澳大利亚“世纪”铅锌矿床

1.地质背景

“世纪”特大型Pb-Zn-Ag矿床是1990年由CRA勘探有限公司发现的，位于芒特艾萨铅锌银铜矿山北北西约250km处。已探明地质储量1.18亿t，平均品位Zn 10.2%、Pb 1.5%和Ag 36×10-6，含锌1203.6万t、铅177万t、银4248t。

世纪矿床位于芒特艾萨内围层内，与芒特艾萨、希尔顿等矿床一样，赋存于麦克纳马拉（McNamara）群细粒碎屑沉积岩（含少量火山岩）之中。麦克纳马拉群下部为富含蒸发盐沉积的碳酸盐岩。大多数已知的铅锌矿化产于麦克纳马拉群下部，而只有世纪矿床赋存于富含硅质碎屑的麦克纳马拉群上部。

世纪矿床产于朗希尔组的上部，郎希尔组是麦克纳马拉群中最年轻的单元，由1800～2200m厚的页岩、粉砂岩、凝灰质沉积岩、砂岩和少量的白云岩组成。矿床靠近一条NW向区域大断层，即特尔米特山（Termite Range）断层（图12-2）。

图12-2 世纪矿床地表地质图

（引自G.Thomas等，1992）

乔治娜盆地的寒武系灰岩和白云岩构成了芒特艾萨内围层的西缘，在世纪矿区内，这些碳酸盐岩不整合地截断了矿化。

世纪矿床基本上被年轻的元古宇沉积岩和上寒武统灰岩覆盖，只有极少的矿化露头，且矿化露头在地表显示微弱，没有典型的铁帽，大概是矿石中硫化铁含量偏低所致。矿体埋深一般为100～300m，呈平伏状产于断块之中。断层将矿体切割成南（较小）和北（较大）两块。一条区域大断层（特尔米特山断层）与矿床的东北边界相邻。矿区内发育了数条较小的断层，即马格津山（Magzine Hill）、潘多拉斯（Pandoras）和尼基斯（Nikkis）断层，这些断层构成了主矿体的边界（图12-2）。

2.勘查与发现

本地区的贱金属勘查活动始于19世纪80年代。一位名叫F.H.汉恩的找矿人1887年在现“银王”脉型矿床的地方找到了铅锌银矿脉；此后，又在该区发现了43条矿脉。1899年该区已发展为伯克敦（Burketon）矿田。1897年开始开采铅和银，采矿活动持续到20世纪60年代，共产铅6174t，银5.4t。

图12-3 世纪矿床附近早期布设的物化探线和钻孔线

（引自G.Thomas等，1992）

图中的黑色区域为世纪矿床

银王矿脉原始租地的一个边角木桩距世纪矿床的露头仅1600m，而另一个露头距早期找矿人的宿营地也只有200m。这两处露头的矿化特征很不明显，大概是缺乏硫化铁，故在地质图上被填上了倾角符号。

20世纪50年代末以来，该地区开始颁发勘查许可证（ATP），获ATP的公司可圈定租地进行勘查。到1987年CRA勘探公司获得ATP之前，该地区被其他公司先后9次获得ATP并从事勘查活动。遗憾的是，虽然他们的租地均已将世纪矿床圈在其内，但都未发现这个“巨人”。他们的工作重点放在元古宙岩石中的贱金属或前寒武纪基底岩层中的磷酸盐矿化上。

1987年之前，许多公司在此地进行过不同程度的勘查活动，布设了多条物化探剖面甚至钻探剖面，但都是无功而返。图12-3为1987年以前在该区所开展的物化探（土壤）和钻探剖面分布示意图。从图中可见，许多剖面靠近了世纪矿床，但实际上没有一条剖面穿过矿床。

1985～1986年，CRA公司就芒特艾萨内围层的贱金属勘查采取了务实的策略。一方面，他们对该区贱金属矿化的区域性控矿因素作了系统研究；另一方面，他们广泛收集了整个地区已知矿床和矿点、以往的选区及相关的技术资料，对这些资料进行了综合评估。通过这两方面的分析与研究认为，朗希尔组的岩石与芒特艾萨等铅锌矿床的岩石是相似的，属于同一类型和同一时代（元古宙，距今约16亿年），且朗希尔的贱金属矿点成群出现，表明该区是值得进一步评估的目标。另外，从控矿构造因素来看，与区域大断层（特尔米特山断层）相邻的穹隆构造是成矿有利的地区。

基于上述认识，CRA公司于1987年在该区取得了探区租地的勘查许可证（ATP）。由于探区租地年份距1887年银王矿脉发现刚好一个世纪，故该探区以“世纪”命名。

随后，CRA公司布设了两条20km长的区域性重力和磁测剖面，剖面穿过了NW向特尔米特山断裂和寒武纪灰岩构成的圆型构造，沿剖面还作了土壤采样。

测量结果显示，重磁剖面没有发现明显的异常特征，而NE向剖面的土壤采样在剖面西南端探测到（400～1000）×10-6的锌异常，长达1600m，异常位于元古宙和寒武纪岩石之上，同时还发现了高达（n×100）×10-6的铅异常。

图12-4 原始土壤采样剖面及100m间距网格化土壤采样得到的锌异常模式

（引自G.Thomas等，1992）

为追踪上述异常，随后又布置了几条土壤采样剖面和间距为100m的网格化土壤采样工作。图12-4为100m网格化土壤采样及先前土壤剖面测量得到的锌异常模式，图12-5示出了为追踪土壤采样剖面而测制的SIROTEM电磁剖面。

从图12-4可见，土壤异常与矿体的轮廓大体上相对应，但石灰岩层也产生了大量的异常。不过，先期所做的土壤剖面反映出了主矿体露头部分产生的异常响应。露头的岩石碎屑亦显示出（n×1000）×10-6的锌异常和30×10-6的银异常。

为评价土壤异常，优选钻孔靶位，在主要的异常区上方作了SIROTEM电磁测量，以确定灰岩覆盖层下是否存在良导体。测量并未反映出有大的良导体的异常特征，只是在测网西南部一条测线的端部发现了一个弱异常（图12-5）。后来的调查表明，该异常与矿无关，是由小断层内的弱矿化引起的。主矿体为非良导体，不能被SIROTEM探测出。

图12-5 20850测线的SIROTEM测量曲线

（引自G.Thomas等，1992）

在开展电磁测量的同时，也曾计划做激发极化测量。但由于承包商的延误，使这一计划被迫取消。事后的结果表明，这一失误导致该矿床发现时间被延迟，因为在矿床发现之后的1991年，在矿床上方进行了激电测量方法试验，试验结果表明矿体能产生较明显的极化率和电阻率异常（图12-6）。矿化反映出10～25ms的良好IP响应以及100～325Ω·m的视电阻率异常。

由于土壤异常未能得到电磁法的验证，当时勘查人员处于进退两难的境地。但他们对如此显著的化探异常并未失去信心，只是一时不知如何或在何处布钻验证。1989年，他们将注意力暂时转移到该矿田的另一个靶区，即世纪探区以南8km处的一个矿脉（沃森矿脉）之上。在该矿脉周围作了土壤采样，结果得到了与世纪探区土壤异常极其相似的异常，只是规模要小得多。1989年底打了一个浅孔验证异常，发现了富锌矿化，在数米矿段上锌含量高达10%以上。这一发现激发了勘查人员用钻孔验证世纪探区大片土壤异常的信心，但由于当时正值雨季，不得不将世纪异常的验证工作推迟到1990年。

图12-6 世纪矿床测线47700mE的IP拟剖面，50m偶极-偶极排列

（引自G.Thomas等，1992）

1990年4月，开始对世纪探区的土壤异常进行钻孔验证。最初打了3个钻孔。第一个钻孔LH4见到了27m厚的矿层，含6.3%Zn。第二个钻孔LH5位于LH4以北200m处，正好处于南北两矿体之间的“夹缝”地带，只是打到了矿化。第三个钻孔LH6位于LH4以南100m，结果也见到了富矿层。经测试分析，确认该矿层具有重要意义。于是在6月再打9孔，其中8孔见矿，由此肯定了矿化的性质和远景。此后又打了78个200m间距的扩边孔，并做了有关的物探测量（地面激电、钻孔激电/电阻率、电阻率测井、自电测井、自然伽马和中子测井以及地震反射测量等），据此圈定了矿床的分布范围，填绘出了容矿岩石的边界及控矿构造等。

3.小结

澳大利亚政府地质机构对芒特艾萨内围层的基础地质研究工作很重视，投入了大量人力、物力。早在20世纪50年代，原澳大利亚矿产资源局（BMR，现为澳大利亚地球科学局）和昆士兰州地质调查局（GSQ）就对芒特艾萨内围层进行了系统的1：25万比例尺的地质填图；1969～1980年进行了第二阶段的1：10万比例尺的地质填图；1983～1989年进行第三阶段填图，主要在十几个重点地区进行，大部分是1：25万比例尺，小部分为1：5万比例尺。同时，从1983年起，BMR调整了研究计划，于1990年完成，包括详细构造和沉积学研究，以帮助解释元古宙的构造史和成矿作用。从20世纪70年代开始，BMR对该区侵入岩的同位素年龄（锆石U-Pb和Rb-Sr）和地球化学（主要元素和痕量元素）进行了研究。另外，从1953年开始直到90年代，为研究该区构造、已知矿化特征和发现隐伏矿床，在该区开展了广泛的物探工作。

这些基础性的调查研究理清了芒特艾萨内围层的地质格架，地层、构造、侵入岩特征以及矿床的分布状况，为在该区找矿打下了扎实的基础。该区自1923年发现芒特艾萨矿床以来，于20世纪40年代发现希尔顿（Hilton）矿床，50年代发现麦克阿瑟河矿床，70年代发现莱迪洛雷塔（Lady Loretta）矿床，80年代发现杜格尔德河（Dugald River）矿床，90年代发现“世纪”、坎宁顿（Cannington）矿床等。通过对比研究查明了矿床的成矿环境，表明了朗希尔矿田具有发现类似层状锌、铅矿床的潜力，为“世纪”矿床的发现奠定了基础。

100多年来，在“世纪”矿床周围的勘查活动从未停止过，几经上下和反复，9次被勘查公司租用和放弃，但是最终还是发现了大矿。这说明这种“勘查程度高”的地区，尤其是大型的矿化集中区仍有发现矿床的潜力。“世纪”和坎宁顿巨型矿床的发现就是最好的例证。

在“世纪”矿床勘查中，土壤地球化学异常最初揭示了发现钻孔的位置。虽然地表磁测和电磁测量未能为地球化学异常提供可验证的钻孔位置，但自矿床发现后，地球物理技术在帮助确定矿化界线、岩性界线和进行构造填图中起了很大作用。使用的地球物理方法有：重力、地面和航空磁测、地面和航空点磁法、激发极化法、电阻率法、地球物理测井和反射地震法等。尤其是激发极化法和电阻率法，它们帮助测定和填绘，覆盖层之下至少150m深处的矿化延伸情况。当钻探进入到该区北部较深矿带时，基本上是由该区一个良好的激发极化异常来指向的。同时，地球物理测井技术对地下各种岩层和矿化岩石进行圈定也起到了积极作用，特别是根据岩石的密度值、天然伽马射线强度、中子流强度和电阻率大小来区分各类岩石。

澳洲也称澳大利亚，位于南太平洋和印度洋之间，四面环海，是世界上唯一国土覆盖一整个大陆的国家。

澳大利亚原为澳大利亚土著居住地。17世纪，西班牙、葡萄牙和荷兰殖民者先后抵此。1788年沦为英国殖民地，1901年组成澳大利亚联邦，成为英国的自治领地。1931年成为英联邦内的独立国家。

澳大利亚区域位置：

澳大利亚（Australia）位于南太平洋和印度洋之间，由澳大利亚大陆和塔斯马尼亚岛等岛屿和海外领土组成。它东濒太平洋的珊瑚海和塔斯曼海，西、北、南三面临印度洋及其边缘海。是世界上唯一一个独占一个大陆的国家。

澳大利亚东部隔塔斯曼海与新西兰相望，东北隔珊瑚海与巴布亚新几内亚和索罗门群岛相望，北部隔着阿拉弗拉海和帝汶海与印度尼西亚和东帝汶相望。

以上内容参考：百度百科——澳洲

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