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斑岩铜矿找矿勘查中国地质大学(北京)薛春纪一、重要斑岩铜矿找矿勘查案例美国西南部克拉马祖铜矿的发现与勘探智利北部斑岩铜矿找矿勘查墨西哥卡瑞达德（Caridad）铜矿的发现印度尼西亚铜-金矿的找矿与勘查美国西南部克拉马祖铜矿发现与勘探美国西南部铜矿资源丰富，主要是斑岩铜矿分布在亚利桑那州；克拉马祖铜矿位于该州南部，发现前该州已探明11个具有工业价值的斑岩铜矿；矿床1970年发现于已知矿床—1943年发现的圣马纽埃斑岩铜矿西南约3km处，为一个隐伏矿床；铜矿石量4.55亿吨,铜品位0.7%(320万吨金属铜);当前日处理矿石6400吨.克拉马祖地区地质概况:晚白垩世(拉拉米期)二长斑岩岩脉或小岩株侵入到前寒武纪石英二长岩;与侵入岩浆活动密切相关,斑岩型矿化-蚀变形成圣马纽埃-克拉马祖铜矿,矿化几乎对等地产在二长斑岩和石英二长岩中;早第三纪安山岩和碎屑岩互层堆积;中第三纪砾岩.(以及其后的抬升和断裂)克拉马祖铜矿的发现得益于热液蚀变及分带性研究和对矿田内断层性质的正确判断热液蚀变及其分带性研究:克拉马祖铜矿发现以前人们研究了圣马纽埃铜矿的热液蚀变,但认识分歧很大;包括蚀变分带划分,各个蚀变带的蚀变强度以及彼此关系;尤其对矿体核部的黑云母-钾长石蚀变带及其蚀变强度的认识甚至相反;1953年,分出4类蚀变,即高岭石-明矾石蚀变,水云母-黄铁矿蚀变,绢云母-黄铁矿-黄铜矿蚀变和边缘黑云母蚀变;认为高岭石-明矾石蚀变最强烈,应是蚀变带的中心;没有认识到蚀变的规律和找矿方向;10年后(1963年)圣马纽埃矿床的勘探者在前面工作的基础上,主要通过野外详细的地质测量和岩石学工作,准确认识了蚀变和矿化的分带性,提出三个蚀变带和四个矿化带对断层性质的正确判断:矿区断层发育,圣马纽埃断层是最长的一个,走向NW,倾向SW,它被两个高角度正断层切割;这个断层倾角小,大部分地段小于45°,在矿区平均25°,最初很多人认为它属于逆断层;1953年,在圣马纽西南区先前的钻孔中见到砾岩与斑岩的断层接触,断层面倾向SW,倾角15°,认为是正断层;研究证明切过圣马纽埃断层的后期断层使它的倾角变小了.随后,克里西研究表明这个断层是具有右旋走向滑移性质的正断层;矿区勘探者Lowell等认为上述对断层性质的判断是合理的,上盘向下向西错动,因此,在圣马纽埃矿区的西南部应是正确的找矿方向.新老资料的再分析和克拉马祖矿体的成功勘探19世纪末,最早在圣马纽埃地区发现矿化岩石,实施过少量钻孔,仅揭露一些低品位氧化矿带,因而放弃;1943-1953年才探明了圣马纽埃矿床,矿石5.9亿吨,品位0.72-0.77%;1947-1958年在圣马纽埃矿床西部覆盖区—克拉马祖地段实施了7个500-800米钻孔,旨在打到铜矿体,但一无所获;1970年基于对圣马纽埃矿床蚀变-矿化分带和矿区断层构造的研究,推测克拉马祖矿体存在,从而深入勘探,致使克拉马祖矿床的发现;在确定了克拉马祖目标区后,勘探者们开展了:①重新检查1958年间在克拉马祖地段的钻孔资料和岩心,见到了4个钻孔已穿过了弱黄铁矿及青磐岩化带而钻至强黄铁矿及石英-绢云母带;②收集圣马纽埃矿区钻孔与圣马纽埃断层交点的标高,勾绘出断层面的等高线图,并依据深度和倾角等关系大致确定了圆筒状矿体的位置;③在克拉马祖实施了土壤地球化学调查,结果发现了一个轮廓清晰的Cu-Mo异常及一个轮廓不太清楚的Fe异常,有助于确定矿体的可能位置;④在以上工作基础上,实施第一个钻孔,穿过砾岩及安山岩与碎屑岩互层,进入青磐岩和石英-绢云母带,在大约800米处打到工业矿石;勘探过程及其后对矿化-蚀变的研究,Lowell和Guibert(1970)提出斑岩铜矿蚀变-矿化模式智利北部斑岩铜矿找矿勘查智利北部斑岩铜矿带长2300km,宽30km,拥有全国90%的铜储量;矿床形成于晚始新世-早渐新世;分布有世界上最大的铜矿床—楚基卡马塔;近30年间,找矿的重大突破令世界关注.按照区带安排勘查计划,依据矿床模型选择有效勘查技术组合,获取区域和局部地质信息,以地质研究为指导,布钻并发现矿床.几个值得关注的方面1.依据已知矿床地质特征和勘查模型,针对与矿化有关的地质特征开展不同比例尺地质填图和普查浅钻.斑岩铜矿床勘查模型中指出:最外侧青磐岩化带分布面积可能比矿体大100倍以上.地质填图,配合土壤地球化学勘查.埃斯康迪达矿床萨尔迪瓦尔矿床的发现.2.区域遥感地质调查作为前期面上普查工作的技术手段,用于选靶,将进一步的勘查工作引向有利部位,使后续勘查取得突破.20世纪50年代,智利采用航空摄影调查与地面地质调查相结合的方法,发现斑岩系统的热液蚀变引起的航片颜色异常,选定靶区,找到铜矿床;20世纪70年代,机/星载多光谱遥感技术的蚀变带识别与填图在圈定斑岩系统及其蚀变带中发挥了重要作用.找矿实例:克夫拉达布兰卡科亚瓦西(20世纪50年代发现)埃尔萨尔瓦多(20世纪70年代发现)3.区域地质填图与水系沉积物及岩屑地球化学采样对于矿床的发现至关重要.4.激发极化等物探技术应用在布钻中意义重要.矿床发现的典型实例地质填图和野外对比研究导致发现埃尔萨尔瓦多矿床(860万吨铜);成矿区带遥感地质调查选靶,对靶区填图和化探-物探测量,发现克夫拉达布兰卡(180万吨)和科亚瓦西矿床(1159万吨);精心设计和部署勘查工作,针对性的勘查技术组合,两年内发现埃斯康迪达矿床和萨尔迪瓦尔矿床:埃斯康迪达矿床和萨尔迪瓦尔矿床的发现:山前砾石和火山岩覆盖下辉铜矿富集带Lowell-Guibert斑岩铜矿蚀变-矿化模型斑岩铜矿勘查模型1/5千-1/2千地质填图土壤/岩屑化探低成本普查浅钻可见在智利北部斑岩铜矿勘查中:不同比例尺地质填图在矿床勘查中发挥重要作用勘查技术在选择和圈定靶区中的作用得到充分体现已知矿床外围找矿效果引人注目(楚基卡马塔以南和以北10km范围内分别曼萨米纳和楚基北矿床;埃尔萨尔瓦多以西4km发现达米亚纳矿床;等等)墨西哥卡瑞达德铜矿的发现卡瑞达德矿床位于墨西哥索诺拉州首府莫西洛市东北265km处,1967年发现,1979年投产;储量455万吨铜和20万吨钼,通过常规的区域地质矿产调查发现(因为墨西哥政府和联合国共同支持在该区的矿产勘查项目兼有人才培养之目的)这个地区20世纪初发现过两个矿床,在以后的60年中没有突破;1962年-1967年在该地区实施的勘查项目是按部就班的,”教科书”式的,从编写勘查设计开始:化探普查航空调查中比例尺化探地质填图+大比例尺化探+激电测深钻孔验证通过区域对比选区缩小靶区的常规勘查过程研究古采矿遗迹有辉铜矿+Cu-Mo异常+高极化(钻孔验证)印度尼西亚铜-金矿找矿与勘查印度尼西亚基础地质和物化探地质工作程度十分低,很多地方尚无地形图;1966年以来,与德英澳加日等国合作,完成了全国1/25万地质填图,1/25万地面地球物理调查完成国土面积的40%;1975-1982年完成苏门答腊岛1/25万地球化学测量;NiSnAlCuAuAg矿产丰富.环太平洋成矿带西南段,典型岛弧系统,复杂的俯冲岛弧岩浆岛弧迁移和旋转弧后扩张等地质过程中形成4个铜-金矿带和斑岩型等多个矿床类型铜-金矿床类型多样:富金斑岩铜矿斑岩铜-钼矿矽卡岩型铜金矿浅成低温热液金铜矿火山块状硫化物矿床找矿选区的依据:采矿遗迹或荷兰人的前期工作对先前荷兰人采矿范围进行扩展第三纪-第四纪火山岩带遥感方法选择有利地质背景区域化探(包括大样堆浸金水系沉积物)矿床发现技术:地质填图46.1%水系沉积物测量43.5%土壤测量41%岩石测量35.9%激发极化法17.9%地面磁测12.8%大致以1985年为界,前期主要勘查铜等贱金属矿,后期主要勘查贵金属矿,近期提出勘查模型斑岩有关铜-金矿的勘查模型二、讨论地质填图和地质认识的重要性地质对比和成矿模式及找矿勘查模型技术及其组合的使用“就矿找矿”百折不挠的精神地质填图和地质认识的重要性地质对比成矿模式及找矿勘查模型技术及其组合的使用“就矿找矿”百折不挠的精神