澳大利亞北部省EL2298礦權(quán)區(qū)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(zhì)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(zhì)勘查局，江蘇南京 210007）

澳大利亞北部省EL2298礦權(quán)區(qū)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(zhì)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(zhì)勘查局，江蘇南京 210007）

通過系統(tǒng)收集和分析有關(guān)澳大利亞北部省EL2298礦權(quán)區(qū)的地質(zhì)、化探、鉆探等資料，獲得了該礦權(quán)區(qū)的地層、構(gòu)造等成礦地質(zhì)條件.以成礦地質(zhì)條件的綜合研究為基礎(chǔ)，確定了礦權(quán)區(qū)的礦床模型是砂頁巖型銅礦床，目的礦種是銅礦，礦質(zhì)來源是古—中元古代盆地中的含銅地層,并選擇了地質(zhì)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(quán)區(qū)成礦地質(zhì)條件好，找礦信息豐富，在EL2298礦權(quán)區(qū)具有發(fā)現(xiàn)砂頁巖型銅礦床的理論和現(xiàn)實(shí)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(dāng)前，我國經(jīng)濟(jì)與社會的發(fā)展需要大量的礦產(chǎn)資源保證，而一些礦產(chǎn)資源國內(nèi)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(nèi)礦產(chǎn)勘查開發(fā)的同時(shí)，充分利用國外資源，形成相對穩(wěn)定、可持續(xù)的國內(nèi)礦產(chǎn)資源保障體系.澳大利亞不僅擁有豐富的礦產(chǎn)資源，而且擁有完善的法律體系等在內(nèi)的優(yōu)良的投資環(huán)境，是進(jìn)行國外礦產(chǎn)資源風(fēng)險(xiǎn)勘查的目的國之一［1-2］.

在國外進(jìn)行礦產(chǎn)勘查存在著巨大的風(fēng)險(xiǎn)與不確定性，因此，在充分利用已有的有關(guān)礦權(quán)區(qū)的區(qū)域地質(zhì)、周邊礦點(diǎn)等資料的同時(shí)，要特別重視成礦模型的研究工作，以便降低找礦風(fēng)險(xiǎn).如果得出的成礦模型錯(cuò)誤，會引起勘查思路、工作方法手段不當(dāng)，導(dǎo)致找礦效果不佳，浪費(fèi)人力物力和財(cái)力.為此，要有效地減少這種風(fēng)險(xiǎn)與不確定性，有賴于新思路、新概念、新技術(shù)的發(fā)展.其中，20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的礦床模型研究，無疑是綜合各方面知識指導(dǎo)礦產(chǎn)勘查的重要發(fā)展方向.因?yàn)榈V床模型的建立，不拘泥于理論研究，而是側(cè)重于應(yīng)用實(shí)效，是經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)的綜合，結(jié)果取得了巨大的成功［1，3-4］.

作者利用公開的地質(zhì)資料、野外踏勘成果確定澳大利亞北部省EL2298礦權(quán)區(qū)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(quán)區(qū)地理位置

EL2298礦權(quán)區(qū)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(dá)爾文深水港約1100 km.礦權(quán)區(qū)周圍有多條公路穿過，為今后礦石的運(yùn)輸提供了保障.

在礦權(quán)區(qū)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(chǎn)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(zhì)形成的綠泥石片巖中.片巖產(chǎn)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(gè)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(qū)地質(zhì)調(diào)查報(bào)告.2007..

2 礦權(quán)區(qū)地質(zhì)特征

2.1 區(qū)域構(gòu)造背景

EL2298礦權(quán)區(qū)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(qū)地質(zhì)調(diào)查報(bào)告.2007..阿倫塔地塊是由古—中元古代Strangways造山運(yùn)動而形成的隆起區(qū)，喬治納盆地是由新元古代開始的Petermann造山運(yùn)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(quán)區(qū)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(zhì)砂巖、片巖、角閃巖等巖漿巖、變質(zhì)巖組成，礦權(quán)區(qū)的阿倫塔地塊上已發(fā)現(xiàn)銅礦化點(diǎn).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(fā)現(xiàn)了銅礦化點(diǎn)和銅礦層（圖1、2）.

2.3 構(gòu)造特征

受古—中元古代Strangways造山運(yùn)動的影響，阿倫塔地塊內(nèi)發(fā)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(zhì).NWW斷裂為剪性斷裂，而近EW向斷裂則具張性性質(zhì).斷裂中普遍發(fā)育糜棱巖、角礫巖，且為石英脈所充填.

圖1 EL2298礦權(quán)區(qū)大地構(gòu)造及銅礦化點(diǎn)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(yùn)動時(shí)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(jīng)歷了淺變質(zhì)和擠壓褶皺隆起作用.盆地內(nèi)存在4期構(gòu)造運(yùn)動：古—中元古代Strangways造山運(yùn)動、新元古代喬治納盆地初始沉積階段的Petermann造山運(yùn)動、中寒武統(tǒng)Tomahawk層沉積時(shí)期喬治納盆地的局部隆起、晚志留世—石炭紀(jì)的Alice Springs造山運(yùn)動.喬治納盆地以南傾的單斜構(gòu)造為主（圖2）??澳大利亞北部省Woodgreen地區(qū)地質(zhì)調(diào)查報(bào)告.2007..

3 礦權(quán)區(qū)礦床模型探討

綜合EL2298礦權(quán)區(qū)地質(zhì)特征、野外踏勘成果，礦權(quán)區(qū)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(diǎn)如下.

（1）根據(jù)區(qū)域構(gòu)造背景，砂頁巖型銅礦床大都形成在長期隆起剝蝕區(qū)邊緣，而礦權(quán)區(qū)正好位于古—中元古代形成的阿倫塔地塊隆起區(qū)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(quán)區(qū)地質(zhì)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(shí)，為一含拉張裂谷的巨型盆地，發(fā)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(jīng)中元古代晚期的區(qū)域變質(zhì)和隆起,進(jìn)一步改造富集,形成了類似礦權(quán)區(qū)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(yùn)動的影響，古—中元古代巨型盆地發(fā)生了強(qiáng)烈的擠壓作用，形成了盆山構(gòu)造格局，并導(dǎo)致古—中元古界地層近于直立.隆起區(qū)（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(zhì)來源.隆起區(qū)在強(qiáng)烈的剝蝕作用下，含銅物質(zhì)在盆地中沉積下來，形成了礦源層（Tops段以下地層），并導(dǎo)致了產(chǎn)狀平緩的晚古生界地層與產(chǎn)狀幾乎直立、古—中元古界地層的角度不整合接觸（圖3）.

當(dāng)?shù)V源層成巖作用時(shí)，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(jīng)搬運(yùn)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(quán)區(qū)區(qū)域地質(zhì)演化示意圖Fig.3 Sketch of regional geological evolution in the exploration license No.2298

4 礦權(quán)區(qū)找礦前景分析

EL2298礦權(quán)區(qū)北部的新元古代喬治納盆地是繼承性、不整合地發(fā)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(chǎn)狀平緩，幾乎未經(jīng)過任何變質(zhì)作用，僅后期局部隆起造成基底地層出露.礦權(quán)區(qū)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(chǎn)狀幾乎直立.礦權(quán)區(qū)新元古代銅礦床模型為砂頁巖型銅礦床，礦質(zhì)部分來源于古—中元古代隆起區(qū)的，如Home of Bullion、Prospect D銅礦的含銅地層及礦床中，更大部分應(yīng)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(zhì)來源，形成了一個(gè)環(huán)新元古代盆地的銅礦成礦帶.礦權(quán)區(qū)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(quán)區(qū)具有發(fā)現(xiàn)砂頁巖型銅礦床的可能性.

在礦權(quán)區(qū)野外踏勘時(shí)發(fā)現(xiàn)：（1）地表見數(shù)量可觀的老坑、老槽及銅礦化點(diǎn)；（2）澳大利亞Kennecott公司早年在Mount Skinner地區(qū)施工過7個(gè)探槽，總長度9.5 km，其中探槽C發(fā)現(xiàn)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(guī)模巨大的孔雀石礦化帶出露，出露長度約22 km，寬數(shù)米不等，分布連續(xù)，層位穩(wěn)定.孔雀石礦化帶主要沿2個(gè)方向展布，一是沿主構(gòu)造線方向分布于礦權(quán)區(qū)的西北部，二是呈環(huán)帶狀分布于Mount Skinner地區(qū)、盆地邊緣Central Mount Stuart組Tops段中.孔雀石不均勻地在地表出露，應(yīng)為硫化物礦石的氧化帶，局部地方發(fā)生膨大加厚（圖2）.

北部省礦產(chǎn)和水資源管理部門為了追索礦層，在礦權(quán)區(qū)內(nèi)施工了3個(gè)鉆孔（Mount Skinne 2～4）（圖2）. 3個(gè)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(gè)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(yuǎn)景區(qū)被圈定以來，雖然進(jìn)行了幾十年的地質(zhì)勘查工作，但一直都是按礦權(quán)區(qū)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(dǎo)致成礦模型不明確，找礦思路、工作布置方法選擇、技術(shù)手段的運(yùn)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(quán)區(qū)Central Mount Stuart組巖性表Table 2 Lithology of Central Mount Stuart Formation in the exploration license No.2298

5 礦權(quán)區(qū)找礦工作方法

在EL2298礦權(quán)區(qū)找礦的工作原則是：利用化探、物探、槽探、鉆探等手段，對已發(fā)現(xiàn)的數(shù)條孔雀石礦化帶進(jìn)行深部驗(yàn)證、控制和追索，并力爭發(fā)現(xiàn)深部礦體；要考慮喬治納盆地地層南傾的事實(shí)，以減少鉆探工作量.

根據(jù)上述原則，在礦權(quán)區(qū)北部，按孔雀石礦化帶走向、位置劃分出4個(gè)重點(diǎn)工作區(qū)，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(gè)重點(diǎn)工作區(qū)開展1∶1萬地質(zhì)測量、激電中梯（短導(dǎo)線）測量，全面控制地表礦化（體）規(guī)模.對優(yōu)選出的礦化、異常區(qū)適當(dāng)布設(shè)激電測深剖面測量和探槽工程，大致查明礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀等地質(zhì)特征.在已圈出的礦體或礦化帶上，根據(jù)礦床類型和勘查類別，按合理的網(wǎng)度布設(shè)鉆孔，追索和控制深部礦體的規(guī)模［10-13］.

6 結(jié)論

（1）澳大利亞北部省EL2298礦權(quán)區(qū)成礦條件好，找礦信息豐富.因此，在礦權(quán)區(qū)尋找砂頁巖型銅礦極具理論和現(xiàn)實(shí)的可能性，是值得投資的低風(fēng)險(xiǎn)找礦勘查區(qū)，找礦前景良好.

（2）礦權(quán)區(qū)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(zhì)來源于兩部分：①來源于古—中元古代隆起區(qū)的含銅地層中；②更大部分應(yīng)來源于基底古—中元古代盆地的含銅地層中.

（3）在國外進(jìn)行地質(zhì)勘查工作時(shí)，在充分利用已有區(qū)域地質(zhì)、周圍礦點(diǎn)資料的同時(shí)，要特別重視成礦模型的研究，在此基礎(chǔ)上確定目的礦種、勘查工作方法，從而降低找礦風(fēng)險(xiǎn).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(dāng)，導(dǎo)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(chǎn)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