澳大利亚布罗肯希尔—艾文铜钴多金属矿床地质特征与找矿工作研究

伍守荣，杨志忠

（1.贵州省有色金属和核工业地质勘查局七总队，贵州 贵阳 550005；2.贵州省有色金属和核工业地质勘查局地质矿产勘查院，贵州 贵阳 550005）

1 地质背景

布罗肯希尔-艾文矿区大地构造位置位于澳大利亚大陆布罗肯希尔地块南部褶皱变形带，出露地层为古元古界威利玛超群、新元古界阿德莱德系和寒武系以及中新生界地层[1]。

威利玛超群是一套连续的高度变形的变沉积岩和变火山岩形成的片岩、片麻岩，以及广泛的同期侵入岩体，为矿区赋矿层位；阿德莱德系是一套陆缘碎屑岩夹碳酸盐岩组合；寒武系主体为一套陆缘碎屑岩夹碳酸盐岩组合，中下部夹砾岩、凝灰岩，底部夹铁镁质火山岩；中新生界为碎屑沉积物为主的陆相环境[2-4]。

区域构造极为发育，构造形迹以北东向为主，以褶皱、断裂及韧性剪切带及呈带状的片岩带等形式展布。

区域内岩浆活动较强烈。侵入岩为主，呈岩席、岩墙及脉岩状发育于威利玛超群地层中，为基性-中酸性角闪岩、花岗岩及伟晶岩，亦是区域内矿产主要分布区域；火山岩主要发育于前寒武系，为玄武岩、绿帘石化玄武岩等；其次是发育于下寒武系的中-酸性岩脉、伟晶岩脉及石英脉，与区域矿产关系密切。

区域矿产主要集中在柯纳莫纳地质省南部的布罗肯希尔域和欧莱里域，发现的矿床（点）包括布罗肯希尔铅锌银多金属矿床，以及布罗肯希尔-艾文铜钴多金属矿床和多个铜、钴、金、钨等矿点。

世界著名的布罗肯希尔铅锌银多金属矿床是区域内主要的矿产类型代表，其矿体分布规律具有不规则斜列式排列和向深部侧伏的特征（图1）。

图1 布罗肯希尔主矿脉纵投影图（Burton 1994，Paul等，2007）

布罗肯希尔-艾文铜钴多金属矿床距布罗肯希尔铅锌银多金属矿床约4km～5km，两者具有相同的地质背景和相似的成矿特征，因此找矿潜力大，远景好[5]。地表找矿成果好，但经少量钻孔验证，未能发现地表矿体沿倾向延伸，找矿工作受阻。

本文试图通过对地质背景、矿床地质、地球物理、地球化学特征等的综合研究，对比邻区相似矿床，提出了矿（化）体沿主断裂和韧性剪切带内呈斜列式排列并向南西侧伏的空间分布推断，以指导下步找矿。

2 矿床地质

2.1 地层

出露威利玛超群、布罗肯希尔群和新生界地层。威利玛超群奎斯组（Tc）和布罗肯希尔群帕内尔组（Bp）变质作用强烈，是该区的含矿围岩；新生界喜玛拉雅组（Th）分布局限，为砂粒及粘土等。

2.2 构造

褶皱发育，轴向北东。断裂以北东向最为发育，且破碎带中片理化极发育，形成韧性剪切带。

2.3 地球物理特征

（1）含矿岩石电性特征

含矿岩石原生矿具有低阻高极化特征，电阻率30Ω·m～400Ω·m，极化率3.5%～10%；氧化矿具有中低阻中高极化特征，电阻率20Ω·m～600Ω·m，极化率2.5%～5%。

（2）激电异常特征

经验证，矿致异常在形态上具有规模大、呈不规则的狭窄长条形，在电性参数上具有中高阻高极化的特征。

2.4 地球化学特征

共圈定Cu次生晕异常4个，形态为狭窄长条形，与区内总体构造线一致，呈相互平行沿北东向展布[6]。其中2号异常代表性较好，规模最大，长度＞700m，宽度120m～160m，异常浓集中心明显，外、中、内分带清晰，峰值达1609.8×10-6，浓集中心直接见Ⅰ号矿体露头。

2.5 矿体特征

布罗肯希尔-艾文铜钴多金属矿床目前共发现矿体1个，矿化体3个。

（1）赋矿层位及产出特征

Ⅰ号矿体和Ⅲ、Ⅳ号矿化体产于奎斯组（Tc）的韧性剪切带中，Ⅱ号矿化体产于帕内尔组（Bp）基性片麻岩及角闪岩的层间破碎带中。

矿（化）体产出总体上与物化探异常吻合，沿韧性剪切带呈不规则的长条形，在地表呈斜列状排列，浅井中常见有沿走向向南西侧伏的特征，厚度及品位变化大[7]。Ⅰ号矿体最具代表性，简述如下：

（2）Ⅰ号矿体

赋存于查尔斯（charlies）韧性剪切带中。含矿岩性为砂屑复合片麻岩、孔雀石化长英质混合变余长石石英砂岩，具明显的褪色蚀变。铜矿体在地表沿北东向断续延伸1380m，总体产状300°∠75°～85°。厚3.39m～23.3m，平均厚6.17m，平均品位1.53%。经钻探查证，仅ZK3-1孔深77.8m～78.5m和109.4m～110.25m见矿化，变化很大。

2.6 围岩蚀变

以褪色化、硅化、褐铁矿化、赤铁矿化、磁铁矿化、黄铁矿化为主，偶见铅锌矿化[8]。其中以硅化及褪色蚀变与成矿关系最为密切。

3 找矿工作研究及今后工作建议

3.1 Ⅰ号矿体探矿工程布置及见矿情况

Ⅰ号矿体是本区发现的最好矿体。地表施工了大量的剥土、浅井，见矿情况良好，其中2号剥土见矿厚度达23.3m，平均品位达1.49%。在地表见矿工程部位布置了5条勘探线，向矿体倾斜方向施工钻探工程后，基本没有见矿。因矿体倾角较陡，考虑到矿体有可能在深部发生反倾，又在1号勘探线上于矿体的南东侧施工了一个钻孔，仍然没有见矿。

3.2 矿体分布规律研究

通过地质背景、矿床地质、地球物理、地球化学等的综合分析，地表蚀变及矿化规模大，矿化强度高，异常套合好，构造（韧性剪切带及层间破碎带）控矿清晰，成矿背景佳，邻近世界著名的布罗肯希尔矿床，具有相同的成矿地质背景和相似的成矿特征，本区应具有良好的找矿前景。比对布罗肯希尔矿床的矿体形态和分布特征，钻孔见矿情况不好，特别是1号勘探线在两个方向实施钻孔也未能见矿，本文推断，布罗肯希尔-艾文矿区的矿（化）体沿控矿构造呈斜列式排列并向南西侧伏。

3.3 今后工作的思路与建议

①鉴于目前地表见矿很好,而钻孔见矿不佳的实际情况，通过综合分析研究和初步判断，下一步的深部揭露应优先考虑矿体发生侧伏的情况。②本矿区仍然具有良好的找矿前景，但找矿思路和方向应进行调整。深部找矿突破的希望在于沿韧性剪切带的走向，结合矿体的形态与产出特征，在侧伏方向布置钻探工程进行有效控制，有望实现找矿突破。③Ⅰ号矿体规模大，矿化好，应集中人、财、物进一步重点开展综合研究和深入解剖，力争摸清矿体形态和分布规律，以利于指导矿区今后的地质勘查工作。

4 结论

①通过地、物、化等信息的综合分析和邻区对比研究，认为布罗肯希尔-艾文铜钴多金属矿区仍然具有良好的找矿前景。②本区的矿体或矿化体呈脉状、透镜状、不规则状等产出，形态较为复杂，认为具有沿控矿构造呈斜列式排列并向南西侧伏的特征。③鉴于区内地质找矿工作成果的实际情况，应把Ⅰ号矿体作为典型，加强综合研究，特别是根据地表轻型山地工程揭露矿体时所发现和总结的侧伏特征，进行重点控制和解剖，有望实现找矿突破。