上世纪60年代地质学家R.J.Robert提出,在內华达州尤里卡县的卡林(Corlin)地区发现了逆断层上盘的构造窗中有微量金和伴生的As、Hg、Sb、Ti高异常带
金矿化发育地带往往是含炭质较高的不纯嘚碳酸盐岩类和粉砂岩类,有晚于沉积围岩的火山活动并有低序次的断层发育。纽蒙特矿业公司(New Mount)在槽、井探矿的基础上进行钻探结果茬第三钻就穿过25m 厚、金品位34g/t矿体,金属量110吨
1979年,在卡林镇西北11km处发现了金坑金矿平均品位1.519g/t,金属量220t
该类金矿的形成条件:大规模的逆掩断层,围岩的岩石类型——碳酸岩类、粉砂岩类、硅质岩类、(碧玉岩、燧石岩)凝灰岩、或其它火山岩类主要是多孔和裂隙发育的薄层状岩石控制。
成矿时代:从早前寒武纪到晚白垩世都有金矿产出而以奥陶——泥盆纪冒地槽型海相沉积建造及优地槽海相沉积建造夾火山碎屑沉积岩为多。
围岩蚀变:以硅化、高岭土化、白云母化为主所以,常常被人忽略
美国加利福尼亚纳帕县境内,旧金山西北20km70年代末,霍姆斯塔克(Homestocke)公司为了保持在美国的金矿地位研究对比了世界上大型金矿的地质特征及成矿条件,以及各矿床的时空分布规律据Au、Hg共存于同一成矿带、同一矿区,甚至同一矿体以及在空间上、时间上和成因上的伴生关系在一个老的Hg矿区进行了详细的地质研究,结果发现了claughline金矿
这充分说明研究元素的地球化学性状对地质找矿的重要意义,该矿床为一细脉浸染状浅成低温热液矿床产于前寒武纪深变质岩中,伴生辉锑矿和辰砂并含银,Au:Ag:Hg= 1:1:2金的平均品位4.712g/t,金属量100t
重要启示:原来为Hg、Cu、Ag、Pb、Zn等矿种的多金属矿,应重視深部与外围伴生金的寻找
本矿床位于加拿大安大略省苏比利尔湖的北岸马拉松附近。本世纪40-50年代进行过勘查和地质填图
70年代末,人們仍希望根据以往的经验预期在石英脉中找到金矿,但是该区都是硅化和绢云母化变质火山沉积岩没有找到石英脉。
年安大略省地质調查所在该地区又进行了700多km2的地质填 图最后在赫伦湾原发现金的地点以西4km处,得到9.5g/t的分析结果因而引起注意,放弃在石英脉中找寻金礦转而在硅化和绢云化变质火山岩中找金。1981年1月科罗纳(Corona)公司选择靶区开钻同年12月获得理想效果。
到1983年末就在戈尔登钦特矿段探奣矿石储量2165万吨,金品位9.45g/t金储量207吨。同时科罗纳公司又与泰克公司一起在另一矿区探明矿石储量1050万吨(说明在大型矿床外围可能有类似嘚矿床矿点) ,金品位10.9g/t金储量115t,拉克(Lack)矿产公司又在另一地段探明矿石储量3810万吨其中2900万吨金品位6.86g/t,获金储量200吨
赫姆洛金矿产于晚太古玳(28-29亿年)绿岩带(花岗质岩石,绿片岩花岗绿岩地区-华北地台周边-五台山地区-变质程度较低)中,呈东西向大向斜向构造核蔀为变质火山碎屑岩及变沉积岩,两翼为基性火山岩
含矿层产于硅化和绢云母化变质火山碎屑岩与变沉积岩的接触带上,岩石变质程度較高一般已达角闪岩相。主矿带下部主要由块状重晶石组成重晶石带可能占全矿带的一半,其余为黄铁矿绢云母片岩
矿床特点是含Hg、Ti矿物组合,矿石的金属矿物组分十分复杂除上述黄铁矿、重晶石外,还有辉钼矿、辉锑矿、雄黄、雌黄、辰砂、毒砂、砷锑矿、自然砷、钛铁矿、磁铁矿、自然金、方锑金矿以及其他锑砷铅铊等各种硫盐矿物
位于南澳大利亚州弗林德斯山西侧的利克里克附近。
1976年根据遙感图象分析对比区域地质特征采用航测和地面地质、物化探测量发现。区域构造受北西向奥林匹克坝地堑(或裂谷)控制地堑长大於7km,宽4km多含矿层为晚元古代浅变质的花岗质角砾岩和赤铁矿层,花岗质角砾岩即由含铜、铀、稀土、金和银的砾石组成矿床至少出现兩次矿化作用。
较老的矿化产生在沉积作用期间沉积了层控型赤铁矿,重晶石等并可能与火山引起的地热作用有关,矿化受地堑控制最大厚度达350m。
后成的辉铜矿、斑铜矿和金矿化以及与之伴生的铀和稀土矿化是在较老的矿化将要结束的时候,含矿层发生崩塌作用沿着有利的构造和岩性带,切穿层控型矿层叠加在其上的矿石储量至少20亿t,平均含Cu1.6%U O 0.06%, 估计铜金属储量3200万t, U O120t金0.6g/t,金1200t另外还有稀土金属等。
奥林匹克坝矿床的发现不能不说是近20几年来矿床发现史上的一个奇迹。一般认为这个矿床是在晚元古代陆上的古泥石流环境中大量铜、铀、金、稀土矿化赋存在很厚的沉积角砾岩中,因此它可能是在干燥的陆上气候条件下,由泥石流、泥流、火山泥流和岩崩等沿著活动的地堑断崖堆积固化而成
Olympic Dam(奥林匹克坝)铜金铀矿床的发现
矿床埋藏在350多米的盖层
位于西澳大利亚耶尔冈地块佩斯东南97km处,原是┅个著名的铝矿区年,S.怀德进行地质填图时首次发现萨德尔克绿岩带,并认为该绿岩带与西澳著名的“东部金田”相似1979年,R.戴维在這个地区的绿岩带中进行地球化学勘查圈出断续延长3km的Cu、Pb、Zn、As、Au、Mo、Sn异常带,但金的矿化不明显在665个分析样品中,只有5个样品金含量达0.5~1.8g/t 。
1980年雷诺兹矿山有限公司在该地区实施一个矿山计划在R.戴维圈出的异常带以东0.5 ~1Km处取样,发现了一个具有硫化物风化产物网格状裂隙构造嘚火山岩样品含金高达5.58g/t;接着对勘探过铝土矿的钻孔所取岩芯重新进行分析,导致发现布丁顿金矿
矿床位于西澳著名的达岭山脉,近玳红土型铝土矿床中属红土型铝土矿风化壳金矿,金以自然金状态赋存于红土层和腐植泥土中 其剖面一般如下:
a .红土层(厚4-10m):顶部為松散豆状层,下为固结的“硬帽”再往下为结核和砾石层。深红褐色主要有三水铝石、针铁矿、赤铁矿组成,间有磁铁矿和石英
b.氧化高岭石粘土层(厚30~100m):浅黄褐色或白色,主要有高岭石、云母、少量石英、三水铝石和赤铁矿组成
C.下部腐殖层(厚1~5m):绿色,由粘汢矿物高岭石、绿泥石、蒙脱石和基岩中的石英及其残余物组成是原地风化或红土化的产物,这种金矿的矿体在布丁顿地区很多。单個矿体拥有矿石量仅为50~100万t整个布丁顿矿区拥有矿石量4300万t,平均品位1.8g/t据《采矿杂志》1987年1月份报道,金储量约200t
日本菱刈金矿位于九洲鹿兒岛市北西45km处。年住友金属矿产公司进行了地质调查认为:
a.北萨地区是金矿密集地带,但迄今未进行过区域基础矿产地质调查;
b.该区金礦的围岩大部分都是时代较新的火山岩类和火山喷出岩(白色浮岩);
从该地区的地质构造看有金矿赋存的可能性:
1975年金属矿业事业团进荇了重力测量确定了高异常带的存在。
年查明区域地质构造,发现区内大多数矿脉发育在北萨时期安山岩类的背斜隆起构造的顶部和翼部于是圈定靶区,配合采用直升飞机进行航空电磁法和磁法测量详细进行地面物探。
1980年金属矿业团先打了三个实验孔结果证明北薩地区的菱刈金矿主要产于北北东向低角度逆掩断层下盘的四十万白垩系砂页岩中,而在上盘北萨早期安山岩类火山岩中产出的不多
1981年探明金矿带的连续性。带长800m以上宽50~70m,金、银品位都很高金品位最高80g/t,估计金储量120t该矿山已于1985年投产,年产黄金约5t
关于矿床的成因,日本学者大都认为菱刈金矿位于由喷发流纹、安山岩组成的破火山口并与长英质火山岩伴生;由于破火山口发育很多弱构造带,为后期岩浆活动创造了条件因而生成含金石英脉矿床
发现于80年代中期,矿床位于巴布亚新几内亚中央高地西部海拔2500m的山區地处澳大利亚陆块巴布亚地台与太平洋板块之间的火山活动带,矿区常见的沉积岩为含微量碳、钙的粉砂岩、杂色砂岩和角砾岩
岩漿岩有角闪闪长岩、辉石角闪闪长岩、长石板岩和角闪闪长斑岩,常呈岩株或岩床产出矿体为网脉状,矿化带的长度约为600m宽处大于400m。礦化与断裂和破碎角砾岩关系密切不仅矿化范围取决于围岩的破碎程度和蚀变强度,而且它们有同步消长的关系侵入体的内外接触带吔是重要的容矿地段。
主要控矿构造是近东西向的断裂居矿区重要地位的7号脉带,金品位6g/t其深部(海拔m)出现金品位高达52~439g/t的富矿段,咜们赋存在破碎带的硅质脉中该矿床探明金储量286t,品位平均4g/t伴生银、铜、铅、锌,属网脉状硫化物金铜矿床
重要启示:角砾岩普遍存在,并有角砾脉岩爆破角砾岩和震碎角砾岩等,往往出现强烈蚀变
蒙古欧玉陶勒盖铜金矿床
在对1:20万航磁异常解译的基础上,开展1:5万地面高磁圈定靶区对重点靶区开展1:1万高精度磁测和CSAMT测深,预测太华群磁铁石英岩埋藏深度钻探验证见累计厚度104.14m 的铁矿体
鞍本地區磁异常发育,但过去对低缓磁异常重视不够对位于本溪台北铁矿与南芬铁矿之间的异常查证,在1:1万高磁异常中心附近钻探验证(Zk001)在孔深1279米见到矿体,至1500米终孔时仍在矿体内预测远景可达10亿吨。
以下对诺 兰达地区六十年间勘探见矿情况进行述评并说明在该区各致密硫化矿床发现过程查、地质、物探、化探的不同作用及其相互关系。
到目前为止诺兰达地区巳经发现了十九个硫化矿床。按主要的勘探方法统计其中四个是由地面普查发现的,八个是地质方法发现的六个是物探测量发现的,還有一个是应用地球化学方法发现的
“致密硫化矿”一词,是指含有50%以上由磁黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿等以不同的比例组成的硫化物的礦石此外还含有少量方铅矿、磁铁矿和其他金属矿物,但在某一矿床中并非上述所有矿物有必须存在
诺兰达地区是加拿大前寒武纪致密块状硫化矿群最多的地区,总计有1.14亿吨铜的平均品位为2.14%,锌为1.37% 银为0.59盎司/吨,金为0.12盎司/吨这个储量是十九个矿床储量的总和,其中85%的储量产于霍恩(Horne)主矿床(16公里)范围内
诺兰达地区普查、地质、物探和化探在见矿中均起过作用。对这些方法所发挥的主要和辅助作用都經过验证并针对诺兰达地区的所有不同矿床作了评价。在几种方法中究竟哪一种方法是主要的见矿方法往往很难作出判断。每个史例均受下列几点支配:
a.该阶段可供利用的知识数据的基础;
b.能够运用的技术找矿手段的有效性;
c.新的勘探概念的盛行和传播(在当时常被认为昰不正统的);
d.想法和技术方法的恰当运用及其在野外的正确实施
无疑,某些矿床的发现是由于全面而正确地分析手头上的证据的结果鈈过也确实有见矿中运气特别好的例子。也许若全部事实已知,那么充分的准备加上机会就会导致绝大部分矿床的发现,而且很有把握
诺兰达地区的勘探,可方便地分为三个阶段每个阶段由约七年不见矿床的间隔分开。
正如所料这一时期主要是普查见矿。爱德·霍恩于1920年在鲁安镇奥西斯科(Osiko)湖附近用木桩标出了硫化矿铁帽.但自1911年起在该区断断续续地普查过金矿1923年开展了一项钻探计划,结果在黄鐵矿化流纹岩下面成功地打到了铜——金主矿带这里后来成了著名的霍恩矿山。
与此同时创建了诺兰达机构(Robert s,1956)有意思的是,就在发現这一矿带的同一年内用自然电位法对该矿点进行了测量,这是在加拿大第一次运用这种物探测量(Kelly1957)。尽管当时大部分矿体的发现并没囿参照自然电位的结果但自然电位的结果确实证实了多个硫化矿透镜体的存在,其中有些并未出露地表
至1925年,在霍恩矿山西北(8公里)又發现了另外一些铁帽它们是杜弗列斯诺瓦(Dufresnoy)镇的阿穆列特上部A和阿穆列特C矿床以及在杜普拉特(Duprat)镇西北(2.4公里)的老怀特矿床。
该阶段的第一佽物探见矿是1925年在布恰斯特尔(Beaucha stel)镇霍恩矿山以西(16公里)处在那里,一种简单的磁倾仪测量导致了阿尔德马克(A1dermac)矿床的发现该矿床位于洼地下媔,在矿化和蚀变长英火山岩以北约100米处识别出的蚀变作用(堇青石一角闪石)与阿穆列特上部A和阿穆列特C矿床有关蚀变作用类似。
1929年根據地质解释制定的一项钻探计划打到了阿穆列特F矿床,该矿床位于阿穆列特C矿以北l.6公里在这一见矿点以西见有矿化和蚀变长英质火山岩露头,钻探在浅部就打到了致密块状硫化矿矿体位于阿穆列特流纹岩——安山岩接触带沿倾斜向下延伸的部位。
该阶段在1931年以在霍恩矿屾地下开采过程中发现了大型的下部H矿床而结束
这一阶段的特点是地质勘探的经验期。
1938年过了一段勘探停滞期以后,在较小的阿穆列特上部A矿地表露头以下210米深处发现了阿穆列特下部A矿床这两个矿床确实是分开的,但是被一个共同的堇青石——直闪石蚀变筒岩连接起來这个岩筒穿入有利的(阿穆列特)流纹岩——安山岩接触带。该接触带北邻阿穆列特C矿床
1940年,在霍恩矿山西北1.6公里处发现了乔利埃特(Joliet)礦床(含铜的硅质矿石)
1944—1945年取得了两个重要的物探发现,头一个是位于霍恩矿山东北8公里杜弗列斯诺瓦镇的麦克唐纳矿床沿流纹岩——婲岗闪长岩接触带,在一见有零散含有色金属硫化物矿苗的地区内用地面电磁法圈出了一个地下导体。这是在诺兰达地区第一次用地面電磁测量成功地圈出了一个致密块硫化物矿床该矿床产于8米厚的覆盖层下面。
然而重要的物探见矿却是在1945年发现的奎蒙特(Quemount)矿床该矿点位于霍恩矿山附近,总的来看地处霍恩克里克断层以北,当时认为该断层是这部分矿区矿石侵位的边界构造
在此之前的20年间,许多地表和地下勘探都未获得成功卓有成效的物探方法是地面磁测,它圈出了几个磁异常这些异常都由采矿公司系统地打了钻。发现块状硫囮矿与沿奥西斯科湖北岸分布的一个磁异常有关这一重大发现是确定和圈出靶区的一个重要的典型例子。
1947年由于受到发现奎蒙特矿床嘚鼓舞,继续进行了经验地质调查结果导致在奎蒙特矿山以东4公里处发现了德尔多纳(D’Eldola)矿床。在靠近北东走向的辉绿岩墙处(该岩墙的延伸在霍恩矿山附近通过)地表见有弱浸染的黄铁矿硫化物。
该岩墙穿过一套斑状流纹岩在该处,后来的一项钻探计划导致在地面下150米深處发现了一个黄铁矿一闪锌矿扁豆状矿体
该阶段的最后一个事件发生于1949年,继在一个始于1938年的评价钻孔的第三次加深之后在一个短距離钻孔(step—out hole)中发现了东怀特矿床,该矿床位于杜弗列斯诺瓦镇在1925年发现的老怀特矿床东北1.2公里处。这个新矿床自地表向下倾斜产于与老懷特矿床同样的岩性接触带上。
在评价钻孔中已识别出这个接触带该矿床位于地下400米,其下为典型的蚀变岩筒;该矿床似与流纹岩(怀特)仩表面的一个穹窿构造有关其位置为0.4公里厚的安山岩(阿穆到持)所掩盖,部分有闪长岩侵入这一发现对该区的地质认识发生了重要的影響。
继续采用在许多致密块状硫化矿地区行之有效的地面电磁系统.在诺兰达地区花费了很多的时间和精力进行电磁测量里奥廷托公司開展了一项这类测量(车载电磁系统),并且是沿着已知下伏为长英火山岩的公路网进行的
结果于1956年在杜弗列斯诺瓦镇东北部发现了莫布伦(Mo b run)礦床,该矿床位于霍恩矿山东北17.7公里处(Siegel et a1.l 957)此外,在钻探验证异常之前重力测量协助证实了致密块状硫化矿床的存在,并由戈茨(Goetz1958)根據重力测量结果做了储量估算。
这个阶段是以总结前人三十多年获得的经验地质知识开始的但是,地质见解的重大进展是随着新的成矿概念的提出
1957年联合锌矿公司发现的沃兹(Vauze)矿床位于东怀特矿床西北2.4公里,是基于对已有资料的革新解释找到的规模不大,但它却是第一佽用经验方法配合萌芽期配合火山成因概念发现的
这一发现打开了大范围的已知下伏为有利的(怀特)流纹岩的地下领域,但是上面却为广泛发育的(阿穆列特)安山岩所覆盖
在解释钻探资料的基础上,各个公司对资料都做了大量的艰苦分析利用长英岩层的等厚线和构造等值線图,着重点放在确定怀特流纹岩的地下轮廓上
这一岩层幸好倾斜较缓,经过长时期未见矿阶段之后1961年由杜弗特湖(Lake DufauIt)矿山打的124号孔,在杜弗列斯诺瓦镇发现了诺贝克矿床该矿床位于东怀特矿东北2公里,埋深为335米
此外,早先发表的有关在犹他州东廷提克(Ea st l 1 nti c)地区的球化学调查资料(Loveing et a1.1948)表明,分析来自隐伏矿床断裂前缘的微量元素的含量可获得有意义的资料
法尔肯布里奇公司使用一种简便的S-1勒梅尔(Lemai re)探测器,對在新近发现的诺贝壳矿床附近采集的地表和岩心样品进行分析结果表明,易于探测的汞的异常量为150一300PPb
在囊括460 X 210米面积的矿床之上的盖層岩石中发现一个明显的原生分散晕。地表晕覆盖的面积几乎是代表这类矿床特征的蚀变岩筒面积的四倍
在随后的两年间,对该区的诺貝克和其他隐伏矿床进行了详细的岩石地球化学调查发现汞的分布限于细微的断裂网络(在诺兰达词汇中称网状蚀变),说明汞确实是从下媔渗漏上来并在周围岩石中留下了一种易于探测的三维烙印。
此外最大和最高幅值的汞异常(300--1200ppb)多与含相当数量锌、银或碲化物矿化的致密块状硫化矿床有关。利用这种实际的勘查手段有助于把注意力集中在某些被认为对寻找深部隐伏硫化矿床有望的地段。
正确评价汞作為一种地球化学探途元素的意义并认识到火山地层在确定矿体产出位置上的重要性,结果导致法尔肯布里奇公司于1965年发现了德尔布里奇(Delbridge)礦床;该矿床位亍霍思一奎蒙特杂岩体以东4公里德尔多纳老巷道以南0.4公里。
这是用探途元景地球化学在诺兰达地区首次发现的矿床此外,还采用了频率域激发极化测量以确定该盲矿床在地层底板中产出的弱浸染黄铁矿化,后来发现该矿床位于地表下90米并延伸到350米深處。
1966年1974年杜弗特湖矿山在距穆列特A矿床约2公里远的一个地区内发现了米伦巴克和科贝特矿床。这两个新发现的矿床都位于地下700米深处為发现这两个矿床,利用了各经验资料尤其是利用了根据多年来钻探工作获得大量资料对构造环境所做的解释。
探途元素地球化学(汞囷某些其他元素)对发现米伦巴克和科贝特矿床是有一定的辅助作用的
诺兰达地区经历了六十余年的勘探开发,可以认为已达成熟阶段部分归功于大自然的恩惠,部分则归功亍在当地积极活动的那些人的顽强精神和采用的勘探方法
成矿理论在国际范围内的传播,再辅鉯利用各种技术手段所有这些都对见矿(不论采用的是何种方法以及见矿的是哪些公司)产生了影响。因此没有任何一个人或任何一家公司能自命不凡地吹嘘他们的成就。
相反由多年从事诺兰达地区探测工作的一些人提出和发展起来的想法和概念已经成为正确的找矿方针,并为在诺兰达地区和前寒武纪地盾的另外一些地方从事火山成因致密块状硫化矿床的其他勘探人员所运用
今天,诺兰达类型(即火山荿因的致密块状硫化矿床)一词的使用已牢固地在地质文献中确立起来了(Gilmour.1 976)
早期见矿的年代(1920一1935)主要是普查见矿,物探和地质起的作用不大中期见矿年代()显示了地面电磁和磁测结合经验地质方法的发展和运用的威力。晚期见矿年代()始于火山成因概念的发展并结合强有力的經验基础,导致了一系列的发现
在这个时期,精心设计的地面电磁和航空电磁系统在该区的外围仍继续有所发现此外,汞作为地球化學找矿探途元素的提出有助于人们把注意力集中到某些有远景地段,并成功地用于确定深埋的盲矿床
来源于: 桔灯勘探