加拿大礦石

加拿大是世界上最重要的礦產資源生產國之一，其礦產資源主要包括以下類型：

1. 石油和天然氣：加拿大是世界第三大天然氣生產國和第八大原油生產國，擁有豐富的石油和天然氣儲量，其中以阿爾伯塔省的油砂和天然氣聞名於世。

2. 金屬礦產：加拿大擁有豐富的金屬礦產資源，包括銅、鋅、鎳、錫、鉛、鈷、鋁、鐵、鈦、鎢、鈾、鉀等。其中，安大略省和魁北克省是加拿大最重要的金屬礦產生產地區。

3. 稀土金屬：加拿大是全球最大的稀土金屬生產國，其稀土儲量居世界前列，主要產地爲魁北克省和新斯科舍省。

4. 煤炭：加拿大擁有豐富的煤炭資源，主要分佈在不列顛哥倫比亞省、艾伯塔省和薩斯喀徹溫省。

5. 鑽石：加拿大是世界上最大的鑽石生產國之一，主要產地爲西北地區的世界著名鑽石礦牀——埃克提瓦金礦和迪瓦爾鑽石礦。

總之，加拿大豐富的礦產資源爲其經濟發展提供了堅實基礎，也爲全球各國帶來了強大的合作機遇與前景。

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加拿大最大的鐵礦

加拿大最大的鐵礦是CarolLake礦區和BloomLake礦區。

1、CarolLake礦區：力拓加拿大IOC礦業公司的CarolLake礦區是位於紐芬蘭和拉布拉多的一個露天礦。該礦區2020年鐵礦石年產量爲1771.5萬噸，運營年限到2081年。

2、BloomLake礦區：冠軍鐵（ChampionIron）的BloomLake礦區位於魁北克省。該礦區2020年鐵礦石年產量爲800萬噸。

加拿大鈹礦產地是哪裏

加拿大鈹礦產地是：安大略省、魁北克省、新不倫瑞克省、紐芬蘭與拉布拉多省。根據查詢相關公開信息顯示，鈹是一種化學元素，化學符號爲Be，原子序數爲4。它是一種非常輕的稀有金屬，具有高度的抗腐蝕性和導熱性。加拿大是世界上最大的鈹生產國之一，其主要鈹礦產地包括以下幾個地區：安大略省：安大略省是加拿大最大的鈹生產地，主要產出含鋰輝石、斜鋯石等礦物中的硼鉿礦牀，以及脈狀銅鈷礦化帶中的鈹礦物。魁北克省：魁北克省也是加拿大的一個重要鈹礦產地，主要產出硼鉿礦牀和脈狀銅鈷礦化帶中的鈹礦牀。新不倫瑞克省：新不倫瑞克省主要產出硼鉿礦牀和輝鉬礦牀中的含鈹礦物。新不倫瑞克省：新不倫瑞克省主要產出硼鉿礦牀和輝鉬礦牀中的含鈹礦物。

中國進口加拿大最多的礦產是什麼

中國進口加拿大最多的礦產是鐵礦石，鎳礦，鉻礦以及各種有色金屬原礦。根據查詢相關資料顯示，來自加拿大，且嚴重依賴，沒有定價權。

加拿大海洋礦業公司怎麼樣

好。

1、投資潛力。加拿大海洋礦業公司被認爲是未來十年內最有前景的礦產資源之一，因爲深耕這一領域，因此具有很強的長期投資潛力。

2、技術領先。加拿大海洋礦業公司對深海水下采礦技術有着深入的研究和開發，擁有先進的探測設備和開採技術，能夠有效地保護生態環境，同時獲得更高的產出率和更低的成本。

加拿大金剛石/鑽石的寶石礦物學特徵

8.4.4.1 加拿大金剛石/鑽石的晶體形態和表面微形貌

加拿大金剛石礦區雖然數量龐大，但某些礦區金伯利岩巖管產的金剛石具有顯著的區域及巖管特徵。以Alberta巖管北部的Buffalo Head Hills礦區的第K11、K91及K252金伯利岩巖管爲例。Banas等（2007）對這3個巖管產的700多顆金剛石樣品進行了系統的礦物學和寶石學研究，樣品大小爲0.4～3.3mm（圖8.26，圖版Ⅶ.2）。內部礦物包裹體普遍較少，透明度高。表8.6列出了所研究樣品的形態、顏色、金剛石類型、N含量、B含量、主要包裹體及碳同位素13C特徵。

表8.6 加拿大 Buffalo Head Hills 寶石級金剛石晶體樣品的主要特徵（據 Banas et al.，2007）　Table 8.6 The features of gem-quality diamonds proced in Buffalo Head Hills， Canada （Banas et al.， 2007）

thh = tetrahexahedroida，frag = fragment，octa = octahedra，irr = irregular，agg = aggregate，part res = partially resorbed； Col. = color： c = colorless，b = brown，lb = light brown，y = yellow，ly = light yellow，lg = light grey；P.D. = plastic deformation，H = hydrogen，Para. = paragenesis： p = peridotitic，e=eclogitic，wh =wehrlitic； Assem.=mineralassemblage： grt =garnet，cpx =clinopyroxene，ol =olivine，serp =serpentine，calc =calcite，biot =biotite，dol =dolomite，calc = calcite； ns = no suitable samples.

（據 Banas et al.，2007）

圖8.26 加拿大不同礦區的金剛石晶體

a.Ekati 礦區 Panda 巖管金剛石 ； b.Ekati 礦區 Misery 巖管金剛石 ； c.Buffalo Head Hills 寶石級金剛石晶體（Banas et al.，2007）

（ 據 Gurney et al.，2010）

Figure 8.26 Diamonds crystals proced in different mining area in Canada

a. Diamonds proced in Panda pipe of Ekati mine; b. Diamonds proced in Misery pipe of Ekati mine;c. Gem-quality diamond in Buffalo Head Hills （Banas et al.，2007）

（Gurney et al.，2010）

顏色從無色到、褐色，其中無色透明的佔60%，褐色範圍從淺褐色到深褐色且通常與塑性變形有關。各個巖管間並無明顯的顏色分佈差異。金剛石/鑽石的形態包括八面體、四六面體、立方體以及雙晶，其中約45%爲四六面體。這些四六面體爲八面體演變而來。各巖管間的金剛石/鑽石沒有明顯的形態學差異。但K252巖管金剛石/鑽石中雙晶較爲常見。立方體只見於K252巖管中。在八面體金剛石中約30%的晶面上見倒三角腐蝕坑，2%見到六邊形腐蝕坑，約10%的八面體晶面上能見到條帶狀結構。在八面體面及四六面體晶面上可見生長丘，其形態多爲不規則。雙晶多爲接觸雙晶，穿插雙晶也可見到。約35%的金剛石/鑽石能見到塑性變形所形成的滑移線和滑移面，有時可見數組平行{111}晶面的滑移線（圖8.27）。

8.4.4.2 加拿大金剛石/鑽石的包裹體及其他內部特徵

近20年來，前人對加拿大不同產地的金剛石的內部包裹體及生長特徵進行了工作（Banas et al.，2007；Stachel et al.，2004，2008，2009；Promprated et al.，2004）。研究發現，金剛石內的礦物包裹體通常爲15～60μm，偶爾也可見到0.5～1mm左右的黑色礦物包裹體（圖8.28），有橄欖岩型的、榴輝巖型的，還有次生包裹體。原生礦物包裹體主要有石榴子石、橄欖石、單斜輝石、金紅石，次生礦物包裹體主要有蛇紋石、方解石、白雲母和黑雲母。根據對5個石榴子石的化學成分分析，其中有3個的化學成分落在榴輝巖成因的範圍內，Cr2O3含量小於2%，CaO含量較高（7.48%～7.93%），鎂鋁榴石含6.2% Cr2O3，在Cr2O3與CaO關係圖上位於二輝橄欖岩區域。二輝橄欖岩質石榴子石含適度的鎂鐵榴石組成和較高的Si含量，說明該金伯利岩可能形成於約400km深度。K252巖管中有一顆石榴子石包裹體顯示其剝異橄欖岩成因，CaO含量爲7.2%，Cr2O3含量爲5.8%，在Cr2O3與CaO關係圖上位於二輝橄欖岩區域上方（圖8.28）。

圖8.27 加拿大Buffalo Head Hills寶石級金剛石晶體樣品上觀察到的生長和熔蝕特徵，以及塑性變形特徵

（據 Banas et al.，2007）

Figure 8.27 Growth features，etched figures and plastic deformation observed in gem-quality diamond crystals from Buffalo Head Hills，Canada

（Banas et al.，2007）

橄欖石包裹體中鎂橄欖石（Fo）含量爲90.7～91.80mol%，CaO含量爲小於0.04%～0.14%。單斜輝石中Cr2O3含量低（<0.03%），Mg值（100×Mg/（Mg+Fe））位於62～72，Ca值（100×Ca/（Ca+Mg+Fe））爲39～47，顯示了榴輝巖型單斜輝石的特徵。金紅石微量元素主要爲FeO和Al2O3具榴輝巖成因。

Banas et al.，（2007）對77個不同碳含量的金剛石的碳同位素進行了分析。結果顯示，碳同位素的組成範圍較大，從-22.8‰到-2.5‰，但主要峯值分佈與-5‰和-17‰兩處（圖8.29）。

碳同位素值與晶體的形態和顏色無關。世界範圍內金伯利岩金剛石碳同位素分佈範圍廣，從-30‰到+3‰，-5‰爲正常分佈峯值。橄欖岩型金剛石的碳同位素範圍多爲-10‰到-2‰。榴輝巖型金剛石碳同位素組成結果顯示金伯利岩具橄欖岩型和榴輝巖型的雙重特徵，不能判定爲哪一型。

微量元素分佈特徵。氮是金剛石中最主要的微量元素，其含量從小於10μg/g（不可測試）到5500μg/g不等。Buffal head Hills 金伯利岩產金剛石中的氮含量範圍從不可測試到3300μg/g不等。在同一顆金剛石/鑽石中氮含量的變化範圍爲數百μg/g。約77%的樣品的紅外光譜上可見3107cm-1的氫元素有關的吸收峯，IIa型金剛石的比例達到20%，其大小覆蓋了該礦金剛石的整個變化範圍。相對於世界範圍內II型金剛石/鑽石僅佔2%而言，該礦區可謂是II型金剛石/鑽石的富集礦牀。I型金剛石/鑽石中約80%爲Ia型，氮含量約爲（8～2500）×10-6。IaAB型金剛石/鑽石中約67%在紅外光譜中顯示1370cm-1吸收峯（即氮片晶）。Woods於1986年曾建立了氮片晶密度與氮集合體線性關係圖，認爲大多數樣品中氮片晶曾經經過分解作用，75%的IaAB型金剛石/鑽石具有氮片晶分解特徵。

圖8.28 加拿大 Buffalo Head Hills 寶石級金剛石晶體內部的黑色礦物包裹體，尺寸約爲0.5mm

（據Banas等，2007）

Figure 8.28 Black mineral inclusion in gem-quality diamond crystal from Buffalo Head Hills，Canada，about 0.5mm in size

（Banas et al.，2007）

圖8.29 K11，K91和K252 巖管的金剛石/鑽石中的碳同位素分佈

（據Banas等，2007）

Figure 8.29 Carbon isotope distribution of diamonds from K11 pipe，K91 pipe and K252 pipe

（Banas et al.，2007）

加拿大巴芬島Marry River 鐵礦

Marry River 鐵礦位於加拿大努納武特地區、巴芬島的中北部，北緯 72°，是產於古生代花崗片麻岩、雜砂岩、含鐵硅質岩建造中的 BIF 型高品位、超大型鐵礦。該礦現已發現 4 個主礦體，其中No. 1 礦體工作程度高，已施工鑽探 29 858 米，143 個鑽孔。由於高品位鐵礦石耐風化，礦體形成山脊，礦體與圍巖界限截然，露採的剝採比很低。現已對 4 個礦體開展了勘查工作，No. 1 爲主礦體。礦體走向長 3 800 米，礦體出露高差 250 米。

經預可行性研究，露天採礦範圍內有證實、概略儲量 3. 65 億噸，推定資源量 2 200 萬噸，鐵礦石品位 67%。設計的露天採礦範圍外，還有推測、推定、確定資源量 1. 57 億噸，鐵礦石品位 64%。設計礦山能力 1 800 萬噸/年。礦體沿傾向和走向均未封閉，礦體規模還有很大增長潛力。No. 2、No. 3 礦體有推定資源量 2 600 萬噸，鐵礦石品位 65%; 推測資源量 2. 96 億噸，鐵礦石品位 66%。礦體也位於山脊，易採，可以形成年產礦石 1 200 萬噸的能力。No. 2、No. 3 礦體沿傾向和走向均未封閉，礦體規模還有很大增長潛力。區內的航磁異常分佈，長達 60 千米，No. 1、No. 2、No. 3、No. 4 礦體與異常完全吻合，說明區內還有極大的找礦潛力，預測資源總量大於 60 億噸。

運輸航道已測定完畢。19. 8 萬噸的超級破冰船問世，該鐵礦運往歐洲鹿特丹港，比巴西礦的運距還少約 1 000 千米。礦石質量與巴西礦相當。Fe 66%，SiO22. 8% ， Al3O21. 2% ， P 0. 03% ， S0. 08% ～ 0. 12% 。礦石的溼度、燒失量低，運輸過程中塊度損失小。Marry River 鐵礦是全球尚未開發的最好的鐵礦。

擁有 Marry River 鐵礦 100% 權益的加拿大巴芬島鐵礦公司(Baffinland Iron Mines Corp. ) ，把合作的 “橄欖枝”遞向中國的投資者。我國大型鋼鐵企業投資的目的是把高品位的礦石運回國內，這不符合巴芬島鐵礦公司的投資理念，這麼長的運距也是不經濟的。它們的目的是要用這個全球尚未開發的最好的鐵礦，來影響全球鐵礦石市場的格局，以獲取最好的回報。國內一家以貿易爲主的大型國有企業具有這樣的全球佈局的戰略眼光，和巴芬島鐵礦公司開始談判。

2009 年春，在金融危機的打擊下，巴芬島鐵礦公司在半年內，公司股價從 3. 60 加元/股，驟降至 0. 20 加元/股。公司的現金已無法維持2009 年度的勘查計劃，按當時的形勢，初級勘查公司融資也有困難。公司爲維持勘查作業和勘查營地的運行，當年需要 3 000萬加元的現金。此時是進入該項目的最好機遇期。3 000 萬加元，資金量雖然不大，但大型國有企業仍然要履行一套複雜的投資決策程序。同時，大型國有企業更傾向於投資生產礦山或在建即將投產的礦山，可以在任期內儘快產生業績。對於初級勘查公司，處在勘查階段或概略性研究階段的項目，即使有很大潛力，有長遠的戰略意義，大型國有企業對這類項目也是猶豫的。

境外礦業投資若要等礦牀已勘查結束了，基礎設施沒有問題了，採選技術基本過關了，價格合適了，這些世界級的礦牀也不屬於觀望猶豫者了。後來的事實的確是，經過幾輪反覆的敵意收購，2010 年 7 月，該鐵礦被印度米塔爾鋼鐵公司全部收購，中國在這輪資源競爭中，由於短視，再次成爲了 “看客”。筆者曾參與了這場競爭的全過程，這一結果使人感到非常遺憾。

加拿大伊勒湖鈀礦牀

1.地質背景

加拿大安大略省西北部桑德貝北85km的伊勒湖（Lac des Iles）鈀礦牀是北美鈀有限公司的在產礦山。它是北美僅有的兩個以生產鉑族金屬爲主的原生鉑族金屬礦山之一（另一個爲美國斯提耳沃特）。該礦山於1993年開始生產，1999年產鈀2t，鉑0.149t。礦山連年虧損，是有名的令人頭痛的礦山，對於是否值得開採，懷疑者衆。美、加等地有句諺語：豬耳朵做不出絲錢袋。自1998年K.明蒂接任公司總裁以來，採取了新的適當的策略和一系列有力措施，銳意進取，加上客觀上鈀價自1999年以來的上漲，尤其是2000年的飆升，使得這一聞名的“豬耳朵”轉變成了“絲錢袋”。

2.勘查與發現

該區有記載的最初的勘查是20世紀50年代後期一家小公司進行的。當時是找銅鎳礦，因該區有超基性岩分佈，認爲有銅鎳礦遠景。公司還請有聲望的諮詢師F.喬西來幫其確定鑽探靶區。1958年打了5孔，未發現賤金屬礦牀。60年代初，喬西給W.貝克等3名找礦人組成的小找礦公司提供資金，以分享找礦成果爲條件，促進該小公司赴該區調查。當時該區仍未填圖。他們於1963年6月開始工作，在跑第一條路線時，在超基性岩中發現了低品位銅鎳礦化，採了樣品分析銅和鎳。貝克並囑咐化驗室注意是否有鉑族金屬存在，於是發現了與低品位銅鎳礦化伴生的鉑族金屬，並有了新的找礦目標。他們在隨後的普查中，確定了一基性巖體，從現在的主礦牀（羅比帶）位置呈NNE向延伸，進行了鑽探，於1963～1966年發現了8個分開的礦化帶。但該公司未能保證項目很好進行下去而功敗垂成。1974年當地一找礦人訪問地方礦業記錄員辦公室時，偶然注意到了這些已到期的勘查租地，他急忙租下並於當年轉賣給多倫多的礦業促銷商P.謝里登。謝里登通過一小公司對此項目進行勘查，打了42個鑽孔。後來得克薩斯海灣礦產公司購得此礦地，又打了80個鑽孔，但結果都不很好，不足以克服鈀價低的問題，於是又轉回謝里登手中。他通過另一小公司於1985年在該地繼續工作，甚至已大體準備投產，但未能獲准開採，放棄。1991年秋凱撒 弗朗西斯石油公司（1993年更名爲北美鈀有限公司）收購此項目，於1993年開始生產，常規露採，傳統浮選，礦山連年虧損，越虧越多，從1993年虧損120萬加元，到1997年一年虧損7020萬加元。

1998年初明蒂上任時，對他的授權是“使礦山工作下去或者關閉掉”。他是有20年國內外採礦經驗的採礦工程師，來公司前在育空一金礦工作。當時伊勒湖鈀礦山在露採一礦量小、品位較高的礦體，年產鈀不足2t。明蒂當時認爲鈀市場總的供需基礎形勢還是有利的。到任後他立即組織一隊人，對礦山運營的各個方面進行評價。首要的是審查儲量和資源以及區域遠景，以便確定項目總的遠景。勘查經理M.拉維涅開始彙編所有現有數據資料，結果表明在已知礦化帶外有擴大資源的遠景。於是把注意的重點轉移到較高品位礦體界限外的更廣闊的低品位礦化暈。這些礦化將是未來整體開採的關鍵。明蒂開始了一項重要的勘查計劃，目的是圈定足夠資源，支持大礦量、低品位礦石開採。在當時礦山業績悽慘的情況下，做出花100萬加元於勘查的決定實非易事。不過由於當時在確定項目總的遠景方面所需信息資料嚴重缺乏，所以這是必需的。該計劃也使公司把在該區的其他有遠景地區聯繫起來，使公司擁有的勘查租地擴大2倍，達到150km2。1998年夏開始的觀測研究證實了可將這一在掙扎中的礦山轉化爲一低品位大礦量開採礦山的遠景，並提出要進行更多鑽探，接着又決定爲了擴大生產進行完全的可行性研究。與此同時，生產上也有改進，增加了露採新設備，修改了選礦流程，提高了回收率，產量增加，銷售工作也有改進。儘管1998年還有1750萬加元虧損，但至少已處於可由鈀價上漲而獲利的地位。

伊勒湖雜巖體是安大略省西北部多個已知含鉑族金屬礦化的基性-超基性侵入體之一。該雜巖體面積僅約30km2。拉維涅認爲，雖然它與芬蘭的鉑族金屬礦牀和阿拉斯加的一個小礦牀有某些相似之處，但世界上缺少真正與其類似的有經濟價值的礦牀。對其勘查具有一些挑戰性。布什維爾德型勘查技術用不上，而且含有礦化的岩石在地表看來並不特別鮮明，主要是要靠儘可能密集地採集巖樣，在鑽探前要對每種岩石採樣。在雜巖體內大多數工作集中在“主雜巖輝長岩”侵入體上；在其中的羅比帶和1999年發現的“朦朧帶”，儲量大部分集中在羅比角礫岩帶中。該帶已知長918m，寬815m，延深650m，向西、向東南和向深部均尚可延伸。有兩類礦化，中間爲一受剪切的礦化輝石巖帶（含第3類礦化）所隔開。剪切帶北爲北羅比帶，含在走向北東的各種結構的輝長岩和輝長蘇長巖中，看不見有硫化物，地表是一種看來無礦化的輝長岩，物探也幾乎沒有什麼用，靠剝土後進行地表系統採樣纔不致漏掉礦化。剪切帶南是主羅比帶，產在異類岩石的輝長角礫岩中，一般含2%～5%硫化物，其品位隨着遠離與輝石巖接觸面而降低。接觸帶含有滑石化較強的高品位剪切帶礦石。輝石巖條片形成了礦牀高品位部位，不過在其周圍的低品位帶中也有高品位的扁豆狀礦化。1999年主要集中在擴大羅比帶內儲量和資源，並提高其級別。原鑽探計劃總共定爲9萬m，由於結果令人鼓舞，最後完成了15萬m（包括到2000年），成本約600萬加元。一件重要的事是在羅比帶正東新發現了“朦朧帶”。隨着勘查的不斷進行，礦牀鈀資源已由1998年的40t，增至1999年的156t，到2000年夏季則已超過200t。據1999年11月報道，礦牀的確定和推定資源有9410萬t，鈀品位1.66×10-6，鉑0.18×10-6，金0.14×10-6，銅0.062%，鎳0.052%，即含鈀156 t，鉑17t，金13t，銅5.8萬t，鎳4.9萬t。2000年5月報道擴大的露採坑的證實和概略儲量有7420萬 t，鈀品位爲1.64×10-6，鉑0.18×10-6，金0.14×10-6，銅0.07%，鎳0.06%，即含鈀121.8t，鉑13.4t，金10t，銅5.2萬t，鎳4.5萬t。據2000年底報道，羅比帶就有確定和推定資源1.22億t，鈀品位爲1.63×10-6（0.7×10-6爲邊界），即含鈀200t；儲量7200萬t，鈀平均品位1.76×10-6（0.85×10-6爲邊界），即含鈀127t。2000年夏完成了擴建可行性研究，認爲可於2002年起年產鈀平均達25萬盎司（約合7.8t），鉑約0.73t，金0.56t，還有銅、鎳和鈷。成本爲每盎司鈀160美元，將是世界低成本鈀產地。目前儲量至少可保證生產11年。2000年鈀產量已增至2.48t，前9個月已有純收益3700萬加元。現礦山已在擴建中。2001年初計算的礦牀確定和推定資源有1.456億t，鈀品位1.57×10-6，鉑0.17×10-6，金0.12×10-6，銅0.06%，鎳0.05%（其中剪切帶鈀平均品位高達8×10-6），即有鈀228.6t，鉑24.8t，金17.5t，銅8.7萬t，鎳7.3萬t。此外有推測資源1970萬t，鈀品位1.6×10-6，鉑0.17×10-6，金0.10×10-6，銅0.05%，鎳0.04%。礦牀總資源有鈀260t，鉑28t，金19.5t，銅9.7萬t，鎳8萬t。礦牀的證實和概略儲量有9620萬t，鈀品位1.55×10-6，鉑0.17×10-6，金0.12×10-6，銅0.06%，鎳0.05%，即含鈀149.1 t，鉑16.4t，金11.5t，銅5.8萬t，鎳4.8萬t。礦牀在側向上和深部均仍未到邊界，要由2001年5月開始通過6.5萬m鑽探確定。

3.小結

伊勒湖鈀礦牀從1993年開始開採，連年虧損，到1998年幾乎要關閉，挽救這個礦牀的關鍵是對礦牀遠景的重新評價，通過彙編所有現有的數據和資料，結果表明有擴大資源的遠景。後來的勘查放在圈定足夠資源，支持大礦量、低品位開採的戰略決策上，這個正確的決策使伊勒湖礦牀起死回生，隨後經過不斷的勘查，終於成了贏利的大型鈀礦牀。

加拿大阿夫頓銅金礦牀

1.地質背景

阿夫頓（Afton）銅金礦牀位於加拿大不列顛哥倫比亞省南部內陸，在坎盧普斯城以西16km，溫哥華市東北257km。礦牀產在與第三紀岩石斷裂接觸帶相鄰的三疊紀鐵罩（IronMask）巖體內。礦石品位爲Cu 1.0%，Au 0.46×10-6，Ag 4.1×10-6。可露採礦石儲量3000萬t，即含Cu 30萬t，Au 13.8t，Ag 123t。

坎盧普斯城附近有古生代、中生代和新生代岩石露頭，但經濟意義最大的岩層是晚三疊世尼古拉火山岩羣及其次生火山岩巖體，即鐵罩巖體。阿夫頓礦牀產在緊鄰深地塹構造以南的鐵罩巖體西北端。這個深地塹構造是在三疊紀以後（海岸山脈造山運動期）形成的，其間發生過廣泛的沉積作用和火山活動。

鐵罩巖體爲一透鏡狀複合侵入體，北西向長約14.5km。它的岩石組成爲苦橄巖、蛇紋岩和安粗斑岩。各個岩石單元的露頭與巖體軸向平行，一般沿北西向延伸。鐵罩巖體代表火山的緩慢冷凝核心。該火山形成一個小島（小島的西側爲包括礁丘在內的淺水沉積物），並在晚期進入火山堆積物中。

阿夫頓礦牀位於有大量磁鐵礦脈發育的地帶的西北頂部。磁鐵礦脈沿鐵罩巖體縱軸發育。表生自然銅和輝銅礦佔礦體的80%，其餘20%爲細浸染的斑銅礦、輝銅礦和黃銅礦及少量銅鹽、硫砷銅礦和砷黝銅礦。它們都產在淡灰色閃長斑岩中。

圖8-4、8-5和8-6示出了阿夫頓礦地物化探綜合結果。

圖8-4 土壤中的銅含量分佈圖

（引自A.J.Reed，1984）

圖8-5 激發極化測量結果

（引自A.J.Reed，1984）

圖8-6 磁法測量結果

（引自A.J.Reed，1984）

2.勘查與發現

1858年的弗拉塞河淘金熱和1860年的卡里布淘金熱，掀起了在不列顛哥倫比亞內陸廣泛而強勁的找礦活動。1871年，在坎盧普斯附近發現了銅礦點，19世紀90年代在現在成爲阿夫頓礦地的地方發現了銅礦點。1898年在今天的阿夫頓礦帶東南約1km處的斑銅礦 黃銅礦礦點上打了波特胡克（Pothook）豎井。1899年在維多利亞的克羅夫特先生指導下，又打了一個豎井，口徑1.4×1.5m2，深100m。在豎井23m深處，往南打了一個12m長的平巷。在46m深處又往南打了一個74m，往北打了65m平巷，打到了低品位礦化。在73m深處，又往南挖了97.5m長的平巷，據說打到了礦石，再往南挖的26m長的平巷遇到的是低品位礦石。據說這項工程共僱用工人20人，耗資3.2萬加元，但未獲得任何值得進行商業生產的銅礦石。

當時還對附近的另一個銅礦點進行了勘探，其中最成功的是後來的鐵罩礦山，它位於阿夫頓以東5km處，從1903年到1927年斷斷續續地開採過，總共生產了18萬t礦石，銅平均品位爲1.6%。

1904年根據細浸染自然銅地表露頭，圈定了阿夫頓礦牀所在的自治領（Dominion）礦權地。

1949年，阿克蘇（Axel Berglund）公司圈定了阿夫頓礦權地中一塊包括波特胡克豎井和歸自治領所有的礦權地的地盤。後來肯尼科特銅礦公司購買了這些礦權地，檢查了波特胡克礦點，並於1952年在緊鄰波特胡克豎井的周圍打了12個金剛石鑽孔。

1956～1957年，格拉漢姆（Graham Bousquet）金礦公司對大約5km2的地區進行了地質、地球化學和地球物理測量（電磁法、磁法和電阻率測量），確定了90個異常。對礦地東部的一些異常進行了取樣試驗，並進行了坑探和鑽探檢驗。

1958年，諾蘭達公司打了5個淺金剛石鑽孔，其中2個是沿阿夫頓礦帶走向打的：1個深305m，打在阿夫頓礦牀西緣之西，另一個深213m，打在阿夫頓礦牀東端之東。

1960年，新澤西鋅礦公司進行了激發極化測量；1964年，在切斯特·米拉和科羅尼爾·梅恩斯指導下，在波特胡克豎井所在的地區打了11個衝擊鑽孔。1965年，切斯特·米拉成立了辛迪加公司，打了30個衝擊鑽孔，並進行了激發極化測量，以探測從波特胡克豎井向北西西方向延伸的黃鐵礦化帶。

1967年，恰普曼（Chapman）諮詢公司、伍德·格里斯沃爾德公司應聘審查了阿夫頓礦地的情況，並起草了一份如何集資對阿夫頓礦地進行進一步勘查的報告。同年，鹽湖城S.H.Ward檢查了物探資料，並提出一個假說，認爲從波特胡克豎井向北西西延伸的激發極化異常代表黃鐵礦化帶，要找銅礦應把目標放在有激發極化顯示的黃鐵礦帶的兩側。爲了驗證這個假說，恰普曼公司和伍德公司建議，沿南北方向（即大體垂直於激發極化異常長軸的方向）打9個金剛石鑽孔的排鑽。1969年集資成功，1970年打了計劃中的9個鑽孔中的5個。這排鑽孔中的第四個鑽孔，即DDH-70-4號鑽孔，打到自然銅礦化，岩心長52m，平均品位爲Cu 0.4%。這就是阿夫頓礦帶的“發現孔”，但當時並未立即承認它是發現孔，原因如下：

1）自然銅被當成表生富集，含Cu 0.4%的富集帶表明胚胎礦帶只含Cu 0.04%，這肯定不能成爲有經濟價值的銅礦。

2）當時在不列顛哥倫比亞省找銅的目標是找“Lornex型”礦牀（Cu品位爲0.4%的儲量極大的礦牀），但在DDH-70-4號鑽孔附近，在各種地表露頭和1958年諾蘭達公司沿走向打的無礦鑽孔之間沒有足夠“Lornex型”礦牀產出的空間。

都瓦爾（Duval）公司建議對礦地進一步鑽探，1970年奎因塔拉（Quintana）公司打了17個寬間距的衝擊鑽孔，結果在阿夫頓礦地並沒找到Lornex型礦牀。

1971年9月，在切斯特·米拉指導下，阿夫頓公司開始執行一項打垂直衝擊鑽孔的計劃，鑽孔深91m，以發現孔（即DDH-70-4號鑽孔）打到銅礦處爲中心，方格網間距30.5m。由於這些鑽孔是從DDH-70-4號鑽孔向東打的，所以礦化連續性和品位不斷下降，而在從DDH-70-4號鑽孔向西打的鑽孔中，礦化連續性和品位急劇提高，最終打到了Cu品位1%的礦層。打完17個衝擊鑽孔後，由於資金不到位，鑽探計劃擱淺。1971年11月繼續執行鑽探計劃，即以方格網線向西鑽探，衝擊鑽孔的間距爲30.5m，金剛石鑽孔的間距爲122m。礦帶的中部隱伏於污濁的鹼性鹽池之下，而銅品位最高的（可達Cu 7%）礦帶西部隱伏於厚27m的冰磧物鼓丘之下。覆蓋層厚度的增加給口徑50.8mm的衝擊鑽探造成很大困難，因此在礦牀西部代之以迴轉鑽。1971年11月到1972年6月共8個月期間，阿夫頓公司共打了總進尺爲8775m的衝擊鑽，總進尺爲5326m的迴轉鑽和總進尺爲8054m的金剛石鑽，幾家大公司力爭得到開發礦牀的機會。

切斯特·米拉利用他作爲阿夫頓礦業公司董事長的權利決定與凱尼克斯砂礦（Canex Placer）公司簽訂開發協議，但泰克公司的N.B.基維爾和艾索（Iso）礦業公司成功地接管了阿夫頓礦業公司，他們在瘋狂拋售很快就要升值的阿夫頓公司股票的同時在公開市場上買下了足夠的股份，達到阿夫頓公司股本的50%以上。礦牀的進一步開發工作，由於所有權和開發權問題未解決，大約耽擱了一年時間。

1973年6月在泰克公司和艾索礦業公司監督下重新恢復了鑽探工作，1975年11月宣佈阿夫頓礦牀投產，採選冶一條龍，日處理礦石能力爲6350t。

阿夫頓礦業公司經營的銅-金礦山日露採礦石7111t。目前露採場深146m，最終將深達244m。

露採場東、南、西三壁爲三疊紀安山岩（尼科拉火山岩組）和由微正長巖、微閃長巖、閃長巖和苦橄玄武岩組成的含礫次火山岩體（鐵罩巖體）。露採場的北壁爲第三紀砂岩、頁岩和泥岩（特朗基耶組）以及巖牆、岩牀、巖流和凝灰岩（坎盧普斯火山岩組）。

3.小結

礦牀以南和以西均有很明顯的黃鐵礦暈。雖然礦牀緊鄰橫跨加拿大的公路，並且在公路旁的地表出露152m，但以下因素陰差陽錯地導致它直到20世紀70年代才被發現和開發：

1）地表露頭是礦體低品位（0.3%～0.5%Cu）部分的東部，自然銅礦化被解釋爲表生富集，從而誤認爲深部僅有低品位（比如說0.03%Cu）的礦胎。

2）礦帶西部的品位相當於東部的2～10倍，但隱伏於鹼性鹽池和冰磧物鼓丘之下。

3）物探只在礦帶以南和以西的黃鐵礦礦化帶或礦帶東南的磁鐵礦礦化帶圈定了最強的異常。

加拿大赫姆洛金礦牀

1.地質背景

加拿大赫姆洛（Hemlo）金礦牀位於安大略省蘇必利爾湖東北岸，馬拉松鎮以東35km處的赫姆洛村附近。礦牀發現於1981年，到目前爲止至少已探明礦石儲量8000萬t，金的平均品位7.7×10-6，約含黃金600t以上，是20世紀80年代震驚全球的重大發現，礦牀不僅儲量巨大，而且類型特殊，是過去未被人們認識和注意的太古宙綠巖帶中的層控浸染型新型礦牀。

赫姆洛礦牀在大地構造上位於加拿大地盾蘇必利爾構造區沃瓦亞區，地處新太古代EW向赫姆洛-赫倫灣綠巖帶的東部。該綠巖帶長40km，寬30km，構成一個寬闊的EW向向斜，並由強烈變形、變質的火山岩和火山碎屑沉積岩組成。蘇必利爾剪切帶兩側發育一系列次級構造，成爲熱液活動的通道，赫姆洛金礦的主礦帶即沿該主斷裂面分布。

該區區域地層呈EW向展布，基底爲古老片麻岩，上覆太古宙變火山岩和變沉積岩。赫姆洛金礦賦存於太古宙地層赫倫灣羣上部的火山碎屑岩與沉積岩的接觸帶中（圖13-11）。

赫姆洛主礦體由東礦帶、西礦帶、A礦帶和B礦帶組成。另外，向西還有零星不連續的C礦帶、北礦帶、南礦帶和“公路礦帶”等，分屬不同礦業公司。

總礦帶沿走向長2900m，向下延伸1300m，厚3～45m。主要礦石類型爲黃鐵礦絹雲母石英片岩。礦石中硫化物主要有黃鐵礦、輝鉬礦、閃鋅礦、黃銅礦和磁黃鐵礦等。金主要呈自然金出現，有少量方銻金礦。金礦物在岩石中分佈均勻，粒度很細小（1～20μm），主要分佈在石英-長石顆粒之間和黃鐵礦-脈石礦物的邊界上，也有在黃鐵礦的裂隙之中。礦牀中礦物種類極多，總共已發現的礦物在100種以上，其中輝鉬礦和呈綠色的含V、Cr、Ba的白雲母與金礦化關係密切，成爲金礦化的重要指示性礦物。

礦牀所在的區域至少經歷了兩次區域變質和三次熱液蝕變。金的富集與第三階段熱液交代作用有關。赫姆洛礦牀與傳統的產於太古宙綠巖帶下部基性岩石中的石英脈型金礦和產在綠巖帶上部條帶狀含鐵建造中的金礦不同，它是產在綠巖帶中部的酸性火山沉積岩中，礦體沿層產出，形態規則，礦石品位均勻，具有同生層狀礦牀的特徵。但它的元素組合和圍巖蝕變又顯示出淺成熱液礦牀的某些特點，礦化帶又主要賦存於脆性-韌性剪切帶中，等等。因此，對它的成因就衆說紛紜。

圖13-11 赫姆洛金礦牀東部地層柱狀圖

（引自戴自希，1999；原地礦部赴加拿大金礦地質考察報告，1985）

2.勘查與發現

赫姆洛地區金礦勘查史可追溯到19世紀60年代。據記載，印地安人摩西皮坎格（Moses PeKong-Gay）1869年在赫倫灣附近發現了兩條含金石英脈，當時挖了礦坑並以水路運出一些金礦石。

20世紀20年代，當時任赫姆洛火車站站長的萊柯爾（J.Lecour）在赫姆洛站正北的礦化剪切帶上挖了一些探槽，同時一些人在鐵路沿線進行了一些探礦活動。

1931年安大略省礦業局的湯普森（J.E.Thomson）首次在該區進行比例尺爲1：31680的填圖，並建議勘查兩個地區：馬尼圖瓦奇（Manitouwadge）和赫姆洛的東北地區。

1944年，赫倫灣的探礦人員莫賽斯（P.Moses）在穆斯湖北側發現了金礦化，他和萊柯爾一起完成大量探礦工作後，將產業轉讓給奧爾曼（H.Ollmann），奧爾曼與威廉斯（L.G.Williams）圈佔了11塊租地（即今拉克公司的地盤）。1945年，他們進行地表剝土、槽探，並打了15個鑽孔，其中一條探槽僅差數英尺而遺漏了主礦帶。鑽孔探及的假厚30m的剪切帶黃鐵礦化強烈部分化驗結果金含量低，最高僅爲3.7×10-6。

蘇必利爾湖（Lake Superior）黃金礦業公司在鄰近威廉斯採場圈佔了一些地段。1947年，根據有關專家的建議開始了採礦工作，在NW—SE向穿過採場的剪切帶中施鑽16孔，曾探及含金11.5g/4.2m和5.3g/11.3m部分，但大多數鑽孔金礦化寬度較窄、價值較小，由於資金用盡，鑽探工作停止。該公司索恩斯和蓋格（W.M.Thorns ＆ Geiger）的放射性探測也證實了採場南部的金礦帶，但仍於年底放棄了鑽探工作。那年總估算獲礦石儲量31543t，品位7.775×10-6（至約100m深度），即含黃金0.245t。據此，泰克-休斯（Teck-Hughes）公司（即今泰克公司）曾於1951年初打算選定採場繼續鑽探，後因品位太低而放棄了這一選擇。

直至1973年，少數探礦者先後在該區西段工作，共求得礦石15萬t，金的平均品位爲6.53×10-6，即有黃金儲量0.98t。由於所發現的礦體規模均較小，加上當時黃金價格較低，在1978年1月又被放棄了，而西段則始終被威廉斯所佔有。

在這期間，安大略省地調所於1967～1968年和1977～1978年進行了再次填圖，後者的填圖比例尺爲1：15840，面積725km2。填圖報告於1980年1月公開發表，除詳細描述赫姆洛地區和赫倫灣地區地質情況外，還標出了已有的礦點，特別是標明瞭在後來發現的礦牀以西約4km處有金9.95×10-6的分析結果。這引起了很多找礦者們的極大興趣。1980年初，兩個找礦者麥金農（D.Mckinnon）和拉奇（J.Larche）聯合組建一家公司，並圈佔了赫姆洛地區東段的租地，但他們沒有足夠的資金在該區進行找礦勘探，後將部分租地賣給了一家小公司——科羅納（Corona）資源有限公司。該公司僱用地質師貝爾（D.Bell）於1980年在科羅納公司租地內進行找礦工作。

貝爾在仔細研究了安大略省地調所幾年前完成的該區填圖報告和大比例尺航磁圖的基礎上，對該區進行了電磁法和磁法測量以及地球化學測量。根據磁異常及找礦經驗，認爲該礦牀屬層控型，於是一開始就按層佈置鑽孔，1981年1月15日打了第1個鑽孔，接着又打了無數個鑽孔，在西礦帶獲礦石量75萬t，金品位僅3.1×10-6，即含黃金2.3t。後將勘探線東移，追索向東延伸的礦體。於是以130m線距自西向東布鑽，於1981年5月6日終於在第76個鑽孔的102.59m處見到了3m厚的含金6.9×10-6的礦體，再繼續往東追索，在第78孔再次見礦，厚約5m。金品位11×10-6，這就是東礦帶的發現。而後又在東礦帶的西延部分施工，從此赫姆洛金礦得以沿正確的途徑逐步擴大。1981年底，該區獲得金品位7.15×10-6的礦石儲量25萬t，即含1.79t黃金。這一消息一經公佈，招來許多“淘金者”，30年前曾在此工作過的泰克公司重返該區，1981年底科羅納和泰克聯合組成泰克-科羅納采礦公司，於1982年底求得礦石儲量130萬t，金平均品位9.33×10-6，即含黃金12.13t；1983年勘探工作向礦帶深部擴展，儲量大幅度增加，至年底共探明967萬t礦石，金品位11.1×10-6，即含黃金108.2t。

此間，拉克（Lac）礦產公司在緊挨泰克-科羅納公司租地的西邊買下威廉斯採場（現今赫姆洛礦區西段），於1982年初進入該區工作。通過觀察他們發現，其礦產租地的地質條件與該公司在魁北克省卡迪拉克（Cadillac）地區的兩個小金礦——博斯魁特（Bousquet）和多揚（Doyon）很相似（圖13-12），都是太古宙地層中的層控黃鐵礦型金礦牀，礦體賦存在中性火山碎屑岩（凝灰岩）中，含金岩石爲層狀的、浸染有黃鐵礦的絹雲母片巖。拉克公司根據這兩個金礦的經驗模式制定了勘探方案。首先在租地內進行踏勘性地質填圖，確定區內的岩石類型和地質環境，然後進行航空電磁測量和磁法測量，並作地面檢查，包括甚低頻電磁測量、激發極化測量和磁力儀測量。根據檢查結果選擇勘查靶區，以金剛石鑽進驗證激發極化異常，結果一鑽見礦。不久，拉克公司在泰克-科羅納公司租地的西邊圈定出A礦帶，以後又進行了詳細的地質填圖、補充激發極化法測量、腐殖質和B土壤層地球化學取樣以及某些底磧物採樣等工作，相繼發現了沿A礦帶傾伏方向向下延伸的B礦帶和西邊的C礦帶。這樣在一年多時間內，拉克公司就探得礦石儲量4200萬t，金平均品位6.2×10-6，即有黃金儲量260.4t，成爲幾乎擁有赫姆洛礦區一半黃金儲量的公司。

圖13-12 魁北克省博斯魁特和多揚金礦區地質圖

（引自R.I.瓦利亞特，1985）

其實，當時緊跟科羅納公司進入該區的並非拉克公司，而是戈利亞思（Goliath）和戈爾登賽普特（Golden Sceptre）兩個公司，他們在科羅納公司租地外圍圈佔了兩大塊地盤，並於1982年轉交給諾蘭達公司，他們也請貝爾指導勘查。經過採樣、槽探、地球物理（電磁法、磁法以及激發極化法）、地球化學測量和鑽探，於1982年7月發現礦帶，探得礦石儲量2500萬t，金平均品位8.71×10-6，即有黃金儲量217.75t。

至此，1984年在赫姆洛地區泰克-科羅納、拉克和諾蘭達三個公司已在2km長的地段內分別建立起3個礦山（泰克-科羅納公司的戴維爾貝爾礦山；拉克公司的威廉斯礦山；諾蘭達公司的戈爾登賈恩特礦山）和選廠，赫姆洛地區將成爲加拿大最大的黃金產地。

赫姆洛礦牀的發現使該區掀起了新的找金熱潮。公司和找礦人員紛至沓來，沿赫姆洛金礦走向100多km的範圍已全部被圈佔，除三大公司外，還有40～50家公司在周圍勘查金礦，找礦工作還在廣泛進行。

3.小結

赫姆洛金礦經過100多年斷續勘查，終獲重大突破，其間帶給我們的經驗和啓示是很多的。加拿大多次、反覆的地質填圖，礦業公司地質學家不拘泥於已有認識和模式，探索新的成礦類型，堅持不懈的努力勘查，因地制宜選擇正確的勘查方法，公司經理信任地質學家，大力籌資進行風險鑽探，等等，都是赫姆洛礦牀得以成功勘查的基礎。

1）太古宙綠巖帶地區尋找下部層位剪切帶內的石英脈型金礦，或尋找上部層位的含鐵建造中的金礦是世界各地得出的成礦模式，但在赫姆洛地區卻不然，其獨特的成礦環境形成了火山岩與沉積岩之間的層控礦牀。拉克公司在對成礦背景做出比較切合實際的判斷後，不受已有模式的侷限，大膽提出沿層找礦的戰略，正確地指導了該區的找礦，使之獲重大突破。當然，這種含黃鐵礦層控浸染型金礦也並非只侷限於太古宙綠巖帶中。據介紹，在紐芬蘭地區的奧陶系硅質岩石中，也發現規模達200t這種類型的世界級金礦牀。赫姆洛金礦牀中明金極少，金呈十分微細的顆粒浸染於絹雲母石英片岩中。金的這種賦存形式給採樣和化驗分析工作帶來了困難。100多年來，衆多公司和找礦人員均嫌該區金品位低而放棄。貝爾參與該區找礦後，最初鑽進採樣分析品位也僅3.1×10-6，但並沒有因此而放棄，而根據該區金礦化特點進行全孔岩心採樣分析，在第76號見礦孔求得金品位6.9×10-6，在78號見礦孔求得金品位11×10-6，從而確信礦帶的經濟價值。

2）赫姆洛金礦牀的發現與科羅納資源有限公司的財力支持是分不開的。科羅納公司是個小公司，財力有限，但公司在打了75個鑽孔約1220m鑽探工作量後未見良好礦體的情況下仍不放棄，終於在第76個鑽孔見到了礦，這是需要有極大的耐心和堅定的信心，並確信“礦就在腳下”，才能不斷籌資去進行一次又一次的冒險。

3）在找礦方法上，貝爾是根據地面磁測資料布孔的（礦層底盤基性火山岩的磁性特徵明顯）。拉克公司認爲礦層含有2%～20%黃鐵礦，地表的冰川覆蓋層厚度較小（0～30m），可採用較小電極距（50m）的相位激發極化測量圈定異常，在巖性有利地段則加密電極距爲25m來評價異常。這種方法是基於該區激電異常是由各類含黃鐵礦岩石引起的，雖然激發極化法不能直接探測到金，但它用於探測和圈定礦化帶的效果是較好的。拉克公司的高效評價與他們對已有礦牀博斯魁特和多揚層控黃鐵礦型金礦模式的熟悉和運用以及因地制宜運用物探等方法有關。

4）在赫姆洛金礦牀發現中，的地質填圖工作做出了非常重要的貢獻。安大略省礦業局和地質調查局多次、反覆、詳細的地質填圖爲該區找礦提供了良好的基礎地質資料。從1931年安大略省礦業局首次在該區進行的1：31680比例尺的填圖，並建議勘查馬尼圖瓦奇和赫姆洛東北地區，到省地質調查局1967～1968年和1977～1978年1：15840 比例尺的再次填圖和公開發表工作報告，並標明瞭含有9.95×10-6金分析結果的礦點，都推動了該區找礦的進程。

加拿大凱湖礦牀

1.礦牀位置及發現研究小史

凱湖礦牀位於阿薩巴斯卡盆地的東南部，薩斯喀徹溫省北部La Ronge鎮以北約200km處，地理座標：N57°2＇，W105°40＇，爲一鈾鎳型礦牀，礦牀完全被阿薩巴斯卡羣或第四紀冰積物覆蓋。礦牀的大地構造位置，加拿大地質學家歸之爲加拿大地盾，依地窪學說可歸屬爲北美殼體阿薩巴斯卡地窪區伍拉斯頓地穹。該礦牀鈾（U3O8）平均品位2%，儲量爲7.39萬噸。

凱湖礦牀由德國Uranerz公司在1975年發現。礦牀的發現和擴大，應用了一系列綜合方法，主要包括放射性漂礫來源的追索、地表冰川地質、地球化學、地球物理方法和岩心鑽探。加拿大、美國、德國等國的地質學家沃爾茲迪、柯切爾、達爾坎普、魯西卡等對凱湖礦牀均進行過較深入研究，不同學者將其歸入不同的類型，有的將其歸入沉積礦牀，有的將其歸入變質礦牀或熱液礦牀，僅有極少數學者認爲該礦牀是多階段成因礦牀。本書作者之一劉翔高級工程師，1995年考察過該礦牀和阿薩巴斯卡盆地中其他一些重要的不整合面型鈾礦牀，收集了一些最新地質資料，並應用地窪學說及其多因覆成成礦理論對該礦牀進行了重新認識。筆者認爲該礦牀成因複雜，故一些專家強調某一方面，而另一些專家強調其另一方面，導致礦牀成因認識上差距較大，而實際上該礦牀是一典型的多因覆成礦牀。

2.礦牀地質特徵及其多因覆成依據

1）礦區地層及含礦主巖

凱湖地區地層由太古宇、古元古界和中元古界構成。凱湖地區最老的地層是太古宙花崗片麻岩和混合巖，構成穹隆狀雜巖體。古元古代伍拉斯頓羣不整合覆蓋於呈北東向穹隆狀延伸的太古宙地層之上，圍繞太古宙的凸起分佈，地層強烈褶皺（圖5-38）。

伍拉斯頓羣是一套變質沉積岩，屬結晶基底的一部分。區域變質作用發生於赫德森造山運動時期（1735Ma），在中元古代阿薩巴斯卡羣沉積以前又受到強烈的古風化作用的影響。伍拉斯頓羣主要由黑雲母－斜長石－堇青石片麻岩、石榴子石－石英－長石－堇青石片麻岩、石墨片麻岩、石墨片岩、富黑雲母片岩、角閃巖、粗粒深熔混合巖和花崗偉晶岩組成。中元古代阿薩巴斯卡羣以陸相碎屑沉積物不整合沉積在結晶基底上，該組由基底礫岩、扇積礫岩和石英砂岩組成，最底部岩層爲基岩碎塊，其中有些強烈風化，表明基岩風化是在阿薩巴斯卡羣砂岩沉積之前發生的。石英砂岩向上粒級逐漸變細。礦區內該地層組總厚度爲60m。

鈾礦化直接產於中元古宙阿薩巴斯卡組和下伏的古元古代伍拉斯頓羣之間的不整合面中（圖5-39）。主要礦體賦存於不整合面之下基底內伍拉斯頓羣石墨化變質沉積泥質岩（片麻岩）中，但礦化只延伸到不整合面之下約150m處（圖5-39）；部分礦體賦存於該不整合面之上阿薩巴斯卡羣的含礫砂岩、粗砂岩之中。

圖5-38　凱湖礦牀地質圖

1.阿薩巴斯卡羣；2.古元古代片麻岩、片岩；3.太古宙混合巖、片麻岩；4.構造破碎帶：a.據地球物理數據推測的；6.測定的；5.石墨導電區；6.推測的雜巖邊界；7.礦牀礦層；G.蓋特納礦體；D.德爾曼礦體

2）構造形態及成礦構造

礦牀區域構造具有多構造層特點。太古宙Tazin羣的花崗片麻岩、花崗岩構成區內最老的構造層。該構造層最終形成於克諾蘭期造山運動（2480Ma），代表前地槽階段產物。古元古代阿菲比亞期的伍拉斯頓羣、Thluicho Lake羣和Many Islands羣由亞陸架至冒地槽的變質沉積岩組成，構成區內的第二構造層，成爲區內結晶基底的一部分。該構造層的形成終於赫德森造山運動（1735Ma），代表地槽階段的產物。中元古代Helikian期的Mantin組（1630Ma士180Ma）、阿薩巴斯卡羣（1350Ma±50Ma）的陸相碎屑岩和泥盆系、白堊系構成區域上最年輕的構造層，代表地窪階段的產物。此外，古元古代晚期（1735～1630Мa）區內可能存在過短暫的地臺階段。

凱湖地區的主要構造特徵爲以太古宙花崗岩、花崗片麻岩爲核心，並被褶皺的伍拉斯頓羣的變質沉積岩所覆蓋（圖5-40）。片理和層理的區域走向爲北東－南西。礦區內斷裂構造發育，以北東－南西走向的斷層規模最大，分佈最廣，在礦區該組斷裂傾向北西，傾角爲50°～70°。近南北向的後阿薩巴斯卡斷裂也較發育，橫切了先期形成的北東走向的斷層。兩個斷層系都具有垂直斷距，在蓋特納礦體中，東南斷塊下落40m（圖5-41）。在東北部的剖面（德爾曼礦體）上，斷裂帶比其西南延伸部分（蓋特納礦體）更爲複雜（圖5-42）。在礦區內的剖面上，普遍發育着古—中元古界的不整合面構造併成爲重要的控礦因素之一。

礦區斷裂構造的形成，明顯地分爲兩大期，第一期爲古元古代阿菲比亞期地槽回返階段形成北東向褶皺、片理及一系列的北東向剪切斷裂帶。這種剪切斷裂帶的構造巖以糜棱巖爲主，具韌性剪切性質，而其中具鐵綠泥石化、高嶺石化地段是鈾礦化最直接的圍巖，並有高品位鈾、鎳礦化分佈。第二期爲阿薩巴斯卡羣形成之後，中元古代及其後的斷裂構造。主要表現爲切割北東向斷裂和阿薩巴斯卡羣的近南北向斷層，以及使先成斷裂發生多次活化，並使部分先成斷裂活化後切穿中元古代地窪盆地沉積的岩層（圖5-42），以脆性斷裂的特徵疊加於先成的基底韌性剪切帶上。

圖5-39　德爾曼和蓋特納礦體橫剖面示意圖

1.冰川沉積；2.阿薩巴斯卡砂岩；3.阿菲比亞基底；4.砂岩鈾礦石；5.基底鈾礦石；6.斷層

凱湖鈾鎳礦牀的成礦構造，主要是古—中元古界的不整合面構造和疊加在北東向片理之上的北東－南西走向的剪切斷裂帶，而少量的規模小的礦體與近南北向裂隙帶有關。

3）礦區岩漿岩

礦區內岩漿岩不甚發育，但在阿薩巴斯卡盆地內見有地窪階段多期次的輝綠岩脈侵入。第一期輝綠岩脈侵位，見於緊鄰凱湖地區的Cree湖地區的阿薩巴斯卡羣砂岩中，鉀－氬法年齡爲1230Ma（Burwash,1962）。第二期輝綠岩脈侵位，發現於盆地西部的Carswell地區，鉀－氬法年齡爲938Ma士33Ma（據加拿大地調局Trewblay，未公開發表）。這兩次輝綠岩脈侵入，均與凱湖礦牀或阿薩巴斯卡盆地其他鈾礦牀的主成礦年齡十分相近。爲此，作者認爲，阿薩巴斯卡盆地的鈾礦牀可能並不是像多數學者認爲的那樣，與岩漿作用關係不大，而可能是與地窪階段多期輝綠岩脈侵入爲代表的深部岩漿作用相伴的熱液活動有密切關係，值得進一步探索。

圖5-40　加拿大爾湖—凱湖地區基底的地質解釋

1.太古宙古核；2.阿菲比亞沉積變質岩；3.阿薩巴斯卡組南部大致界線；4.斷層；5.凍結隆起的漂礫；6.礦化；7.基底岩石露頭；8，具磁傾角和字母顯示的主要電磁波導體；9.具數字

顯示的次要電磁波導體或帶；10.阿菲比亞向斜軸；11.背斜軸；12.向斜軸

圖5-41　蓋特納礦體中部地質剖面圖

1.砂和細礫層；2.漂礫礦體；3.冰川沉積層；4.塊狀和浸染狀礦體；5.片理化區；6，阿薩巴斯卡砂岩建造；7.偉晶岩；8.石墨片麻岩；9.含黑雲母片麻岩

圖5-42　德爾曼礦體剖面圖

（據F.J.達爾坎普，1978）

1.冰水沉積砂和礫石；2.礦體；3.剪切帶；4.阿薩巴斯卡建造；5.石墨化片麻岩；6.黑雲母片麻岩

4）礦體形態及近礦圍巖蝕變

凱湖礦牀由兩個主要礦體組成，即蓋特納和德爾曼礦體，均爲隱伏礦體。兩個礦體都賦存於同一條北東向剪切斷裂帶內。該斷裂帶長度大於6km，鈾礦化總長大於5km，局部已被冰川作用剝蝕掉。礦體沿剪切斷裂帶延伸至不整合面以下120m以內，形態爲簡單透鏡狀。蓋特納礦體總長度達1500m，寬10～90m，可分成兩部分，北部礦體長800m，寬10～50m，礦化通常產於地表以下50至80m處，在一段長度超過0.3m的岩心內，U3O8和Ni的品位均高達45%；南部礦體長600m，平均寬度爲15m。德爾曼礦體長約1400m，寬度爲10至200m，向下延伸最大可達160m，它產於地表以下60～140m處，岩心中有0.3m以上的最高品位爲59%U308的礦化。礦體大部分賦存於伍拉斯頓羣石墨變質泥質岩中的鐵綠泥石化和高嶺石化糜棱巖中，少部分在阿薩巴斯卡羣砂岩中。

礦區內有兩種類型蝕變，第一種與礦化有關，第二種是由風化作用引起的。由風化作用引起的蝕變有絹雲母化、鐵－鎂綠泥石化。這種類型的蝕變也存在於糜棱巖中，但很快又變爲僅經微弱剪切的片麻岩，其化學成分和礦物成分與遠離礦帶的非碎裂風化片麻岩的成分基本一致，通常不含礦。

與礦化密切相關的蝕變又可分兩種，即鐵綠泥石化和高嶺石化。鐵綠泥石化是富含鐵的綠泥石產於糜棱巖中，糜棱巖主要由深綠色的富鐵（不含鎂）綠泥石及少量的高嶺石等組成。高嶺石化是在以高嶺石爲主的灰白色糜棱巖中產出，在某些情況下則全由高嶺石組成，局部有方解石和菱鐵礦細脈發育，並穿過礦體。沃爾茲迪認爲，在形成與礦化有關的鐵綠泥石化和高嶺石化的過程中，直接含礦的主巖中的原生陽離子幾乎完全被遷移，高嶺石和鐵綠泥石被認爲是強烈構造形變帶中的產物。隨後又遭受水化蝕變，使高嶺石和鐵綠泥石再結晶。高嶺石化和鐵綠泥石化很明顯地發生在區域風化作用之後，並與鈾礦化密切相關（圖5-43）。

圖5-43　凱湖礦牀縱剖面圖

（據F.J.達爾坎普，1978）

1.冰川沉積；2.阿薩巴斯卡砂岩；3.基底；4.礦體；G.蓋特納礦體；D.德爾曼礦體；i.冰川作用形成基底天窗

5）礦石物質成分

礦石中主要的成礦元素爲鈾和鎳，鈾以氧化物和硅酸鹽礦物產出，鎳以硫化物和硫砷化物形式產出，Cu、Pb、Zn見於副礦物中，還發現有Mo。根據礦物的生成順序，達爾坎普劃分出5個礦化階段，礦石礦物的共生次序列於圖5-44。沃爾茲迪等認爲，礦石礦物可劃分爲基底糜棱巖化、石墨化片麻岩中較早的礦物組和上覆阿薩巴斯卡羣中的較晚的礦物組。

基底糜棱巖中礦石礦物含α－U3O7（稱爲“正方形”晶質鈾礦）、鈾石和煙狀瀝青鈾礦、輝砷鎳礦、紅砷鎳礦、針鎳礦、砷鎳礦、斜方砷鎳礦、方鉛礦、方硫鐵鎳礦、黃鐵礦和白鐵礦以及少量的黃銅礦、銅藍和閃鋅礦。α－U3O7和鎳的砷化物、紅砷鎳礦、砷鎳礦和斜方砷鎳礦不產於砂岩內。

毗鄰的石墨片岩中不含有鈾礦物，但可能局部含有少量輝砷鎳礦、紅砷鎳礦或針鎳礦。這種礦化可能是（初始的）變質作用形成的（Tilsley,1979）。

阿薩巴斯卡羣的鈾礦物主要見於砂岩的顆粒間隙中，局部地方也見於原來滾圓度較好的石英顆粒間和次生（較新的）石英邊緣。在有些地方晚期礦化（在所有的針鎳礦之上）侷限於裂隙面上。

圖5-44　礦物共生及生成順序圖

基岩中最重要的鈾礦物爲a-U3O7（“正方形晶質鈾礦”），呈塊狀充填裂隙、或沿層狀硅酸鹽解理面呈薄膜分佈、或呈膠狀團塊和良好發育的自形晶產出之後，沿α－U3O7表面和收縮裂隙經氧化而形成菸灰狀瀝青鈾礦。

輝砷鎳礦與α－U3O7同時形成，呈自形晶，有時呈帶狀產出，與鈾、其它鎳礦物和脈石礦物呈條帶狀連生體產出。較晚階段的輝砷鎳礦替代了除針鎳礦以外的其它鎳礦物。

方硫鐵鎳礦，也是在成礦第一階段形成，與α－U3O7一起呈包體產於自形的輝砷鎳礦中。斜方砷鎳礦也可能形成於早期成礦階段，並沿裂隙被紅砷鎳礦交代。

紅砷鎳礦呈球形顆粒產出，並可能被砷鎳礦Ni3As2交代。紅砷鎳礦與菸灰狀瀝青鈾礦密切連生，並交代了其它鎳礦物。

鈾石和菸灰狀瀝青鈾礦屬於比較年輕的成因階段，作爲同心連生體見於阿菲比亞變質沉積岩中或見於其它礦物之間的空隙處。

少量的，但局部比較富集的礦石成分有黃鐵礦、白鐵礦、黃銅礦和方鉛礦以及閃鋅礦。變質沉積岩中的礦體局部地方被許多方解石和菱鐵礦細脈切割。塊狀礦石除上述礦物外，基本上沒有其它礦物，特別是脈石礦物。

6）礦牀成礦時代

凱湖礦牀主要礦石鈾－鉛法同位素分析資料表明，有4個主要礦化年齡，即1228～1160Ma（結晶的α－U3O7）、960～918Ma和370Ma（基底岩石中的菸灰狀瀝青鈾礦）、250～107Ma（阿薩巴斯卡羣砂岩中的菸灰狀瀝青鈾礦），說明凱湖地區鈾礦化的形成時代極爲寬廣，具長期性和多階段性特點。

3.礦牀形成條件

古元古代伍拉斯頓羣變質岩系中的石墨化片麻岩是主要賦礦岩石，區內未蝕變的石墨質和石榴子石泥質片麻岩鈾含量爲12～17g/t。對這套巖系的原巖，加拿大學者認爲是一套泥質岩石。杜樂天（1996）認爲其原巖是一套富鈾含碳（石墨）、碳酸鹽、燧石、硫化物的地層，即我國鈾礦地質界所稱的富鈾碳硅泥岩系。我們贊同杜樂天這一論斷，在我國這套巖系中經常富含U、Ni、As、Co、Cu、Mo、Au等元素。這就能較好地解釋凱湖礦牀中大量U、Ni、As、Cu、Mo的共生富集現象。據此，筆者認爲鈾源主要來自盆地基底的富鈾炭硅泥岩系。此外，區域上太古代花崗片麻岩和花崗岩鈾含量較高，阿薩巴斯卡組砂岩局部鈾含量也較高，且滲透性好，均能提供部分鈾源。因此，該礦牀成礦鈾源應該是多源的。

主成礦作用的成礦溫度，可以從礦物溫度計推測。礦石中存在輝鐵鎳礦，其穩定的溫度上限爲137℃±6℃，正方晶系的α－U3O7穩定溫度下限爲135℃。據此，可以較準確地確定主成礦期成礦溶液的溫度爲135～137℃。據F.達爾坎普（1978）資料，礦石中鎳硫化物中的δ34S/32S比值範圍爲＋1.0‰～＋10‰，變化範圍較寬，說明形成凱湖礦牀的成礦溶液，其硫源具多來源特點。

4.鈾成礦作用的演化

從凱湖地區地層、構造特徵分析入手，結合對阿薩巴斯卡盆地大地構造演化的認識（詳見加拿大中西湖礦牀一小節），作者認爲凱湖地區同樣經歷了太古宙的前地槽階段，古元古代的地槽階段，中元古代短暫的地臺階段和中新元古代至今的地窪階段。其大地構造演化的突出特點是地臺階段短暫，地窪階段延續時間長達16億年左右。鈾成礦作用與大地構造演化密切相關，另外，在具體討論凱湖礦牀鈾成礦作用演化之前，歸納一下凱湖礦牀最主要的控礦特徵：

（1）礦化直接產於阿薩巴斯卡羣和下伏結晶基底之間的中元古代不整合面接觸帶中，礦化只延深到不整合面之下約150m處，而主要的礦化一般在不整合面之下20m以內。

（2）礦體主要產於北東－南西走向的剪切斷裂帶中。

（3）主要蝕變作用有，礦化期前的絹雲母化和綠泥石化，並侷限於古風化殼上，由古風化作用產生；與鈾鎳礦化密切共生的鐵綠泥石化和高嶺石化，明顯地是由含礦熱流體形成。

（4）礦牀內主要有兩種礦化類型，老的（1228Ma）鈾氧化物和鎳硫砷化物組合體，僅侷限於結晶基底內；年輕的（＜300Ma）含U-Ni的各種礦物組合，產於上覆的阿薩巴斯卡羣砂岩中，可能是基底岩層中礦化經再活化而形成的。

上述特徵表明凱湖鈾鎳礦牀的形成，主要經歷以下的成礦作用的演化過程：

（1）沉積成礦作用

主要是含U、Ni、As、Cu、Pb、Zn、Mo和有機碳等組分較高的古元古代地槽階段的碳硅泥岩系的形成，導致U和Ni等元素在沉積物中形成初始富集，鈾的平均含量達50g/t，爲改造和再造成礦奠定了基礎。

（2）變質成礦作用

地槽回返階段的赫德森造山運動，使富鈾、鎳、砷和富碳質的沉積岩系發生變質作用，導致鈾活化、遷移，並在局部富碳質地段再沉澱，並形成了鈾的預富集，此時有立方體晶質鈾礦的形成。

（3）構造－岩漿活化成礦作用

凱湖礦牀明顯受中元古代不整合面和北東走向的剪切斷裂帶聯合控制，這是因爲構造活化作用不僅爲鈾的活化轉移提供動力，而且也是含鈾溶液和還原性氣體運移的通道及鈾沉澱的場所。岩漿活化作用也可爲鈾的轉移提供能量和豐富的礦化劑，驅動成礦物質的活化轉移。凱湖礦牀主要工業成礦期（1228Ma）恰與鄰近的Cree湖地窪階段形成的輝綠岩牆的侵入年代（1230Ma）基本一致，即是有力的佐證。

（4）淋積成礦作用

凱湖地區，在中元古代不整合面之下一般都存在厚數米至數十米的古風化殼，這表明在地窪階段地層沉積之前，經歷過的短暫的地臺階段，發生過強烈的化學風化作用，導致鈾在含氧化作用下遷移，並在不整合面附近富集。

（5）後期再造成礦作用

地窪階段晚期，通過蓋層阿薩巴斯卡羣向下流動的含鈾含氧水溶液，也可以使先成的鈾礦體發生再造作用，使礦體疊加更富。礦牀內產有極富的礦石，部分礦石礦化年齡大大晚於沉積蓋層形成的年齡，礦石δ34S/32S比值變化範圍較寬，爲該論點提供了依據。

綜上所述，不同演化階段的多種成礦作用，對凱湖礦牀的形成均起到了重要作用，凱湖礦牀的形成明顯具多成礦階段、多物質來源、多控礦因素和多成因類型的特點，是典型的多因覆成鈾鎳礦牀。