澳大利亚南澳洲科普利地区EL4554铜多金属矿矿床特征及找矿标志

于海军，冯波，胥逊，刘康林

（四川省地质矿产勘查开发局一0 六地质队，四川成都 611000）

1 区域地质背景

研究区位于澳大利亚南部阿德莱德地槽弧形条带状凹陷沉积盆地北部的帕拉奇尔纳地区。阿德莱德地槽区呈南北向展布，长约1000km，宽约500km，沉积中心最厚约24000m，为一巨厚沉积层［1-2］。阿德莱德地槽西邻斯图特地台，东靠库纳摩纳克拉通见图1。

图1 研究区构造单元划分略图

研究区所属的科普利地区大地构造单元属阿德莱德地槽（强烈沉降盆地）古生代-寒武纪中期断裂和浅构造盆地的复合体。沉积地层为晚元古代至早寒武世地层，其岩性为长石粉砂岩、长石砂岩、白云岩、灰岩、混杂陆源沉积岩和砾岩；研究区由于区域的地壳隆起活动，导致了折叠地层的形成，发育了一系列褶皱，帕热拉纳、洛维斯特、拉端纳-瓦拉威纳主要三大断裂穿插于研究区内；研究区内岩浆岩主要源于寒武世至早奥陶世的得雷里安造山运动导致了阿德莱德地槽东部纳卡拉与弗莱里乌弧形构造带的花岗岩侵入。这些区域大断裂的多次活动和岩浆岩的侵位，在岩体（层）内、外接触带形成了脆弱带或边缘断裂带，为含矿热液的迁移和沉淀（富集）提供了有利条件。

2 矿区地质概况

2.1 地层

研究区出露地层主要为上元古界海相沉积建造碎屑岩，另外在其北部及南部见少量第四系现代河流冲积层和坡地洪水沉积层分布。

2.2 构造

研究区大地构造单元属阿德莱德地槽一部分，主要经历了晚元古代古裂谷作用和中寒武世-早奥陶世的得雷里安造山运动两次大的构造活动，致使区域地壳的长期隆起并遭受剥蚀，导致了区内过多的褶叠地层形成。

（1）褶皱

研究区从北向南由紧密相连的背、向斜组成。研究区内主要地层总体为一背斜构造，主要是维得纳穹窿（背斜），位于研究区南部。背斜构造按褶皱轴延伸方向仅有近东西向一组，属基底褶皱，构造线总趋势为东西向。

（2）断层

研究区内主要表现为一系列北西或北北东走向的扩张浅表断层，在穹窿南翼组成北东-南西走向延伸组成扩张带，垂直或斜交褶皱轴，在断层相交或集中部位，断层破碎带发育，出露的上元古界翁贝拉塔纳群冰川角砾岩、砾岩和塔普莱山组粉砂岩、砂岩等，局部地段具铜矿（化）点。

2.3 岩浆岩

研究区内地表（或浅层）未见其他岩浆岩（体）侵入。但在上元古界各套地层中可见有以白云石脉、方解石脉为主的碳酸岩脉、石英岩脉等脉岩沿地层层面或者节理裂隙面穿插。或单独产出，或交互存在。碳酸岩脉宽一般在30m以内，石英脉宽一般在10m以内。

2.4 热液活动

研究区内以碳酸岩脉、石英岩脉等为主的脉岩广泛分布于上元古界海相沉积建造碎屑岩中，是为后期热液侵入形成，并多沿构造裂隙产出。因此热液活动大致晚于晚元古代时期，并在构造带内活动频繁。

2.5 变质作用

受区域挤压应力的影响，研究区内有的岩石遭受了不同程度的区域变质，以浅变质为主。局部地段可见泥质片岩、砂板岩、大理岩出露；部分变质岩的形成可能与构造有关（动力变质作用），如角砾岩等。

2.6 围岩蚀变

研究区内的岩石发生了不同程度的蚀变，主要是由于构造运动热液活动所致。蚀变类型主要有绢云母化、碳酸盐化、硅化、褐铁矿化等。研究区内局部岩石蚀变后，所含的成矿元素有不同程度的增高趋势，岩石中成矿元素发生迁移并达到初步富集成矿。

2.7 赋矿层位

（1）构造热液型

区内铜矿（化）多伴随石英脉或碳酸岩脉产出，与热液活动有关，而热液活动主要有构造有关，多集中于背斜转折端或两翼断裂活动带，而广泛分布于上元古界海相沉积建造碎屑岩中，并不受地层控制。

（2）沉积砂岩型

根据地质测量、探槽基本分析样、岩石地球化学样分析结果，结合研究区周围老矿点调查采样分析结果，初步认为含矿地层为一套海相沉积建造的碎屑岩，铜矿主要赋存于上元古界塔普莱山组浅-浅灰、灰色、黑色粉砂岩、细砂岩中。

3 矿体地质

3.1 矿体特征

通过在研究区内开展地质测量、矿点检查及槽探揭露等工作，发现矿区存在主要的铜矿（化）点有3处，分别是Ⅰ号矿点、Ⅱ号矿点和Ⅲ号矿化点。

3.2 Ⅰ号矿点

Ⅰ号矿点位于研究区南东沃卡纳山（VOCAN AHILL）一带，据样品分析结果，单个样品Cu品位可达0.65%，厚度约为0.46m。铜矿呈脉状、透镜状，主要赋存于石英脉、碳酸岩脉中。往北东延伸约300m，碳酸岩脉变宽至2m～3m，偶见孔雀石等矿物，但取样分析品位低至不够矿化，反而与围岩Nnt粉砂岩接触部位单个样品（HTC1411-5）Cu品位达0.20%，具铜矿化。矿点产状为150°～190°∠53°～73°，围岩产状为199°～240°∠36°～48°。

3.3 Ⅱ号矿点

Ⅱ号矿点位于研究区南东罗斯泊里山（Mountain Rose Bore）附近，据样品分析结果，单个样品Cu品位可达1.41%，厚度约为0.90m。铜矿呈脉状、透镜状，主要赋存于石英脉中，另外在其与围岩Nnt粉砂岩接触带中也可见少量孔雀石等矿物，沿裂隙面或层面分布，呈薄膜状或皮壳状，经取样分析部分Cu品位可达0.27%，具矿化特征。矿点产状为332°∠63°，围岩产状为327°∠48°。

3.4 Ⅲ号矿化点

Ⅲ号矿化点位于研究区南东Mount Rose Bore一带，据样品分析结果，Cu品位可达0.16%～0.32%，厚度0.52m～1.12m，北北西-南东东走向，出露长约400m。铜矿化呈脉状、透镜状，主要赋存于碳酸岩脉、石英脉中，局部与围岩粉砂岩接触带也具有一定的铜矿化。矿点产状为10°～27°∠67°～76°，或191°～195°∠62°～68°；围岩产状为6°～26°∠56°～62°，或188°～204°∠47°～83°。

4 矿石特征

4.1 矿物成分

根据野外观察及镜下鉴定资料，矿石矿物成分主要有孔雀石、蓝铜矿、黄铜矿、黄铁矿、赤铁矿、褐铁矿，脉石矿物主要为石英、白云石、方解石、长石、云母等。

区内铜矿石以氧化物矿石为主，矿石矿物主要为孔雀石、蓝铜矿、赤铁矿和褐铁矿，其次为黄铜矿、黄铁矿。其中孔雀石、蓝铜矿为氧化矿物，黄铜矿为硫化矿物；矿石的脉石矿物主要有石英、白云石、方解石、长石、云母等。

（1）孔雀石：呈放射纤维状，灰-粉红色双反射，内反射淡绿色，或呈淡绿色隐晶状集合体分布于褐铁矿中（图2）；或呈鳞片和纤维状绿色多色性分布于方解石中。

图2 孔雀石（正交）

（2）黄铜矿：淡黄色，呈交代残余状被褐铁矿交代包裹，少数黄铜矿的边缘被辉铜矿所包围，其外为褐铁矿形成的胶状皮壳圈（图3）。

图3 黄铜矿（单偏）

（3）黄铁矿：呈自形晶多边形粒状，五角十二面体，反射色黄白色，硬度较高，均质体，无内反射，粒度不等，一般达1mm～5mm，嵌布于矿物间，并有交代包裹石英现象，晶中常包有石英绢云母等。杂乱分布于胶状褐铁矿中（图4），有时全被褐铁矿所取代，而形成褐铁矿假象。

图4 黄铁矿、赤铁矿（单偏）

（4）赤铁矿：呈柱粒状集合体填隙状不均匀分布，少数被脉石矿物包裹。

（5）铁白云石：呈半自形-自形晶菱面体，晶中有较多的褐铁矿沿解理或边缘分布，致使铁白云石呈褐色，粒度一般在10mm左右。

（6）白云石：呈半自形-自形晶粒状，菱面体，晶中铁质尘点析出物较多，致使白云石呈褐色状，且见自形白云石晶中环带构造发育，由铁质形成的环带圈3～5层，粒度大小不等，一般均在0.25mm以下。

（7）方解石：呈它形晶粒状，晶中双晶发育。常被褐铁矿交代包裹。粒度一般均大于0.1mm。

（8）石英：呈它形晶粒状，嵌布于白云石间（图5），并有包裹白云石的现象，石英粒度一般在0.2mm左右，少数达0.3mm，有的与方解石镶嵌且有被方解石、铁矿交代包裹现象，粒度0.1mm～0.3mm，也有呈它形巨晶嵌布于褐铁矿中，白色透明，粒度达10mm。

图5 白云石、石英（正交）

4.2 矿石结构构造

（1）矿石结构

区内铜矿石主要具半自形-它形柱粒状结构，半自形-它形粒状微晶、隐晶质结构，交代残留结构等。

（2）矿石构造

区内铜矿石主要具稀疏浸染状构造、角砾状构造等。

4.3 矿石类型

研究区铜矿石类型主要按矿石构造划分，其自然类型可分为稀疏浸染状矿石、角砾状矿石等两种。

4.4 矿体围岩和夹石

（1）区内铜矿点主要是岩脉型（石英脉、碳酸岩脉），岩脉多是沿构造破碎带、构造裂隙穿插，围岩多为晚元古代海相沉积建造碎屑岩地层，岩性以砂岩、粉砂岩为主，夹石多为石英脉、白云石脉、方解石脉等。

（2）沉积型铜矿点围岩和夹石以砂岩、粉砂岩为主。

5 矿床成因及找矿标志

5.1 矿床成因

（1）区内多数的铜矿（化）是构造热液成因的。构造热液型矿床矿（化）点不受地层层位制约，由矿区内控、容矿构造控制，矿点可穿越不同层位，矿点呈脉状，不规则透镜状产出，产状与围岩产状存在明显差异，通常切穿岩层，矿脉倾角一般较陡。

矿石具半自形-它形细-微粒状结构、浸染状构造，围岩蚀变较强，见有白云石化、方解石化、褐铁矿化、硅化等。

（2）区内少数的铜矿化是沉积成因的。沉积型矿床矿化点受一定地层层位限制，矿化点呈层状、似层状、透镜状产出，产状与地层产状基本一致。

矿石具它形微-隐晶结构、浸染状构造，围岩与矿化点界线不明显，常呈渐变过渡接触关系。

5.2 找矿标志

区内构造热液型铜矿的产出，总是与石英脉、碳酸岩脉的出现有关，而与构造热液型铜多金属矿（化）点有关的石英岩脉、碳酸岩脉等主要赋存于构造裂隙中，如背斜转折端，或者在穹窿两翼组成的北东-南西走向延伸组成扩张带，垂直或斜交褶皱轴，在断层相交或集中的部位，往往同时存在石英脉和碳酸岩脉，并伴随褐铁矿化地带可以发现铜矿。孔雀石化、碳酸盐化、硅化、褐铁矿化是在研究区内寻找铜矿点的主要标志［3］。