澳大利亚北领地温盖特(Wingates)金矿床地质特征及找矿潜力

戴雪灵，李先灿，涂生法，张 敏，李凤辉，李春生，吴智泓，邓宸祺

(湖南省有色地质勘查局，湖南长沙 410007)



澳大利亚北领地温盖特(Wingates)金矿床地质特征及找矿潜力

戴雪灵，李先灿，涂生法，张 敏，李凤辉，李春生，吴智泓，邓宸祺

(湖南省有色地质勘查局，湖南长沙 410007)

澳大利亚温盖特金矿位于北澳克拉通，是湖南省有色地质勘查局成功“走出去”的第一站。本文通过研究该矿床的大地构造背景、矿物学、岩石学、热液蚀变、地球化学等特征，发现温盖特金矿具有热泉型金矿的典型特征：矿床产于张性的大地构造背景下，成矿深度浅且与火山岩浆热液活动关系密切，赋矿围岩为火山岩，矿石为网脉-细脉状，地表有泉华和爆破角砾岩发育，青磐岩化带、绢云母化-泥化带、硅化带的热液蚀变分带明显，具有汞-锑-砷、铅-锌-铜的微量元素组合。目前已经揭露的金矿体和金矿点表明本区深部具有较好的找矿前景。通过与热泉型金矿成矿模式从平面和剖面上进行对比，指出了温盖特金矿的找矿靶区为8～23线之间的贫矿带深部区域。

热泉型金矿 成矿预测 温盖特 北领地 澳大利亚

Dai Xue-ling, Li Xian-can, Tu Sheng-fa,Zhang Min, Li Feng-hui, Li Chun-sheng, Wu Zhi-hong, Deng Chen-qi. Geological features and metallogenic prospecting of the Wingates gold deposit in the Northern Territory, Australia[J]. Geology and Exploration, 2015, 51(1):0196-0202.

热泉型矿床是与热泉发育有成因联系的、形成于浅地表环境的浅成热液型矿床，前人已对该类矿床的空间几何模型及成因模型进行了颇为详细的总结(侯宗林，1992；Cooke，2000；Nelson，1985；郭光裕等，1993)。热泉型矿床的主要地质特征为围岩的角砾岩化、泉华的形成、大规模的硅化作用和酸性蚀变带。由于该类矿床最上部的泉华、硅质岩往往品位极低且不具规模，所以当剥蚀程度较浅时，通常只能见到规模小而贫的矿体(贫矿带)，这往往导致勘探初期忽视其找矿潜力。但近年来，国内外相继在一些热泉型金矿的贫矿体下部发现了储量较大的富矿脉或“闹堂”式富矿，使该类型矿床跃然成为矿床学界研究的热点之一(孙甲富等，2012；黄永卫等，2010；汤静如等，2009)。

温盖特(Wingates)金矿床位于澳大利亚北领地达尔文市南约250 km，是湖南省有色地质勘查局利用海外风险勘查契机“走出去”的第一站。该矿床自19世纪70年代至今，前人已经做了较多的勘探工作，但一直未取得重大突破 (陈应军，2014)。本文报道了该矿床的岩石、硅化带、地球化学异常带及蚀变分带的特征，不仅证实了温盖特金矿属热泉型贵金属矿床，而且圈定了找矿靶区，为今后该矿床乃至该区的找矿勘探提供了理论依据和方向。

1 成矿地质背景

温盖特金矿属北澳克拉通，位于派恩河(Pine Creek)造山带西南部，南临维多利亚(Victoria)盆地，东临大力(Daly)盆地。区域上主要地层有元古界菲尼斯河群变质岩(Pf)、艾尔米特河群火山岩及变质岩(Ph)、奥佛捏群变质砂岩(Pa)、托麻群变质砂岩(Pt)，白垩系沉积岩层(K)及第四系(Q)陆相残坡积层。褶皱和断裂构造十分发育，区域性的NNE向吉安特里夫深断裂(Giant Reef Fault)、NW向派恩河深断裂(Pine Creek Fault)、NEE向亨斯克深断裂(Henschke Fault)在本区交汇(图1)。岩浆岩主要为派恩河造山运动中侵位的万基基性岩(Pbb)、穆勒-茨马基英云闪长岩(Pgml)和太树花岗岩(Pgi)。派恩河造山运动是本区最重要的成岩及构造作用，从1870Ma一直持续到1700Ma。吉安特里夫断裂带是该区最重要的Au、Pb、Zn、Cu、U矿带，该造山带中有超过250个金矿点，产出的主要大型矿山包括汤姆斯谷金矿、布朗斯铜钴矿、布罗克溪金矿、里斯潮金矿、鳄鱼金矿(图2)。

图1 北领地温盖特金矿区域构造图Fig.1 Geological map of the Wingates gold deposit, Northern Territory 1-白垩系;2-二叠系;3-寒武系;4-元古界菲尼斯河群;5-元古界托马群;6-元古界奥佛捏群;7-元古界艾米特河群;8-元古界花岗岩体;9-地质界线;10-背向斜;11-断 层;12-矿区范围1-Cretaceous;2-Permian; 3-Cambrian; 4-Proterozoic Finniss River Group; 5-Proterozoic Tolmer Group; 6-Proterozoic Auvergne Group; 7-Proterozoic Hermit Creek Group; 8-Proterozoic granite; 9-geological boundary; 10-synclines; 11 -fault; 12-research area

2 矿床地质特征

2.1 地层、构造、岩浆岩

温盖特金矿区出露地层为古元界菲尼斯河群布雷溪组及第四系陆相冲积层。布雷溪组为一套浅海相沉积岩夹低-中级变质岩，主要岩性为细砂岩、泥页岩、凝灰质砂岩、千枚岩、石英片岩、砂砾岩、砾岩、变质流纹岩等，夹层为海相贝林卡中酸性火山凝灰岩。地层一般倾向西，倾角受吉安特里夫断裂影响，靠近断裂带产状变陡，约60°～70°，远离断裂带产状变缓，约30°～45°。火山岩地层中Au、U、Cu背景值高。

矿区总体为一单斜构造，NE向、NWW向及近EW向的断裂构造十分发育。区域性的NE向吉安特里夫深断裂在本区出露范围较大，窄处约0.8 km，宽处达2 km，断裂带可分支为多条NE向断层，规模最大的分别为矿区西部和东部的两条，其中F1-W倾向东，倾角70°～80°，F1-E倾向西，倾角70°～85°。该组断裂后期又被多条NWW向断裂带错断，发生右行平移，NWW向断裂带本身后期又经历了多次构造作用，最主要的一次活动表现为右行平移，NWW向断裂倾向南，倾角约70°～80°。近南北向断裂为成矿后的张性断裂。区内硅化脉(带)十分发育，其主要充填物为硅化叶片状方解石和灰白色结晶较差的石英(图2，图3H)。

矿区万基基性岩主要为粗玄岩、玄武岩和橄长岩，该组岩石Cu背景值较高。太树花岗岩为矿区蚀变最强的侵入岩，主要岩性为花岗斑岩、黑云二长斑岩，呈岩基产出，一般发生钾化、硅化、褐铁矿化。

2.2 矿体及矿石特征

温盖特金矿已揭露的工业矿体有2个，另外有多条小矿脉和数个矿点(图2)。其中①号矿体位于矿区南部，该矿体走向100°～105°，控制走向长约580m，倾向北东，倾角70°～75°。矿体产于硅化带中，单工程最大厚度为4.00m，最小厚度为2.00m，平均厚度2.25m。Au平均品位2.68×10-6，矿体走向上具有分支收缩，尖灭再现的特征；②号矿体位于矿区中部，矿体走向95°～100°，倾角70°～80°，平均厚度3.60m，Au平均品位3.42×10-6。

主要的矿石类型为细脉状、网脉状和浸染状石英脉型矿石。矿石具有半自形粒状、粒状变晶结构，浸蚀、包含、碎斑状、浸染状构造和斑杂状、角砾状、网脉状、细脉状构造等。主要的金属矿物有黄铁矿、自然金、金银矿、毒砂、黄铜矿、方铅矿、磁黄铁矿等(图3A、B、C)。非金属矿物有石英、绢云母、绿泥石、长石、黑云母、绿帘石、方解石等。典型的蚀变包括硅化、钾化、绿泥石化、碳酸盐化、高岭土化、褐铁矿化、绢云母化。

3 热泉型金矿的标志性特征对比

不少学者对热泉型金矿的成矿地质环境及地质特征总结为以下几点：矿床一般形成于火山岛弧环境，与断裂构造、火山岩浆及其热液活动关系密切，赋矿围岩多为火山岩，围岩的孔隙度和渗透性大。矿体形态复杂，多为网脉-细脉状，浅部为网脉型，深部为大脉型。地表一般见有泉化，矿石成分及结构复杂，金一般呈硫化物和碲化物产出，常伴有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、毒砂等，脉石矿物有蛋白石、玉髓和菱锰矿。酸性热液蚀变强烈而明显，主要包括硅化、绢云母化、粘土化、叶蜡石化。成矿的特征微量元素组合为汞-锑-砷-铊，其次为铅-锌-铜，成矿深度浅，温度低，盐度低。

图2 温盖特金矿地质及硅化带分布图Fig.2 Geological map showing geology and silicified veins of the Wingates gold deposits and Silicified veins 1-贝林卡火山岩;2-布雷溪组千枚岩-片岩；3-布雷溪组砂-页岩;4-万基基性岩;5-太树花岗岩;6-硅化带;7-金矿脉;8-断层(F1-吉安特里夫断裂;F2-派恩河断裂);9-硅化带采样(Au>0.1g/t)点；10-正在开采矿山(①-汤姆斯谷金矿;②-布罗克溪金矿;③-布朗斯铜钴镍矿;④-鳄鱼金矿);11-勘探线;12-矿区位置1-Berinka Volcanics;2-Phylite-Schist of Burrell Creek Formation; 3-Sandstone-shale of Burrell Creek Formation; 4-Wangi basics ;5-Ti-Tree Granite; 6-Silicified veins;7-Gold lodes;8-Faults(F1-Giants Reef Fault；F2-Pine Creek Fault);9-Sampling location(Au>0.1g/t);10-Operating mine(①-Toms Gully；②-Broke Creek;③-Browns Cu-Co mine；④-Crocodile );11-Explo-ration Line; 12-Wingates area

3.1 构造环境特征

板块构造控制着热泉型金矿产出。在拉张的大地构造背景下，区域性深大断裂带严格控制着矿床的产出，成矿与张性断裂构造密切相关。澳大利亚的奥林匹克坝、芒特艾萨、迈克阿瑟等一系列矿床的产出证明元古代澳大利亚通整体处于裂谷、张裂环境中(Vonder,1980；Skrirrowetal.，2012)。在这种拉张的大地构造背景下，三条区域性的张性深断裂在温盖特矿区交汇，矿区内完整的火山机构及其热液作用为热泉型金矿的产出提供了条件。

3.2 热泉的地表沉积物——泉华

泉华是地热流体沿断裂通道上升至地表后直接沉淀的产物，按矿物组成主要有钙华、硅华、盐华和硫华。泉华是热泉型金矿的找矿标志，往往指示其下面温泉存在。泉华常含有较高的汞、锑、砷、铊，有时含有微量金、银。泉华中有金异常，就指示着其下可能存在着金银矿脉(王连国等，2012)。在温盖特金矿中主要产出有硅华、钙华、硫华(图3D～F)，硅华由二氧化硅组成，主要为蛋白石、玉髓和石英，呈隐晶、微晶或非晶质结构，皮壳状构造(图3D)，硅华的产出指示沉积当时热储温度较高，硅华沿裂隙形成陡立的石英脉体，指示硅华形成于地下(浅表)。古热泉沉积的一个重要组成部分即为明矾石交代(图3E)，明矾石交代为重要的酸性蚀变。钙华是热泉的标型矿物，一般由叶片状方解石组成，但一般后期被硅质胶结，形成皮壳状、薄层状构造，指示浅表沉积环境，叶片状方解石的产出指示热液的沸腾(图3F)。

3.3 热液体系活动标志—角砾岩化

由于矿物在热液通道上的沉淀可引起通道的堵塞而发生水力破裂作用，水力破裂作用和断裂作用可导致岩层破裂，引起压力的迅速下降，并伴随着广泛的角砾岩化发育，而由于热水溶液的多次反复循环，则可能形成多次水压致裂。热泉型金矿的角砾岩由不规则状-滚圆状的碎块组成，基质成份复杂，可以为泥质、硅质、铁质等。温盖特金矿床中的围岩角砾普遍发育(图3G)，角砾为围岩成份，角砾大小不一，形态复杂，可拼性差，胶结物主要为泥质，其次为硅质，局部见有铁质，为典型的水压致裂特征(汪劲草等，2000)。

3.4 热泉型金矿的热液蚀变及分带

热液蚀变及其分带是热泉型贵金属矿床的重要特征(卓维荣，1991)，一般分为青磐岩化带、绢云母蚀变带-泥化带和硅化带。温盖特矿区的热液蚀变分带现象十分明显，其中硅化带主要表现为网状硅质脉，热液喷发角砾岩、胶结物主要为硅质(图3G-I)。绢云母蚀变带-泥化带中主要产有高岭石、绢云母、明矾石、蒙脱石等(图3J)。青磐岩化带分布范围十分广泛，见有大量的绿泥石、碳酸盐矿物、绿帘石、叶蜡石和碧玉(图3K、L)。

3.5 地球化学特征

1/1万土壤地球化学测量在本区发现了较好的Au异常带(图4)，总体来看，化探异常走向NE，与区域构造线方向一致。As、Ag、Sb异常与Au异常叠合部位主要位于8～39线之间较窄的位置。Au异常呈现明显的环带分布特征，其环带中心为8～23线之间，这与硅化带(脉)的环带指示位置一致(图2)。

图4 温盖特矿区地球化学异常图Fig.4 Geochemical anomaly map of the Wingates prospect 1-Au化探异常；2-As化探异常；3-Sb化探异常；4-Ag 化探异常；5-勘探线及编号1-Au anomaly; 2-As anomaly; 3-Sb anomaly; 4-Ag a nomaly; 5-prospecting line and number

从温盖特金矿元素地球化学相关性及聚类分析可以看出(表1，图5)，Au与As、Sb的相关性最高，与Ag、Cu、Pb、Zn相关性次之，与W、Sn的关联性较低；Au与W、Sn在较低水平上聚类，而与As、Sb、Pb、Zn相对较高的聚类水平上发生关联，这与热泉型金矿的特征微量元素组合特征一致(王连国等，2012)。

4 找矿潜力探讨

热泉型金矿一般具有“品位低但规模大”的特点。根据热泉型金矿的成矿规律，高品位的矿石一般出现在泉华带深处一定范围内，地表样品一般含金不高，地下网脉带虽比地表硅化带范围小，但由于其品位高使其成为找矿的主要对象，如多米尼加Pueblo Viejo其深部的细脉、网脉状矿体平均品位3.1×10-6，矿石储量为3.7 Mt(王登红等，2012；Nelsonetal.,2000)。

热泉型金矿中热泉沿断裂带呈带状分布，标志着区域构造-热液活动的发育，其喷出沉淀物中Au、Ag、Hg、Sb、As等含量较高，指示着隐伏矿体的存在。矿体产于低温环境，最大深度一般在600～1000m。由于深部含矿热流体沿裂隙运移上升，地层中的Au元素浸出，含矿流体沿裂隙上升过程中会使地热储中的流体压力超过岩石抗张强度和围岩荷载力产生水压致裂，形成热液爆发角砾岩，同时由于SiO2的沉淀堵塞通道形成覆盖层，热液沿着新的裂隙继续上升，形成周期性封闭和爆发，从而产出角砾岩化带，也使含矿流体中的Au等元素多次沉淀，即矿化作用重复进行(郑禄林等,2014)。泉华是覆盖层破裂之后至封闭之前的断续沉积物。因此地表的角砾岩、泉华中Ag、Hg、As、Sb、S等元素也有初步的富集(图6)。

表1 温盖特金矿区元素相关性表

图5 R型聚类分析谱系图Fig.5 Diagram of “R” type cluster analysis

温盖特金矿床从平面上看，化探异常叠加部位、化探环带异常的中心部位、环形硅化带的中心部位、金矿点集中分布部位均集中在8～23线之间(图2、图4)；从剖面上看，当前地表所见到的角砾岩和泉华均保留得较为完整，地表Au、Ag、As、Sb、S、Pb、Zn品位均较低，但已经达到了初步富集的程度，说明该区的剥蚀程度极浅，恰好为Hg-Sb-As-Au-Ag贫矿带位置，而Au、Ag富矿带则位于其本贫矿带下部。(图6)

图6 热泉型金矿成矿模式及温盖特金矿成矿 预测示意图Fig.6 Metallogenic model of hot spring type gold deposit and prospect location of the Wingates deposit

5 结论

澳大利亚温盖特金矿为热泉型金矿床，其构造环境、泉华、角砾岩、蚀变分带、地球化学、硅化脉等特征均指示该区具有优越的热泉型金矿成矿前景。目前矿区地表位置恰好位于硅化带或贫矿带位置，其平面上展布于8～23线之间，其富矿带(成矿预测区)位于贫矿带之下，因此可在温盖特金矿热泉的中心部位进行适当的深部工程进行验证，以期找到“闹堂”式富矿。

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Geological Features and Metallogenic Prospecting of the Wingates Gold Deposit in the Northern Territory, Australia

DAI Xue-ling, LI Xian-can, TU Sheng-fa, ZHANG Min, LI Feng-hui, LI Chun-sheng, WU Zhi-hong, DENG Chen-qi

(Non-ferrousGeologicalExplorationBureauofHunanProvince,Changsha,Hunan410007)

The Wingates gold deposit, located in the north Australian Craton, is the first stop of“go out”by Non-ferrous Geological Exploration Bureau of Hunan Province. This gold deposit is considered to be of the hot spring type gold as evidenced by the study on tectonic setting, mineralogy, petrology, hydrothermal alteration, and geochemistry. It is an epithermal deposit, where the mineralization occurred in a tectonic setting of crustal extension related to volcanic magmatic hydrothermal activity. Its host rock is volcanic rock, with ore in net veins or veinlets. There are sinters and explosion breccia on the surface, where the alteration zoning of propylitization zone, sericitization-argillic zone and silicified zone are obvious, with combination of trace elements of Hg-Sb-As and Pb-Zn-Cu. Many gold spots and gold bodies imply that there is a good prospecting in this deposit. Comparison of the planar and vertical hot-spring-type metellogenic models suggests a target between lines No.8 and No.23 deeply below the poor-ore zone.

hot-spring gold deposit, metallogenic prospecting, Wingates, Northern Territory, Australia

2014-09-19；

2014-12-16；[责任编辑]郝情情。

国土资源部国外矿产资源风险专项资金项目(201130B01800166)资助。

戴雪灵(1979年-)，女,矿物学、岩石学、矿床学专业，博士，工程师。E-mail: 38003981@qq.com。

P618.51；P624.6

A

0495-5331(2015)01-0196-07