加拿大霍普布鲁克金矿矿床地质特征

第34卷第6期2015年6月地质通报GEOLOGICAL BULLETIN OF CHINAVol.34,No.6Jun.,2015加拿大霍普布鲁克金矿矿床地质特征吴科锐1,2，聂凤军1，徐九华2，张晓康1,2WU Kerui 1,2，NIE Fengjun 1，XU Jiuhua 2，ZHANG Xiaokang 1,21.中国地质科学院矿产资源研究所，北京100037；2.北京科技大学土木与环境工程学院，北京1000831.Institute of Mineral Resources,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing 100037,China;2.Civil &Environment Engineering School,University of Science &Technology Beijing,Beijing 100083,China摘要：霍普布鲁克（Hope Brook ）金矿床是加拿大第六大金矿床，产于新元古界的阿巴拉契亚山脉阿瓦隆区岩体中，地表出露面积为3000×400m 2，向深部逐渐变小。

该矿具有复杂的岩脉构造，与浅水体为主的火山碎屑序列的长英质、镁铁质火山碎屑岩密切相关。

矿床赋存于大范围的热液蚀变区中，蚀变区内普遍有酸浸现象，并具有大量的泥质蚀变特点。

同位素年代学证据表明，成矿时代为早—中寒武世（576±10Ma ），是多期次热液作用，同时伴有侵入岩浆以及火山作用产生的凝灰岩共同影响的产物，属于典型的高硫化的浅成低温热液金矿床。

关键词：霍普布鲁克；加拿大；金矿床；地质特征；矿床成因中图分类号：P618.51文献标志码：A文章编号：1671-2552（2015）06-1036-09Wu K R,Nie F J,Xu J H,Zhang X K.Geological characteristics of the Hope Brook gold deposit,Canada.Geological Bulletin of China ,2015,34(6):1036-1044Abstract:Located in the Chetwynd area along southwest coast of the Newfoundland island,the Hope Brook gold deposit is the sixth largest gold deposit in Canada.The Hope Brook gold deposit occurs in Avalon Zone intrusive body of Neoproterozoic Appala⁃chian Mountain.Its has an area of 3000×400m 2at surface but is gradually reduced with the depth.The deposit has complex veined structure,and is closely associated with felsic and mafic pyroclastic rocks of the pyroclastic sequence.The deposit occurs in a large hy⁃drothermal alteration area charecterized by argillic alteration.Isotope chronological evidence shows that the metallogenic epoch is Ear⁃ly Cambrian-Middle Cambrian (576±10Ma).The deposit experienced several times of hydrothermal activities,accompanied by joint effect of magmatic intrusion and tuff produced by volcanism,and hence should belong to a typical high sulfidation epithermal gold deposit.Key words:Hope Brook;Canada;gold deposit;geological characteristics;ore genesis收稿日期：2014-04-15；修订日期：2015-05-20资助项目：中国地质调查局项目（编号：12120115065901、12120115068701、1212011120326）作者简介：吴科锐（1991-），男，在读硕士生，地质工程专业。

E-mail ：347312609@通讯作者：聂凤军（1956-）,男，研究员，博士生导师，从事金属矿床地球化学研究。

E-mail:nfjj@霍普布鲁克（Hope Brook ）矿床位于加拿大纽芬兰岛西南海岸的切特温德地区，地处偏远，地理坐标为N47°41′、W57°52′。

在切特温德地区已开采的霍普布鲁克金矿床中赋存着大量的金，根据美国地质调查局发布的数据，该矿床的矿石储量达1.12×108t ，Au 品位为4.54g/t ；铜的总含量估计为1.35×104t ，按回收金91%和日采矿石3000t 计算，年产金126000盎司，是加拿大第六大金矿[1]。

该矿床于1987年7月投产，初期采用露天开采方式，用堆浸法回收黄金。

后转为地下开采，80年代末达到产量高峰。

在初期建厂过程中，该矿得到了当地政府的资金援助，投资修建了通往矿山的一条主要动力线路，经过早期的初步开采，现在霍普布鲁克金矿是作为一个商品化矿山开发的。

1983第34卷第6期吴科锐等：加拿大霍普布鲁克金矿矿床地质特征1037年加拿大BP 资源有限公司在开采过程中发现了更多的矿化带，具有很大的开采价值[2-3]。

霍普布鲁克矿床是纽芬兰—拉布拉多省的众多矿床之一，主要产自惠尔特山岩系。

该矿床的基础地质研究已取得了一定进展，近期更多的工作集中在矿床起源方面，包括流体包裹体、地质年代学、稳定同位素及区域地质背景的研究，也有一些学者提出了综合性的矿床成因模式[4-8]。

1成矿地质背景霍普布鲁克金矿床地处阿瓦隆（Avalon ）地质区域内，与奥陶系—志留系构造接触，阿瓦隆区域代表了北美新元古代钙碱性火山弧地质体的典型特征[9]。

霍普布鲁克金矿在地理上属加拿大领土，矿体为强硅化透镜体，100~500m 长（平均400m ），60m 宽，并向东扩展长达4km ，倾角南东70°。

就构造关系而言，这一地段在志留纪时期受造山运动影响。

霍普布鲁克金矿床位于新元古代北阿巴拉契亚的阿瓦隆区惠尔特山砂岩中。

此处的砂岩是由新元古代的石英长石斑岩和罗地（Roti ）侵入岩共同形成的。

该地区的整体演化发生在志留纪，主要分为2个阶段：中志留统拉普尔（La Poile ）群沉积，晚志留世拉普尔盆地和新元古代—早奥陶世复杂岩序。

惠尔特山砂岩整体倾向北，由北西向南东，岩石的沉积顺序为：凝灰质砂岩、硬砂岩、粉砂岩、泥质板岩、火山砾凝灰岩。

这些岩石的性质和分布表明，它们是在基性和酸性火山作用沉积过程中形成的。

在矿床西北，惠尔特山砂岩与拉普尔群的长英质火山岩和火山碎屑岩整合接触，而在更远的东南，发育粗粒—细粒的长英质火山碎屑岩，呈棱角—次圆状。

成岩主矿带被认为是以细粒长英质火山碎屑岩和超细粒侵入体组成，含有石英、白云母、明矾石的特征，也是惠尔特山砂岩的特点[10]。

该矿区周围的沉积区域内包含3个岩性序列，从南东向北西依次为：①新元古界Cinq Cerf 断层区斜长角闪质片麻岩；②大断裂作用过程中从片麻岩分离出的绿片岩；③被绿片岩覆盖的志留纪酸性火山岩和相关的表层碎屑岩。

上述三者在形成过程中被罗地侵入岩侵入，根据侵入的不同阶段，将侵入体划分为花岗闪长岩侵入体、石英闪长岩侵入体和石英长石斑岩侵入体[11]。

2矿床地质特征2.1矿床地质霍普布鲁克金矿床为一透镜状矿体，位于纽芬兰岛西南海岸，海拔100m 左右。

如剖面图1所示，矿体构造厚度超过400m ，可以划分为3层：①200m 厚，由蓝色石英长石斑岩、英云花岗岩-二长花岗岩-花岗闪长岩、长石石英斑岩与基性侵入岩和火山碎屑按比例组成的岩体所控制；②约150m 厚，以石英长石、斑岩长石石英质斑岩为主，并且混杂基图1霍普布鲁克金矿区域地质简图（据参考文献[11]修改）Fig.1Sketch geologycal map of the Hope Brook gold deposit1038地质通报GEOLOGICAL BULLETIN OF CHINA2015年性侵入体和火山碎屑岩；③40~50m宽，基性—中性侵入体，通常还有斑岩、长石石英质斑岩和火山碎屑岩[31]。

霍普布鲁克金矿床赋存在惠尔特山砂岩中，地表分布面积为3000m×400m金矿主体宽，侧面和垂直长度分别为750m和500m。

矿石以为灰色—浅灰色为主，含大量（10%~15%）细粒小孔洞（≤1~ 3mm）石英，一定量的硫化物（＜5%~10%），浸染状、浸渍状为主，细脉状也很常见。

在孔洞中充填着细粒的黄铜矿和黄铁矿，大的孔洞中是二者的聚集体[31]。

根据矿石矿物分析，矿体上部主要由黄铁矿细脉和含Cu硫化物浸染组成。

在60~80m以下的区域，出现了Cu含量的显著增加和矿石的不均匀分布，此处产出的矿物为黄铜矿、斑铜矿和黄铁矿。

表1列出了矿石的物质成分，它们基本上是由SiO2和显著量的Fe、Cu、S组成。

在富Cu的矿石中，Ag、Zn、As、Tb、Hg和Sn的含量也很高（表1）。

此外，砷黝铜矿、方铅矿、硫锡铁铜矿（Cu6Fe2SnS8）、碲铅铋矿（（Bi，Pb）3Te4）也痕量存在。

硫砷铜矿、黝铜矿、硫砷锡铜矿（Cu26V2（As，Sn，Sb）6S32）、重晶石和丰富的斑铜矿，在类似的富Cu成矿带中也有微量存在。

霍普布鲁克金矿区被一些厘米级至米级的高品位石英-黄铜和石英-黄铁矿脉所横切，这些矿脉中Au的品位高达285g/t。

矿带的矿石组分为自然金、碲铋矿、碲金矿（AuTe2）、针硫铋铅矿（PbCuB⁃iS3）等。

当矿脉横切基性岩脉时，都被硫化物侵入；而在高品位地带，矿脉中含有大量赤铁矿和黄铁矿，它们中含有1.6g/t的Au和1×10-6的Ag（表1）。

高品位的矿脉通常赋存在矿区的西南部[32]。