美国戈尔兹特克金矿床

如题所述

1.地质背景

戈尔兹特克(Goldstrike)区产在沉积岩中的金矿位于美国西部内华达州中北部,即位于60km长的卡林矿带的北部。戈尔兹特克矿山及其附近地区产出贝茨(Betze)、波斯特(Post)、下波斯特(前称深部波斯特)(Lower Post)、米克尔(Meikle)、斯克莱阿梅(Screamer)、罗德奥(Rodeo)和迪普斯塔(Deep Star)等大矿床(图9-6)。

贝茨、波斯特、下波斯特和斯克莱阿梅矿床产在戈尔兹特克岩株——晚侏罗世厚闪长岩岩床杂岩的北缘(图9-6)。迪普斯塔矿床位于该岩床杂岩的南缘,罗德奥和米克尔矿床则位于离此很远的北部。岩株和金矿的围岩(容矿岩石)为志留纪和泥盆纪冒地斜(miogeoclinal)石灰岩和粉砂岩;在罗伯茨山逆断层之上,是奥陶纪优地斜(eugeoclinal)泥岩和燧石。钙硅酸盐角岩和少量的夕卡岩含少量贱金属硫化物和白钨矿,是岩株的接触变质晕圈。岩株北缘的金矿的构造环境以北西向背斜构造为主,后者往东被一条很陡的北西20°方向的波斯特断层切割(图9-6)。波斯特断层以西的一些北东向和北西向断层影响了金的沉积,其中有些断层中有斑岩岩墙,其时代根据放射性年龄测定属晚侏罗世到始新世末。

金矿床有的是很厚的层控矿床,如波斯特、下波斯特和贝茨矿床(图9-6),有的是受构造控制的品位较高的矿床,如米克尔、迪普斯特矿床和下波斯特矿床的根部。金矿化伴有去钙化(有的地方产生了溶蚀塌陷角砾岩)和硅化,沿断层产生了似碧玉岩,特别是在该系统的高处。金与浸染状砷黄铁矿(毒砂)和白铁矿伴生,在高位带中与晚期雄黄和雌黄伴生。在产于沉积岩中的矿床中,通常存在Au-As-Sb-Hg-Tl组合,但也含400×10-6~1000×10-6的 Zn。浅部矿石受到彻底的表生氧化。

波斯特和贝茨矿床的巴里克戈尔兹特克公司矿山所属矿地的现有矿石储量约为1.37亿t,金品位为4.25×10-6。此外,在米克尔矿床还有含金21×10-6的矿石储量720万t,以及戈尔兹特克区这两个矿床之间和其他地方的一些资源量。整个戈尔兹特克区以前的产量加储量,包括纽蒙特金矿公司占有的,总计约为1330t金。

2.勘查与发现

1962年,纽蒙特矿业公司在戈尔兹特克东南8km处发现了产在沉积岩中的卡林矿床。据此,陆续发现了近20个矿床,从而确定了卡林矿带。在戈尔兹特克区最早找金也是在1962年,当时就有一个找矿人在现在称为巴扎(Bazza)矿床的地方(图9-6)圈定了矿权地。他在1963~1964年打了17个钻孔,最好的一个打到了3m厚的矿层,含金9.6×10-6。由于当时的金价低,他放弃了矿权地。1966年,纽蒙特矿业公司在现在的波斯特矿床以南进行了槽探,但没继续下去,因为探槽打在切割戈尔兹特克岩株的构造上,所遇到的金品位较低。

到1975年,矿权地遍及戈尔兹特克区。1975~1977年,拉克(Lac)矿业公司建立的内华达辛迪加矿业公司进行了岩石和土壤化探和钻探。在隆拉克(Long Lac)区(图9-6)发现了低品位金矿。1975年,Polar资源公司堆浸了采自戈尔兹特克岩株的2000t矿石,1976~1977年,潘卡纳(Pancana)工业公司堆浸了采自同一地区的50000t矿石,但是回收率不令人满意。潘卡纳公司打的浅钻还圈定了巴扎矿床(图9-6)。

1977年,西州矿业公司从潘卡纳公司手中买进了戈尔兹特克矿山50%的股权,并作为联营公司的经营者将矿山转为赢利的堆浸作业。西州公司合并了戈尔兹特克区的矿地,进行了地质填图,并对Au、As、Sb和Hg进行了岩石和土壤化探。当时特别重视受构造控制的岩墙和似碧玉岩,它们一般含金,而且有As、Sb和Hg异常。也做过地面磁测,对Hg的化探和对Au的蒿草化探,但均无明确结果。对所得到的地质地球化学目标进行的钻探发现了许多小矿床,包括隆拉克和西巴扎矿床(图9-6)。1982年,在一个目标上打的第一个钻孔打到了36m(从97m到133m)矿层,含Cu 9.6×10-6,从而发现了波斯特矿床。以后,直到1986年进行的钻探共求出氧化物储量1030万t,含Au 1.89×10-6;与此同时,纽蒙特公司还在该矿权地界线(图9-6)以北另求出储量 1900万t,含 Au 2×10-6。1978~1986年,西州公司共从戈尔兹特克岩株内部和北缘的14个露采矿床生产了9330.9kg金(包括波斯特采坑初期不大的产量)。

图9-6 美国内华达州戈尔兹特克区沉积岩容矿型金矿的氧化物和硫化物(难熔)矿石位置

(引自J.A.Volk等,1995)

图中示出了戈尔兹特克岩株(岩床杂岩)、波斯特断层和巴里克-纽蒙特公司矿地的界线

1986年,西州公司的地质人员和公司顾问提出在戈尔兹特克区打深钻,以检验含高品位卡林金矿的志留-泥盆纪岩层(罗伯茨山组)。西州公司的地质人员认为,波斯特矿地位于有利地点,于是克服很大困难打了一个深545m的垂直岩心钻孔。该钻孔打到了118m(353~471m)的矿层,含金6.6×10-6,这就是在罗伯茨山组之上的岩层中发现的下波斯特硫化物矿体。

1986年,西州公司发生了与采金活动无关的财政问题,迫使它谋求戈尔兹特克矿地的买主。好几家公司考察了这块矿地,但只有美国巴里克资源公司肯出价收买。人们普遍对这块矿地不感兴趣,是因为储量少、潜力有限,加之出于经济原因人们不重视深部矿,以及当时把产在沉积岩中金矿解释成浅成热液金矿。1987年初,美国巴里克公司收买了西州公司和潘卡纳公司在戈尔兹特克矿地的股份。从此以后,戈尔兹特克矿地就由巴里克戈尔兹特克矿山经营。

巴里克公司继续用反循环钻而不是岩心钻圈定下波斯特矿床。结果在巴里克公司的戈尔兹特克矿权地上求出了品位为Au 9.7×10-6的高品位矿石840万t(其中包括品位为Au30×10-6的矿石储量100万t)。此外,还在毗连的纽蒙特公司的矿权地上求出了高品位矿石。深部硫化物矿的勘查是从波斯特矿地往西开始的,用的是现有地质图、土壤化探和单极-偶极激发极化方法。后者在一条定向测线上,在下波斯特矿体之上测出了明显的极化率异常。除了测出了几个比下波斯特矿体更强的极化率异常外,还测出了多个角砾化的似碧玉岩显示的土壤异常,其中Au可达200×10-9,As可达300×10-6,Sb可达50×10-6。1989年早期,根据当时掌握的地质、化探和物探资料,以及老钻孔曾发现浅部矿的资料,在波斯特矿体西北900m处打了一个钻孔。该钻孔先后打到了含金9.6×10-6的29m(从245m到274m)矿层和含金16.1×10-6的61m(从312m到373m)矿层。在该区及其东南继续进行的钻探确定了贝茨硫化物矿床(图9-6),它是下波斯特矿床向西北方向的延伸。这次钻探(每年进尺约150000m)因为是勘查矿带,所以由反循环钻改为岩心钻,但在下套管前仍用反循环法。贝茨矿床原有可采金储量340t,目前产量加储量>600t,是迄今为止在卡林矿带发现的最大矿床。巴里克公司的地质人员根据现有资料认为,有助于贝茨矿床发现孔定位的极化率异常,可能是矿体之上的岩层而不是矿体本身所含的碳和成岩期黄铁矿引起的。受断层控制的似碧玉岩和地球化学异常是隐伏的贝茨矿床渗漏产物。

1988年,根据米克尔区(“紫脉”区)的地质情况(构造、蚀变和岩墙)、紫脉巷道中有汞矿化存在和极化率响应,在该区打了3个钻孔。3个钻孔都见矿,含矿最高的矿层有37m(420~457m),金品位16.6×10-6。第二年,在该区的异常地段将化探网度加密到60×30m,并利用给似碧玉岩填图和地面磁法确定了一些有利构造。地球化学异常比波斯特-贝茨区的低得多,但砷(在20×10-6~100×10-6范围内)分布极广,因而是最有用的元素。梅克莱区土壤中的金反映出矿体之上有约250m的渗漏异常,但仅局部超过5×10-9的检出限。1989年打的第三个钻孔打到了164m(395~559m)矿层,金品位13.9×10-6,于是发现了米克尔矿床(图9-6):矿石储量720万t,平均品位为Au 21×10-6

目前,戈尔兹特克区的金产量主要来自贝茨矿床,1996年前还不可能来自下波斯特矿床。这两个矿床都生产堆浸级和需选矿的矿石,但后者大多难选,须经多次高压釜处理。戈尔兹特克矿山是南非以外的世界上最大的金矿山(见封面图)。米克尔地下矿山于1996年投产。

3.小结

戈尔兹特克金矿区的惊人发现率应归功于现在和以前的公司表现出的勘查热情。也应归功于勘查队的前赴后继。

最近18年,在戈尔兹特克矿区采用了综合的先进勘查手段。在整个勘查计划中,地质填图及岩石和土壤地球化学测量起了突出的作用;后一个时期物探也起了不少作用。该区深部矿的首次发现放弃了一度采用的为产于沉积岩中的金矿制定的(浅成热液)成因模式。但是,很高的发现率归根到底应归功于过去已经和将来还要进行的大量深部钻探。

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