一〇〇、美国波戈金矿床
1.地质背景
波戈(Pogo)金矿床是一个非同一般的脉状金矿床,属古德帕斯特矿区,在阿拉斯加州费尔班克斯城东南145km处。它是廷蒂纳金矿带最新的成员,由不同样式的金矿组成,被认为与阿拉斯加州费尔班克斯区及其东南的(加拿大)育空地区晚白垩世长英岩侵入活动有关。这类矿床属于新鉴定的一个类别,其特征是金与铋、碲和砷***生,含有(或没有)锑、钨和钼,缺乏贱金属,并且与相对不发育的花岗闪长岩到花岗岩侵入体有成因联系。波戈矿床是这类矿床埋深最大(约7km古深度)矿床的代表。
波戈矿区的列斯带至少有3个缓倾的板状石英脉体,最大面积1300×600m2,厚度1~20m,平均7m。石英脉体的围岩主要为新元古宙(?)至中古生代的片麻岩,位于晚白垩世古德帕斯特岩基以南1.5km处,波戈矿床可能与这个岩基有成因关系。据称,与早期黑云母和晚期石英-绢云母及绢云母-白云石蚀变有关的块状石英,既有岩脉成因的,也有交代成因的。石英仅含少量硫化物矿物,按体积算占3%,局部可达 25%。硫化物矿物包括黄铜矿、辉铋矿、辉碲铋矿(Bi2Te2S),伴有黑铋金矿(Au2Bi)、自然铋和自然金。金与铋和碲关系密切,而与砷和银的关系较差。
迄今为止,在波戈区列斯带经钻探证实***求出矿石储量970万t,平均含Au 18×10-6,即有金174.6t。列斯带的石英脉体没有露头,上部(L1)矿带的埋深至少在地面以下120m。
2.勘查与发现
从1915年起一直到20世纪90年代,曾在古德帕斯特区断断续续地采过金。据记载,这里开采过少量岩金,产量约58kg,但地下石英脉的金产量仅为8.5kg,从波戈矿床及其周围未采过金。
20世纪70年代晚期,美国政府机构曾对包括古德帕斯特区在内的“大三角洲”区块进行过矿产资源评价。在执行“阿拉斯加矿产资源评价计划”(AMRAP)期间,分析了水系地球化学样品,但没有分析金。而在执行“全国铀矿资源评价(NURE)计划”期间,把金的检出限定得太高,为100×10-9。因此,波戈区的金潜力并不特别明显,虽然据报道采自列斯河的 80 目样品含Au 100×10-9,含As>500×10-6。
1981年,菲利普斯石油公司金属矿产处将“大三角洲”区块定为寻找战略金属矿特别是寻找钨矿的广大地区的一部分。WGM公司在实施河流沉积物和水系重砂地球化学测量项目期间,在波戈河和列斯波内发现了异常的Au(可达400×10-9)、As(可达1000×10-6)和钨值(图13-27)。对异常样品的跟踪调查因项目终止——菲利普斯石油公司决定撤出金属矿产工作——而受阻。
WGM公司虽然按合同规定代表菲利普斯石油公司保留了当时所有的技术资料,但在最终证实波戈水系异常和在伴生的石英转石中测出金以前,有10年的时间未对古德帕斯特区做进一步的工作。1991年,WGM公司圈出了波戈区和其他几个异常,并作为斯通湾项目由日本住友(Sumitomo)金属矿业(亚利桑那州)公司、康诺伊石油公司、诺兰达公司和WGM公司联合勘查。意图是勘查金和贱金属。回想起来,当时已经开始掌握了有关费尔班克斯区诺克斯堡(Fort Knox)金矿(一个以花岗岩为围岩的含钨席状石英脉系统)的信息。
联合勘查始于1991年的航磁测量,一直延续到1992年。1992~1993年进行的120m×60m网度的土壤取样,在以列斯河下游为中心的面积为1600×800m2的出露不良地区测出了金和砷吻合异常(图13-27)。异常带是按w(Au)> 100×10-9、w(As)> 100×10-6(Au的最高值为1480×10-9,As的最高值为3130×10-6)设定的化验分析值圈定,取自坡麓堆积的石英碎块的Au含量高达39.5×10-6。就在这时,康诺伊石油公司决定退出联合勘查,住友公司承继其全部股份,WGM公司继续勘查。
1994年,住友公司完成了2400m(测线)的激发极化法测量,打了3个倾斜岩心钻孔(图13-27),总进尺1024m。打这些钻孔的目的是为了验证土壤中金异常的品位最高的部分以及验证高品位石英转石的推测来源地。3个钻孔打到的主要是产有含金石英脉的片麻岩。DDH-1号钻孔,即发现孔,从土壤异常主要为东西向高品位之下245m起打到了一段7.6m厚的平均含Au 16.7×10-6(含As 2494×10-6)的矿层,其中包括1.2 m厚的含Au 75×10-6的矿层(图13-27)。这一高金值显然是“盲”石英脉产生的,后来证明它是列斯带的L1号矿体(图13-27)。有理由认为,金赋存在陡倾的中温热液石英脉中,并未大量进入到诺克斯堡型矿床中。1994年下半年和1995年上半年,住友公司和WGM公司打算出卖或联营斯通湾矿产。但找不到感兴趣的一方,这显然是因为提出的条件太苛刻。
结果,住友公司决定在波戈区继续勘查,并请WGM公司具体运作。1995年***打了13个岩心钻孔,总进尺>3950m,接着1996年又打了23个钻孔。值得一提的是,头16个钻孔,只有1号(发现钻孔)、7号、9号和16号钻孔打到列斯带,而3号、4号、5号和6号钻孔只打到了它的边缘。列斯带继续被解释为一个由一些陡倾的平行石英脉组成的矿带,但是,1996年开始有人说钻孔打到的矿段很可能是较缓倾的石英脉体之一。为了检验这种说法,1997年又打了41个岩心钻孔(总进尺14390m),1997年下半年打到了2个缓倾的石英脉体(L1和L2号),并在深部打到了第三个(L3号)石英脉体。钻孔打到了高品位矿段的消息促使几家公司在1996年底和住友公司接洽,但并未成交。最后,在1997年12月,泰克资源公司与住友公司和SC矿产公司签订协议,决定收买斯通湾矿地40%的股份,因而泰克资源公司取得了经营权。此后不久,泰克公司获得了WGM公司矿地的开采权。1997年下半年公布的初步估算的矿石资源量为990万t,含 Au 14×10-6。
图13-27 美国阿拉斯加州波戈金矿土壤金异常与矿带分布的关系
(引自WG IC,1994和M.Sith等,1999)
1998年,泰克-住友公司又打了97个钻孔,采收岩心27816m,并宣布经修正后的地质储量为905万t,含Au 17.8×10-6。冬季道路给后勤供应造成很大困难,因此建筑了一个常年营地。在1999年期间,又打了64个岩心钻孔,总进尺>15000m,在列斯带将钻孔间距缩短为60m。1999年3月,建设了一个无轨的斜井(斜坡道),2000年4月到达L1号矿带。这个斜井有助于在地下确定孔位和取样,支持预计2001年底完成的可行性研究。计划用房柱法开采,开采量为2500~3500t/d。
3.小结
波戈高品位金矿是在没有采金老窿地区发现的“盲”矿。在基础地质知识支持下,水系和土壤地球化学测量结果对矿床发现做出了贡献,而地球物理测量结果则没有贡献。相关土壤地球化学异常与矿体没有直接关系(图13-27),因为它在地表以下>120m的深处,而与石英-绢云母和绢云母-白云石蚀变以及上盘的分支石英脉有关。它们似乎在列斯矿带之上构成了一个热液渗透带。
波戈矿床的勘查曾几乎夭折,因为传统上把钻孔打到的矿段解释为对大公司而言经济意义有限的陡倾中温热液矿脉。只是由于住友公司的坚持不懈才获得了足够的资料,转而将钻孔打到的矿段解释成具有巨大潜在价值的缓倾石英脉体。波戈矿床的发现史告诉我们,在勘探的早期阶段,即使应用很成熟的矿床模式也应谨慎从事。
波戈矿床是在对古德帕斯特矿区断断续续地勘查了13年才发现的。矿体的最后确定花了3年的时间,从开始发现到第一批黄金出炉大概需要9年。