美国梅斯基特金矿床

如题所述

1.地质背景

梅斯基特(Mesquite)矿床是一个低品位、可大规模开采的低硫化浅成热液型金矿床。位于美国西部加利福尼亚州东南部布劳利(Brawley)北东东约50km处。矿床大部分处在沿巧克力山(Chocolate Mountains)西南山脚发育的山麓平原下面。

梅斯基特金矿体的含矿岩石是侏罗纪的角闪岩相片麻岩,片麻岩为白垩纪的淡色花岗岩所穿切,矿体大部分隐伏在从数米到60m厚的新第三纪沉积岩及少量玄武岩和第四纪冲积物之下(图10-12)。矿化呈中到陡倾的脉体、角砾岩和矿化断裂形式存在,它们受北西向右旋走滑断层和南北向张性断层控制。时代可能为渐新世,矿体因成矿后断裂复活而广泛破裂、错断和偏转。这种成矿后的断裂复活与圣安德烈斯走向滑动断层系有关。尽管有这些成矿后位移,但矿体还是大致呈缓倾斜的板状形式产出。

容矿片麻岩经受了微弱而不明显的绢云母化,金在脉体和角砾岩中与石英-冰长石和铁白云石-白云石伴生。金与浸染状和细脉状褐铁矿相伴产出,后者是在深度达150m的表生氧化作用期间由黄铁矿发育而成的。梅斯基特矿床氧化矿石的产量加储量合计达9500万t,平均含金1.13×10-6,即含金107t。

2.勘查与发现

早在18世纪末,加利福尼亚州东南部的邻近地区就有金矿开采记录,但直到100年后,梅斯基特地区才开始有开采活动。黄金生产主要来自干河床的砂金开采;此外,还来自开发狭窄石英脉的小型地下矿山。其中之一就是旧时的“大首领”(Big Chief)金矿山,该矿山后来被梅斯基特的“大首领”露天矿开采掉了。

许多大公司和小公司,包括阿拉斯加国际公司、杜拉尔公司、汉纳矿业公司、诺兰达公司、纽蒙特公司和科诺科勘查公司,都研究了梅斯基特的远景。其中一些公司取得了该区部分租地。20世纪60年代,人们的兴趣主要在斑岩铜矿上;而70年代,人们首要关心的是该区的金矿潜力。

图10-12 美国加利福尼亚州梅斯基特矿床分布在山麓平原下面的低硫化浅成热液型金矿体

(引自G.F.Willis和R.M.Tosdal,1992)

20世纪70年代初期,勘查工作中最值得一提的是阿拉斯加国际公司和科诺科勘查公司的工作。1972年,阿拉斯加国际公司在该区部分地段打了56个钻孔,虽然有见矿的报道,但没有继续下去。科诺科公司未进行钻探,而是开展了一项大范围的对出露金矿化进行槽探和取大样的计划。然而,因为存在“块金效应”问题,其取样系统低估了平均品位,从而导致放弃了矿地。

20世纪70年代,一个控制着梅斯基特地区主要矿地之一的家族公司进行了广泛的勘查,并确信该区有一个大型低品位金矿床。

1980年,金田(Gold Fields)矿业公司的一位地质学家根据梅斯基特在地质上与其东南大约50km的皮卡乔(Picacho)金矿床相似,以及根据对梅斯基特取样问题的认识,推荐了梅斯基特远景区。该公司启动了一项大规模的土地购置计划,并在附近的尤马(Yuma)镇建立了一个专门的样品处理设施。经过详细地质填图、岩石取样和激发极化地球物理测量,在1981年末开始了反循环钻探。在原来的“大首领”矿山竖井附近,头一个钻孔就在厚度不大的冲积层下打到了矿石级的金矿化,而Hanna矿业公司和其他公司以前都曾对此地段做过检查。反循环和岩心钻探继续进行,一打到地下水面就采集岩心。到1982年底,在“大首领”的600×300m2地段已打了大约350个钻孔,加密和新增勘探钻进一直进行到1984年末。“大首领”矿体中心大约就在原来“大首领”矿山竖井处,该矿体据报道含有地质储量3700万t,金的平均品位为1.74×10-6,即含有64t金。

为解决“块金效应”问题,对岩屑和岩心进行了相当仔细的取样和测试。为了更加谨慎,1982年又着手进行矿体地表和地下的大样采集工作。采用密集钻孔以3种不同的方法评价出一些地段,之后进行地表取样,借助两个探槽从厚度不大的冲积层下挖掘了大约2000m3的矿石。地下取样是通过一口斜井下到66m垂深,随后从一系列穿脉巷道中挖掘了大约18000t矿石。用采集到的样品作了三次小型堆浸试验。地下工作证实金矿化是连续的。

1986年初,以“大首领”矿山为基础的露采、堆浸作业投产。“大首领”以东的大范围勘探钻进圈出了另外4个被冲积层覆盖的矿体:切罗基(Cherokee)、维斯塔(Vista)、“彩虹”(Rain bow)和利纳-“金甲虫”(Lena-goldbug)(图10-12)。

对切罗基矿体进行了全面开采,“大首领”、维斯塔和“彩虹”矿体的露天开采正在进行。后来被汉森公司兼并的金田公司,于1993年将梅斯基特矿山转手给圣菲太平洋黄金公司,作为资产互换的一部分。

3.小结

在发现金矿之前,有6个以上的公司对梅斯基特地区进行了约20年的勘查工作。金矿的发现基于这样一种认识,即出露的低品位金矿化在广泛分布的冲积层下可能是连续的,随后进行了大范围的钻探,以检验该假设。在开采期间继续进行的勘探钻进,又带来了新的发现。在梅斯基特取得成功的其他决定因素是:在发现之前决心进行相对复杂的土地谈判;采用了能应对“块金效应”的取样和大样采集方法。在打出见矿钻孔之后只用了4年半,梅斯基特矿床就投入开采了。

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