澳大利亚Mt.Wills 金矿床地质特征与找矿预测*

潘振兴，刘樟乐

(西北有色地质勘查局，陕西 西安710054)

0 引 言

Mt.Wills 金矿床位于澳大利亚维多利亚州东北部，Omeo 镇以北50 km 处，地处拉克伦褶皱带东北部的Omeo 构造带金、银、锡、铜、钨、钼多金属成矿区。目前该矿床累计探获333 以上金资源量超过15 t，是维多利亚州最重要的金矿之一。

Mt.Wills 金矿发现于1890 年，随后，在该区掀起一场采金热。截止1965 年，从该矿区共生产黄金7.84 t［1］。从上世纪中期开始，Vale 矿业集团，Copperfield Gold N. L.，C. K Prowse and Associates公司和协利金属矿业公司等多家公司在矿区进行轮番评价，在矿区投入大量人力、物力，累计施工坑道3 000 多m，各类探矿钻孔264 个，总进尺约46 000 m［2］。但由于对矿床地质特征和控矿因素缺乏正确的认识，勘查工程主要以就矿找矿为指导思路，布置在已知矿化露头周边［3-7］，找矿效果较差。

从上世纪四十年代开始，澳大利亚多位地质学家从不同方面对该矿床进行了研究。Kenny 在1941 和1946 年分别总结了Mt. Wills 矿床南矿区和北矿区的地质特征。Edwards(1958)和Birch(1981，1992)对Mt.Wills 金矿床的矿石矿物，重点是硫酸盐矿物进行了系统研究。Hackbarth(1984)在前人工作的基础上，探讨了矿床成因。Hart(1994)进行了实验室选矿实验，研究了矿石的选冶性能。Terry Potter 在南矿段5 中段坑道内，详细描述了矿体的地质特征，并对矿区的控矿因素和找矿潜力提出了新看法。Mcknight(1997)在钻孔岩芯中采集样品，用SEM 扫描电子显微镜方法系统研究了该矿床岩、矿石特征。Roger Marjoribanks(1997)通过野外地质调研，深入探讨了矿区的构造特征及演化历史，着重研究了成矿期构造变形特征及对矿体的控制。Terry Potter(2009)通过研究矿区矿化、围岩蚀变特征，预测了矿区的找矿潜力。Crohn(2009)再次系统地调查了矿区的构造，根据野外地质调查结果，对断层演化及控矿特征提出什么新的认识。Mt. Wills 金矿近几年的资源量估算报告中也简单描述了该矿床的地质特征与控矿因素。该矿山现在拥有完整的钻探和坑道数据库，地质编录资料基本齐全。

2011 年，西北有色地质勘查局通过增资扩股控制了协利金属矿业公司，主导了进一步的勘查工作。急需系统梳理矿区已有地质资料，总结矿床地质特征和控矿因素，指导下一步勘查工作。

1 区域地质背景

格林威尔斯(Mt. Wills)项目区在区域上位于拉克伦褶皱带东北部的Omeo 构造带High Plain 次带中，区域上出露的地层主要是下奥陶统Omeo 变质杂岩和上志留统的Mitta Mitta 火山岩等。Omeo变质杂岩，在该区分布最广，原岩主要为浊积沉积的中砂岩、细砂岩、粉砂岩和泥岩，在志留纪经历了中-高程度的区域变质，变质程度从东北到西南，逐渐提高。现已变质成片岩、片麻岩和混合岩。Mitta Mitta 火山岩:形成于志留纪，主要岩性是英安岩、流纹英安岩和流纹岩，区域上岩浆岩发育，主要为Benambran(早志留世)-Tabberabberan(中泥盆世)造山期的酸性岩体。其中Boebuck 石英二长岩体(晚志留世)、Bannimboola 石英闪长岩体(晚泥盆世)、Anglers Rest 花岗岩体(晚泥盆世)、Koetong 花岗闪长岩体(晚志留世)、Lockhart石英二长岩体(晚志留世)等分布面积较大，Mt.Wills 矿床位于Wills 山花岗岩体(晚志留世)与Omeo 变质杂岩的接触带上。

区域断层的走向主要为北北西和北东向。区内岩石在早志留世经历了Benambran(早志留世)造山期的强烈变形和变质作用，紧闭褶皱、区域变质发育，并伴随有S 型花岗岩的侵入。之后，在Tabberabberan(中泥盆世)造山活动中，形成了大量的滑动劈理、曲折褶皱和脆性变形，也活化了之前存在的断层。

2 Mt.Wills 金矿成矿地质条件

Mt.Wills 金矿位于Wills 山花岗岩体的东南边缘与Omeo 变质杂岩的接触带上。

矿区出露的地层是Omeo 变质杂岩。原岩为一套深海浊积岩，岩性多为粉砂岩-中砂岩，局部泥质成分含量较高。经过区域变质作用和接触变质作用后，现已变质成片岩、片麻岩等，尽管变质变形强烈，但是一些原来的沉积特征仍然保留下来。如粒序层理、交错层理、波痕和底痕等。在矿区，片理产状与层理产状一致，走向北西，北东或南西陡倾。

图1 Mt.Wills 矿床大地构造位置图［6］Fig.1 Tectonic location of Mt.Wills［6］

2.1 岩浆岩

Wills 山花岗岩体为晚志留世的侵入岩体，出露于矿区的西北部，呈条带状北西展布，长约13 km，宽约3 km.Mt.Wills 矿床就位于该岩体的东南边缘。Wills(威尔斯)山花岗岩体的主要岩性是含电气石的中粒的二云母花岗岩，岩体的边缘相有细晶岩、伟晶岩和文象花岗岩等。在岩体与沉积地层的接触带附近形成成分复杂的混合物。岩体的东南边缘上，岩体长石的绢云母化明显。在矿区的南部还发现多条宽0.1 ～1.0 m 的云斜煌斑岩脉。

2.2 构造

Mt.Wills 矿区位于同一个韧-脆性剪切带中，断裂构造特别发育，大致可以分为南北、北北东、北东东和北西向四组。断层膨缩变化明显，在物性差异明显的砂岩和泥岩(原岩)接触带中，是断层的膨大部位，而在同一岩性中，特别是厚层状砂岩中，断层变窄［8-9］。

图2 Mt.Wills 矿床区域地质矿产略图［7］Fig.2 Geological and mineral sketch of Mt.Wills region［7］

图3 Mt.Wills 金矿区地质简图Fig.3 Geological sketch of Mt.Wills deposit

图4 48 线剖面示意图Fig.4 Diagrammatic cross-section of line 48

3 矿床地质特征

Mt.Wills 矿床是硫化物石英脉型矿床，矿体形态比较简单，受脆-韧性断层控制，与围岩界限比较清楚［13］。在物性差异较大的岩性接触带上，控矿构造的产状常发生改变，易形成富矿段。

3.1 矿体特征

矿区共圈定出3 条矿体，分别为Ⅰ，Ⅱ和Ⅲ号矿体。

3.1.1 Ⅰ号矿体

该矿体位于南矿区，主要受北北东向的Maude断层控制，上部产于Omeo 变质杂岩中，下部产于Wills 山花岗岩体中。富矿体主要出现在二者的接触带上(550 ～650 m 标高)，矿体主要由黄铁矿化、毒砂化的石英脉体组成，局部为强硅化的构造角砾岩或石英网脉状矿石。

矿体整体呈板状产出，已控制长约1 200 m，厚约2.0 m.沿倾向控制矿体延深600 m，矿体最大标高1 100 m，工程控制矿体最低标高500 m.矿体整体走向10° ～30°，倾向东南，倾角70° ～85°，局部近于垂直，甚至反转。矿体连续性较好，但沿走向和倾向都具有膨缩变化的特征。在31 线附近，矿体被近东西向的断层错断，错距约80 m.

3.1.2 Ⅱ号矿体

Ⅱ号矿体位于北矿区，Wills 山花岗岩体与Omeo 变质杂岩的接触部位，受南北向断层控制。矿体围岩主要是Omeo 变质杂岩，其中侵入有大量的花岗伟晶岩脉(Wills 山岩体的边缘相)，岩脉宽几十厘米至十几米不等。矿体主要由黄铁矿化、毒砂化的石英脉体组成。

Ⅱ号矿体呈板状产出，已控制长约900 m，平均厚1.0 m.沿倾向控制矿体延深300 m，矿体最大标高1 250 m，工程控制矿体最低标高950 m.矿体走向稳定，在350° ～10°之间，倾向以东为主，矿体近直立，倾角均大于80°，局部反转。矿体厚度较稳定，膨缩变化不明显。

3.1.3 Ⅲ号矿体

Ⅲ号矿体位于Ⅱ号矿体以东200 m，受另一条南北向断层控制。矿体围岩主要为Omeo 变质杂岩，该矿体控制程度较低，从已有资料来看，矿石特征、矿体产状等与Ⅱ号矿体近似。

3.2 矿石特征

矿石中的脉石矿物除了石英之外，还有少量的白云石、绿泥石等。矿石矿物种类较多，主要有黄铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辉锑矿、自然金和自然银。其中，自由金是金的主要存在形式，呈浅黄色，颗粒细小，形状不规则，肉眼难以辨认，另外还有约10%的金以固溶体或亚微细粒的形式存在于毒砂和黄铁矿中(Hart，1940 年)。矿石中还伴生了多种其它金属元素，主要有银、锑、铅、锌、铜和砷，含量分别为银:0.8 ～34.5 ppm，锑:186 ～2 000 ppm，铅:28 ～224 ppm，锌:10 ～124 ppm，铜:10 ～179 ppm，砷:21 ～5 179 ppm.矿石中银品位达到工业综合利用的要求，是该矿床主要的有益组分，而砷的存在影响金的回收利用，是主要的有害组分。

4 矿床成因与找矿标志

Mt.Wills 矿床形成于泥盆纪Tabberabbera 造山末期，区域变质作用形成的变质水和威尔斯山岩体就位时形成的岩浆热液萃取地层中成矿物质形成含矿热液流体。含矿热液流体在Omeo 变质杂岩和Wills 山岩体接触带上的剪切带中就位，形成了Mt. Wills 金矿。该矿床主要有以下找矿标志。

1)接触带标志:Omeo 变质杂岩和Wills 山花岗岩体的接触带，是矿体赋存的有利部位。

2)构造标志:矿体整体位于同一个剪切带中，在该剪切带中，南北向和北北东向断层是主要的控矿构造。

3)围岩蚀变标志:绢云母、硅化等中低温热液蚀变和毒砂、黄铁矿等金属矿物的出现是找矿的围岩蚀变标志。在矿区内发现的含毒砂、黄铁矿等金属矿物的石英脉体为Mt.Wills 金多金属矿床的富矿体。

5 结 论

Mt.Wills 金矿区成矿地质条件优越，有进一步寻找高品位石英脉型金矿的潜力，优选的找矿靶区有

1)Centre Country 是有利的找矿靶区，值得进一步工作和钻探验证。Centre Country 位于I 号矿体向北走向延伸和Ⅱ号矿体向南走向延伸的开放带上，该带南北-北北东向断层连续;在地表露头发现的多条北北东向的多金属硫化物石英细脉，金品位高达24 g/t;该区尚未投入探矿工程，找矿潜力巨大。

2)控矿构造倾角发生变化部位，是寻找富矿体的有利靶区。如在32 ～48 线之间，600 ～650 m标高处，Ⅰ号矿体矿体的倾角从70°急剧变化到80°，经钻探验证，存在富矿段。

3)其它南北-北北东走向断层或张性裂隙，是矿体就位的有利部位。如Ⅱ号矿体以西约200 m 处，在一条与Ⅱ号矿体近于平行的张性裂隙中发现一条含金石英脉，断续长约800 m. 经少量采样分析验证，金品位达42.89 ～140.26 g/t.

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