澳大利亞雷納德謝爾夫地區密西西比河谷型鉛鋅礦床成礦地質特征與找礦前景

■　王銳　魏明　張琳

（西北有色地質礦業集團陜西西安710054）

澳大利亞雷納德謝爾夫地區密西西比河谷型鉛鋅礦床成礦地質特征與找礦前景

■王銳魏明張琳

（西北有色地質礦業集團陜西西安710054）

澳大利亞西北部雷納德謝爾夫地區裂谷盆地邊緣形成的密西西比河谷型鉛鋅成礦帶，鉛鋅礦化主要賦存于泥盆系中下部生物灰巖及白云巖地層中，受NNW向盆緣斷裂控制。區內礦床可分為層控型，斷層型和巖溶型三種類型。文章分析了該區鉛鋅礦的控礦因素和找礦標志，指出了找礦遠景區。

MVT鉛鋅礦成礦特征控礦條件找礦標志找礦遠景澳大利亞

雷納德謝爾夫地區位于澳大利亞西北部，長 350Km，寬10-30Km。自上世紀80年代首次發現MVT鉛鋅礦以來，已發現大中型鉛鋅礦床10余個，探明資源量超過500萬噸。該區成礦特征和找礦潛力的研究，對該區進一步勘查具有重要的指導意義。

1　區域地質背景

雷納德謝爾夫密西西比河谷型（MVT）鉛鋅成礦帶位于澳大利亞西北部坎寧（Canning）裂谷盆地北緣，南以皮納柯（Pinnacle）斷層為界與菲茨羅伊（Fitzroy）海槽相鄰，北部角度不整合上覆在盆地基底的前寒武紀金伯利地臺之上。

區域上NW-NWW走向的斷層及次級的分支斷層和NNE向的斷層形成一系列高低不等的地壘地塹構造格局。地震資料顯示，這些斷層大都呈鏟狀，上部傾角較大，深部較緩。屬基底拉伸背景下形成的盆緣斷裂系統。

區域地層分布奧陶系至二疊系海相和陸相沉積巖，以泥盆紀淺海礁坪相-島礁相灰巖最為發育，厚度可超過2000米（Playford，1980），產狀近水平。可分為吉維特期-弗拉斯期的皮拉拉（Pillara）及法門期的紐拉拉（Nullara）兩個沉積旋回。其中皮拉拉旋回的地層在成礦帶東段的Emanuel Range地區出露面積最大。法門期的紐拉拉旋回僅出露在東端的Horseshoe地區和西段的Napier Range地區[1]（圖1）。

圖1　雷納德謝爾夫地區東段地質簡圖

2　成礦地質特征

2.1含礦地層特征

雷納德地區的含礦地層主要包括Pillara組和Nullara組及Bugle Gap組，其中以Pillara組最為重要（圖2）。

Pillara組總厚度超過1000米，可分為5-10個段。其中底部的白云巖段（P_oo）、小孔狀灰巖段（P_fe）和粉砂質層孔蟲段（P_sp）是最主要的賦礦巖性段。

圖2　雷納德謝爾夫東段地層標準柱狀圖

P_oo段一般厚28-36米，位于Pillara組底部，巖性較為復雜，互層狀白云巖化鮞粒灰巖、核形石白云巖、薄層狀含粉砂白云巖及粉砂質白云巖化蒸發坍塌角礫巖等組成，是Cadjebut礦體的賦礦層。

P_sp段一般厚90米左右，位于Pillar組中下部，棕灰色層孔蟲灰巖為主，大量粉砂質夾層，是Kapok等礦床的主要賦礦層。

P_fe段厚30-130米，整合上覆在P_sp段之上，純凈的灰白色灰巖，孔洞發育，偶見層孔蟲灰巖夾層，是Kapok和Kutarta等礦床的主要賦礦層。

2.2控礦構造特征

區內礦化主要分布在Pinnacle斷層和Cadjebut斷層夾持的區域內。

Pinnacle斷層為區內一級斷裂，活動期為泥盆紀、石炭紀和二疊紀，垂直斷距可達7000米，一般認為是盆地深部熱液運移的通道。

Cadjebut斷層是Pinnacle斷層的次級斷裂，走向NW-SE，寬20-40米，傾角50-60°，斷距300-500米，斷層角礫nmm-n×10cm不等，亮晶方解石或白云質膠結，地表上呈斷崖狀。雷納德謝爾夫地區主要礦床均沿該斷層串珠狀分布，礦體賦存在上盤地層（Cadjebut礦床產于下盤地層中）或直接賦存于斷裂帶中。

2.3礦床地質特征

根據礦化賦存位置和礦體特征，雷納德謝爾夫地區的鉛鋅礦床可分為三種類型：層控型，以Cadjebut礦床為代表；斷層型，以Kapok West礦床為代表；巖溶型，以Goongewa礦床為代表。

層控型礦床礦體賦存于白云巖段（P_oo）地層中，上覆孔洞狀白云巖和瑞星珊瑚白云巖，下伏Emanuel組淺變質頁巖。礦體呈似層狀和透鏡狀，與圍巖地層產狀一致，礦床平均品位高，鉛鋅比例1:3。

礦石主要呈條帶狀和角礫狀。條帶狀礦石中膠狀閃鋅礦、粗粒方鉛礦、白鐵礦和成礦期方解石晶體構成平行條帶，單個條帶5-15mm，反映了成礦過程中發生了規律性的圍巖溶解和礦質沉淀過程。局部鐘乳狀構造強烈發育。角礫狀礦石中角礫時代不一，被含礦方解石膠結，可出現部分交代現象。

礦床分帶性明顯，最內帶為富鉛帶，向外鋅含量逐漸增大，并夾有條帶狀重晶石，最外帶為浸染狀、脈狀白鐵礦帶。

斷層型礦床賦存于Cadjebut等斷裂及平行次級斷裂中，礦化與控礦斷層產狀一致。礦體形態呈似層狀或不規則透鏡狀，在構造膨大轉折端礦體品位和厚度都有所增大。

鉛鋅礦石以網脈狀和鑲嵌角礫狀為主，方鉛礦自形粗粒，閃鋅礦呈膠狀和細粒狀。礦床鉛鋅礦化分布不均勻，鉛略高于鋅。

礦帶內白鐵礦非常發育，呈塊狀、脈狀、浸染狀。白云巖化與鉛鋅礦化負消長，白云巖化發育的部位鉛鋅礦化明顯減弱。還可見到晚期的方解石脈，交代礦體及圍巖。

巖溶型礦床礦化體呈囊狀，賦存在近水平產出的不規則溶蝕角礫巖帶中。礦體上盤未發生蝕變，下盤見白云巖化。多數礦體呈豆莢狀、透鏡狀。富礦體規模小，但品位高、厚度大，形態不規則。全礦床鋅明顯高于鉛。鉛鋅比例1：3，銀含量高。未見明顯礦化分帶。

礦石結構構造復雜，在礦體不同部位條帶狀、膠狀、交代構造、溶蝕坍塌角礫巖構造、斷層角礫和沉積角礫均可見到，富礦體常見鐘乳狀和條帶狀礦石。邊部常見角礫狀礦石，角礫直徑幾十厘米到幾十米大小不等，可見強烈溶蝕。

3　控礦因素及找礦標志

3.1控礦因素

（1）受大地構造環境控制

不同研究者在本區獲得的成礦溫度都在75-100℃之間 [2][3] （Black，1990；Etminan&Hoffmann，1989），這一溫度高于礦化時正常的地溫梯度，顯然是受到伸展盆地下部異常熱源的影響，這是礦質對流遷移的熱動力。

鹽度的測試結果穩定在w（NaCleq）8.5-13%之間[2]，較MVT世界平均鹽度略低，但仍反映出成礦流體源自Canning盆地沉積建造水。

硫同位素成礦物質來源的研究表明（Thode&Monster，1965；Claypool et al.1980；Faure，1986），S同位素e34S（CDT）7.60‰～+33. 2‰之間，說明硫主要來源于海相蒸發巖。

因此，該區MVT鉛鋅礦的形成在物質來源、流體驅動力等方面都受Canning盆地的控制，這一裂陷盆地是形成礦床的必要條件。

（2）地層和巖性控制

雷納德謝爾夫地區鉛鋅礦具有明顯的層控和巖控特點。已知絕大多數的鉛鋅礦化賦存于泥盆系地層中下部。有別于世界其他MVT礦床的白云巖賦礦，圍巖以純凈的小孔狀灰巖為主，其次為含粉砂的韻律狀灰巖和白云巖。這些容礦主巖的共同特征就是具有較高的滲透性，為流體運移和沉淀提供了前提。

（3）構造控制

MVT礦床具有明顯的后生成礦特點。鉛鋅礦化均發育在斷裂附近或直接賦存于其中，富礦體多位于斷層膨大轉折端。一些研究結果表明[4][5]，巖溶型礦體也是在前期斷裂和古巖溶溶解擴容才形成的。

3.2找礦標志

（1）地層巖性標志

Pillara組中下段小孔狀灰巖、粉砂質層孔蟲灰巖、粉砂質韻律灰巖、白云巖化珊瑚灰巖及孔洞狀白云巖是巖性和地層標志。

（2）構造標志

NNW—NW向斷層及其次級斷層是主要的找礦標志，與其次級構造的交切部位更應引起注意。這些斷層有時在地表表現為平行產出的碳酸鹽巖脈帶。

（3）圍巖和礦物組合標志

鉛鋅礦化體周圍白鐵礦的含量和范圍遠遠大于方鉛礦和閃鋅礦的分布，因此白鐵礦可以作為重要的找礦礦物標志。礦化延伸至地表氧化后形成“鐵帽”，是尋找礦化帶的有力找礦標志。

（4）地球物理標志

重力異常陡變帶常常指示了控礦斷層的位置，是尋找深部礦化的有利間接找礦標志。

淺部的鉛鋅和大量白鐵礦礦化體具有很強的激電效應，IP異常可以作為淺部礦體的間接找礦標志。

（5）地球化學標志

地表巖屑及鉆孔巖心中Pb+Zn+Cu+（Ag）等多元素異常組合可作為尋找礦化的主要地球化學標志，但無法據此判斷礦化規模和產狀。

4　找礦遠景

MVT鉛鋅礦帶中礦床數量多，成群成帶分布，資源規模總量可達數千萬噸。雷納德謝爾夫地區歷史勘查主要集中于已知礦床，整個成礦帶進一步找礦的潛力很大。綜合分析區域物探、化探和歷史鉆孔資料，主要的找礦遠景區包括：

4.1Pinnacle斷裂帶

Pinnacle斷裂是該區的一級區域斷裂，規模大，但找礦投入少。東段已在670-1015米的深度獲得不同品位的鉛鋅樣品，對其進一步資源潛力探索很有必要。相對較淺的次級構造區和斷層轉折區將是最優的找礦遠景區。

4.2Mt Pierre地區

北以皮拉拉轉換斷層為界，南以Lindner Hill斷層為界。歷史鉆孔Pillara組地層中見到方鉛礦化細脈。應該開展大比例尺重力測量以確定斷層的部位并開展進一步的深部驗證。

4.3Virgin Hills斷裂帶

位于皮拉拉礦床以北，呈SEE-E走向，為Pinnacle斷層的次級斷裂。在地表的斷層中可見到白鐵礦化“鐵帽”發育，將來的工作需要進一步查清構造的張性空間位置和有利賦礦地層的位置和深度。

4.4已知礦區外圍

（1）Gap Creek地區：與Goongewa礦床具有相似的地層和構造特征，分列于Pinnacle Splay斷層和Gap Creek斷層構成的“X”型構造體系的兩側。已獲得兩處激電異常，推斷可能為斷層有關的白鐵礦化體引起。

（2）Goongewa礦床南部：重力高值區自礦區一直向南西延伸，暗示了預測區與Goongewa礦床處于同一斷塊中，已有見礦鉆孔，礦化潛力有待進一步探查。

（3）Palijippa East地區：與Palijippa礦床以700米寬的一地壘相隔，地層構造特征、重力特征完全一致，鉆探未驗證。

P61[文獻碼]B

1000-405X（2016）-3-124-2