世界典型矿床的发现及启示

世界典型矿床的发现及启示

找矿是一项长期而艰巨的工作。世界上一些大矿床的发现往往经历了长期的时间和大量的资金投入：如加拿大世界级的Hemlo（赫姆洛）金矿床的发现前后经历了46年的勘查工作；澳大利亚西部矿业公司前后花费了20年时间才发现世界级的Olympic Dam 铜－铀－金矿床，在第一个钻孔见矿时已耗费3000万加元（相当于人民币一亿九千多万）。

（一）加拿大赫姆洛金矿床发现史

加拿大赫姆洛（Hemlo）金矿床位于安大略省苏必利尔湖东北部。矿床发现于1981年，到目前为止至少已探明矿石储量8000万t，金的平均品位9.6g/t，约含黄金600t左右，是20世纪震惊全球的重大发现，矿床不仅储量巨大，而且类型特殊，是过去未被人们认识和注意到的太古宙绿岩带中的层控浸染型新型矿床。

1、区域成矿背景和矿床地质特征

赫姆洛矿床在大地构造上位于加拿大地盾苏必利尔湖构造省瓦瓦亚省新太古代东西向赤姆洛-赫伦湾绿岩带的东部，该绿岩带为一太古宙岛弧，由强烈变形、变质的火山岩和火山沉积碎屑岩组成。

该区区域地层呈东西向展布，基底为古老片麻岩，上覆太古宙变火山岩和变沉积岩相。太古宙地层分上、下两个群，下部群主要由拉斑玄武质熔岩组成，上部群由中、酸性火山碎屑岩组成。赫姆洛金矿赋存于上部群中的火山碎屑岩与沉积岩的接触带中。

矿区所在的这一部分绿岩带长40km，宽30km，构成一个宽阔的东西向向斜。沿向斜轴有太古宙花岗岩体侵入，向斜两翼为镁铁质火山岩。苏必利尔湖剪切带穿切该向斜轴部，在该段也称赫姆洛剪切带，在剪切带两侧发育一系列次级构造，成为热液活动的通道，赫姆洛金矿的主矿带即沿该主断裂面分布。

赫姆洛主矿体由东矿带、西矿带、A矿带和B矿带组成，向西尚有零星不连续的其他矿带。矿带沿走向长2900m，向下延伸1300m，厚3—45m。矿体呈层状，与岩层基本整合（图I-1-1），容矿岩石为绢云母石英片岩，恢复其原岩为石英-长石-斑状流纹岩/凝灰岩。矿石普遍具条带状构造，为细条带状含金的粉砂质酸性凝灰岩，主要矿石类型为黄铁矿绢云母石英片岩，矿石中硫化物呈浸染状分布，主要有黄铁矿、辉钼矿、闪锌矿、黄铜矿和磁黄铁矿等。金主要呈自然金出现，有少量方锑金矿。金矿物在岩石中分布均匀，粒度很细小（1—20μm），主要分布在石英-长石颗粒之间和黄铁矿-脉石矿物的边界上，也有在黄铁矿的裂隙之中。矿床富As、Ba、Hg、Mo、S、Sb、Te、T1和V等，其中Mo平均品位可达0.1%。矿床中矿物

种类极多，总共已发现的矿物在100种以上，其中辉钼矿和呈绿色的含V、Cr、Ba的白云母与金矿化关系密切，成为金矿化的重要指示性矿物。矿床的主要热液蚀变有钾化、黄铁矿化、硅化和绢云母化等。

赫姆洛金矿床与传统的产在太古宙绿岩带下部基性岩石中的石英脉型金矿和产于绿岩带上部条带状含铁建造中的金矿不同，它是产在绿岩带中部中、酸性火山沉积岩中，矿体沿层产出，形态规则，矿石品位均匀，具有同生层状矿床的特征。但它的元素组合和围岩蚀变又

显示出热液矿床的某些特点，矿化带又主要赋存于脆

-韧性剪切带中，等等，因此对它的成因就众说纷纭。

2、矿床勘查发现史

赫姆洛地区金矿勘查史可追溯到19世纪60年

代。据记载印第安人摩西皮坎格1869年在赫伦湾附

近发现了两条含金石英脉，当时挖了矿坑并以水路运

出一些金矿石。20世纪20年代，当时任赫姆洛火车

站站长的莱柯尔在赫姆洛站正北的矿化剪切带上挖

了一些探槽，同时有一些人沿铁路线进行了一些探矿

活动。1931年安大略省矿业局的汤普森首次在该区进行比例尺为1:31680的填图，并建议勘查马尼图瓦奇（Manitouwadge）地区和赫姆洛的东北地区。1944年，赫伦湾的探矿人员莫赛斯在穆斯湖北侧发现了金矿化，他和莱柯尔一起完成大量探矿工作后，将产业转让给奥尔曼，奥尔曼与威廉斯圈占了11块租地（即现在的拉克公司的地盘），1945年他们进行地表剥土、槽探，并打了15个钻孔，其中一条探槽仅差数英尺而遗漏了主矿带。钻孔探及的假厚30m的剪切带黄铁矿化强烈部分化验结果含金量低，最高仅3.7g。（跟我们半岭矿区有点相似，黄铁矿化强烈但金品位低）

之后，苏必利尔湖黄金矿业公司在邻近威廉斯采场圈占了一些地段。曾在莱克黑德大学执教的佩奇根据该区岩石、构造有利于成矿和局部有金矿化，相信并指出该区有发现层状类型金矿床的潜力。1947年苏必利尔湖公司在NW-SE向穿过采场的剪切带中施钻16孔，曾探及含金11.5g/4.2m和5.3g/11.3m部分，但大多数钻孔金矿化宽度较窄、价值较小，由于资金用尽，钻探工作被迫停止。该公司的汤姆斯和盖格尔对该区进行了放射性探测也证实了采场南部的金矿带，但仍于年底放弃了钻探。那年总估算获矿石储量31543t，品位7.75g/t，即含黄金0.245t。据此，泰克-休斯公司（即现在的泰克公司）曾于1951年初打算选定采场继续钻探，后因品位太低而放弃。

直至1973年，少数探矿者先后在该区西段工作，共求得矿石15万t，金品位6.53g/t，即

含黄金0.98t。由于矿体规模较小，未能引起投资者的兴趣。但威廉斯始终占有该区的西段，而该区的东段占有者几经易手后，在1978年1月均放弃了，使之重新对公众开放。

在这期间，安大略省地调所于1967—1968年和1977—1978年进行了再次填图，后者的填图比例尺为1:15840，面积725km2，填图工作报告于1980年1月公开发表，除详细描述赫姆洛地区和赫伦湾地区地质情况外，还标出了已有的矿点，特别是标明了在后来发现的矿床以西约4km处有9.95g/t金的分析结果。这引起了两位找矿者麦金农和拉奇的极大兴趣。于是麦金农圈占了赫姆洛地区东段12块租地，拉奇圈占了东段7块租地。1980年初，他俩在一家汽车旅馆偶然相遇，由于志同道合而决定联合组建一家公司，于同年3月另又圈占了7块租地，但他们没有足够的资金在该地区进行找矿勘探，为此，他们到多伦多等地到处游说，甚至试图转让这些租地，但均未引起大、小公司的兴趣。后来他们通过咨询地质师贝尔（D/Bell）等人的帮助，将其中17块租地卖给了一家小公司——科罗纳（Corona）资源有限公司，该公司经理为德拉戈温（N.Dragovan）女士，她雇用贝尔于1980年在公司的租地内进行找矿。

贝尔首先收集资料，当时能获得的大部分是30年前的资料，最新的是安大略省地调所几年前完成的该区填图报告和大比例尺航磁图。在这幅航磁图上，显示出一条较规则的异常带，其对应位置是矿层下盘的镁铁质岩石（玄武岩）。贝尔认为它可能代表了这个植被覆盖地区区域地层的产状。公司同时进行电磁法和磁法测量以及地球化学测量。根据磁异常，贝尔选择勘查靶区，据其找矿经验，他认为该矿床属层控型，于是一开始就按层布置钻孔，1981年1月15日打了第一个钻孔，接着又打了数十个钻孔，在西矿带获矿石量75万t ，金品位仅3.1g/t，即含黄金 2.3t。然后贝尔提出把勘探线东移，追索向东延伸的矿体。于是向东布钻，在打了第75个钻孔后于1981年5月6日终于在第76个钻孔的102.59m处见到了3m厚的含金6.9g/t 的矿体，再继续往东追索，在第78孔再次见矿，厚约5m，金品位11g/t，这就是东矿带的发现。

贝尔在获得第76、78孔岩芯分析结果时，对矿带的产状与延伸有了较确切的认识，于是又在东矿带的西延部分施工，从此赫姆洛金矿得以沿正确的途径逐步扩大。1981年底，该区获得金品位7.15g/t的矿石储量25万t，即含黄金1.79t。这一消息一经公布，招来许多“淘金者”，30年前曾在此工作过的泰克公司重返该区，1981年底与科罗纳公司联合组成泰克-科罗纳采矿公司，于1982年底求得矿石储量130万t，品位9.33g/t，即含黄金12.13t；1983年勘探工人向矿带深部扩展，储量大幅度增加，至年底共探明967万t矿石，品位11.1g/t，即含黄金108.2t。

拉克矿产公司的地质学家从科罗纳公司的发展预见到该金矿带有向其西北延伸的可能