美国阿拉斯加福特_诺克斯超大型金矿床.pdf

2 0 1 4年 6月 J u n e ，2 0 1 4 矿床地质 M I NERALDEP OSI TS 第 3 3卷第 3 期 3 3( 3) ：6 6 76 7 0 妇 业业业 境外矿产地质之 窗 带带带铆s 爿s 芥蒂恭 美 国阿拉斯加福特一 诺克斯超 大型 金矿床 蒋枯1 , 2 ， 聂凤军2 ， 曹 毅2 ， 张伟波2 ， 丁成武2 ， 李强峰1 ， 2 ( 1石家庄经济学院研究生院，石家庄0 5 0 0 3 1 ；2中国地质科学院矿产资源研究所，北京1 0 0 0 3 7 3中国地质 大学地球 科学与资源学院，北京1 0 0 0 8 3 ) 福特诺克斯( F o r t Kn o x ) 矿床位于美 国阿拉斯 加州中东部城市费尔班克斯( F a ir b a n k s ) 东北方 向4 0 k m处， 是费尔班克斯矿 区中最重要的金矿床 ， 同时 也是北极圈周缘规模最大 的金矿床之一。1 9 0 2年， 美国人费里尔克斯佩德罗( F e l ix P e d r o ) 于福特诺克 斯金矿区附近 的渔溪河( F is h C r e e k ) 下游 发现 了砂 金 ， 在 此 之 后， 费尔 班 克斯 附近 共 产 出砂 金超 过 2 2 0 t ， 但当时对于岩金矿床的认识甚少， 勘察工作非 常有限。2 0世纪 8 0年代， 地质部门开始重视 由砂金 追索岩金矿床 的理念， 并且在该区进行 了一系列地 质勘察工作， 最终发现了该矿床。1 9 9 4年 ， 金罗斯黄 金公司( Ki n r o s s G o l d ) 取得 了该矿 的探矿 权和开采 权， 进行 了进一步勘探并投入开发。迄今为止， 已确 定矿石量 为 4亿 t ， 黄 金储量 1 7 4 t ， 金的平均 品位 0 4 3 g t 。在过去几年中， 金矿石年产量大约维持在 1 3 6万 t ， 金 的年产量约 1 t ( 聂凤军等， 2 0 1 2 ) 。2 0 0 8 年金罗斯公司发布 的福特一 诺克斯扩建计划表 明， 该 矿床露天开采的寿命可到 2 0 1 4年， 此后将进行低 品 位矿石的重新处理 ， 至 2 0 2 1年每年 仍可 以产 出约 0 8 t 黄金( D a v i d e t a 1 ， 2 0 0 7 ) 。福特诺克斯矿床 巨 大的黄金储量使人们对其成 因及矿床特征产生 了浓 厚 兴趣 。( 图 1 ) 。 1 成矿环境 在大地构造位置上， 福特诺克斯金矿床位于北 科迪勒拉( C o r d i l l e r a ) 造 山带廷 蒂纳 ( T in t in a 1 ) 构造一 岩浆带西北端， 并和其 中的 白垩纪汤伯斯统( T o mb s t o n e ) 深成侵入岩套 中部分花 岗岩类侵入岩有密切 的空间分布关系 ( 图 1 ) 。区内出露地层主要为育空 一塔那那( Y u k o n Ta n a n a ) 地块 的花 岗质侵入岩和 查 塔尼卡( C h a t a n ik a ) 地块 的沉积变质岩系( 图 2 ) ； 其 中前寒武纪一早古生代为费尔班克斯片岩， 包括绿 片岩、 板岩 、 英云母片岩和石英岩等； 中生代主要 为 奥陶纪榴辉岩、 斜长角闪岩和长石石英片岩等； 新生 代主要为晚白垩纪一古近纪侵入岩和第 四纪冲( 洪) 积物。区域范围内最主要 的岩体为晚 白垩世一 古近 纪的育空塔那那侵入体， 其岩性主要为长英质花 岗 岩和花 岗闪长岩 ， 与金矿化具密切的时空分布关系。 矿床位于育空一 塔那那地体 中的近 东西 向廷蒂纳断 层和迪纳利断层( D e n a l i f a u it ) 之间， 成矿作用与 2个 断层有密切 的联系。 2 矿床地质 矿区范 围内出露 的地层主要 为前 寒武纪一 早古 生代绿片岩 以及 晚 白垩 纪一 古近纪 花 岗岩、 花 岗闪 长岩， 岩体与金矿化关系密切。含矿侵入岩体东西 长约 1 1 k m， 南北宽约 0 6 k m。矿区范围内断裂构 造十分发育 ， 矿体由一系列 NW 向和 N E向褶皱带、 剪切带和( 低 ) 角度断层控制( 图 3 ) 。金矿化 多在花 岗岩类侵入体中呈席状、 网脉状、 浸染状或条带状产 出， 并且构 成透镜状、 似层状 、 囊 状和 网脉状矿 体。 网状脉走 向大多为近 E W 向， 倾 向变化较大， 脉体 向 下延伸不稳 定， 其密度 随深度加深而 减小。主要金 属矿物为 自然金、 辉铋矿、 自然铋、 毒砂 、 辉钼矿 、 磁 本研究得到国家重点 自然科学基金项 目 ( 编号 ：4 1 0 3 0 4 2 1 ) 和地质 调查项 目 ( 编号：1 2 1 2 0 1 O 8 1 1 0 2 9 )联合资助 第一作者简介蒋醅 ，男，1 9 9 1年生 ， 硕 士研究生 ，构造地质 学专业 。E ma i l ： j i a n g z h e j z 2 0 1 4 1 6 3 c o m *通讯作者聂凤军 ，男，1 9 5 6年生 ， 研 究员 ，博士生导师，主要从事金属矿床地质 和地质 化学研 究。E ma i l ： n fj j c e i g o v c n 6 7 0 矿 床 地 质 2 0 1 4笠 种不同类 型的阴离 子团结合形 成含水 的稳定络合 物， 并通过岩层( 体 ) 粒间孔隙或原生冷凝细微裂 隙 进行扩散与运移， 进而在构造有利地段沉淀形成含 矿石英脉 。当含矿热液流体沿特定构造破碎 带上升 到近地表 处时，成矿 体系温度和压力的骤然 降低， 特别是 的明显增高和 p H值 大幅度 降低可造成 热液体系的不平衡，进而在花岗岩体 内部或旁侧形 成具工业价值的含金脉体( 聂凤军等， 2 0 0 2 ； 谭运金， 2 0 0 2) 。 4 找矿模型 ( 1 )产 出环境 为古大 陆边 缘远 后弧， 属 于汇聚 型板块边缘 内侧， 并且与深成侵入岩套 中部分花 岗 岩类侵入岩有密切的空间分布关系。 ( 2 ) 容矿围岩主要为寒武纪一早古生代石英云 母片岩、 板岩 、 绿片岩及与其呈侵入关系的晚 白垩一 古近纪花岗岩、 花 岗闪长岩等。 ( 3 ) 蚀变作用主要表现为钾 长石化、 绢云母化、 石英化、 钠长石化、 绿泥石化和方解石化 。 ( 4 )还原性质 的矿物矿石组合 ， 特 征矿物组合 为毒砂一 磁黄铁矿， 缺 失磁 铁矿和赤铁矿 ， 金属矿物 中硫化物含量低( 0 1 ) 。 ( 5 )主要元素组合为金一 铋一 碲一 砷一 锑一 钨一 钼 。 5 初步认识 ( 1 )福特诺克斯金矿床在北科迪勒拉造 山带产 出， 与氧化型 中酸性侵入体侵入作用及其相关流体 活动有关， 属于与侵入岩有关的金矿床。 ( 2 ) 金矿化主要发生在晚白垩一 古近纪花 岗质侵 入体与前寒武纪一早 古生代片岩接触 带上， 并且受 构造破碎带控制。裂隙脉， 剪切构造带为成矿 的有 利部位。 ( 3 )中国华北克拉通周缘前寒武纪地层分布广 泛， 各类含金侵入岩十分发育， 金异常带( 点) 星 罗棋 布， 是寻找与侵入岩有关的金矿床 的有力地段( 胡朋 等 ， 2 0 0 6 ) 。 参考文献 Re f e r e n c e s 胡朋 ， 聂风军 ， 江思宏 2 0 0 6 与侵入岩有关金矿床的研究 现状、 存 在 问题及在 中国的前景 J 地质评 论， 5 2 ( 4 ) ： 5 4 0 5 4 7 刘平 2 0 0 7 国外几个重 要类型金 矿的地 质特 征及对 贵州金 矿勘 查工作 的启示 J 国土资源情报， 2 ( 1 ) ： 5 0 5 2 聂风军， 江 思宏 ， 赵省 民， 白大 明， 李强之 ， 郭晓东 2 0 0 2北山地区照 壁 山金矿 床地质特征及成 因 J 地质科学 ， 3 7 ( 2) ： 2 0 7 2 1 8 聂风军， 石成龙， 赵元 艺， 李振清 2 0 1 2 北极圈及邻 区金 属矿床地质 特征、 形成作用与找矿潜 力 J 中国地质 ， 3 9 ( 4 ) ： 8 5 5 8 6 8 聂秀兰 1 9 9 9 阿拉斯加侵入岩 为容矿 围岩的金矿床 地质特 征及 成 因 C 国外矿床地质 ， 6 3 6 7 谭运金 2 0 0 2 与侵入岩有 关 的金 矿体 系 J 矿产 与地质 ， 1 6 ( 3) ： 1 2 9 1 3 4 Da v id Q， C h r i s E a n d Kla u s T 2 0 0 7 Te c h n ic a l r e p o r t f o r t h e f o r t Kn o x mi n e R 1 - 7 9 Go ld f a r b R J ， L a n c e D M，Da v id L L a n d L a w r e n c e W S 1 9 9 7 Th e g o l d d e p o s i t i n me t a mo r p h i c r o c k s i n A l a s k a J Ec o n o G e o 1 ， Mo n o g r a p h y 9：1 5 1 1 9 0 G o l d f a r b R J ，P h i l l ip s G N a n d No k l e b e r g W J 1 9 9 8 Th e t e c t o n ic b c k g r o u n d o f P a c i f i c R i m s y n o r o g e n i c J Or e Ge o lo g y Re v i e ws ， Vo I _ 1 3： 1 8 5 2 1 8 Ho Ms t V F1 9 9 1 Or ig i n o f Pl a c e r g o l d in t he Fa ir b a n k s ，Al a s k a ，Ag e a ： An e w l y p r o p e s e cl lo d e s o u r c e J E o 。 f 1 。 mi c G e o lo g y 4 0 2 4 0 5 J o hn F H，T h c p s 。 n ，Mo i r a T S ，l v i d S ，R o lr t A G a n d C r a ig J R 2 0 0 2 Alo l u t et L mi ngo f s u