澳大利亞南澳洲科普利地區(qū)EL4554銅多金屬礦礦床特征及找礦標(biāo)志

于海軍，馮波，胥遜，劉康林

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一0 六地質(zhì)隊(duì)，四川成都 611000）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于澳大利亞南部阿德萊德地槽弧形條帶狀凹陷沉積盆地北部的帕拉奇爾納地區(qū)。阿德萊德地槽區(qū)呈南北向展布，長約1000km，寬約500km，沉積中心最厚約24000m，為一巨厚沉積層［1-2］。阿德萊德地槽西鄰斯圖特地臺(tái)，東靠庫納摩納克拉通見圖1。

圖1 研究區(qū)構(gòu)造單元?jiǎng)澐致詧D

研究區(qū)所屬的科普利地區(qū)大地構(gòu)造單元屬阿德萊德地槽（強(qiáng)烈沉降盆地）古生代-寒武紀(jì)中期斷裂和淺構(gòu)造盆地的復(fù)合體。沉積地層為晚元古代至早寒武世地層，其巖性為長石粉砂巖、長石砂巖、白云巖、灰?guī)r、混雜陸源沉積巖和礫巖；研究區(qū)由于區(qū)域的地殼隆起活動(dòng)，導(dǎo)致了折疊地層的形成，發(fā)育了一系列褶皺，帕熱拉納、洛維斯特、拉端納-瓦拉威納主要三大斷裂穿插于研究區(qū)內(nèi)；研究區(qū)內(nèi)巖漿巖主要源于寒武世至早奧陶世的得雷里安造山運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了阿德萊德地槽東部納卡拉與弗萊里烏弧形構(gòu)造帶的花崗巖侵入。這些區(qū)域大斷裂的多次活動(dòng)和巖漿巖的侵位，在巖體（層）內(nèi)、外接觸帶形成了脆弱帶或邊緣斷裂帶，為含礦熱液的遷移和沉淀（富集）提供了有利條件。

2 礦區(qū)地質(zhì)概況

2.1 地層

研究區(qū)出露地層主要為上元古界海相沉積建造碎屑巖，另外在其北部及南部見少量第四系現(xiàn)代河流沖積層和坡地洪水沉積層分布。

2.2 構(gòu)造

研究區(qū)大地構(gòu)造單元屬阿德萊德地槽一部分，主要經(jīng)歷了晚元古代古裂谷作用和中寒武世-早奧陶世的得雷里安造山運(yùn)動(dòng)兩次大的構(gòu)造活動(dòng)，致使區(qū)域地殼的長期隆起并遭受剝蝕，導(dǎo)致了區(qū)內(nèi)過多的褶疊地層形成。

（1）褶皺

研究區(qū)從北向南由緊密相連的背、向斜組成。研究區(qū)內(nèi)主要地層總體為一背斜構(gòu)造，主要是維得納穹窿（背斜），位于研究區(qū)南部。背斜構(gòu)造按褶皺軸延伸方向僅有近東西向一組，屬基底褶皺，構(gòu)造線總趨勢(shì)為東西向。

（2）斷層

研究區(qū)內(nèi)主要表現(xiàn)為一系列北西或北北東走向的擴(kuò)張淺表斷層，在穹窿南翼組成北東-南西走向延伸組成擴(kuò)張帶，垂直或斜交褶皺軸，在斷層相交或集中部位，斷層破碎帶發(fā)育，出露的上元古界翁貝拉塔納群冰川角礫巖、礫巖和塔普萊山組粉砂巖、砂巖等，局部地段具銅礦（化）點(diǎn)。

2.3 巖漿巖

研究區(qū)內(nèi)地表（或淺層）未見其他巖漿巖（體）侵入。但在上元古界各套地層中可見有以白云石脈、方解石脈為主的碳酸巖脈、石英巖脈等脈巖沿地層層面或者節(jié)理裂隙面穿插?；騿为?dú)產(chǎn)出，或交互存在。碳酸巖脈寬一般在30m以內(nèi)，石英脈寬一般在10m以內(nèi)。

2.4 熱液活動(dòng)

研究區(qū)內(nèi)以碳酸巖脈、石英巖脈等為主的脈巖廣泛分布于上元古界海相沉積建造碎屑巖中，是為后期熱液侵入形成，并多沿構(gòu)造裂隙產(chǎn)出。因此熱液活動(dòng)大致晚于晚元古代時(shí)期，并在構(gòu)造帶內(nèi)活動(dòng)頻繁。

2.5 變質(zhì)作用

受區(qū)域擠壓應(yīng)力的影響，研究區(qū)內(nèi)有的巖石遭受了不同程度的區(qū)域變質(zhì)，以淺變質(zhì)為主。局部地段可見泥質(zhì)片巖、砂板巖、大理巖出露；部分變質(zhì)巖的形成可能與構(gòu)造有關(guān)（動(dòng)力變質(zhì)作用），如角礫巖等。

2.6 圍巖蝕變

研究區(qū)內(nèi)的巖石發(fā)生了不同程度的蝕變，主要是由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)熱液活動(dòng)所致。蝕變類型主要有絹云母化、碳酸鹽化、硅化、褐鐵礦化等。研究區(qū)內(nèi)局部巖石蝕變后，所含的成礦元素有不同程度的增高趨勢(shì)，巖石中成礦元素發(fā)生遷移并達(dá)到初步富集成礦。

2.7 賦礦層位

（1）構(gòu)造熱液型

區(qū)內(nèi)銅礦（化）多伴隨石英脈或碳酸巖脈產(chǎn)出，與熱液活動(dòng)有關(guān)，而熱液活動(dòng)主要有構(gòu)造有關(guān)，多集中于背斜轉(zhuǎn)折端或兩翼斷裂活動(dòng)帶，而廣泛分布于上元古界海相沉積建造碎屑巖中，并不受地層控制。

（2）沉積砂巖型

根據(jù)地質(zhì)測(cè)量、探槽基本分析樣、巖石地球化學(xué)樣分析結(jié)果，結(jié)合研究區(qū)周圍老礦點(diǎn)調(diào)查采樣分析結(jié)果，初步認(rèn)為含礦地層為一套海相沉積建造的碎屑巖，銅礦主要賦存于上元古界塔普萊山組淺-淺灰、灰色、黑色粉砂巖、細(xì)砂巖中。

3 礦體地質(zhì)

3.1 礦體特征

通過在研究區(qū)內(nèi)開展地質(zhì)測(cè)量、礦點(diǎn)檢查及槽探揭露等工作，發(fā)現(xiàn)礦區(qū)存在主要的銅礦（化）點(diǎn)有3處，分別是Ⅰ號(hào)礦點(diǎn)、Ⅱ號(hào)礦點(diǎn)和Ⅲ號(hào)礦化點(diǎn)。

3.2 Ⅰ號(hào)礦點(diǎn)

Ⅰ號(hào)礦點(diǎn)位于研究區(qū)南東沃卡納山（VOCAN AHILL）一帶，據(jù)樣品分析結(jié)果，單個(gè)樣品Cu品位可達(dá)0.65%，厚度約為0.46m。銅礦呈脈狀、透鏡狀，主要賦存于石英脈、碳酸巖脈中。往北東延伸約300m，碳酸巖脈變寬至2m～3m，偶見孔雀石等礦物，但取樣分析品位低至不夠礦化，反而與圍巖Nnt粉砂巖接觸部位單個(gè)樣品（HTC1411-5）Cu品位達(dá)0.20%，具銅礦化。礦點(diǎn)產(chǎn)狀為150°～190°∠53°～73°，圍巖產(chǎn)狀為199°～240°∠36°～48°。

3.3 Ⅱ號(hào)礦點(diǎn)

Ⅱ號(hào)礦點(diǎn)位于研究區(qū)南東羅斯泊里山（Mountain Rose Bore）附近，據(jù)樣品分析結(jié)果，單個(gè)樣品Cu品位可達(dá)1.41%，厚度約為0.90m。銅礦呈脈狀、透鏡狀，主要賦存于石英脈中，另外在其與圍巖Nnt粉砂巖接觸帶中也可見少量孔雀石等礦物，沿裂隙面或?qū)用娣植?，呈薄膜狀或皮殼狀，?jīng)取樣分析部分Cu品位可達(dá)0.27%，具礦化特征。礦點(diǎn)產(chǎn)狀為332°∠63°，圍巖產(chǎn)狀為327°∠48°。

3.4 Ⅲ號(hào)礦化點(diǎn)

Ⅲ號(hào)礦化點(diǎn)位于研究區(qū)南東Mount Rose Bore一帶，據(jù)樣品分析結(jié)果，Cu品位可達(dá)0.16%～0.32%，厚度0.52m～1.12m，北北西-南東東走向，出露長約400m。銅礦化呈脈狀、透鏡狀，主要賦存于碳酸巖脈、石英脈中，局部與圍巖粉砂巖接觸帶也具有一定的銅礦化。礦點(diǎn)產(chǎn)狀為10°～27°∠67°～76°，或191°～195°∠62°～68°；圍巖產(chǎn)狀為6°～26°∠56°～62°，或188°～204°∠47°～83°。

4 礦石特征

4.1 礦物成分

根據(jù)野外觀察及鏡下鑒定資料，礦石礦物成分主要有孔雀石、藍(lán)銅礦、黃銅礦、黃鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦，脈石礦物主要為石英、白云石、方解石、長石、云母等。

區(qū)內(nèi)銅礦石以氧化物礦石為主，礦石礦物主要為孔雀石、藍(lán)銅礦、赤鐵礦和褐鐵礦，其次為黃銅礦、黃鐵礦。其中孔雀石、藍(lán)銅礦為氧化礦物，黃銅礦為硫化礦物；礦石的脈石礦物主要有石英、白云石、方解石、長石、云母等。

（1）孔雀石：呈放射纖維狀，灰-粉紅色雙反射，內(nèi)反射淡綠色，或呈淡綠色隱晶狀集合體分布于褐鐵礦中（圖2）；或呈鱗片和纖維狀綠色多色性分布于方解石中。

圖2 孔雀石（正交）

（2）黃銅礦：淡黃色，呈交代殘余狀被褐鐵礦交代包裹，少數(shù)黃銅礦的邊緣被輝銅礦所包圍，其外為褐鐵礦形成的膠狀皮殼圈（圖3）。

圖3 黃銅礦（單偏）

（3）黃鐵礦：呈自形晶多邊形粒狀，五角十二面體，反射色黃白色，硬度較高，均質(zhì)體，無內(nèi)反射，粒度不等，一般達(dá)1mm～5mm，嵌布于礦物間，并有交代包裹石英現(xiàn)象，晶中常包有石英絹云母等。雜亂分布于膠狀褐鐵礦中（圖4），有時(shí)全被褐鐵礦所取代，而形成褐鐵礦假象。

圖4 黃鐵礦、赤鐵礦（單偏）

（4）赤鐵礦：呈柱粒狀集合體填隙狀不均勻分布，少數(shù)被脈石礦物包裹。

（5）鐵白云石：呈半自形-自形晶菱面體，晶中有較多的褐鐵礦沿解理或邊緣分布，致使鐵白云石呈褐色，粒度一般在10mm左右。

（6）白云石：呈半自形-自形晶粒狀，菱面體，晶中鐵質(zhì)塵點(diǎn)析出物較多，致使白云石呈褐色狀，且見自形白云石晶中環(huán)帶構(gòu)造發(fā)育，由鐵質(zhì)形成的環(huán)帶圈3～5層，粒度大小不等，一般均在0.25mm以下。

（7）方解石：呈它形晶粒狀，晶中雙晶發(fā)育。常被褐鐵礦交代包裹。粒度一般均大于0.1mm。

（8）石英：呈它形晶粒狀，嵌布于白云石間（圖5），并有包裹白云石的現(xiàn)象，石英粒度一般在0.2mm左右，少數(shù)達(dá)0.3mm，有的與方解石鑲嵌且有被方解石、鐵礦交代包裹現(xiàn)象，粒度0.1mm～0.3mm，也有呈它形巨晶嵌布于褐鐵礦中，白色透明，粒度達(dá)10mm。

圖5 白云石、石英（正交）

4.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

（1）礦石結(jié)構(gòu)

區(qū)內(nèi)銅礦石主要具半自形-它形柱粒狀結(jié)構(gòu)，半自形-它形粒狀微晶、隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，交代殘留結(jié)構(gòu)等。

（2）礦石構(gòu)造

區(qū)內(nèi)銅礦石主要具稀疏浸染狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造等。

4.3 礦石類型

研究區(qū)銅礦石類型主要按礦石構(gòu)造劃分，其自然類型可分為稀疏浸染狀礦石、角礫狀礦石等兩種。

4.4 礦體圍巖和夾石

（1）區(qū)內(nèi)銅礦點(diǎn)主要是巖脈型（石英脈、碳酸巖脈），巖脈多是沿構(gòu)造破碎帶、構(gòu)造裂隙穿插，圍巖多為晚元古代海相沉積建造碎屑巖地層，巖性以砂巖、粉砂巖為主，夾石多為石英脈、白云石脈、方解石脈等。

（2）沉積型銅礦點(diǎn)圍巖和夾石以砂巖、粉砂巖為主。

5 礦床成因及找礦標(biāo)志

5.1 礦床成因

（1）區(qū)內(nèi)多數(shù)的銅礦（化）是構(gòu)造熱液成因的。構(gòu)造熱液型礦床礦（化）點(diǎn)不受地層層位制約，由礦區(qū)內(nèi)控、容礦構(gòu)造控制，礦點(diǎn)可穿越不同層位，礦點(diǎn)呈脈狀，不規(guī)則透鏡狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀存在明顯差異，通常切穿巖層，礦脈傾角一般較陡。

礦石具半自形-它形細(xì)-微粒狀結(jié)構(gòu)、浸染狀構(gòu)造，圍巖蝕變較強(qiáng)，見有白云石化、方解石化、褐鐵礦化、硅化等。

（2）區(qū)內(nèi)少數(shù)的銅礦化是沉積成因的。沉積型礦床礦化點(diǎn)受一定地層層位限制，礦化點(diǎn)呈層狀、似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致。

礦石具它形微-隱晶結(jié)構(gòu)、浸染狀構(gòu)造，圍巖與礦化點(diǎn)界線不明顯，常呈漸變過渡接觸關(guān)系。

5.2 找礦標(biāo)志

區(qū)內(nèi)構(gòu)造熱液型銅礦的產(chǎn)出，總是與石英脈、碳酸巖脈的出現(xiàn)有關(guān)，而與構(gòu)造熱液型銅多金屬礦（化）點(diǎn)有關(guān)的石英巖脈、碳酸巖脈等主要賦存于構(gòu)造裂隙中，如背斜轉(zhuǎn)折端，或者在穹窿兩翼組成的北東-南西走向延伸組成擴(kuò)張帶，垂直或斜交褶皺軸，在斷層相交或集中的部位，往往同時(shí)存在石英脈和碳酸巖脈，并伴隨褐鐵礦化地帶可以發(fā)現(xiàn)銅礦。孔雀石化、碳酸鹽化、硅化、褐鐵礦化是在研究區(qū)內(nèi)尋找銅礦點(diǎn)的主要標(biāo)志［3］。