1. 澳大利亚各个城市介绍
我不懂的怎么介绍,但是我知道有:达尔文,基茨港,温德姆,布鲁姆,黑德兰港,纽曼,卡那封,弗里曼特尔,奥古斯塔,卡尔古利,奥尔巴尼,埃斯佩兰斯,福雷斯特,艾丽斯斯普林斯,奥古斯塔港,米尔迪拉,罗托,芒特甘比尔,芒特艾萨,克朗克里,诺曼顿,凯恩斯,汤斯维尔,休恩登,麦凯,罗克汉普顿,马里伯勒,(上面是普通城市)珀斯,阿德莱德,墨尔本,悉尼,纽卡斯尔,布里斯班,(重要城市)
2. 艾萨比什么意思
芒特艾萨 (MountIsa)澳大利亚昆士兰州重要矿业城市。位于莱希哈特河(Leichhardt)岸,在克朗克里以西105公里。[1]
芒特艾萨 (MountIsa)澳大利亚昆士兰州重要矿业城市。位于莱希哈特河(Leichhardt)岸,在克朗克里以西105公里。人口2.6万(1981)。铁路终点。因芒特艾萨矿区有全国最大铜矿和丰富的银、铅、锌矿而建立居民点。二十世纪七十年代又在附近发现铀矿和磷灰石矿藏。
3. 铅锌银矿
国外近几年铅锌矿的勘查费用在贱金属中相对比例在下降,这与其价格下跌较多有关。2004年晚期至2005年,铅锌价格上涨,需求增加,勘查费用上升较快。
近几年,非硫化物锌矿(锌氧化矿石、硅酸盐矿石)引起了矿业界、勘查界和经济地质学界的注意。这种矿床甚至被称为“未来新型矿床”。其实这种矿床早为人所知,且也早已有开采。触发对此类矿床予以新注意和审视浪潮的是纳米比亚南部Skorpion表生锌氧化物矿床的开发。该矿床位于奥兰治蒙德东北85公里,整个矿床原为火山成因块状硫化物矿床,是英美公司1976年发现的。矿床含表生氧化矿石2460万吨,含锌10.6%(一说露采储量2140万吨,锌10.6%),主要是锌的硅酸盐和碳酸盐。另有混合的氧化-硫化矿资源6000万吨,含锌6%~8%、铅1%。合计约有锌680万吨、铅60万吨。过去因冶炼困难,一直未开发。后来主要由当时在Union Miniere公司工作的比利时化学工程师N.Masson研发(有Reunion矿业公司的A.Woollett参与)出ZincOx技术。这是一种水冶法,也属溶剂萃取电积技术,成本低,能生产出高品级锌金属。由于有此技术,故此矿床经进一步勘查后于2003年9月正式露采,年产能力15万吨锌金属,寿命至少15年。此矿山已成世界第10大锌矿山,而且成本几乎最低。1997年Masson与Woollett成立了ZincOx公司,要找其他地方锌氧化物矿床进行开发。不过此类矿床多数规模不够大。最近在也门萨那东北110公里的贾巴利Jabali锌氧化矿项目,经可行性研究肯定,有资源1260万吨,含锌8.9%、铅1.2%、银68克/吨。矿体尚未探到边。可用ZincOx公司专利水冶法,锌回收率为77%,可能在2006年建设,2007年下半年试生产,寿命11年。ZincOx公司还在哈萨克斯坦勘查Shaimerden锌氧化物矿床,预期2006年初开始生产。泰国达府湄索(夜速)的巴登Padaeng锌矿,2003年有资源460万吨,锌12.3%,在积极勘查,可用锌硅酸盐与硫化物于同一生产流程中。
2002年有资料称表生非硫化物锌矿床目前约占世界已知锌储量的10%,但2004年另有资料认为非硫化物锌资源占世界锌总资源不到4.5%。据认为现在值得对其给予新的审视是因为:①它对矿业界有吸引力,其中少铅、硫及其他有害元素,可用SX-EW技术采收,耗能少,一般经济价值较高。②对此类矿床提出了新的全面分类,认为非硫化物锌矿床,主要是表生矿床,但也有原生、深生的。表生矿床类又分为:ⓐ直接交代成因的,如伊朗、秘鲁、爱尔兰、哈萨克斯坦的某些矿床;⑥围岩交代成因的,如纳米比亚Skorpion及缅甸、泰国某些矿床;ⓒ残留和岩溶充填成因的,如泰国、越南的某些矿床。深生(原生)矿床又分为构造控制(热液)矿床(如澳大利亚的弗林德斯山脉Beltana硅锌矿矿床,巴西、赞比亚、纳米比亚的某些矿床)和层状矿床(如美国新泽西州富兰克林层状锌氧化物-硅酸盐矿床)。③现有的对表生锌矿的研究需要更新。④此类锌矿床可用稳定同位素方法研究,可直接测年。⑤原生的非硫化物锌矿床(如不少含硅锌矿的矿床)是一新类型,值得进一步研究,包括某些层状原生非硫化物锌矿与层状铁氧化物或硫化物的成矿与沉积关系。⑥此类矿床勘查方法与硫化物矿床有所不同(如物化探、矿物学研究)。许多此类矿床,在地表仍有待发现,且可用简单的矿物认识的办法。最后,我们需要指出的是,此类矿床的勘查开采和研究值得注意,在某些地区可能比较重要。不过总的来说,它毕竟只是锌矿的一个不大的部分。
伊朗有不少铅锌矿,有的规模很大,其中也发育有氧化矿石及氧化矿与硫化矿的混合矿石。如伊朗西北部赞兼省的安古兰(Angouran)矿床,是世界最大最富的非硫化物锌矿之一,1999年的资源量是:非硫化矿1350万吨,含锌26.4%、铅4.5%(主要是碳酸盐矿石,以菱锌矿为主,多为块状、角砾状);硫化矿320万吨,含锌37.0%、铅2.32%;混合矿200万吨,含锌31.2%、铅4.1%。矿石还含不少银。即合计含锌537.2万吨,铅76.4万吨。硫化矿石与角砾岩有关,属密西西比谷型矿床,产在前寒武纪—寒武纪变质杂岩(绿片岩相-角闪岩相的角闪岩、片岩和大理岩)中。伊朗的伊兰库(Irankuh)铅锌矿床有硫化矿1500万吨,含锌4%、铅2%;混合矿400万吨,含锌7%、铅1%;氧化矿1400万吨,含锌加铅(主要为锌)12%。目前已知伊朗最大的世界级的迈赫迪耶巴德(Mehdiabad)铅锌银矿床位于伊朗中部,距亚兹德85公里,系碳酸盐岩容矿的密西西比谷型矿床,有推定资源7520万吨,含锌7.38%、铅2.38%、银62克/吨。另有推测资源1.427亿吨,含锌7.1%、铅2.32%、银46克/吨。合计有锌约1570万吨,含铅500万吨、银11000吨,还有重晶石1000万吨。2004年和2005年在打加密钻。已在进行可行性研究,要年产50万吨锌金属、18万吨铅银精矿。先露采,酸浸产锌金属,后井采,矿山寿命30年以上。已知资源33%是氧化矿。矿床面积2.5×1.5平方公里,南北尚未探到边。设计采坑2.5公里×1.8公里,深400米。可行性研究2006年初完成。目前总资源(以锌2%为边界品位)已增至3.94亿吨,含锌4.2%、铅1.6%、银36克/吨,即有锌1655万吨、铅630万吨、银14180吨,大部分为确定和推定资源。
最近两年国外铅锌银矿堪称新的大发现是阿根廷南部巴塔哥尼亚地区丘布特省中部的Navidad特大型银铅矿床的发现。这是一家小公司2002年12月在草根勘查中的“地质锤加登山鞋”的发现。勘查至2005年下半年时,已有银资源10560吨、铅约140万吨(详见后专门介绍)。阿根廷北部萨尔塔省Diablillos银金矿,产在火山岩中,推测有露采资源4200万吨,含银70克/吨、金1.0克/吨,即含银2940吨。推测金矿石资源2500万吨,含金1.0克/吨。
秘鲁也是富银国家。目前在勘查的托罗莫查特大型斑岩铜钼银矿床,2005年10月报道银的确定和推定资源已有12000多吨(详见前面“铜”一节)。距该矿床不远的莫罗科查(利马东北约150公里)银矿床有银资源1420吨,其中矿石证实和概略储量106万吨,含银269克/吨、锌4.94%、铅1.90%、铜0.43%。秘鲁南部Juliaca西50公里的Berenguela矿地银铜锰交代型矿床项目,20世纪初就连续开采,1905~1965年产银超过340吨,现在可采储量1400万吨,含银125克/吨(含1750吨银)、铜1.32%、锰18.0%,还有少量锌。秘鲁南部拉斯巴姆巴斯矽卡岩型矿床(以铜为主)附近,在3年前发现Limamayo锌铅银铜矽卡岩矿化系统。熊溪公司最近在秘鲁南部普诺北200公里的Corani探区发现新的可能具大矿量的银矿,据槽探及最初4个钻孔结果,矿化厚达100米。该区是一历史上产铅银矿区,20世纪60年代曾开采。该矿床上覆第三纪火成碎屑岩、角砾岩,下伏古生代沉积层。90年代打过少量钻孔,钻到厚度不等矿化,含铜0.24%、金3克/吨,银达438克/吨。里奥廷托公司2003年购得此23平方公里矿地作为斑岩铜矿目标区,其野外工作查明一2×5平方公里大的蚀变区,中有低硫化金银矿化。土壤地球化学测量圈出3个异常:①1.1平方公里银异常(平均49克/吨银);②0.6平方公里金异常(平均金0.49克/吨、银11克/吨);③0.5平方公里铜金异常(平均铜707×10-6,金0.36克/吨)。采过地表拣块样。里奥廷托公司认为不能满足其找斑岩铜矿系统的要求,于2005年将该项目70%权益售予熊溪公司。后者在北部银异常区采过拣块样,银高,金很低,且见氧化硅和重晶石。后槽探、钻探,认为是围绕可能为弱的斑岩铜矿系统的远程低硫化浅成低温热液银矿,钻探所见为银铅(锌)矿化。矿化产在第三系火山岩(凝灰岩,少量安山岩)底部,呈脉、角砾、网脉状,有硅化、强的褐铁-赤铁矿化,见锰氧化物。目前三个矿床合计有资源1.155亿吨,含银8560吨、铅110万吨、锌57万吨。
巴西马托格罗索州阿里普阿南(Aripuana)贱金属(铅锌银)矿化带为火山块状硫化矿,沿走向长12公里以上,从Arex至Mocoto探区。前两年经勘查资源增长,包括Arex和Ambrex矿床有推定和推测资源2374万吨,含锌5.07%、铅1.81%、银52.96克/吨、铜0.43%、金0.41克/吨。巴西米纳斯吉拉斯州的瓦赞蒂(Vazante)锌矿床为元古宙(6亿~7.4亿年)喷气沉积型矿床,1969年起生产,至1997年底已采出矿石约1030万吨,锌平均20%,回收到206.68万吨锌。目前年产10万吨锌、5000吨氧化锌、75吨镉。至250米深尚有储量890万吨、含锌22%。
墨西哥是富产银铅锌的国家。近年勘查的该国中部萨卡特卡斯州Penasquito银-金(铅锌)项目已圈定3个矿床,其中Penasco矿床有硫化矿推定资源1.24亿吨,含银27.5克/吨、金0.5克/吨、铅0.31%、锌0.64%;推测资源8400万吨,含银26克/吨、金0.5克/吨、铅0.29%、锌0.66%。上覆的氧化矿推定资源2600万吨,含银19.7克/吨、金0.2克/吨、铅0.24%、锌0.26%;推测资源800万吨,含银15.8克/吨、金0.2克/吨、铅0.2%、锌0.26%,共有银6232吨、金110吨、铅70万吨、锌143万吨。另一个为ChileColorado矿床,矿化与爆发角砾岩下斑岩侵入体蚀变带有关,有硫化矿确定和推定资源1.49亿吨,含银34.3克/吨、金0.3克/吨、铅0.28%、锌0.84%;推测资源4500万吨,含银21.1克/吨、金0.2克/吨、铅0.2%、锌0.48%;氧化矿确定和推定资源2500万吨,含银15.3克/吨、金0.15克/吨、铅0.26%、锌0.30%;推测资源500万吨,含银11.6克/吨、铅0.18%、锌0.17%、金0.1克/吨,即该矿床共有银6500吨、含金58吨、铅58万吨、锌156万吨。还有Azul Breccia矿床,有硫化矿推测资源7120万吨,含银31.5克/吨、金0.15克/吨、铅0.36%、锌0.72%;氧化矿1920万吨,含银13克/吨、金0.1克/吨,即合计有银2490吨,含金12吨、铅25.6万吨、锌51.2万吨。3个矿床总共有银15200吨、金180吨、铅153万吨、锌350万吨,是一世界级银金铅锌矿区。经最近钻探,该矿区目前有银27430吨、金445吨、铅240万吨、锌710万吨。该矿区在19世纪后半叶已发现,1994~1997年经物化探和钻探,1998年以来又在钻探。该州的Francisco I Madero矿山已于2001年投产,储量3000万吨,含锌5.2%、铅1.10%。还含不少银。其发现是通过细致填图,对矿区矿化地质模式的了解以及钻探取得的。该州还有几个银矿山的尾矿开采项目在进行。杜兰哥州杜兰哥西北170公里的La Pitarrilla银矿床经钻探已有确定资源2720万吨,含银120.6克/吨;推定资源3560万吨,含银112.5克/吨;推测资源6440万吨,含银92.7克/吨,合计有银13250吨。索诺拉州的Alamo Dorado银金矿床2002年可行性研究结果,有露采可堆浸储量3550万吨,含银67克/吨、金0.26克/吨,预计年产450万吨矿石、187吨银、0.9吨金,寿命8年。后继续工作。
玻利维亚西南部20世纪90年代中期发现的特大型圣克里斯托瓦尔银(铅锌)矿床,预期在2007年下半年投产,日产矿石4万吨,年产银840吨,锌26万吨(精矿含锌量)。寿命16年,可处理2.29亿吨矿石,含银平均63.28克/吨、锌1.6%、铅0.59%。该国中南部靠近波托西的塞罗里科历史上采矿地区周围的圣巴托洛梅冲积银矿项目(在里科山旁侧),银含在砂砾沉积中,2000年进行预可行性研究后继续工作,2003年10月算得储量3200万吨,银品位为119克/吨,即含银3800吨。可年产银约187~250吨,还可副产锡。寿命15年。
一些已知重要矿区资源仍在扩大。美国阿拉斯加红狗铅锌银矿区在1997年发现阿纳拉阿克矿床后,在该矿床西北约5公里处又钻到该矿区最富的锌矿化(锌达21%~30%)。爱尔兰Galmoy铅锌矿床旁侧又发现新富矿体,厚10余米,含锌19.2%~32.3%,铅3.0%~12.8%,银12~93克/吨,是钻探重力异常的结果。印度拉贾斯坦邦前寒武纪世界级兰普拉阿古恰铅锌(银)矿床的产能要从目前的每年230万吨矿石,增至375万吨。其目前储量因最近钻探增至5010万吨,含锌12.8%、铅1.9%。比前一年增加25%,在扩大产能后尚可使寿命比原来设想的延长3年。该矿床另有矿石资源2490万吨,含锌12.4%、铅1.7%。现保有总资源量(包括储量,共有锌950万吨、铅137万吨)超过投产时的铅锌共920万吨的总资源量。瑞典南部的Zinkgruvan矿山目前尚有证实和概略储量950万吨,含锌9.8%、铅4.8%、银97克/吨。此外有各级资源合计1040万吨,含锌9.7%、铅3.9%、银94克/吨。还有推测的铜矿石资源350万吨,含铜3.1%、锌0.4%、银49克/吨。矿床属前寒武纪火山岩容矿块状硫化物型。加拿大西北地区大草原溪矿山,现有资源约1190万吨,含锌12.5%、铅10.1%、铜0.4%,属碳酸盐岩容矿密西西比谷型。霍华兹山口特大型喷气沉积铅锌矿床最近两年又在勘查。加拿大不列颠哥伦比亚省雷夫尔斯托克北100公里的Ruddoek溪沉积喷气型(或布罗肯希尔型)铅锌银矿床,早在1960~1975年就已勘查,近来又在钻探。刚果(金)基普席这一著名的历史悠久的多金属矿山,又在进行远景再研究,尚有确定和推定资源1690万吨,含锌16.7%、铜2.2%。突尼斯一些主要铅锌矿床原被认为与一系列盐底辟有关,最近英国金斯敦大学学者,提出了成矿新模式,认为矿床属密西西比谷型,沿一白垩纪拉伸盆地逆冲边缘的冲断面分布。
乌兹别克斯坦东南部的汗迪扎火山岩容矿多金属块状硫化矿床在苏联时代已经多年广泛勘查,现有19000米地下坑道。1996年起进一步钻探。Marakand矿产公司进行的可行性研究得到肯定结果,有各级资源合计1441万吨,含锌7.24%、铅3.50%、铜0.86%、金0.38克/吨、银1.34克/吨。其中储量888万吨,含锌8.04%、铅3.82%、铜0.97%、金0.37克/吨、银1.26克/吨。蒙古在乌兰巴托东约550公里的乔巴山附近的图木尔廷敖包大型锌(铅)矿床,有矿石资源7100万吨(?),含锌13.7%,可露采25年,再井采10年,系中蒙合营项目,2005年已投产。澳大利亚新南威尔士州著名的布罗肯希尔铅锌银矿床已采百余年。2001年初报道累计已采出矿石2亿吨,价值700亿澳元(2001年初价格)。目前还有相当多的储量和资源量。最近对其西部矿化目标钻探结果,得矿石资源1670万吨,含锌3.2%、铅2.2%(以2%铅+锌为边界品位)。澳大利亚昆士兰州芒特艾萨矿区“黑色之星”露采项目计划2005年投产,有资源2450万吨,含锌5.1%、铅2.7%、银54克/吨。其中已圈出首期开发储量840万吨,含锌5.2%、铅3.5%、银60克/吨,剥采比4∶1,计划坑深至200米,至少采5年。澳北区布朗斯钴铅(铜镍)多金属项目位于达尔文港南90公里,该区传统上勘查铀。CRA公司在20世纪60年代找铀,但也认识此矿床铅远景,已于60年代中进行过钻探。90年代初另有一公司进行勘查,至2001年初已完成预可行性研究,有资源8200万吨,含铅2.28%、钴0.12%、铜0.77%、镍0.11%,即有铅187万吨、钴9.8万吨、铜63万吨、镍9万吨。系层控硫化矿床,地质上与中非铜带相似。西澳大利亚中部维卢纳附近的麦哲伦铅矿项目,为碳酸盐岩容矿铅矿床,有次生富集铅带,由麦哲伦矿床和一卫星矿床Cano(380万吨矿石)组成。共已完成600多个钻孔,有确定和推定资源1510万吨,含铅6.4%,其中储量1200万吨,含铅6.8%。此外另有推测资源1300万吨,含铅4.3%。附近还有一些探区要钻探。2005年已投产,2006年要达全产,年产铅10万吨。西澳伦纳德“陆架”(在陆上)有一些密西西比谷型铅锌矿。2003财政年度产锌17.6万吨、铅7万吨。储量合计有1042万吨,含锌6.2%、铅1.7%。总资源2218万吨,含锌6.9%、铅2.8%。巴基斯坦俾路支省胡兹达尔区杜达尔(Duddar)铅锌矿床系侏罗纪沉积喷气型矿床,2001年时有推定和推测资源1431万吨,含锌8.6%、铅3.2%,即有锌123万吨、铅45.8万吨。印尼苏门答腊北部棉兰南120公里的达伊里铅锌银矿地,主要为高品位沉积喷气型矿床,产在厚30~140米的炭质页岩和粉砂岩中。该矿床1997年晚期发现,经地质填图、物化探和钻探,于2001年初已在矿地南段黑狗(Anjing Hitam,意为“黑狗”)矿床圈出推定资源750万吨,含锌16.7%、铅10.3%、银14克/吨;推测资源250万吨,含锌11.3%、铅6.8%、银13克/吨(均以5%锌当量为边界品位),合计有锌160万吨,含铅94万吨、银1375吨。层控矿层产在50~70米厚页岩层中,平均厚12米。矿石呈块状至纹层状,由黄铁矿、方铅矿和闪锌矿组成。页岩层下的灰岩-白云岩系中有一些交代型铅锌矿。往南北矿体沿走向尚未探到边。在继续钻探。在该矿床北1.3公里的Lae Jehe探区和该矿床北2.2公里的Bongkaras探区,钻探结果也令人鼓舞。如Lae Jehe矿化从地表延至400多米深,厚4~10余米,锌含量多在10%上下,铅超过6%。通过钻探试图将矿地资源增加一倍。
澳大利亚新南威尔士州Bowdens银(铅锌)矿床经进一步工作,资源增加。以40克/吨银为边界品位,有确定和推定资源3610万吨,含银51.8克/吨、铅0.24%、锌0.32%;推测资源2290万吨,含银42.5克/吨、铅0.20%、锌0.30%。摩洛哥小阿特拉斯山脉著名的Imiter特大型银矿床,系新元古代浅成(低温)热液矿床,已生产大量银,目前尚有查明资源8000吨银。波兰晚二叠世砂页岩型铜银矿床不仅拥有巨大铜资源(超过3350万吨铜),且含十分巨大银资源(91400吨银),总的情况已在前面“铜”一节述及。银是铜的共产或副产品,呈自然银产出或主要在斑铜矿和辉铜矿内作为伴生元素存在。主要在波兰西南部卢宾-格洛戈夫矿区的3个矿井开采,年产约2800万吨矿石,含铜平均1.9%,2000年产51.8万吨精炼铜和1144吨银。由波兰KGHM公司开采,它是欧洲最大的产铜公司,也是世界第9大产银公司。主要矿床的银平均品位为79克/吨及54克/吨。3个主要矿床的银储量基础分别为2.8万吨、2.9万吨和1.8万吨。
俄罗斯布里亚特乌兰乌德东北250公里的奥泽尔铅锌矿床(在赤塔西北),系产于早寒武世火山沉积岩系中的层状、透镜状硫化物矿体,目前推定总资源有1.57亿吨,含锌5.2%、铅1%(以锌2%为品位边界),即含锌816万吨、铅157万吨,还含有银。
4. 铁氧化物铜金(铀、稀土)型(IOCG)矿床
铁氧化物-铜-金(-铀-稀土)及有关矿床(Iron Oxide-Copper-Gold Deposits,缩写为IOCG矿床),是一组近年认识并颇受矿业界、勘查界和学术界重视的热液矿床。此类矿床又曾被称为奥林匹克坝型矿床。IOCG矿床组成一个广泛的没有很好界定的与一些构造岩浆环境有关的矿床集群。如同其名称所表明的那样,它们主要是因为作为黄铜矿(±斑铜矿)伴生矿物的热液磁铁矿和(或)赤铁矿(镜铁矿)含量高而归为一组的。除铜、铁和副产金外,这类矿床也可含较明显数量的钴、铀、稀土、钼、锌、银和其他元素。据2000年11月加拿大温哥华举行的一次关于此类型矿床的国际性专题讨论会材料,当时全球此类矿床已年产超过80万吨的铜和70万盎司(近22吨)的金,还生产大量的铁矿石、磷灰石、铀和稀土元素等。世界上不少地区有其分布,具有重要的经济价值和理论意义,值得我们注意和重视。2000年12月在澳大利亚帕斯召开了关于此类矿床的专门国际会议,并出版包括24篇文章的会议文集。最近几年国外专业期刊刊出有关此类矿床的论文也明显增多。一般其形成在区域上与岩浆活动有关,但常与侵入体有相当距离。此型矿床的地理和时代分布较广,已知重要矿床多属元古宙、太古宙,也有少数属中生代。知名的有前寒武纪的澳大利亚奥林匹克坝和欧内斯特亨利矿床,巴西的萨洛博、索塞戈和阿莱马奥矿床,瑞典的艾提克等矿床,以及中生代的智利坎德拉里亚等大型、特大型铜金矿床,其中不少矿床在我们过去的报道中都未能表明其矿床类型。最近两年,此类矿床勘查工作也有一些重要进展。
此类矿床在世界上已有不少实例,现择要初步罗列于表2-2,其中最著名也是最重要的是南澳大利亚元古宙的奥林匹克坝铜-铀-金-银-稀土矿床。20世纪70年代初期澳大利亚西部矿业公司(WMC)进行了一项目标是位于该区域深处的地垒构造的多学科研究,当时认为该构造有可能作为由玄武岩出熔的富铜流体的通道,并可能运移至上覆的还原性地层中。在随后的勘查中,他们没有发现沉积喷气矿化,但很幸运地找到了一个大矿。第一孔钻探就打到铜矿化,并继续取得成功,最后在第10个孔打到了很厚的矿化。矿石资源和储量巨大。矿床含在高勒克拉通元古宙花岗岩和沉积岩系中的一个成员——中元古代罗克斯比唐斯(Roxby Downs)花岗岩中。该花岗岩被新元古代至寒武纪厚约300米的平卧的沉积岩所不整合覆盖。矿化产在奥林匹克坝角砾杂岩中。
表2-2 典型的铁氧化物铜金(铀、稀土)型(IOCG)矿床及其特征
N.W.Hitzman指出,此类矿床可能是一系列矿床,矿物组合从与典型的斑岩铜矿床相近,至磁铁矿-磷灰石和铁氧化物铜金系统。据认为,形成一个铁氧化物铜金系统的关键因素是需有非岩浆的、氧化性的、咸的和较富铜的溶液流入。不过多数研究者倾向于认为岩浆热液起了主要作用。除上述典型铁氧化物铜金矿床外,这一系统的矿床也可包括瑞典基律纳铁-磷灰石矿床,我国白云鄂博铁-稀土-氟矿床,以及智利Manto(平卧矿体)型的Mantos Blancos铁-铜-银(无金)矿床。南非的帕拉博腊碳酸岩容矿的Loolekop磁铁矿-铜硫化物-磷酸盐-稀土矿床也被认为是产在其来源岩浆岩中的此类矿床的一个端元。此类矿床已在有明显的古元古代至中元古代花岗岩岩浆作用的地体(克拉通)中被广泛认知。大多数研究者倾向于认为此类矿床与岩浆有关,但一般还未见到此类大的含铜矿床(1亿~20亿吨矿石的)与一个足以产生巨大角砾及(或)热液系统的大规模侵入体有直接明确的空间和(或)时间关系。换言之,如果所认知的此类矿床确是岩浆-热液的,那么它需归为远源矿床。虽其成因仍有些争议,但大多数作者认为此类矿床是后生的,多为角砾岩含矿的矿化,与广为分布的非造山岩浆侵入作用有明显的伴生关系,但几乎没有一处矿体位于被认为是与矿化同时和同成因形成的大的侵入体中。在中安第斯海岸科迪勒拉带,此类矿床与闪长岩成分的深成岩体和某些强烈钠长石化的小侵入体有广泛伴生关系。一些较大的复合型(由热液角砾岩、脉、平卧交代矿体及矽卡岩等型式组合而成)矿床,产在离出露的深成侵入体(包括早期闪长岩相)达2公里的地方,但也缺乏与具体侵入体的明确的成因关系。该带大多数此类脉矿床则含在深成侵入体(多为闪长岩成分,也有辉长闪长岩成分)中。
2001年在南澳大利亚奥林匹克坝矿床西北约200公里处发现了同样是隐伏的显山(Prominent Hill)铜金银铀稀土矿床,经勘查目前已算得铜资源量150万吨(有说180万吨),金超过80吨,且尚可增加(详见后面专门介绍)。奥林匹克坝特大型铜铀金银稀土矿床投产前计算资源有矿石20亿吨,含铜平均1.6%、金0.6克/吨、银3.5克/吨、U3O80.6kg/吨,即含铜3200万吨、金1200吨、银7000吨、U3O8120万吨,还有稀土氧化物1000万吨。矿床1988年投产后,经不断勘查、扩建,90年代中期已达年产8.5万吨铜。2004年产铜224731吨,产U3O84404吨(为世界第三大产铀矿山),产金2.76吨、银26.8吨。2004年矿石储量超过7亿吨,铜品位为1.7%,金为0.6克/吨,银为3.6克/吨,U3O8为0.5kg/吨;总资源量升至38.10亿吨,铜平均品位1.1%,金为0.5克/吨,U3O8为0.4kg/吨,即尚有铜4290万吨、金1900吨、U3O8152万吨,还有大量银、稀土和平均品位26%的铁。该矿床2004年完成5.7万米钻探。2005年扩大钻探,继续提高资源级别,且将拓展南部矿体的范围,还将进行34万米的扩建可行性研究钻探,以及进行关于露采的预可行性研究(因矿床赋存在300~400米覆盖层下,迄今进行的都是地下坑道开采——井采)。在奥林匹克坝矿区东南约100公里的Carrapateena探区,2005年发现了重要的隐伏IOCG型矿化(详见后介绍)。
奥林匹克坝矿床往东南的O1ary区,在著名的新南威尔士州布罗肯希尔铅锌矿区之西,最近发现Kalkaroo多金属矿床。据2004年11月报道,Havilah资源公司已证实其为一重要铜矿发现,矿化带已追索逾1.4公里长,深部及两端均未到边,所列4个钻孔结果:打到15~42米矿化段,铜品位1.17%~3.13%,金0.95~1.18克/吨。据2005年2月报道,该铜金钼矿床已钻探圈出8000万吨平均0.9%的铜当量矿石。矿床绵延数公里,相对较窄。在10年内可年产约2.5万吨铜、2.43吨金、680吨钼。该矿床地质情况尚未见较详细报道,但有人将其归为IOCG型矿床。
昆士兰州是澳大利亚另一个IOCG型矿床主要赋存区,主要集中在该州西北部芒特艾萨内围岩地区,尤其在克隆卡里附近地区。1991年发现的欧内斯特亨利矿床投产后,资源亦有增长。在Roseby矿地的一些探区,在Swan,Margaret等地勘查此型铜金矿床的工作在继续,且有所发现,钻探求得一些矿量,有的已在进行可行性研究。如克隆卡里附近Roseby铜金项目的Scanlan矿床,2005年10月初报道已有资源1.24亿吨,铜平均品位0.72%,金为0.06克/吨,即有铜89.3万吨、金7.4吨,矿化较稳定。2005年完成的42353米钻探结果尚未包括在上述资源计算内,不久将更新资源数量。可行性报告预计在2006年4月完成,2007年后期投产。
在赞比亚东部的Sasare矿地Eagle Eye铜银金探区和Mweze探区,以前工作圈出广泛的土壤地球化学异常和热液蚀变区(伴有出露的铜矿化),最近两年在勘查12×2平方公里范围火山岩带内矿点。首批钻孔结果表明,铜矿化带沿走向长度相当大,宽达66米,其中高品位区含铜达5%。多数钻孔目标是Mweze带,所见矿化一般7~21米,含铜1%~2.4%、银2~14克/吨。现在继续勘查,进行激发极化测量和填图,并且认定了一个新的勘查目标——Ndomba。在赞比亚西部卢萨卡以西百余公里的门布瓦(Mumbwa)铜金矿地(面积约5192平方公里内,在中央省),已由BHPB进行过一些勘查(地质、地面物探、化探等),结论是有3个重要的IOCG型含铜或铜金的角砾岩系统。澳大利亚AIM公司与BHPB合作,拟首先集中在Kitumba探区(BHPB钻到铜金矿石),利用航空物探系统调查该区,进一步确定钻探目标。
毛里塔尼亚努瓦克肖特东北250公里阿克儒特附近Guelb Moghrein铜金矿床是1964年发现的,在1967~1978年曾采氧化矿。此矿床现被认为属IOCG型,产在基性火山岩与沉积岩中,接近一辉长岩侵入体。铜金矿化由磁铁矿、粗粒浸染状黄铜矿、方黄铜矿组成,有少量自然金、辉砷钴矿和毒砂。矿体已知走向长600米,平均厚60米。矿化呈网状、脉状、透镜状和席状,矿体缓倾。1998年计算确定和推定资源2370万吨,铜品位1.88%,金品位1.41克/吨。最近两年在进一步工作,准备重新开发。
在瑞典和芬兰,近几年也在注意IOCG型矿床的勘查工作。瑞典北部的Norrbotton项目,Rakkurijarvi铜金矿发现已被证实,2004年报道2号孔打到40.4米含铜1.41%、金0.33克/吨的矿石,6号孔见19.75米含铜1.68%、金0.41克/吨的矿石。附近有磁异常和激发极化异常。矿化由块状磁铁矿、含黄铜矿和黄铁矿的网脉和脉组成,含在蚀变片岩、碳酸盐角砾岩和复屑角砾岩中。物探表明矿化向北东延伸约500米。瑞典的Ahmavuoma项目钻探也打到IOCG型铜矿化。
智利北部科皮亚科附近坎德拉里亚铜金矿山西30公里的Zulema铜金项目在找IOCG型矿床。2004年初完成矿地范围的物探,查明一4×1公里激发极化异常,中有若干磁异常,钻孔已打到矿化。Farwest矿业公司与BHPB公司协议于2002~2003年勘查坎德拉里亚铜带IOCG型矿床,运用Falcon航空重力梯度测量和磁测,得出一10平方公里异常区。2005年探4a3号目标的钻孔打到数十米厚、含铜0.7%~1.3%的矿石。
中国首钢公司人员在秘鲁南部铁矿附近,圣胡安德马尔科纳东北35公里发现MinaJusta铜矿床。2002年5月宣布发现,后与里奥廷托公司一起将此矿床出售。据2003年报道,有推测资源2.183亿吨,含铜0.86%(以铜0.2%为边界品位),其中1.45亿吨为氧化矿,含铜0.58%;硫化矿6300万吨,含铜1.5%、金0.07克/吨、银19.2克/吨;混合矿290万吨,含铜1.15%。最近两年Chariot资源公司以马尔科纳项目为名在继续勘查,认定了几十个与Mina Justa矿床有关的勘查目标,有的钻探亦已见矿,如HG硫化矿目标等。据2005年10月报道,Mina Justa矿床已有推定资源1.324亿吨,含铜0.74%;推测资源2.797亿吨,含铜0.57%(以0.2%铜为边界品位)。合计约有铜260万吨、银1570吨(品位3.83克/吨)、金13.3吨(品位0.03克/吨)。
阿根廷北部、墨西哥索诺拉等州也有少数地点在勘查认为可能属此类的矿床。
加拿大西北地区的NICO铁氧化物钴金铋矿床和Sue-Dianne铜银矿床也属IOCG型,仍在继续勘查中。大熊湖东岸、育空、安大略也在寻找此类矿床。拉布拉多Michelin铀矿床含少量铜、金和稀土元素,经最近勘查认为属IOCG型,U3O8资源量剧增至1.6万吨。
越南北部Sin Quyan铜金矿床位于老街西北25公里处,毗邻我国。1961年发现,越南和苏联联合勘探至1973年,求得总资源量9150万吨,铜品位1.05%,金0.5克/吨(即含铜96万吨、金近46吨),还含不少稀土元素和几十吨银。产在元古宙片麻状花岗岩、云母片岩和交代岩中,呈脉状、透镜链状产出(共有17个矿体),矿石大多为细脉浸染状,附近还有几个铜矿化地区。我们曾在1994年做过介绍,当时不明其矿床类型,现国外已将其归属IOCG型(含稀土矿化),且有铜资源数百万吨。
IOCG型矿床一般不见与之邻接的成因上有关的长英质岩石,这有别于斑岩型铜金矿床和矽卡岩型铜金矿床,但此类矿床与后两类矿床以及其他一些元古宙的金矿类型的关系还研究不够。认为此类矿床可能通常产在与矿化有空间和成因关系的侵入体顶板带(图2-1),受明显的构造控制。既与基性-中性,也与中性-酸性高温含水的侵入岩有关。通常存在结晶分离作用的证据。由于有丰富流体和压力大,导致已有构造再活动及花岗岩类等侵入岩和围岩发生广泛交代蚀变——高温系统的特征性蚀变型式包括:早期高Na/K比值交代作用(钠长石+角闪石+磁铁矿+石英)和晚期低Na/K比值的通常少石英的交代作用(黑云母+钾长石+磁铁矿+黄铁矿+黄铜矿)。矿化与晚期蚀变有关。两种型式蚀变在一起的也不少见。低温赤铁矿系统反映为低温蚀变组合,一般重叠在早期的磁铁矿事件上。这种蚀变通常见于再活动磁铁矿构造中。
图2-3 中安第斯海岸科迪勒拉带铁氧化物-铜-金(IOCG)矿床型式示意图
5. 政府及相关组织的有关活动
自20世纪90年代晚期矿业和勘查业处于相对停滞略有起伏(固体矿产勘查业萎缩)至最近再趋兴盛的过程中,一些国家的政府和矿业界及勘查界对有关状况和形势进行了审视、讨论并采取了一些措施,继续调整矿业法和税法,制定并实施一些计划,填绘编制地质矿产图件,进行全国或区域的矿产资源评估,不断充实完善地质矿产信息库,加强与矿产勘查有关的地质矿产科学技术研发等。一些国际性组织(如世界银行、欧盟、东南亚联盟等)也在参与有关活动。
许多国家政府有关部门和地质调查机构在矿产勘查和矿业中起着主要作用。我们在20世纪90年代后期曾对当时国外几十个国家地质调查机构在这些方面的活动和作用做过研究,结论可参见《国外地质调查机构的组织结构、职能与管理体制》(中国地质矿产信息研究院,1997),21世纪初期我们又对一些主要国家地质调查机构的情况进行了系统的总结和分析,并出版了《当代地质调查工作发展态势及我国对策》(刘树臣等,2003)。该书中有关俄罗斯近年地质勘探工作费用的内容也说明了俄罗斯政府在矿产勘查方面的工作和作用。2002年,《Chron.Rech.min.》刊出了自1999年开始的对欧洲20个国家地质调查局进行有关问卷调查的结果。这20个国家是:阿尔巴尼亚、奥地利、比利时、克罗地亚、塞浦路斯、捷克、丹麦、芬兰、匈牙利、爱尔兰、拉脱维亚、立陶宛、波兰、葡萄牙、罗马尼亚、斯洛伐克、斯洛文尼亚、瑞士、土耳其和乌克兰。几乎所有国家地质调查局仍在矿产勘查与广泛的基础数据管理方面起积极作用。大多数地质调查局认为其在这些方面近年没有什么变化,有6个地质调查局(克罗地亚、捷克、匈牙利、拉脱维亚、立陶宛、斯洛文尼亚)近年这方面活动有所增加,只有2个地质调查局(爱尔兰和斯洛伐克)这些活动的优先地位有所下降。有关活动涉及面广,包括矿业法规、采矿活动环境问题及尾矿管理、提供咨询等。有的地质调查局进行关于矿产的地质填图,有的地质调查局本身还进行矿产的草根勘查和国家对勘查的积极促进活动(如芬兰等)。大多数地质调查局参与本国有关矿产远景评价、勘查和开发方面的活动。少数地质调查局(捷克、芬兰、立陶宛和乌克兰)还参与国外有关矿产远景评价和勘查方面的活动。约三分之二的地调机构有关矿产勘查和矿业活动方面的经费占整个地质调查局经费预算的比例为10%~30%,丹麦及格陵兰地质调查局约为40%,葡萄牙为50%,芬兰为60%,土耳其达70%。
另据报道,2002年芬兰投资4000多万欧元开展矿产勘查工作。为促进勘查投资,芬兰政府划拨1000万欧元作为勘查投资基金,期望私营部门另出资2000万~4000万欧元。芬兰地质调查局(GTK)被誉为“芬兰勘查发动机”。该局促进矿业的战略有若干实施手段,包括积极参与矿产勘查、找到并圈定有远景的矿产地,然后通过国际招标拍卖。此外还为收购潜在矿山的公司提供大量技术支持。该局2001年预算总计4800万欧元,包括用于基岩地质填图与调查(包括钻探),完成全国1∶10万地质填图(在矿产远景区优先进行);用于数据库建设,包括一个从约15000个钻孔采集的140多万米岩心的岩心库、区域冰碛物地球化学调查(每4平方公里一个样,分析30个元素)和一些选定地区局部的和详细的地球化学数据。还在进行一项区域航空地球物理调查,线距200米,航高约40米,包括磁场总强度、航电磁和放射性测量,当时预计2003年完成整个陆地表面覆盖,2010年完成海域覆盖。此外,结合具体勘查探区进行详细地面物探(包括磁法、电磁法、电法和重力测量),实验室每年加工处理10万个样品,产生100万个分析结果。2001年9月开始一个经费为1750万欧元的重要项目,包括深部地震测量,了解深部岩石环境,且可帮助认定有希望勘查区域。2002年该局本身矿产勘查预算为1000万~1200万欧元,目的是产生3~6个新的可进一步勘查靶区。2001年查定了7个这样的靶区。这可鼓励国内外公司在芬兰的勘探。私营部门在芬兰的矿产勘查费用在增长,2000年为2700万美元,2001年为4400万美元。该国北部产在绿岩带内剪切带中与碳酸盐和(或)钠长石蚀变构造带有关的重要的Suurikuusikko金矿地,就是1998年一家瑞典公司赢得GTK的国际招标后得到的,该矿地经进一步勘探资源又有扩大。
美国国会和政府继续重视地质填图这一最核心的地质调查工作。1992年美国国会通过的国家地质填图法及相应实施的全国合作地质填图计划(NCGMP)仍在继续执行。1999年12月美国总统再次签署授权使地质填图拨款到2005财政年度增加2倍(与20世纪90年代后期实际执行数相比),使2005年度达到6400万美元。该项再授权到期前,2004年7月众议院又通过决议为国家地质填图法再次授权,为此项填图计划继续拨款,按原定的2005年度的6400万美元/年度,延续至2006~2010年度。全国合作地质填图计划(NCGMP)主要进行系统的1∶24000比例尺的地质填图(一般每幅成本为13万~25万美元),部分地区为1∶10万(或1∶5万)地质填图。通过地质填图用地理信息系统技术建三维地质模型。参加单位有联邦地质调查局(实际领导此项目)、州地质调查局和有关的大学。该计划包括3项子计划:联邦填图子计划(FEDMAP)、州填图子计划(STATEMAP)和教育填图子计划(EDMAP)。联邦填图子计划是其中最主要部分,经费100%来自联邦预算,占联邦政府地质填图总预算拨款的最大部分,约占75%(实际执行结果在75%~80%)。FEDMAP填图工作全部由美国联邦地质调查局专家来完成。州填图子计划占联邦预算拨款约25%(另由州提供部分经费),由州地质调查局人员和通过合同聘用的专家以及大学生完成。教育填图子计划经费占的比例很小,主要目的在于培训大学生。到2004年,全国合作地质填图计划已产生7500多幅新的地质图。美国政府重视能源资源的供给与利用,多次审视其能源政策和战略。美国地质调查局也一贯重视进行油、气、煤(前些年还有铀)以及其他一些非燃料矿产的全国性、区域性乃至全世界的资源评估,在美国内政部矿业局撤并后,美国地质调查局还系统掌握并分析研究全球矿业和矿产勘查的状况。该局也进行一些地质矿产的专题研究。
加拿大吸引矿产勘查投资的主要的竞争力优势之一是其地质科学知识基础资料,这包括由联邦地质调查局和省(区)地质调查局产生的高质量地质图及其他地质科学数据。在像加拿大这样幅员辽阔的国家,维持合适而足够的地质科学知识基础资料的任务是相当重大的。为公益性地质科学工作提供资金是一项公益投资。政府地质调查局通过提供高质量的最完全的和最易获得的自然资源数据集,为公共利益做出贡献。这些数据可用来评价加拿大淡水资源的数量和质量,确定水和土壤中天然产出元素的背景浓度(可区分自然变化和人为引起变化)和评价能源与矿产的潜力等。政府地质调查局进行的区域规模的填图和成矿规律研究,形成了矿产勘查的知识基础。勘查的目标地区常常是一项新的地质调查工作的结果或者是由政府填图工作或重新填图时提供的对含矿岩石的新认识导致老矿点再评价的结果。对于每一个发现的矿床,回报能比勘查费用高出几个数量级,这本身是对政府在公益性地质科学工作方面投资的良好回报。据1999年加拿大进行的一项研究估算结果,政府每投资100万加元增强地质科学知识基础资料(公益性地质科学数据),就能激发出500万加元的私人勘查费用,而这又将导致发现平均价值为1.25亿加元的新资源。加拿大政府还在2000年开始拨款1500万加元(加上有关单位工作预算经费),由联邦地质调查局负责组织“既定目标地质科学主创计划”(Targeted Geoscience Initiative)的实施,用于提升全国一些矿产远景良好的优先地区的地质科学知识。该项目到2005年为全国30多项联合的矿产和能源地质科学项目提供了资金,这已引起私营部门相当大的兴趣。也是在矿业和勘查业不景气的2000年,加拿大联邦和省(区)政府的矿业部(或相当的部)部长们曾一致承诺,要为地质科学工作提供长期经费。2004年他们再次确认要承担支持实施加拿大“全国合作地质填图战略”计划(CGMS)所需的经费和“北方地质科学主创计划”的长期经费,认为这是政府的公益投资,地质科学知识基础资料能吸引矿产勘查投资,并导致新矿床的发现。加拿大“全国合作地质填图战略”是一项由全国地质调查局委员会(联邦和州地质调查局联合组织)为联邦和省(区)矿业部长们制定且由部长们于2000年批准的10年计划。该计划集中注意于需要有可靠的与矿产、能源和地下水资源有关的地质科学知识,特别是基础的系统的填图。2004年9月联邦和省(区)政府部门的一个工作组启动一项向产业界、学术界和社会各界有关人士的征询程序,讨论关于拟议的全国地质科学填图主创计划(即CGMS)。这项计划是联邦自然资源部(具体是地质调查局)、联邦印第安与北方事务部和省(区)地质调查局的合作工作计划。该计划最初是在加拿大矿业部长会议上提出的,目的是更新国家公共地质科学知识基础。CGMS的基本目的是提供国内能源和矿产资源供给,保障社会繁荣和发展的新的经济机会,因为加拿大经济主要是以自然资源开发为基础的。该为期10年的计划,要求投资5亿加元,预期约一半来自联邦政府。组织者计算此投资水平将使地质科学图件和与矿产(包括能源矿产)勘查有关的数据资料的产生速率大致提高一倍。但此项计划尚需政府正式批准和保证预算拨款。此项计划还要加强全国公益性地质工作的协调。该计划对地下水资源管理、基础设施规划、认定国家公园可设置地区,以及管理自然和人为环境亦均有裨益。
加拿大政府为促进矿业和矿产勘查,实行一些减免税等优惠政策。据2003年初报道,加拿大政府对矿业公司的税率由28%减至21%。2000年10月起实施鼓励在加拿大勘查的为期3年的勘查投资税收优惠计划,称为ITCE(Investment Tax Credit for Exploration in Canada),又称“超全部通过股票计划”(Super Flowthrough Shares Scheme),明显促进了勘查筹资活动,尤其是小公司的筹资活动。一些省(区)也实施类似的勘查减税计划等鼓励措施,如安大略、不列颠哥伦比亚、魁北克、新不伦瑞克等省。ITCE当时计划3年期满后,又延长至2005年底。2003年通过此计划筹集的矿产勘查投资高达3.5亿加元。据2004年底报道,在该项政策实施4年多来,已为小矿业和勘查公司勘查活动筹集了总共10亿多加元资金,用于草根勘查,给勘查业巨大促进。仅2000年10月到2003年9月这3年中,此部分资金对68个矿床发现做出了贡献,其中46%是金矿,37%是金刚石,其余为镍铜铂族金属矿床、铜金和铜铅锌矿等。加拿大在非燃料固体矿产勘查中的投资在多年落后于澳大利亚位居第2的状况下,于2002年超过澳大利西亚而居首位。矿业界希望此项计划能继续下去,联邦矿业部长已表示ITCE计划会延续。
矿业国需要吸引矿产勘查。勘查人员是找宝,是发现财富,其中有的是极其巨大的财富,如巨型油气田,金属矿床中突出的如1975年在南澳大利亚发现的特大型奥林匹克坝铜铀金银稀土矿床。这些对经济社会发展做出了巨大贡献。勘查人员发现的矿床对现有矿业的存续和扩大(连同其所产生的就业和税收的潜力)是至关重要的。澳大利亚联邦政府认识到许多州在前几年矿产勘查方面的危急状态,提出要探究其原因并寻求对策。联邦工业、旅游与资源部部长称,澳政府“认识到勘查工作对于澳大利亚世界级的资源产业的成功来说具有基础作用,而且没有勘查就不可能有发现,没有发现就不可能有新矿山”。该部在2002年推出了“通往发现之路——矿产勘查行动议程”(MEAA),组织对该国矿产勘查状况进行调研,听取建议。结果已在2004年的一份提交重大审议的报告中公布。报告列出了这一“行动议程”由政府和矿业界两方面得出的对付勘查下滑的战略和处理有关问题措施的建议,主要包括4个方面:①勘查地区的土地准入;②勘查筹资;③竞争前的地质科学数据资料的质量与可得性;④人才资源,对矿业来说是世界级专业人才的持续储备。建议要采取行动提高土地准入的效率和肯定性,政府承诺要重视支持勘查的合适的技能基础。报告认识到经过培训和具有工作经验的人员在矿床发现中起至关紧要的作用,发觉自1997年以来的勘查业持久下滑已导致熟练的有技能人员离开勘查工作,这冲击了以后一些年份的创造性勘查工作的生命力。成立了落实“议程”的工作小组,组长为纽蒙特澳大利亚公司经理,组员包括澳大利亚矿产委员会(MCA,矿业界代表性团体)代表,澳大利西亚矿冶协会代表,澳大利亚工业、旅游和资源部的代表,澳大利亚地质科学局(相当地质调查局)的代表。在回应联邦政府的这项主动行动时,MCA认为有两项能使矿产勘查投资恢复活力的关键性措施未受政府重视,一是类似加拿大实施的“全部通过股票计划”(给在国内勘查的投资者减税),二是增加为提供“竞争前”地质科学数据工作方面的经费。MCA认为加拿大“全部通过股票计划”对澳大利亚也是适用的。政府已同意进一步考虑。除澳大利亚外,智利和南非也关注加拿大的有关做法,要通过减税来促进矿产勘查。
澳大利亚一些州也在采取措施促进矿产勘查。如南澳大利亚州,露头较少,土壤等未固结覆盖层分布广泛,因此矿产勘查和矿业比其他州落后许多年。20世纪80年代该州发生金融危机,银行倒闭,经济衰退,州政府寻求经济上解决办法,一家美国咨询公司为该州提出一项简单解决办法——找另一个奥林匹克坝矿床(该矿床是1975年在该州找到的全隐伏的特大型铜铀金银稀土矿床,1988年正式开采)。于是州初级产业资源部下属的矿产部门在州政府支持下决定要进行航磁测量和加强地质调查,使航磁及其他现代化数据可为公众免费获得,以吸引勘查公司。此项措施取得一些初期发现(主要是两个金矿)。90年代中期股市又进入下滑期,州政府坚持宣传该州矿产远景,一些勘查公司被吸引来工作,终于发现了类似奥林匹克坝矿床但规模较小(目前已知有160万吨铜和80吨金)的显山矿床及另一个较重要的铜钼矿床。该州2005年的矿产勘查费用已达5500万澳元。2003~2007年这5年中州政府要拨款1500万澳元帮助矿产勘查的增长,包括3方面:①进行与私人公司的合伙钻探,在3年中拨款500万澳元,以增加高风险新区的地质知识;②加速南澳既定目标勘查主创计划,3年拨款275万澳元,加速“竞争前”数据收集;③南澳勘查地球化学基线,拨款120万澳元,范围遍及全州,与澳大利亚联邦地质科学局(地质调查局)合作。
一些国家为适应新形势近年修改了矿业法、地下资源法,如刚果(金)、南非、土耳其、俄罗斯及一些中亚国家。秘鲁、智利和纳米比亚在修改其关于矿区使用费的法律。
俄罗斯联邦政府制定了“俄罗斯地下资源研究和矿物原料基地再生产国家计划(2005~2010年及至2020年)”(也即国家矿产资源勘查战略),并于2004年经政府批准。在该长期计划中,提出了预期的今后俄罗斯矿物原料基地再生产方面的联邦政府地质勘探费用预算,分两个方案:①惯性方案,至2010年每年要花107亿卢布,2010~2020年每年127亿卢布;②长期方案,至2010年每年165亿卢布,2010~2020年每年205亿卢布。2005~2020年,按第一方案累计需要1760亿卢布,按第二方案需2555亿卢布(即约合60亿或86亿美元),其中用于油气的占70%,贵金属占15%,其他矿产为15%。该计划预期在2005年至2020年私营部门矿产勘查投资共780亿美元。
蒙古这几年在吸引外资进行矿产勘查和矿业开发方面有较明显进展,不少外国大小公司进入蒙古进行勘查开发活动。政府(矿产资源局)在2002年通过了一个“矿业部门政策文件”,制定了有关政策和目标,指出矿业为优先发展部门,地质填图和找矿的预算将有较大增长,未来几年地质填图经费每年要增15%~20%,并且要修改矿业法以及有关税收和矿产的法律。目前蒙古的1∶20万地质图覆盖面为99%(20世纪90年代初为80%),可以说已经完成,1∶5万图覆盖面为21.1%(90年代初为9%),1∶50万水文地质图覆盖面为84%,1∶10万重力测量图覆盖面为17%,航空磁测图覆盖面为大于60%,能谱测量(1∶5万至1∶25万)图覆盖面为32%。已知全国有6000多个矿床和矿点。计划1∶5万地质填图在2010年覆盖面积达30%,能覆盖最有远景地区。
日本和韩国除有关私营公司在国外大力进行油气和固体矿产资源勘查开发活动外,国家出资的公司、半官方乃至官方机构(如日本原来的石油公团和金属矿业事业团及其最近合并后形成的日本石油天然气金属矿物机构JOGMEC,韩国的韩国资源公司)更是在世界许多国家和地区进行大量的能源和矿产勘查开发活动。如2003年初韩国计划的海外矿产投资(未包括油气)就分布在27个国家,有79个项目,从1977年以来合计投资14.1亿美元,大部分投在煤矿和铅锌矿。工商能源部所属的韩国资源公司计划到2010年投资海外项目13.8亿美元,其中13.2亿美元集中于其高度依赖进口的6种矿产:动力煤,铜,铅,锌,铀和稀土。韩国在油气方面的活动(如在缅甸海区)也很瞩目。
一些国际性组织在地质矿产方面的活动也值得注意。2005年东南亚国家联盟在马来西亚举行的一系列部长级会议中的第一次会议就批准了该组织成员国签订的“2005~2010年东盟矿业合作行动计划”,“目的是发展其矿产部门,使之成为东盟地区更快经济增长和社会进步的一个发动机”。部长们希望加强贸易和投资,并促进在环保方面有利和对社会负责任的、能使矿产资源得到最佳利用的矿产开发实践活动。有4个新的东盟工作组支持这些目标,这些工作组涵盖矿产信息与数据库、矿产贸易与投资、矿产可持续开发、生产能力的建立方面。合作将包括联合勘查和开发以及发展地区内贸易,也包括通过一个东盟矿产数据库分享信息和技术知识,以及一个建成的研发设施。
欧盟委员会研究制定了能源政策和战略。欧盟还有一项Sysmin计划,主要是帮助非洲一些国家进行地质填图、编图、航空磁测等工作。如2003年进行的由该计划出资、由法国地质矿产调查总局(BRGM)和Maps Geosystems公司在马里编制比里姆带金矿化图。2004年中期,覆盖马里一些比里姆期岩石分布区的航空磁测和航空放射性测量已完成。据2003年11月报道,欧盟出资援助的“布基纳法索Sysmin数据”项目的地球物理和地质数据采集计划很快将完成。该计划主要是Geoterrex公司在该国西部和中部的航空物探(25.8万测线公里)以及BRGM进行的地质和矿产调查工作,数据已汇集在13幅1∶20万地质图中,这些图幅覆盖了该国比里姆期岩石分布的大部分地区,已编就该国1∶100万地质矿产资源图。
世界银行定期发表关于世界采掘工业的评论。由世界银行资助1500万美元、法国合作署出资100万美元和伊斯兰开发银行贷款380万美元,加上毛里塔尼亚政府出资50万美元的总成本2030万美元的毛里塔尼亚“加强矿业部门机构项目”(PRISM),其根本是更新地质填图,分别与BRGM和英国地质调查局(BGS)合作重新对全国进行1∶50万地质填图,对有特殊意义的一些地区进行1∶20万填图。还要进行15.5万平方公里航空物探(磁测和放射性测量,主要在北部前寒武纪地盾区)。地质、航空物探、地球化学工作、卫星成像、地面磁测、野外取样和岩石分析将结合起来产生一个详细数据库。该项目从2000年9月进行航空物探开始。据2003年11月报道,BRGM在毛里塔尼亚的3年填图计划已完成,已产生1∶20万地质图14幅,以及该国北部的1∶50万矿产资源综合图。接着BRGM要在该国南部(近塞内加尔和马里)进行一项新的填图计划。世界银行出资3000万美元的一项改革马达加斯加矿业的计划中,有一项工作是编制该国北部和中部的地质图。2004年BGS和美国地质调查局及马达加斯加一家公司一起获得了这份工作合同。BGS还在帮助阿富汗地质调查局的重建工作。在赞比亚,BGS与赞比亚地质调查局合作于1997~2001年完成了由世界银行出资的ERIPTA项目,对该国西北部进行了新的地质和地球化学填图,及该区地质填图和矿产地数据的数字化,并对全国的地质和矿产做出新的评述。完成了5幅1∶10万地质图和相应的说明书,出版了该国新的在地质底图上编成的1∶100万矿产图(4幅)及相关的专著等。这些地质工作帮助了该国近年的矿产勘查。
一些国家的国家地质调查机构和有关科研机构及组织,也积极通过其科研工作为矿产勘查提供帮助。加拿大的岩石圈探测计划为一些成矿区研究提供了重要的深部构造资料。加拿大地质调查局的“既定目标地质科学主创计划”中就有一些结合矿产勘查的项目。该所在萨斯喀彻温省科尔讷堡含金刚石金伯利岩区的地质研究,就发挥了该所的优势和作用(见后关于金刚石部分介绍)。澳大利亚地质调查机构(AGSO,现称澳大利亚地质科学局或地质调查局Geoscience Australia,简称GA)也进行了类似的工作,曾对一些重点成矿区带(如与昆士兰州地质调查局等合作在昆士兰西北部芒特艾萨内围层地区等)进行详细的地质综合调查研究,对于认识、扩大其矿产远景,促进勘查和矿业发展有重要意义。该机构进行的一些结合重要成矿区和特大型矿床(如最近两年对南澳大利亚州奥林匹克坝铜铀金银稀土矿区和昆士兰州麦克阿瑟河铅锌矿区)的深部地质研究,以阐明成矿规律并从而进一步用来帮助找矿的做法值得注意。如通过研究认为奥林匹克坝矿床与在一大的地壳边界带上穿透到地幔的构造有关,麦克阿瑟河矿床处在前陆的褶皱冲断带中,而不是裂谷环境。澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)进行了许多关于矿产勘查技术方法的研究。该机构近年特别重视澳大利亚相当发育的相当厚的未固结覆盖层(Regolith,原地的和运积的)地区的勘查技术。澳大利亚的几个与勘查有关的合作研究中心(CRC),如景观环境与矿产勘查合作研究中心(CRC LEME)、矿床预测发现合作研究中心(pmd CRC)等,都在从事这方面的合作研究(有政府机构、大学和矿业界参与)。CSIRO等还推出了“玻璃地球”计划项目,用综合地球物理(如航电磁、航磁)、航空地球化学填图、水文、地球化学法,以及通过化学、流体和热流模拟、三维成像等,使地表到1000米深的表层变得“透明”,来帮助发现矿床。据称澳大利亚新发现的金矿床,约一半发现得到了这类未固结覆盖层研究的帮助。pmdCRC用计算机三维可视化和模拟(建模)手段描述变形与矿床中矿液流动的关系。MPI矿业公司用此法获得了成功的发现,以该模式预测区域勘查目标,少打钻孔就能发现矿体。
6. 用圆涌构造理论分析矿床的实例
1.对广东桂东岩体及矿产远景预测
广东桂东岩体是一个特大型铀矿富集地区,其中燕山晚期幔源基性辉绿岩脉是铀矿的载体,桂东复式花岗岩体范围内已查明铀矿床16处。根据圆涌热动力地质构造对称规则,我恢复了西南半圆岩体的隐伏形态,如果这一预测得到证实,整个矿区的铀矿储量将增加1倍,隐伏深度不会超过200m,相应的含矿辉绿岩脉也大体上与岩体东北半圆对应(图3-74)。
图3-74 广东贵东复式圆涌杂岩群的潜在矿产远景
2.寻找大型、超大型矿床
矿床,特别是大型、超大型矿床,如白云鄂博铁-稀土矿、金川铜镍矿床、布洛肯希尔铅锌矿床、芒特艾萨多金属矿床、格林布希斯钽矿床和奥林匹克坝铜铀金矿带等,一般都不是孤立存在的,已知遥感地质图像显示,这些特大型矿床都可以有一个直径几十千米到百十千米的隐伏圆形岩浆热动力根,现有矿床则显示为该圆周边的一个小圆形构造影像,同时在某一对称、对应位置也有类似的显示,如果在这些预测地段进行有针对性的找孪生矿、姊妹矿床的地质勘探工程,很有可能使这些著名的矿床成倍地增拓储量。加上已有采矿矿山设备、选冶设备的续用价值的增加,社会经济效益应相当可观。图3-75、图3-76所示为利用圆涌构造理论去探寻第二个铜镍矿床;图3-77所示为利用圆涌构造理论去寻找第二个奥林匹克坝矿床。同样的原理可用于资源枯竭矿山的找矿攻关,已开采矿山的矿床地质资料很齐备,只要充分利用已知地质信息,一般更容易发现隐伏于某一对称、对应点的矿床线索,例如某海相火山岩系中的隐伏岩体铜矿床,已采几个矿床可能与晚期基性小侵入体有关,而这类成矿岩体又与燕山期火山盆地的构造相匹配,在白垩纪火山盆地中又找到了对应隐伏侵入体的地质遥感信息依据,只要深入验证,估计就可能找到相应的隐伏矿床和使濒临资源枯竭的矿业城市获得继续发展的矿产资源。类似的例子很多,特别是大型矿床,往往多存在找到姊妹孪生矿的可能。
图3-75 甘肃金川铜镍矿及潜在远景预测
图3-76 甘肃金川铜镍铂矿床远景预测
图3-77 〔澳〕奥林匹克坝Cu-Au矿预测示意图
3.对甘肃白银地区矿产远景的预测
白银地区近60年来发现并开采了一批重要的矿床,地质工作进行得比较深入,按照成矿地质条件,本应找到比现有储量多数倍、乃至十几倍的矿产,可是旧有的思维方式制约着矿山和矿山城市的科学长远可持续发展。经过长期的地质勘探和矿山开采本地区已经积累了丰富的资料和经验,其中最重要的一条就是摸清了火山岩型铜、多金属矿床与酸性火山颈、火山通道的紧密相关的找矿原则。圆涌构造理论对于这类深源矿床、火山岩浆行径、火山口的识别鉴定是有优势的。根据航天遥感图像,作者分析了白银地区的区域性圆涌结构,发现成矿火山口与区域性圆涌地壳岩石圈的古老陆块有密切关系,成矿火山口集中分布在这些陆块的周边地带、古老基底岩块的中心和交接接触地带。由于古成矿火山口的强力长寿常动,所以在新构造运动、地貌、第四纪地质和地表景观中留有痕迹标志,也就为寻找鉴别深源火山口成矿通道提供了可能。根据遥感资料发现已采的折腰山两组矿体并不是同一火山口,两组矿体并不同轴,很可能折腰山有两个古火山口,如果真的经过已采矿体的空间解析证实这一点,那折腰山两个采坑周边还隐藏着与已采矿体相当的潜在储量,所以要重新恢复矿体,追索潜在的矿体群(图3-78,3-79,3-80,3-81,3-82)。
图3-78 甘肃白银地区圆涌构造及古火山口背景
图3-79 白银厂折腰山矿区Ⅱ的预测图
图3-80 甘肃白银厂折腰山对称矿床的预测示意图
图3-81 第Ⅱ小铁山矿床预测示意图
图3-82 白银厂火焰山金矾沟矿带远景预测图
折腰山正好处于几个环形构造的交叉干扰带,根据圆涌构造理论,在其对应部位,可能存在另一个与折腰山相当的对偶孪生成矿通道即酸性火山口,我称它为折腰山Ⅱ矿区。如果折腰山火焰山真的不同轴,存在对偶火山口,储量就会扩展1倍,加上折腰山Ⅱ矿区,那就相当于4个已采的折腰山。还有另一些成矿有利地段,也以斜浑线标识出来,沿白银圆形构造的Φ形断裂带现在已有一些矿床、矿点,这个断裂带的矿床、矿点升级的可能性很大。与折腰山圆环类似的结构模式在本区还很多,所以只要突破折腰山Ⅱ矿区的验证,本地区的铜、多金属矿床还可以找到很多,白银是个“金窝窝”,深埋的铜、多金属矿的“大萝卜”还很多。只要理论正确,方法技术得当,我们认真解析研究,矿产资源将不断发现。几百年开采不竭,百代矿山将永世兴旺。
为了白银厂地区的隐伏矿产预测,作者于2009年9月在白银市发改委的主持下,开展了专题学术咨询。首先向白银矿山、地矿部门介绍了深源热动力圆涌构造的矿产地质原理,接着与矿山、地矿部门会商研究,提出折腰山、火焰山附近的4个远景地段的找矿靶区预测。预测结果(图3-83,3-84)如下:
(1)1号预测区在深大断裂带上。位于阴谷峡附近,在折腰山矿坑西北2.0km处,有直径200m、500m、700m和1000m的4个圈层。该区域圆形构造(隐火山口)明显,有Φ形断裂,地表出露有基性凝灰岩。1号点附近有铜矿点,且已有少量工程验证。该区域尚属于找矿空白区。
(2)2号预测区在深大断裂带上。位于折腰山矿坑正北宋家梁,在折腰山矿坑正北2.6km处。内圈直径500m,外圈直径750m,内含3~4个直径200~300m的次级小环(隐火山口)。该点为折腰山矿床中心通道,二级隐火山口北缘,是与火焰山矿床对应的双重成矿点。该区域曾有人发现过含黄铁矿化、铜矿化转石;地表被第四系覆盖,下部为炭质千枚岩。该区域尚属于找矿空白区。
(3)3号预测区在主断裂成矿带上。位于折腰山、火焰山、小铁山、四个圈、西拉排沟矿带东北侧,中心距折腰山矿坑东南11.5km。内圈直径1500m,外圈直径2500m,内含3~4个直径300~400m的次级小环(隐火山口)。该区域地表被第四系黄土覆盖,附近有小的含铜砂粒岩体出露;有色冶金地质三队曾在西南方向的范家窑附近打过钻孔,发现有黄铁矿化,黄铜矿化。该区域尚属于找矿空白区。
图3-83 白银多金属矿床预测远景地段示意图
图3-84 甘肃白银古生代—中新生代火山-沉积盆地边缘控矿示意图
(4)4号预测区在主断裂成矿带上。位于折腰山、火焰山、小铁山、四个圈、西拉排沟矿带西南侧,中心距折腰山矿坑东南11.5km。内圈直径1500m,含直径500m的Y形岩体两个,目标控矿构造外圈直径2200m,含200~400m直径的目标控矿构造4~8个。该区域地表被第四系黄土覆盖,附近有小的含铜砂粒岩体出露;尚属于找矿空白区。
3号预测区与4号预测区地质结构对称对应,为Y形复式杂岩体,矿产情况一致。
白银地区矿产潜力与开拓远景:①是北部地带要加强对基性、超基性小侵入体的探索,寻找金川式铜镍铂矿床。②是沿圆形构造周边寻找超基性、碱性、碳酸岩型爆破小岩筒,寻找金、铀、铜和稀有元素矿床。③是在有机质较多的红层地区,可能有新火山岩活动地区,寻找有深部根源的(隐伏玄武岩火山口的)砂岩铜矿、铀矿、金矿等。如靖远县大峁槐山地区。④是在靖远县小旋顶、平堡、刘川、白银区四龙、景泰县龙湾以及什川等黄河漩涡构造处,探寻地热、石油、天然气资源。⑤是景泰县马场山、及景泰县城以南为综合成矿带交叉节点,可能存在矿产资源。
白银附近百里之内,矿产也是丰富的,远景是可观的,不用到外围去开拓,可以在本地开发矿业,建立矿山工业中心。白银附近的矿产远景地段,除已提出的黑石山、二道湾、石青洞外,我还可以指出:青城、靖远、大茆槐山东、喜集水、皋兰、巴米山、中川毛香坝、马衔山西北段等处。
上述预测方案已被白银矿山、地矿部门认同采纳,已经投入地面地质矿产资料收集和野外调查,即将开展地质、物探、化探和钻探验证。
4.对加拿大萨德伯里矿区地质构造与矿产远景的质疑
加拿大萨德伯里特大型铅锌多金属矿区,萨德伯里基性-超基性大岩盆杂岩体组成复杂,含铜镍(银、金、铂)苏长岩岩体呈环形筒状产出,这种导矿通道很多,形成了三种类型很多的岩浆-高温热液铜镍硫化物矿床。矿区储量仍在不断扩大着。但萨德伯里岩盆就其总形态讲是一个1/4象限的局部形态,不是一个完整的圆涌地质构造,岩浆侵入体系、如图3-85所示,它至少还有一个或三个对称的地质构造,是隐伏在深处呢?还是已被剥蚀掉?附生的次级、更小的环形构造如何理解?有待重新考虑。
图3-85 萨德伯里地区岩体可能分布及铜镍矿产预测
5.广西花山、姑婆山地区的矿产前景预测
广西都庞岭花山-姑婆山锡矿床储量扩大工作正在进行中。花山、姑婆山两个岩体为典型的孪生姊妹岩体,广西都庞岭-姑婆山地区新发现路花矽卡岩型和蚀变破碎带型锡矿床,初步估算锡资源量为11万t。八块田锡矿区I~V号蚀变破碎带初步估算锡资源量为4.7万t。八仙冲锡矿区发现面状矽卡岩型锡矿和蚀变破碎带型锡矿,初步估算锡资源量为7.5万t。在已知锡矿田的基础上,最近又发现路花矽卡岩型和蚀变破碎带型锡矿床,可以预料在将来还会先后或同步发现更多的矿产远景地段,这两个姊妹岩体将发现更多的对称对应矿床。南部还有好似孤立的隐伏岩体远景区和两处远景区,它们的对应关系还不甚明朗,需要深入探索。本矿田的找矿勘探将为同步深化姊妹岩体找孪生锡矿提供可贵的经验(图3-86)。
图3-86 南岭花山-姑婆山找矿远景区综合地质图
6.中蒙边境欧玉陶勒盖斑岩铜矿区
欧玉陶勒盖圆涌是地跨阿尔泰东段的中型深层地壳结构块体,中心在N42°50'、E107°15',直径105km,当前开发的欧玉陶勒盖斑岩铜矿区只是其中很多岩体中的一个,而且具体含矿岩体又是这个小岩体的南侧三个小岩株。按资料介绍认为系华力西期侵入体。这个地区地表为二叠系火山沉积岩系,几乎看不到侵入岩,而在遥感图像上,各级岩体十分清晰。根据本地带的成矿地质背景,侵入岩体应该为燕山晚期。根据本圆涌内的侵入岩体分析,成矿远景要比目前他们理解的要广泛很多。其东南边缘已进入中国内蒙古地区。航摄相片上看到一处矿山,说明沿线仍存在很好的成矿远景(图3-87)。
图3-87 蒙古欧玉陶勒盖斑岩铜矿区
7.桐柏破山银矿等八个矿区的远景预测
强力成矿地质作用具有很明显的轴中心空间几何对称性,甚至可以改变原有的地质构造背景,强制塑造本次成矿地质作用的对称、对偶模式,这一原则已被很多矿床勘探的实际教训所证实,很多著名的矿床早期只发现其中的一部分,即半拉子矿床,后来经过探索发现了另外被忽视的另半边矿床,从而扩大了远景,改变了矿山的前程。本书前边的很多实例预测就是基于这一原理而论述的,此对称、对偶原则的地质构造基础也逐渐明晰起来,如Y形孪生岩体,强爆冲击的中心对称,成矿作用的轴对称,圆涌岩体顶冠部的蘑菇状中心分带等。总之这一途径我们有待积极探索,以期日趋成熟完善。
图3-88 桐柏破山银矿对称结构
这里列举的八个矿区分别是:①桐柏破山银矿床(图3-88);②湖北大冶铁门坎矽卡岩型铁矿床(图3-89);③四川红格岩浆型铁矿床(图3-90);④骆驼山矽卡岩硫多金属矿床(图3-91);⑤云南兰坪铅锌矿床(图3-92);⑥安徽铜陵铜官山铜矿姊妹矿群(系)的预测(图3-93);⑦马家山黄铁矿矿床(图3-94);⑧湖北大冶铁矿(图3-95)。
以上矿床详细推断、预测依据及理由由于论述比较烦琐、冗长,暂且略之。
图3-89 湖北大冶铁门坎矽卡岩铁矿潜在远景预测图
图3-90 四川红格铁矿可能潜在的另一翼矿床
图3-91 骆驼山矽卡岩硫多金属矿区潜在远景预测示意图
图3-92 云南兰坪铅锌矿床的成矿远景预测
图3-93 安徽铜陵铜官山铜矿姊妹矿群(系)的预测示意图
图3-94 马家山黄铁矿点第24线勘探剖面图
图3-95 湖北大冶铁矿床群系成矿预测示意图