美国双河金矿床

如题所述

1.地质背景

双河(Twin Creeks)金矿床位于奥斯古德山脉西侧,在美国西部内华达州温尼穆卡城东北约70km处。该矿床将以前的奇姆内(Chimney)河矿体和拉比特(Rabbit)河矿体合而为一(图9-5),帮助确定了产在沉积岩中的格彻尔(Getchell)矿带。

双河矿床的拉比特河-奇姆内河的南坑(South Pit)段的金矿以奥陶纪碳质页岩、粉砂岩、燧石和玄武质凝灰岩及熔岩为容矿岩石。这套岩石一部分隐伏于最厚可达165m的山麓砾石层之下。相反,双河矿床北部的金矿,即奇姆内河的北坑(North Pit)段,部分地以石炭-二叠纪出露的白云岩、钙质砂岩和玄武岩为容矿岩石。奇姆内河以西8km处,有一个晚白垩世的奥斯古德山脉花岗闪长岩体,还有一些小岩墙。双河矿床呈南北向延伸,长5.6km,宽300~450m,可能受基底控制。矿化的奥陶纪岩系是北西向倒转背斜的一部分,而石炭-二叠纪岩系则缓倾。

双河矿床的金与高度异常的砷(平均5600×10-6)、锑和汞共生,是在玄武岩层强烈的脱钙化、硅化(形成似碧玉岩)和绢云母化期间带进来的。据报道,双河矿床各级矿石的总储量为1.24亿t,平均品位为Au 2.1×10-6

图9-5 美国内华达州产在沉积岩中的双河金矿示意图

(引自R.H.Sillitoe,1995)

图中标出了表示奇姆内河和拉比特河矿床相对于托普矿地的大致位置

2.勘查与发现

双河金矿床是波托西矿区的一部分。波托西矿区内还有一个格彻尔金矿,也是产在沉积岩中,在双河金矿西南10km,是过去主要的金产地。1934年开始产金,一直延续到今天。

1978年,大陆材料公司在私人占有的托普(Top)矿地进行了地面磁法和激发极化测量,在整个双河区找斑岩型铜矿,用两个倾斜钻孔对高极化率响应进行了检验,发现有黄铁矿存在,但不含铜。当时没分析金。结果终止了工作,把矿地还给了矿地的主人。

大约在1980年,托普矿地的主人进行了槽探,发现了金矿化。1983年,矿地被一家新成立的公司即塞尔米纳斯(Ser mines)公司收买,并进行了地质踏勘,还对大陆材料公司取得的激发极化法测量结果进行了重新解释。

1984年,塞尔米纳斯公司提出矿地报价,企图与金田矿业公司联营,后者也进行了野外考察并采集了岩屑样品。虽然金田公司回绝了托普矿地联营的报价,但它在这一年的晚期又回来了。它在托普矿地东南的低山(后来称为迪斯卡弗里山)采集的似碧玉岩样品含Au 1.83×10-6和0.21×10-6。后来又进行更详细的岩屑取样,依此圈出了一个很大的异常区,含Au达8.3×10-6,结果金田公司圈定了150km2的矿地。1985年初,反循环钻孔在迪斯卡弗里山打到了高品位金矿。这个地点被命名为奇姆内河,给人一种印象,特别是给在附近格彻尔矿山工作的第一密西西比(First Mississippi)公司工作人员一种印象:在奇姆内河以北发现矿床的希望更大。

后来,在奇姆内河区进行了地质填图、地球化学取样和各种地球物理测量。根据土壤和蒿草地球化学测量,在后来成为北坑矿体的地方圈出了一些相关异常,蒿草异常帮助发现了北坑矿体(图9-5)。在北坑矿体采集的蒿草叶含金>30×10-9;而在南坑矿体采集的,含金仅为12×10-9~15×10-9。激发极化法价值不大,但自然电位法有强烈响应。这可能是在下伏的玄武岩中有氧化的硫化物造成的。航空磁测帮助了地质填图,而重力测量有助于确定被砾石层覆盖的基岩轮廓。

1985年早期,制定了一项反循环钻探计划,共打了37个钻孔,总进尺21800m,发现了奇姆内河的北坑矿体;后来,又在其外围打了约130个岩心钻孔(总进尺约20000m)。北坑矿体的矿石储量为2040万t,平均品位为Au 2×10-6,于是金田公司在1987年后期开始进行露采。将近有一半的矿石可以用氰化法处理,其余的用堆浸法处理。

在北坑矿体以南约1.5km处,山麓砾石层上生长的蒿草产生了生物地球化学异常;在1986年中期,用4个间距150m的反循环钻孔进行检验,结果发现了南坑矿体。钻孔揭示,基岩在一个地点的埋深只有5m,所以能够产生蒿草异常。1986~1987年间,继续进行了反循环钻探圈定氧化矿石,但下伏硫化物带潮湿条件下“污染”造成的问题,使人们不得不在1987~1988年全部用岩心钻探圈定南坑矿体;资源量1270万t,平均品位Au 1.7×10-6

鉴于金田公司在奇姆内河区有所发现,圣达菲太平洋公司的地质人员1985年对其毗邻矿地(一小块供建设铁路的用地)进行了检查,结果是否定的,原因是整个地区被很厚的山麓砾石层覆盖。但是,1986年中期,当进行航测时发现金田公司进行钻探的地区是北坑矿体和圣达菲公司所属矿地北界之间的覆盖地区时,他们又改主意了。此外,钻孔两旁的红色岩粉也表明基岩是蚀变的,埋深不大。带着这种想法,他们用彩色航空照片和图像对该区进行了地质解释,结果在奇姆内河和圣达菲公司矿地之间发现了一条南北向线性构造体,并查明了其与横向线性构造体交汇的异常地段。

根据从金田公司的钻探结果和判读出的线性体交汇处得出的初步结论,立即打了10个宽间距的钻孔,以调查基岩的性质和深度。基岩已经蚀变,含As n×100×10-6(n为<10 的自然数),Hg n×10-6和弱异常的Au;有些地方为不到12m厚的砾石层覆盖。后来,又打了10个间距较小的钻孔,得到结果与宽间距钻孔得到的相似,只是金品位略高,其中有1.5m金含量为5.2×10-6。1987年初,打了一系列深钻孔,最深的达310m;第二个钻孔打到了47m的一段矿层,含金1.1×10-6(氧化物),第五个钻孔打到44m的一段矿层,含金6.2×10-6(硫化物)。这两个钻孔算是在1987年圈定的拉比特河矿床的“北中带”的发现孔。为了圈定矿带,用岩心钻代替了反循环钻,因为反循环钻有“污染”问题。利用反循环钻孔扩边244m的距离以勘探铁路用地的其余部分,并发现了“西中带”和“东中带”。1988年,在“北中带”和其他地方发现了高品位氧化矿石。在矿石储量5300万t、平均品位Au 2.4×10-6的基础上,1990后期,拉比特河矿山投产,其设备与奇姆内河矿山相似。

1993年,圣达菲公司控制了奇姆内河矿山,作为以它的煤矿换取金田公司占有的金矿的一部分。自此以后,奇姆内河矿体和拉比特河矿体(一个矿床的两部分),作为双河矿山统一经营。

3.小结

双河区原来的奇姆内河矿床的出露的北坑部分是首先发现的,使用的方法是岩屑、土壤和生物地球化学测量;而奇姆内河矿床的隐伏的南坑部分只是根据生物地球化学发现的。双河矿床的拉比特河部分主要是由于为了在相邻的矿地进行竞争而钻探发现的,虽然在航空照片上发现的线性体交汇处和从最初普查钻孔得到的钻屑的砷和汞地球化学异常在早期勘查阶段起了极大的鼓舞作用。

奇姆内河矿体和拉比特河矿体从发现到投产,各花了约3年时间;1993年合并作为一个矿山经营。

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