２１世紀(jì)全球典型金礦找礦案例分析

上世紀(jì)20年全球金礦找礦典型案例分析〔1〕美國(guó)卡林、金坑(GoldQuarry)金礦：上世紀(jì)60年代，地質(zhì)學(xué)家提出，在內(nèi)華達(dá)州尤里卡縣的卡林(Corlin)地區(qū)發(fā)現(xiàn)了逆斷層上盤的構(gòu)造窗中有微量金和伴生的As、Hg、Sb、Ti高異常帶。1979年，在卡林鎮(zhèn)西北11km處發(fā)現(xiàn)了金坑金礦，平均品位1.519g/t，金屬量220t。該類金礦的形成條件：大規(guī)模的逆掩斷層，圍巖的巖石類型——碳酸巖類、粉砂巖類、硅質(zhì)巖類、(2)麥克勞林〔Mclaughline)金礦：美國(guó)加利福尼亞納帕縣境內(nèi)，舊金山西北20km。70年代末，霍姆斯塔克〔Homestocke)公司為了保持在美國(guó)的金礦地位，研究比照了世界上大型金礦的地質(zhì)特征及成礦條件，以及各礦床的時(shí)空分布規(guī)律，據(jù)Au、Hg共存于同一成礦帶、同一礦區(qū)，甚至同一礦體以及在空間上、時(shí)間上和成因上的伴生關(guān)系，在一個(gè)老的Hg礦區(qū)進(jìn)行了詳細(xì)的地質(zhì)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了Mclaughline金礦。這充分說(shuō)明研究元素的地球化學(xué)性狀對(duì)地質(zhì)找礦的重要意義，該礦床為一細(xì)脈浸染狀淺成低溫?zé)嵋旱V床，產(chǎn)于前寒武紀(jì)深變質(zhì)巖中，伴生輝銻礦和辰砂，并含銀，Au：Ag：Hg=1：1：2。金的平均品位4.712g/t，金屬量100t。重要啟示：原來(lái)為Hg、Cu、Ag、Pb、Zn等礦種的多金屬礦，應(yīng)重視深部與外圍伴生金的尋找。到1983年末，就在戈?duì)柕菤J特礦段探明礦石儲(chǔ)量2165萬(wàn)噸，金品位9.45g/t，金儲(chǔ)量207噸。同時(shí)科羅納公司又與泰克公司一起，在另一礦區(qū)探明礦石儲(chǔ)量1050萬(wàn)噸，(說(shuō)明在大型礦床外圍可能有類似的礦床礦點(diǎn))金品位10.9g/t，金儲(chǔ)量115t，拉克(Lack〕礦產(chǎn)公司又在另一地段探明礦石儲(chǔ)量3810萬(wàn)噸，其中2900萬(wàn)噸金品位6.86g/t，獲金儲(chǔ)量200噸。礦床特點(diǎn)是含Hg、Ti礦物組合，礦石的金屬礦物組分十分復(fù)雜，除上述黃鐵礦、重晶石外，還有輝鉬礦、輝銻礦、雄黃、雌黃、辰砂、毒砂、砷銻礦、自然砷、鈦鐵礦、磁鐵礦、自然金、方銻金礦以及其他銻砷鉛鉈等各種硫鹽礦物；〔4〕奧林匹克壩〔OlympicDam)金銅鈾礦床：位于南澳大利亞州弗林德斯山西側(cè)的利克里克附近。1976年根據(jù)遙撼圖象分析比照區(qū)域地質(zhì)特征，采用航測(cè)和地面地質(zhì)、物化探測(cè)量發(fā)現(xiàn)。區(qū)域構(gòu)造

受北西向奧林匹克壩地塹〔或裂谷〕控制，地塹長(zhǎng)大于7km，寬4km多。含礦層為晚元古代淺變質(zhì)的花崗質(zhì)角礫巖和赤鐵礦層，花崗質(zhì)角礫巖即由含銅、鈾、稀土、金和銀的礫石組成，礦床至少有現(xiàn)兩次礦化作用。較老的礦化產(chǎn)生在沉積作

利的構(gòu)造和巖性帶，切穿層控型礦層疊加在其上的。礦石儲(chǔ)量至少20億t，平均含Cu1.6%，UO0.06%,估計(jì)銅金屬儲(chǔ)量3200萬(wàn)t，UO120t，金0.6g/t，金1200t，另外還有稀土金屬等。Cu3000萬(wàn)噸〔品位1.6%〕；U3O893萬(wàn)噸；Au1200t〔0.6g/t)；Ag6700t；REE1000萬(wàn)噸1、OlympicDam〔奧林匹克壩〕銅金鈾礦床的發(fā)現(xiàn)礦床埋埋藏在350多米的蓋層下OlympicDam礦床剖面奧林匹克壩礦床發(fā)現(xiàn)孔情況R.Woodall寫道：從圖上可以看到，當(dāng)成功如此接近，仍可能失去信心并放棄整個(gè)方案，因?yàn)楹駥痈咂肺坏你~礦區(qū)離RD10還有1000m！奧林匹克壩礦床隱伏地下350米深處，地表是砂漠，無(wú)任何礦化顯示，它的發(fā)現(xiàn)是科學(xué)勘查成功的典范！(5)布丁頓(Boddington)金礦床：位于西澳大利亞耶爾岡地塊佩斯東南97km處，原是一個(gè)著名的鋁礦區(qū)，1974~1976年，S.懷德進(jìn)行地質(zhì)填圖時(shí)，首次發(fā)現(xiàn)薩德爾克綠巖帶，并認(rèn)為該綠巖帶與西澳著名的“東部金田〞相似，1979年，R.戴維在這個(gè)地區(qū)的綠巖帶中進(jìn)行地球化學(xué)勘查，圈出斷續(xù)延長(zhǎng)3km的Cu、Pb、Zn、As、Au、Mo、Sn異常帶，但金的礦化不明顯，在665個(gè)分析樣品中,只有5個(gè)樣品金含量達(dá)0.5~1.8g/t。1980年雷諾茲礦山在該地區(qū)

礦床位于西澳著名的達(dá)嶺山脈近代紅土型鋁土礦床中，屬紅土型鋁土礦風(fēng)化殼金礦，金以自然金狀態(tài)賦存于紅土層和腐植泥土中，其剖面一般如下：①紅土層〔厚4-10m〕：頂部為松散豆?fàn)顚?，下為固結(jié)的“硬帽〞，再往下為結(jié)核和礫石層。深紅褐色，主要有三水鋁石、針鐵礦、赤鐵礦組成，間有磁鐵礦和石英。②氧化高嶺石粘土層〔厚30~100m〕：淺黃褐色或白色，主要有高嶺石、云母、少量石英、三水鋁石和赤鐵礦組成。

③下部腐殖層〔厚1~5m〕：綠色，由粘土礦物高嶺石、綠泥石、蒙脫石和基巖中的石英及其剩余物組成，是原地風(fēng)化或紅土化的產(chǎn)物，這種金礦的礦體，在布丁頓地區(qū)很多。單個(gè)礦體擁有礦石量?jī)H為50~100萬(wàn)t，整個(gè)布丁頓礦區(qū)擁有礦石量4300萬(wàn)t，平均品1.8g/t，據(jù)?采礦雜志?1987年1月份報(bào)道，金儲(chǔ)量約200t。山噴出巖〔白色浮巖〕；從該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造看有金礦賦存的可能性，1975年金屬礦業(yè)事業(yè)團(tuán)進(jìn)行了重力測(cè)量，確定了高異常帶的存在。1976~1977年，

查明區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造，發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)大多數(shù)礦脈發(fā)育在北薩時(shí)期安山巖類的背斜隆起構(gòu)造的頂部和翼部。于是圈定靶區(qū)，配合采用直升飛機(jī)進(jìn)行航空電磁法和磁法測(cè)量，詳細(xì)進(jìn)行地面物探。量碳、鈣的粉砂巖、雜色砂巖和角礫巖。巖漿巖有角閃閃長(zhǎng)巖、輝石角閃閃長(zhǎng)巖、長(zhǎng)石板巖和角閃閃長(zhǎng)斑巖，常呈巖株或巖床產(chǎn)出。礦體為網(wǎng)脈狀，礦化帶的長(zhǎng)度約為600m，寬處大于400m。礦化與斷裂和破碎角礫巖關(guān)系密切，不僅礦化范圍取決于圍巖的破碎程度和蝕變強(qiáng)度，而且它們有同步消長(zhǎng)的關(guān)系。侵入體的內(nèi)外接觸帶也是重要的容礦地段。主要控礦構(gòu)造是近東西向的斷裂。居礦區(qū)重要地位的7號(hào)脈帶，金品位6g/t，其深部〔海拔2300~2200m〕出現(xiàn)金品位高達(dá)52~439g/t的富礦段，它們賦存在破碎帶的硅質(zhì)脈中。該礦床探明金儲(chǔ)量286t品位平均4g/t伴生銀、銅、鉛、鋅，屬網(wǎng)脈狀硫化物金銅礦床。重要啟示：角礫巖普遍存在，并有角礫脈巖，爆破角礫巖和震碎角礫巖等，往往出現(xiàn)強(qiáng)烈蝕變。蒙古歐玉陶勒蓋銅金礦床

BHP和Ivanhoe鉆孔剖面示意圖返回河南新蔡隱伏鐵礦發(fā)現(xiàn)在對(duì)1：20萬(wàn)航磁異常解譯的根底上，開展1：5萬(wàn)地面高磁圈定靶區(qū)，對(duì)重點(diǎn)靶區(qū)開展1：1萬(wàn)高精度磁測(cè)和CSAMT測(cè)深，預(yù)測(cè)太華群磁鐵石英巖埋藏深度，鉆探驗(yàn)證見(jiàn)累計(jì)厚度104.14m的鐵礦體遼寧本溪橋頭鐵礦發(fā)現(xiàn)鞍本地區(qū)磁異常發(fā)育，但過(guò)去對(duì)低緩磁異常重視不夠。對(duì)位于本溪臺(tái)北鐵礦與南芬鐵礦之間的異常查證，在1：1萬(wàn)高磁異常中心附近鉆探驗(yàn)證〔Zk001〕，在孔深1279米見(jiàn)到礦體，至1500米終孔時(shí)仍在礦體內(nèi)，預(yù)測(cè)遠(yuǎn)景可達(dá)10億噸加拿大魁北克省諾蘭達(dá)地區(qū)的勘探發(fā)現(xiàn)

以下對(duì)諾蘭達(dá)地區(qū)六十年間勘探見(jiàn)礦情況進(jìn)行述評(píng)，并說(shuō)明在該區(qū)各致密硫化礦床發(fā)現(xiàn)過(guò)程中普查、地質(zhì)、物探、化探的不同作用及其相互關(guān)系。

到目前為止，諾蘭達(dá)地區(qū)己經(jīng)發(fā)現(xiàn)了十九個(gè)硫化礦床。按主要的勘探方法統(tǒng)計(jì)，其中四個(gè)是由地面普查發(fā)現(xiàn)的，八個(gè)是地質(zhì)方法發(fā)現(xiàn)的，六個(gè)是物探測(cè)量發(fā)現(xiàn)的，還有一個(gè)是應(yīng)用地球化學(xué)方法發(fā)現(xiàn)的。

諾蘭達(dá)硫化礦床“致密硫化礦〞一詞，是指含有50%以上由磁黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦等以不同的比例組成的硫化物的礦石。此外還含有少量方鉛礦、磁鐵礦和其他金屬礦物，但在某一礦床中并非上述所有礦物有必須存在。諾蘭達(dá)地區(qū)是加拿大前寒武紀(jì)致密塊狀硫化礦群最多的地區(qū)，總計(jì)有1.14億噸，銅的平均品位為2.14%，鋅為1.37，銀為0.59盎司/噸，金為0.12盎司/噸。這個(gè)儲(chǔ)量是十九個(gè)礦床儲(chǔ)量的總和，其中85％的儲(chǔ)量產(chǎn)于霍恩(Horne)主礦床(16公里)范圍內(nèi)。無(wú)疑，某些礦床的發(fā)現(xiàn)是由于全面而正確地分析手頭上的證據(jù)的結(jié)果。不過(guò)也確實(shí)有見(jiàn)礦中運(yùn)氣特別好的例子。也許，假設(shè)全部事實(shí)，那么充分的準(zhǔn)備加上時(shí)機(jī)，就會(huì)導(dǎo)致絕大局部礦床的發(fā)現(xiàn)，而且很有把握。早期見(jiàn)礦年代(1920一1935)正如所料，這一時(shí)期主要是普查見(jiàn)礦。愛(ài)德·霍恩于1920年在魯安鎮(zhèn)奧西斯科(Osiko)湖附近用木樁標(biāo)出了硫化礦鐵帽．但自1911年起在該區(qū)斷斷續(xù)續(xù)地普查過(guò)金礦。1923年開展了一項(xiàng)鉆探方案，結(jié)果在黃鐵礦化流紋巖下面成功地打到了銅一金主礦帶。這里后來(lái)成了著名的霍恩礦山。與此同時(shí)，創(chuàng)立了諾蘭達(dá)機(jī)構(gòu)(Roberts，1956)。有意思的是，就在發(fā)現(xiàn)這一礦帶的同一年內(nèi)，用自然電位法對(duì)該礦點(diǎn)進(jìn)行了測(cè)量，這是在加拿大第一次運(yùn)用這種物探測(cè)量(Kelly，1957)。盡管當(dāng)時(shí)大局部礦體的發(fā)現(xiàn)并沒(méi)有參照自然電位的結(jié)果，但自然電位的結(jié)果確實(shí)證實(shí)了多個(gè)硫化礦透鏡體的存在，其中有些并未出露地表。

至1925年，在霍恩礦山西北(8公里)又發(fā)現(xiàn)了另外一些鐵帽。它們是杜弗列斯諾瓦(Dufresnoy)鎮(zhèn)的阿穆列特上部A和阿穆列特C礦床以及在杜普拉特(Duprat)鎮(zhèn)西北(2．4公里)的老懷特礦床。

該階段在1931年以在霍恩礦山地下開采過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了大型的下部H礦床而結(jié)束。中期見(jiàn)礦年代(1935—1955)

這一階段的特點(diǎn)是地質(zhì)勘探的經(jīng)驗(yàn)期。1938年，過(guò)了一段勘探停滯期以后，在較小的阿穆列特上部A礦地表露頭以下210米深處發(fā)現(xiàn)了阿穆列特下部A礦床。這兩個(gè)礦床確實(shí)是分開的，但是被一個(gè)共同的堇青石一直閃石蝕變筒巖連接起來(lái)，這個(gè)巖筒穿入有利的(阿穆列特)流紋巖一安山巖接觸帶。該接觸帶北鄰阿穆列特C礦床。1940年，在霍恩礦山西北1．6公里處發(fā)現(xiàn)了喬利埃特(Joliet)礦床(含銅的硅質(zhì)礦石)1944—1945年取得了兩個(gè)重要的物探發(fā)現(xiàn)，頭一個(gè)是位于霍恩礦山東北8公里杜弗列斯諾瓦鎮(zhèn)的麥克唐納礦床。沿流紋巖——花崗閃長(zhǎng)巖接觸帶，在一見(jiàn)有零散含有色金屬硫化物礦苗的地區(qū)內(nèi)，用地面電磁法圈出了一個(gè)地下導(dǎo)體。這是在諾蘭達(dá)地區(qū)第一次用地面電磁測(cè)量成功地圈出了一個(gè)致密塊硫化物礦床。該礦床產(chǎn)于8米厚的覆蓋層下面。

然而重要的物探見(jiàn)礦卻是在1945年發(fā)現(xiàn)的奎蒙特(Quemount)礦床。該礦點(diǎn)位于霍恩礦山附近，總的來(lái)看，地處霍恩克里克斷層以北，當(dāng)時(shí)認(rèn)為該斷層是這局部礦區(qū)礦石侵位的邊界構(gòu)造。在此之前的20年問(wèn)，許多地表和地下勘探都未獲得成功。卓有成效的物探方法是地面磁測(cè)，它圈出了幾個(gè)磁異常。這些異常都由采礦公司系統(tǒng)地打了鉆。發(fā)現(xiàn)塊狀硫化礦與沿奧西斯科湖北岸分布的一個(gè)磁異常有關(guān)。這一重大發(fā)現(xiàn)是確定和圈出靶區(qū)的一個(gè)重要的典型例子。1947年，由于受到發(fā)現(xiàn)奎蒙特礦床的鼓舞，繼續(xù)進(jìn)行了經(jīng)驗(yàn)地質(zhì)調(diào)查。結(jié)果導(dǎo)致在奎蒙特礦山以東4公里處發(fā)現(xiàn)了德爾多納(D’Eldola)礦床。在靠近北東走向的輝綠巖墻處(該巖墻的延伸在霍恩礦山附近通過(guò))，地表見(jiàn)有弱浸染的黃鐵礦硫化物。該巖墻穿過(guò)一套斑狀流紋巖，在該處，后來(lái)的一項(xiàng)鉆探方案導(dǎo)致在地面下150米深處發(fā)現(xiàn)了一個(gè)黃鐵礦一閃鋅礦扁豆?fàn)畹V體。該階段的最后一個(gè)事件發(fā)生于1949年，繼在一個(gè)始于1938年的評(píng)價(jià)鉆孔的第三次加深之后，在一個(gè)短距離鉆孔(step—outhole)中發(fā)現(xiàn)了東懷特礦床，該礦床位于杜弗列斯諾瓦鎮(zhèn)，在1925年發(fā)現(xiàn)的老懷特礦床東北1.2公里處。這個(gè)新礦床自地表向下傾斜，產(chǎn)于與老懷特礦床同樣的巖性接觸帶上。在評(píng)價(jià)詁孔中已識(shí)別出這個(gè)接觸帶。該礦床位于地下400米，其下為典型的蝕變巖筒；該礦床似與流紋巖(懷特)上外表的一個(gè)穹窿構(gòu)造有關(guān)，其位置為0.4公里厚的安山巖(阿穆到持)所掩蓋，局部有閃長(zhǎng)巖侵入。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)該區(qū)的地質(zhì)認(rèn)識(shí)發(fā)生了重要的影響。晚期見(jiàn)礦年代(1955一1977)恩礦山東北17．7公里處(Siegeleta1．l957)。此外，在鉆探驗(yàn)證異常之前，重力測(cè)量協(xié)助證實(shí)了致密塊狀硫化礦床的存在，并由戈茨(Goetz，1958)根據(jù)重力測(cè)量結(jié)果做了儲(chǔ)量估算。這個(gè)階段是以總結(jié)前人三十多年獲得的經(jīng)驗(yàn)地質(zhì)知識(shí)開始的。但是，地質(zhì)見(jiàn)解的重大進(jìn)展是隨著新的成礦概念的提出。

在解釋鉆探資料的根底上，各個(gè)公司對(duì)資料都做了大量的艱苦分析。利用長(zhǎng)英巖層的等厚線和構(gòu)造等值線圖，著重點(diǎn)放在確定懷特流紋巖的地下輪廓上。這一巖層幸好傾斜較緩，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)期未見(jiàn)礦階段之后，1961年由杜弗特湖(LakeDufauIt)礦山打的124號(hào)孔，在杜弗列斯諾瓦鎮(zhèn)發(fā)現(xiàn)了諾貝克礦床，該礦床位于東懷特礦東北2公里，埋深為335米。1963年，有關(guān)利用汞作為地球化學(xué)指示元素發(fā)現(xiàn)隱伏硫化礦床的地球化學(xué)文獻(xiàn)(Fursov，1958；Ozerova，1959}HawkesandWilliston，1962)引起了法爾肯布里奇勘探公司(FalcobridgeExploration)的注意。此外，早先發(fā)表的有關(guān)在猶他州東廷提克(Eastl1ntic)地區(qū)的球化學(xué)調(diào)查資料(Loveingeta1．，1948)說(shuō)明，分析來(lái)自隱伏礦床斷裂前緣的微量元素的含量可獲得有意義的資料。法爾肯布里奇公司使用一種簡(jiǎn)便的S一1勒梅爾(Lemaire)探測(cè)器，對(duì)在新近發(fā)現(xiàn)的諾貝殼礦床附近采集的地表和巖心樣品進(jìn)行分析。結(jié)果說(shuō)明，易于探測(cè)的汞的異常量為150一300PPb。在囊括460X210米面積的礦床之上的蓋層巖石中發(fā)現(xiàn)一個(gè)明顯的原生分散暈。地表暈覆蓋的面積幾乎是代表這類礦床特征的蝕變巖筒面積的四倍。

在隨后的兩年間，對(duì)該區(qū)的諾貝克和其他隱伏礦床進(jìn)行了詳細(xì)的巖石地球化學(xué)調(diào)查。發(fā)現(xiàn)汞的分布限于細(xì)微的斷裂網(wǎng)絡(luò)(在諾蘭達(dá)詞匯中稱網(wǎng)狀蝕變)，說(shuō)明汞確實(shí)是從下面滲漏上來(lái)，并在周圍巖石中留下了一種易于探測(cè)的三維烙印。此外，最大和最高幅值的汞異常(300--1200ppb)多與含相當(dāng)數(shù)量鋅、銀或碲化物礦化的致密塊狀硫化礦床有關(guān)。利用這種實(shí)際的勘查手段，有助于把注意力集中在某些被認(rèn)為對(duì)尋找深部隱伏硫化礦床有望的地段(Boldr，1963)。這是用探途元景地球化學(xué)在諾蘭達(dá)地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)的礦床。此外，還采用了頻率域激發(fā)極化測(cè)量，以確定該盲礦床在地層底板中產(chǎn)出的弱浸染黃鐵礦化，后來(lái)發(fā)現(xiàn)該礦床位于地表下90米，并延伸到350米深處。激發(fā)極化測(cè)量經(jīng)證明是尋找