澳大利亚Glen Wills金矿矿床分布规律及其成因

2016-04-14刘建党李希2潘振兴

地球 2016年2期

关键词：杂岩毒砂威尔斯

■刘建党李希，2潘振兴

（1西北有色地质勘查局陕西西安710054；2长安大学地球科学与资源学院陕西西安710054）

澳大利亚Glen Wills金矿矿床分布规律及其成因

■刘建党1李希1，2潘振兴1

（1西北有色地质勘查局陕西西安710054；2长安大学地球科学与资源学院陕西西安710054）

通过野外勘查工作和室内资料分析相结合对Glen Wills金矿地质特征进行了综合研究对比，确定了Glen Wills金矿的矿床分布规律、成因及其类型和主要找矿标志。Glen Wills金矿主要赋存于奥米欧（Omeo）变质杂岩和威尔斯（Wills）山花岗岩的接触带附近，南北向-北北东向断层或张性空间都是容易赋矿位置，主要载金矿物是毒砂、黄铁矿、石英；其中毒砂、细粒黄铁矿越多，金品位越高，围岩蚀变对找矿的指示意义不大。

金矿矿床分布规律矿床成因找矿标志澳大利亚

1　区域地质概况

Glen Wills金矿位于澳大利亚维多利亚州东北部，位于拉克伦褶皱带东北部的奥米欧（Omeo）构造带金、银、锡、铜、钨、钼多金属成矿区。区域地层主要为下奥陶统皮拉克（Pinnak）砂岩、奥米欧（Omeo）变质杂岩和上志留统的米塔-米塔（Mitta Mitta）流纹岩等。区域断层的走向主要为北北西和北北东向。区内岩石在早志留世经历了本拉布拉（Benambran）造山期（早志留世）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。而后，在塔伯拉伯安（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　成矿地质环境

2.1地层

Glen Wills金矿出露的岩性可以大致分成两个部分，东南部为奥米欧（Omeo）变质杂岩，西北部为威尔斯（Wills）山花岗岩体。矿区出露的地层主要为奥米欧（Omeo）变质杂岩，其主要为浊流沉积的泥质-砂质序列变质而成，走向北西，倾向北东或南西，倾角30-70°左右；变质杂岩经历了中等强度的区域变质作用和接触变质作用，从东北到西南变质程度有逐渐增强的趋势。各岩层序列较为相似，难以细分，没有明显的标志层，层理发育较差，多被后期构造改造并破碎。接触变质作用局限在威尔斯（Wills）山花岗岩体的周边，表现为变嵌晶状白云母、电气石、粘土条带、红柱石和石榴子石等矿物的出现。

经过多期次构造变质作用影响，少量的原沉积岩特征如残余碎屑粒状结构和残余的碎屑现仍可见，局部变质变形强烈的地段，原岩的结构完全消失了。

2.2构造

矿区内未见大型褶皱，仅发现少量波长1米-几十米的小褶皱，褶皱轴走向北西，多为直立的紧闭褶皱。矿区内发育有三组断层：第一组为南北向，向东陡倾，局部反转，其形成于主成矿期前，后期重新活化，是矿区的重要控矿构造；第二组为北北东向断层，向东陡倾，形成于主成矿期，是矿区内的主要控矿构造；第三期近东西向断层，向南陡倾，断层内基本不含矿，其对矿体具有明显的改造作用。

2.3岩浆岩

早志留世侵入的威尔斯（Wills）山花岗岩体，位于矿区西北部，北西向呈条带状展布，长约13Km，宽约3Km。Glen Wills位于该岩体的东南边缘。岩性主要为含电气石的中粒二云母花岗岩，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，岩体中的长石有明显的绢云母化。

在矿区的东南部还有多条宽0.1-2米的云斜煌斑岩脉，走向20°，近于直立。

2.4变质作用

奥米欧（Omeo）变质杂岩经历了本拉布拉（Benambran）造山期（早志留世）的强烈变形和变质作用，变质程度从高绿片岩相到低角闪岩相。矿区的奥米欧（Omeo）变质杂岩的变质程度和区域上其它地方相比偏低。

在奥米欧（Omeo）变质杂岩中（块状石英岩除外），片理发育良好。从已经观察到的露头来看，该期片理总是和层理平行。片理表现为定向生长的片状矿物和变质矿物的定向拉长，石香肠构造和岩层透镜体发育，同时在片理中侵入了变质石英脉。这种石英脉一般宽1mm-2m，多呈石香肠状。部分露头上可以观察到片内无根褶皱。

3　矿床及矿体特征

通过多年的地质勘查工作，在Glen Wills矿区共圈定出主要的矿体三条，分别为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ号矿体，矿体穿过了奥米欧（Omeo）变质杂岩和威尔斯（Wills）山花岗岩体，矿体对这两种岩性没有明显的选择性。

3.1Ⅰ号矿体

矿体位于奥米欧（Omeo）变质杂岩与威尔斯（Wills）山花岗岩的接触部位，主要受北北东向构造控制。北北东向构造切穿奥米欧（Omeo）变质杂岩体和威尔斯（Wills）山岩体。矿体上部主要产于奥米欧（Omeo）变质杂岩中，下部主要产于威尔斯（Wills）山花岗岩体中。矿体主要由含黄铁矿、毒砂的石英脉体组成，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1200米，厚0.17-12.15米，平均厚2.02米。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。矿体沿走向和倾向都具有膨缩变化的特征。在中部，矿体被近东西向的断层错断，错距约80米。

3.2Ⅱ号矿体

矿体位于奥米欧（Omeo）变质杂岩与威尔斯（Wills）山花岗岩的接触部位，主要受南北向构造控制。矿体围岩主要为奥米欧（Omeo）变质杂岩，其中含有大量的伟晶岩脉（威尔斯（Wills）山岩体的边缘相），岩脉宽0.1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，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，控制长900米，厚0.20-1.82米，平均厚0.88米。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。

3.3Ⅲ号矿体

矿体位于奥米欧（Omeo）变质杂岩与威尔斯（Wills）山花岗岩的接触部位，主要受南北向构造控制。矿体围岩主要为奥米欧（Omeo）变质杂岩，其中含有大量的伟晶岩脉（威尔斯（Wills）山岩体的边缘相），岩脉宽不足一米至十几米不等。矿体主要由黄铁矿化、毒砂化的石英脉体组成，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，控制长度500米，厚0.27-5.00米，平均厚1.93米。矿体走向变化较大，矿体的北段，走向约20-40°，东倾，倾角75-85°；矿体南段走向在350-10°之间，东倾，倾角75-85°。矿体厚度、品位变化大，连续性较差。

4　矿石特征

4.1矿石类型

Glen Wills金矿床的矿石类型为硫化物石英脉型金矿。矿体氧化带不发育，氧化矿石仅限于地表1-2m深度，且分布零星，矿量甚微，可忽略不计。

4.2矿石矿物成分

矿石主要为含黄铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿和少量黄铜矿的含金石英脉。脉石矿物主要为石英、菱铁矿及少量的白云石。

原生矿物主要有金、银、自然铋、黄铁矿、毒砂，少量的方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辉锑矿、铜蓝、黝铜矿、硫锑铅矿、辉锑铁矿、辉锑铅矿、方锑金矿等，次生矿物有角银矿、红锑矿、硫酸铅矿、变铜铀云母。

4.3矿石金属元素

Glen Wills金矿中含有Au、Ag、As、Bi、Cu、Pb、Sb、Sn、Te、Zn等金属元素。矿石中Ag品位较高，在0.8-34.5g/t之间，平均16.43g/t，已经达到伴生组分的品位要求，是Glen Wills矿床的伴生矿种；As品位也已达到伴生品位的要求，但考虑到该矿位于澳大利亚，环保措施严格，生产成本较大，经初步测算，无法综合利用；矿石中的Sb、Pb、Zn等含量较低，无法综合利用。

4.4金的赋存状态

金常呈浅黄色，形状不规则。常出现在毒砂、黄铁矿和硫酸盐，如黝铜矿之内或附近。在石英的裂隙或晶洞中也分布有有少量形状不规则的金。金以自由金的形式赋存于石英脉中，与硫化物关系密切，金颗粒细小，肉眼难以辨认；金以包裹体或细脉的形式赋存于石英脉和毒砂、黄铁矿等硫化物中；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。构证据表明，金和硫酸盐矿物是同步沉淀下来的，都晚于黄铁矿和毒砂的形成时间。

5　围岩蚀变

Glen Wills矿床矿体形态比较简单，主要受构造控制，与围岩和夹石的界限比较清楚。围岩是弱蚀变的花岗岩（威尔斯（Wills）山花岗岩）或者片岩（奥米欧（Omeo）变质杂岩）。

Glen Wills金矿床的围岩蚀变为中低温热液蚀变，表现为一种退变质作用。主要的围岩蚀变有硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、黄铁矿化和毒砂化等。

6　矿床分布规律

Glen Wills金矿床位于奥米欧（Omeo）变质杂岩与威尔斯（Wills）山花岗岩的接触带上，构造活动强烈，经历了韧性剪切和韧性-脆性变形作用。根据矿床的成矿地质环境和金矿体产出的地质特征，可初步总结出以下分布规律。

（1）矿体主要分布在奥米欧（Omeo）变质杂岩和威尔斯（Wills）山花岗岩的接触带附近，对岩性没有明显的选择性。

（2）矿体明显受剪切带中的脆-韧性断层的控制，由于成矿期受东西向区域压应力作用，因此，矿体往往赋存在南北向-北北东向断层或张性空间，而不是近东西向断层中。

（3）主要的载金矿物是毒砂、黄铁矿、石英；其中毒砂、细粒黄铁矿越多，金品位越高。

（4）围岩蚀变较弱，往往局限在矿体1米范围之内，且蚀变带中金品位一般不高，对找矿的指示意义不大。

7　矿床成因及找矿标志

7.1矿床成因

Glen Wills金矿床和区域上其它金矿其地质特征及矿床分布规律相似，有着相似的成因，都产于奥米欧（Omeo）变质杂岩中，奥米欧（Omeo）变质杂岩是区域性的矿源层，为这些金矿的形成提供了物质来源。在塔伯拉伯安（Tabberabberan）（中泥盆世）造山末期，区域变质作用形成的变质水和威尔斯（Wills）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。含矿热液流体在奥米欧（Omeo）变质杂岩和威尔斯（Wills）山岩体接触带上的剪切带中就位，形成了Glen Wills金矿床，其类型属于硫化物石英脉型矿床。

7.2找矿标志

综合矿床分布规律与矿床成因，Glen Wills金多金属矿的找矿标志可归纳为以下几个方面：

（1）层位标志：奥米欧（Omeo）变质杂岩和威尔斯（Wills）山岩体接触带，是矿体赋存的有利部位。

（2）构造标志：Glen Wills金矿床矿体均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赋矿和控矿构造。

（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。在矿区内发现的毒砂、黄铁矿等金属矿物含量高的石英脉，是Glen Wills金多金属矿床的富矿体。