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1、不独笑顽石生底事不独笑顽石生底事 气势若虹铅变银气势若虹铅变银中南大学中南大学刘继顺刘继顺 找矿成功案例找矿成功案例找矿成功案例找矿成功案例中南大学地学院 刘继顺 2006-12-13Kalamazoo斑岩铜矿的发现不独笑顽石生底事不独笑顽石生底事 气势若虹铅变银气势若虹铅变银中南大学中南大学刘继顺刘继顺 找矿成功案例找矿成功案例Kalamazoo斑岩铜矿不独笑顽石生底事不独笑顽石生底事 气势若虹铅变银气势若虹铅变银中南大学中南大学刘继顺刘继顺 找矿成功案例找矿成功案例Kalamazoo矿床位于美国西南部Arizona已知的 San Manuel矿床西南约3公里处，为一隐伏的大 型铜矿床。 研
2、究已知San Manuel矿床的热液蚀变及进行构 造恢复，大胆推断而发现。探明的矿石储量达4.55亿吨，铜品位为0.7%。不独笑顽石生底事不独笑顽石生底事 气势若虹铅变银气势若虹铅变银中南大学中南大学刘继顺刘继顺 找矿成功案例找矿成功案例 19世纪未， San Manuel地区附近的“红色山丘”中发现 了矿化。施工的少量钻，仅揭露低品位氧化带而放弃 。 1943-1953年最终探明San Manuel矿体。储量5.9吨，品 位0. 72-0.77%。矿石矿物为Cp、辉钼矿、Py，次Bn。 1947-1958年圣马纽埃西部覆盖区Kalamazoo矿区施工7 钻，400-2500呎深不等，未发现工
3、业矿石再度放弃。 1965年8月，对San Manuel铜矿热液蚀变和构造恢复， 认为San Manuel矿床只是整个斑岩矿床的一半，另一 半因断层错到了Kalamazoo。这才使得Kalamazoo勘探 得以继续推进，最终导致了Kalamazoo铜矿的发现不独笑顽石生底事不独笑顽石生底事 气势若虹铅变银气势若虹铅变银中南大学中南大学刘继顺刘继顺 找矿成功案例找矿成功案例 在Kalamazoo，拉拉米期（晚白垩世） 二长斑岩（岩脉或不规则小岩体）侵入 AnE石英二长岩中。K3斑岩侵位导致 San Manuel一Kalamazoo矿体形成，伴 有同心状热液蚀变带，矿化几乎对等地 分布于二长斑岩和
4、石英二长岩中。矿体 大致位于二长斑岩岩脉群中部。不独笑顽石生底事不独笑顽石生底事 气势若虹铅变银气势若虹铅变银中南大学中南大学刘继顺刘继顺 找矿成功案例找矿成功案例 斑岩之上依次为早第三纪安山岩与碎屑岩互层 及火山碎屑岩和中第三纪吉拉砾岩。两层之间 有沉积间断并有安山岩脉和流纹岩脉的侵入。 矿体形成后，经历多次构造活动，致使近于直 立的矿体连续几次向南西倾斜；区域构造运动 导致矿体的相对上升，使矿体的一角受到剥蚀 ，因表生作用形成了薄的辉铜矿毯。不独笑顽石生底事不独笑顽石生底事 气势若虹铅变银气势若虹铅变银中南大学中南大学刘继顺刘继顺 找矿成功案例找矿成功案例 区内断层多为正断层。主要为San
5、 Manuel断层。它把原生的矿体分割为基 本对称的两部分San Manuel矿体和 Kalamazoo矿体。 San Manuel断层角度 小，断裂面起伏不平并伴随有次级断裂 。不独笑顽石生底事不独笑顽石生底事 气势若虹铅变银气势若虹铅变银中南大学中南大学刘继顺刘继顺 找矿成功案例找矿成功案例不独笑顽石生底事不独笑顽石生底事 气势若虹铅变银气势若虹铅变银中南大学中南大学刘继顺刘继顺 找矿成功案例找矿成功案例 拉拉米期二长斑岩（Tkmp）岩脉群侵入于前 寒武纪石英二长岩中（Pegm）。形成了大小 约800*3500呎的圆筒形或管状的矿体。矿体大 致近于直立并位于二长斑岩岩脉群的中心。 矿体形成
6、以后，发生区域性的构造位移，导致 矿体倾斜及岩块的相对上升，并遭受侵蚀，以 后互层沉积砾岩和火山岩（TCB），在潜水面 附近形成薄的辉铜矿矿席（CCS）。 矿体继续倾斜。砾岩及石英二长岩遭到侵蚀， 随后沉积中第三纪吉拉砾岩（TGC）。不独笑顽石生底事不独笑顽石生底事 气势若虹铅变银气势若虹铅变银中南大学中南大学刘继顺刘继顺 找矿成功案例找矿成功案例 由于连续倾斜，矿体目前的倾角很小，侵蚀面 切割已倾斜的石英二长岩及吉拉砾岩， San Manuel断层的雏型形成。 矿体上部沿San Manuel断层倾向向下位移约 8,000呎。 高角度正断层位移造成San Manuel矿体的一些 小型断错，造成
7、Kalamazoo矿体以西“红岩断层 ”的大幅度位移，侵蚀作用剥露了侵入岩和San Manuel矿体的一个角， San Manuel矿体的上 部发生氧化作用，辉铜矿局部富集。不独笑顽石生底事不独笑顽石生底事 气势若虹铅变银气势若虹铅变银中南大学中南大学刘继顺刘继顺 找矿成功案例找矿成功案例Kalamazoo发现以前，对San Manuel矿体 的热液蚀变曾做过大量研究工作，但对 其蚀变带的划分、各蚀变带的蚀变强度 及彼此的关系却有着不同的看法；尤其 是对矿体核部的黑云母一钾长石蚀变带 的看法相差很大，对其蚀变强度的认识 截然相反，而对它的正确认识则是判断 Kalamazoo矿体存在的前提。不独
8、笑顽石生底事不独笑顽石生底事 气势若虹铅变银气势若虹铅变银中南大学中南大学刘继顺刘继顺 找矿成功案例找矿成功案例1953年，G.M施瓦茨 将San Manuel矿床的蚀变分为四种类型： 高岭石-明矾石蚀变；水云母-黄铁矿蚀变；绢云母-黄铁矿-黄铜矿蚀 变，边缘黑去母蚀变，及四个蚀变带。 认为高岭石-明矾石蚀变带是热液渗透最充分，最为强烈的蚀变带， 而边缘黑云母蚀变带的化学变化较微，而该带的有些地段原生矿物 保存良好，本带的细粒石英-正长石基质镶嵌结构很少蚀变。 因此认为， San Manuel矿体是以高岭石-明矾石蚀变带为中心的蚀变 体系，而对高岭石-明矾石蚀变带只见于南部不好解释。还注意到有
9、 个竖井见有许多石英一绢云母-黄铁矿-辉钼矿细脉，有的截切了更早 的细脉，说明绢云母-黄铁矿-黄铜矿蚀变是多期的，进而推断这种蚀 变可能沿构造发育的地区叠置于其他的蚀变类型之上。 因此，他没有认识到热液蚀变体系的核部、各蚀变带的关系及它 们的对称情况。因而不可能判断出San Manuel矿体仅是原始矿体 的一半，还有一半尚未找到。不独笑顽石生底事不独笑顽石生底事 气势若虹铅变银气势若虹铅变银中南大学中南大学刘继顺刘继顺 找矿成功案例找矿成功案例 10余年后，JD Lowell等据野外观察和岩石学研究，重 新划分并解释了San Manuel矿床矿化及热液蚀变分带 。 矿化带分为四部分： 1.低品
10、位中心带：Cu 0.3%。浸染状硫化物的总含量低。 2.矿带：Cu 0.5%-1.0%。黄铜矿浸染状,黄铁矿呈网状细脉。 3.边缘矿化带：Cu 0.1%0.5%，黄铁矿与黄铜矿呈细脉状。 4.黄铁矿带：Cu 平均0.03%。黄铁矿的含量平均约10%。黄 铁矿与石英一起以细脉形式产出。 硫化物矿物的总含量从低品位中心带的中心向外逐渐增加， 再向外则逐渐减少。铜的含量则以矿带最多，向两侧逐渐减 少。不独笑顽石生底事不独笑顽石生底事 气势若虹铅变银气势若虹铅变银中南大学中南大学刘继顺刘继顺 找矿成功案例找矿成功案例 热液蚀变的水平分带为三部分： 内蚀变带：由黑云母、钾长石的蚀变所组成。 石英一绢云母
11、化蚀变带：包括矿带的外侧（与内蚀 变带重叠部分）、连缘矿化带及黄铁矿带。 青盘岩化蚀变带：绿泥石、绿帘石、碳酸盐和黄铁 矿很发育 Lowell认为内蚀变带是蚀变最强的钾蚀变带，主要 蚀变矿物为黑云母和钾长石。 施瓦茨所划分的边缘黑云母蚀变带（相当于内蚀变 带）没有钾长石，他认为细粒石英一正长石基质镶 嵌结构很少蚀变。 洛厄尔等的观察，该带岩石结构的变化虽没有石英 一绢云母化那么明显，但强烈钾蚀变使二长斑岩可 变为粗粒岩石。不独笑顽石生底事不独笑顽石生底事 气势若虹铅变银气势若虹铅变银中南大学中南大学刘继顺刘继顺 找矿成功案例找矿成功案例 Lowell进一步认为钾化带是原生矿体的核部， 原生矿体
12、应以内蚀变带为中心成同心圆状的矿 化带和蚀变带。 根据矿体上覆岩层的倾斜情况及上覆岩系覆盖 以前矿被剥蚀和倾斜等证据，判断矿体至少倾 斜了45度，而原生矿体的原始状态大致近于直 立，原生矿体的矿化带和蚀变带在空间上应大 致为圆筒形成的对称结构。不独笑顽石生底事不独笑顽石生底事 气势若虹铅变银气势若虹铅变银中南大学中南大学刘继顺刘继顺 找矿成功案例找矿成功案例 目前业已发现的San Manuel矿床的蚀变- 矿化带是不对称的，大致为原生圆筒形 蚀变矿化带的一半。进而判断还有一 半蚀变带和矿体Kalamazoo矿床被 San Manuel断层错断移位而尚未发现。不独笑顽石生底事不独笑顽石生底事 气
13、势若虹铅变银气势若虹铅变银中南大学中南大学刘继顺刘继顺 找矿成功案例找矿成功案例断层性质的判断 San Manuel -Kalamazoo矿区所发育的皆为正断层。其 中， San Manuel断层延伸最长，走向NW，倾向SW， 在San Manuel矿区附近，又为两个高角度的正断层所 切割。 San Manuel断层把原生矿体切割为两半San Manuel矿体 及克拉马祖矿体， San Manuel矿体位于断层的下盘。这个断 层倾角较小，大部分地段其倾角小于45度，在San Manuel矿 区平均倾角约25度。 对该断层性质的认识，曾有过较大的争论，包括这样小倾角 的断层是正断层还是逆掩层断的
14、争论。 对San Manuel断层性质的判断，成为其上盘 Kalamazoo找矿方向的关键根据。不独笑顽石生底事不独笑顽石生底事 气势若虹铅变银气势若虹铅变银中南大学中南大学刘继顺刘继顺 找矿成功案例找矿成功案例已有勘查资料的再分析根据上述认识，重新检查19471958年间San Manuel以西的钻 孔资料及岩屑。发现有4个钻孔已穿过了弱的黄铁矿、青盘岩化蚀 变带而钻至强烈的黄铁矿、石英绢云母蚀变带。其中1个钻孔 已钻到相当于San Manuel边缘矿化带的矿化岩石。 Lowell等收集了San Manuel矿区钻孔与San Manuel断层交点的标 高资料，勾绘了断层面的等高线图。据已有钻
15、孔所钻遇的黄铁矿 带深度及与San Manuel断层面倾斜角度的关系，大致地确定了圆 筒状的黄铁矿带的位置。 对钻探地区开展了土壤地球化学调查，发现了一轮廓清晰的Cu- Mo异常和一轮廓不太清晰的Fe异常,这不仅佐证了上述认识，而 且对确定矿体的可能位置起了重要作用。不独笑顽石生底事不独笑顽石生底事 气势若虹铅变银气势若虹铅变银中南大学中南大学刘继顺刘继顺 找矿成功案例找矿成功案例工程验证 因此确定了第一个钻孔的位置 依次穿过了吉拉砾岩、克劳德伯斯特组、青盘岩蚀 变带进入了石英绢云母蚀变带；相应地穿过了 黄铁矿带和边缘矿化带，在2,500英尺处打到了具有 工业品位的矿石。 根据克拉马祖矿体的长轴可能为NE57度的推断，以 第一钻为中心，拉开了NE57度、NW33度的矩形勘 探网系统钻探，间距600英尺。 因将San Manuel矿床矿带的地质情况，成功地推到 Kalamazoo，使每一个勘探钻孔都打到了矿体。 从而勘探成为一个大型的斑岩型铜钼矿床，并 伴生有少量可回收的金和银。
