy Georgina basin

表2 EL2298礦權區Central Mount Stuart組巖性表Table 2 Lithology of Central Mount Stuart Formation in the exploration license No.2298

5 礦權區找礦工作方法

在EL2298礦權區找礦的工作原則是：利用化探、物探、槽探、鉆探等手段，對已發現的數條孔雀石礦化帶進行深部驗證、控制和追索，并力爭發現深部礦體；要考慮喬治納盆地地層南傾的事實，以減少鉆探工作量.

根據上述原則，在礦權區北部，按孔雀石礦化帶走向、位置劃分出4個重點工作區，面積約40 km2（圖2）.這樣布置不僅能提高找礦的成功率，而且能減小鉆孔深度.在4個重點工作區開展1∶1萬地質測量、激電中梯（短導線）測量，全面控制地表礦化（體）規模.對優選出的礦化、異常區適當布設激電測深剖面測量和探槽工程，大致查明礦體的形態、產狀等地質特征.在已圈出的礦體或礦化帶上，根據礦床類型和勘查類別，按合理的網度布設鉆孔，追索和控制深部礦體的規模［10-13］.

6 結論

（1）澳大利亞北部省EL2298礦權區成礦條件好，找礦信息豐富.因此，在礦權區尋找砂頁巖型銅礦極具理論和現實的可能性，是值得投資的低風險找礦勘查區，找礦前景良好.

（2）礦權區銅礦床的成礦年代是晚元古代，礦床模型為砂頁巖型銅礦床.礦質來源于兩部分：①來源于古—中元古代隆起區的含銅地層中；②更大部分應來源于基底古—中元古代盆地的含銅地層中.

（3）在國外進行地質勘查工作時，在充分利用已有區域地質、周圍礦點資料的同時，要特別重視成礦模型的研究，在此基礎上確定目的礦種、勘查工作方法，從而降低找礦風險.如果對成礦模型研究不重視，會引起勘查思路、工作方法手段不當，導致找礦效果不佳.

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MINERAL DEPOSIT MODEL AND PROSPECTING POTENTIAL OF THE EXPLORATION LICENSE No.2298 IN NORTHERN TERRITORY OF AUSTRALIA

HE Sheng-hui1,ZHANG Yue-kun2,RONG Hui-feng1,FAN Jing-liang3
（1.Yunnan Institute of Nonferrous Geological Exploration,Kunmin 650216,China;2.No.2 Geological Logging Branch of CNPC Bohai Drilling Engineering Co.,Ltd.,Renqiu 062552,Hebei Province,China;3.East China Bureau of Nonferrous Geological Exploration,Nanjing 210007,China）

Based on the geological,geochemical and drilling data about the exploration license No.2298 in Northern Territory of Australia,the ore-forming geological conditions such as strata and structure are obtained.According to comprehensive research of the geological conditions,the mineral deposit model for EL2298 is sandstone-shale-type of copper deposit,with objective mineral of copper.The exploration should include geological survey,IP intermediate gradient, IP sounding,trenching and drilling.The geological characteristics of deposit suggest good ore-forming geological conditions and prospecting potential for EL2298.It is theoretically and practically possible to find sandstone-shale-type of copper depositinEL2298.

mineral deposit model;sandstone-shale-type copper deposit;prospecting potential;Northern Territory of Australia

1671-1947（2014）05-0500-06

P611

A

2013－04－16；

2013-05-03.編輯：李蘭英．

賀勝輝（1969—），男，高級工程師，從事礦產普查與勘探工作，通信地址云南省昆明市曇小路1號，E-mail//308464445@qq.com