澳大利亞布羅肯希爾—艾文銅鈷多金屬礦床地質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地質勘查局七總隊，貴州 貴陽 550005；2.貴州省有色金屬和核工業地質勘查局地質礦產勘查院，貴州 貴陽 550005）

1 地質背景

布羅肯希爾-艾文礦區大地構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、凝灰巖，底部夾鐵鎂質火山巖；中新生界為碎屑沉積物為主的陸相環境[2-4]。

區域構造極為發育，構造形跡以北東向為主，以褶皺、斷裂及韌性剪切帶及呈帶狀的片巖帶等形式展布。

區域內巖漿活動較強烈。侵入巖為主，呈巖席、巖墻及脈巖狀發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，亦是區域內礦產主要分布區域；火山巖主要發育于前寒武系，為玄武巖、綠簾石化玄武巖等；其次是發育于下寒武系的中-酸性巖脈、偉晶巖脈及石英脈，與區域礦產關系密切。

區域礦產主要集中在柯納莫納地質省南部的布羅肯希爾域和歐萊里域，發現的礦床（點）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。

世界著名的布羅肯希爾鉛鋅銀多金屬礦床是區域內主要的礦產類型代表，其礦體分布規律具有不規則斜列式排列和向深部側伏的特征（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背景和相似的成礦特征，因此找礦潛力大，遠景好[5]。地表找礦成果好，但經少量鉆孔驗證，未能發現地表礦體沿傾向延伸，找礦工作受阻。

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

2 礦床地質

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爾組（Bp）變質作用強烈，是該區的含礦圍巖；新生界喜瑪拉雅組（Th）分布局限，為砂粒及粘土等。

2.2 構造

褶皺發育，軸向北東。斷裂以北東向最為發育，且破碎帶中片理化極發育，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

經驗證，礦致異常在形態上具有規模大、呈不規則的狹窄長條形，在電性參數上具有中高阻高極化的特征。

2.4 地球化學特征

共圈定Cu次生暈異常4個，形態為狹窄長條形，與區內總體構造線一致，呈相互平行沿北東向展布[6]。其中2號異常代表性較好，規模最大，長度＞700m，寬度120m～160m，異常濃集中心明顯，外、中、內分帶清晰，峰值達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現礦體1個，礦化體3個。

（1）賦礦層位及產出特征

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

礦（化）體產出總體上與物化探異常吻合，沿韌性剪切帶呈不規則的長條形，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。含礦巖性為砂屑復合片麻巖、孔雀石化長英質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延伸1380m，總體產狀300°∠75°～85°。厚3.39m～23.3m，平均厚6.17m，平均品位1.53%。經鉆探查證，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號礦體是本區發現的最好礦體。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23.3m，平均品位達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生反傾，又在1號勘探線上于礦體的南東側施工了一個鉆孔，仍然沒有見礦。

3.2 礦體分布規律研究

通過地質背景、礦床地質、地球物理、地球化學等的綜合分析，地表蝕變及礦化規模大，礦化強度高，異常套合好，構造（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背景和相似的成礦特征，本區應具有良好的找礦前景。比對布羅肯希爾礦床的礦體形態和分布特征，鉆孔見礦情況不好，特別是1號勘探線在兩個方向實施鉆孔也未能見礦，本文推斷，布羅肯希爾-艾文礦區的礦（化）體沿控礦構造呈斜列式排列并向南西側伏。

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優先考慮礦體發生側伏的情況。②本礦區仍然具有良好的找礦前景，但找礦思路和方向應進行調整。深部找礦突破的希望在于沿韌性剪切帶的走向，結合礦體的形態與產出特征，在側伏方向布置鉆探工程進行有效控制，有望實現找礦突破。③Ⅰ號礦體規模大，礦化好，應集中人、財、物進一步重點開展綜合研究和深入解剖，力爭摸清礦體形態和分布規律，以利于指導礦區今后的地質勘查工作。

4 結論

①通過地、物、化等信息的綜合分析和鄰區對比研究，認為布羅肯希爾-艾文銅鈷多金屬礦區仍然具有良好的找礦前景。②本區的礦體或礦化體呈脈狀、透鏡狀、不規則狀等產出，形態較為復雜，認為具有沿控礦構造呈斜列式排列并向南西側伏的特征。③鑒于區內地質找礦工作成果的實際情況，應把Ⅰ號礦體作為典型，加強綜合研究，特別是根據地表輕型山地工程揭露礦體時所發現和總結的側伏特征，進行重點控制和解剖，有望實現找礦突破。