加拿大矿石

加拿大是世界上最重要的矿产资源生产国之一，其矿产资源主要包括以下类型：

1. 石油和天然气：加拿大是世界第三大天然气生产国和第八大原油生产国，拥有丰富的石油和天然气储量，其中以阿尔伯塔省的油砂和天然气闻名于世。

2. 金属矿产：加拿大拥有丰富的金属矿产资源，包括铜、锌、镍、锡、铅、钴、铝、铁、钛、钨、铀、钾等。其中，安大略省和魁北克省是加拿大最重要的金属矿产生产地区。

3. 稀土金属：加拿大是全球最大的稀土金属生产国，其稀土储量居世界前列，主要产地为魁北克省和新斯科舍省。

4. 煤炭：加拿大拥有丰富的煤炭资源，主要分布在不列颠哥伦比亚省、艾伯塔省和萨斯喀彻温省。

5. 钻石：加拿大是世界上最大的钻石生产国之一，主要产地为西北地区的世界著名钻石矿床——埃克提瓦金矿和迪瓦尔钻石矿。

总之，加拿大丰富的矿产资源为其经济发展提供了坚实基础，也为全球各国带来了强大的合作机遇与前景。

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加拿大最大的铁矿

加拿大最大的铁矿是CarolLake矿区和BloomLake矿区。

1、CarolLake矿区：力拓加拿大IOC矿业公司的CarolLake矿区是位于纽芬兰和拉布拉多的一个露天矿。该矿区2020年铁矿石年产量为1771.5万吨，运营年限到2081年。

2、BloomLake矿区：冠军铁（ChampionIron）的BloomLake矿区位于魁北克省。该矿区2020年铁矿石年产量为800万吨。

加拿大铍矿产地是哪里

加拿大铍矿产地是：安大略省、魁北克省、新不伦瑞克省、纽芬兰与拉布拉多省。根据查询相关公开信息显示，铍是一种化学元素，化学符号为Be，原子序数为4。它是一种非常轻的稀有金属，具有高度的抗腐蚀性和导热性。加拿大是世界上最大的铍生产国之一，其主要铍矿产地包括以下几个地区：安大略省：安大略省是加拿大最大的铍生产地，主要产出含锂辉石、斜锆石等矿物中的硼铪矿床，以及脉状铜钴矿化带中的铍矿物。魁北克省：魁北克省也是加拿大的一个重要铍矿产地，主要产出硼铪矿床和脉状铜钴矿化带中的铍矿床。新不伦瑞克省：新不伦瑞克省主要产出硼铪矿床和辉钼矿床中的含铍矿物。新不伦瑞克省：新不伦瑞克省主要产出硼铪矿床和辉钼矿床中的含铍矿物。

中国进口加拿大最多的矿产是什么

中国进口加拿大最多的矿产是铁矿石，镍矿，铬矿以及各种有色金属原矿。根据查询相关资料显示，来自加拿大，且严重依赖，没有定价权。

加拿大海洋矿业公司怎么样

好。

1、投资潜力。加拿大海洋矿业公司被认为是未来十年内最有前景的矿产资源之一，因为深耕这一领域，因此具有很强的长期投资潜力。

2、技术领先。加拿大海洋矿业公司对深海水下采矿技术有着深入的研究和开发，拥有先进的探测设备和开采技术，能够有效地保护生态环境，同时获得更高的产出率和更低的成本。

加拿大金刚石/钻石的宝石矿物学特征

8.4.4.1 加拿大金刚石/钻石的晶体形态和表面微形貌

加拿大金刚石矿区虽然数量庞大，但某些矿区金伯利岩岩管产的金刚石具有显著的区域及岩管特征。以Alberta岩管北部的Buffalo Head Hills矿区的第K11、K91及K252金伯利岩岩管为例。Banas等（2007）对这3个岩管产的700多颗金刚石样品进行了系统的矿物学和宝石学研究，样品大小为0.4～3.3mm（图8.26，图版Ⅶ.2）。内部矿物包裹体普遍较少，透明度高。表8.6列出了所研究样品的形态、颜色、金刚石类型、N含量、B含量、主要包裹体及碳同位素13C特征。

表8.6 加拿大 Buffalo Head Hills 宝石级金刚石晶体样品的主要特征（据 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.

（据 Banas et al.，2007）

图8.26 加拿大不同矿区的金刚石晶体

a.Ekati 矿区 Panda 岩管金刚石 ； b.Ekati 矿区 Misery 岩管金刚石 ； c.Buffalo Head Hills 宝石级金刚石晶体（Banas et al.，2007）

（ 据 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）

颜色从无色到、褐色，其中无色透明的占60%，褐色范围从浅褐色到深褐色且通常与塑性变形有关。各个岩管间并无明显的颜色分布差异。金刚石/钻石的形态包括八面体、四六面体、立方体以及双晶，其中约45%为四六面体。这些四六面体为八面体演变而来。各岩管间的金刚石/钻石没有明显的形态学差异。但K252岩管金刚石/钻石中双晶较为常见。立方体只见于K252岩管中。在八面体金刚石中约30%的晶面上见倒三角腐蚀坑，2%见到六边形腐蚀坑，约10%的八面体晶面上能见到条带状结构。在八面体面及四六面体晶面上可见生长丘，其形态多为不规则。双晶多为接触双晶，穿插双晶也可见到。约35%的金刚石/钻石能见到塑性变形所形成的滑移线和滑移面，有时可见数组平行{111}晶面的滑移线（图8.27）。

8.4.4.2 加拿大金刚石/钻石的包裹体及其他内部特征

近20年来，前人对加拿大不同产地的金刚石的内部包裹体及生长特征进行了工作（Banas et al.，2007；Stachel et al.，2004，2008，2009；Promprated et al.，2004）。研究发现，金刚石内的矿物包裹体通常为15～60μm，偶尔也可见到0.5～1mm左右的黑色矿物包裹体（图8.28），有橄榄岩型的、榴辉岩型的，还有次生包裹体。原生矿物包裹体主要有石榴子石、橄榄石、单斜辉石、金红石，次生矿物包裹体主要有蛇纹石、方解石、白云母和黑云母。根据对5个石榴子石的化学成分分析，其中有3个的化学成分落在榴辉岩成因的范围内，Cr2O3含量小于2%，CaO含量较高（7.48%～7.93%），镁铝榴石含6.2% Cr2O3，在Cr2O3与CaO关系图上位于二辉橄榄岩区域。二辉橄榄岩质石榴子石含适度的镁铁榴石组成和较高的Si含量，说明该金伯利岩可能形成于约400km深度。K252岩管中有一颗石榴子石包裹体显示其剥异橄榄岩成因，CaO含量为7.2%，Cr2O3含量为5.8%，在Cr2O3与CaO关系图上位于二辉橄榄岩区域上方（图8.28）。

图8.27 加拿大Buffalo Head Hills宝石级金刚石晶体样品上观察到的生长和熔蚀特征，以及塑性变形特征

（据 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）

橄榄石包裹体中镁橄榄石（Fo）含量为90.7～91.80mol%，CaO含量为小于0.04%～0.14%。单斜辉石中Cr2O3含量低（<0.03%），Mg值（100×Mg/（Mg+Fe））位于62～72，Ca值（100×Ca/（Ca+Mg+Fe））为39～47，显示了榴辉岩型单斜辉石的特征。金红石微量元素主要为FeO和Al2O3具榴辉岩成因。

Banas et al.，（2007）对77个不同碳含量的金刚石的碳同位素进行了分析。结果显示，碳同位素的组成范围较大，从-22.8‰到-2.5‰，但主要峰值分布与-5‰和-17‰两处（图8.29）。

碳同位素值与晶体的形态和颜色无关。世界范围内金伯利岩金刚石碳同位素分布范围广，从-30‰到+3‰，-5‰为正常分布峰值。橄榄岩型金刚石的碳同位素范围多为-10‰到-2‰。榴辉岩型金刚石碳同位素组成结果显示金伯利岩具橄榄岩型和榴辉岩型的双重特征，不能判定为哪一型。

微量元素分布特征。氮是金刚石中最主要的微量元素，其含量从小于10μg/g（不可测试）到5500μg/g不等。Buffal head Hills 金伯利岩产金刚石中的氮含量范围从不可测试到3300μg/g不等。在同一颗金刚石/钻石中氮含量的变化范围为数百μg/g。约77%的样品的红外光谱上可见3107cm-1的氢元素有关的吸收峰，IIa型金刚石的比例达到20%，其大小覆盖了该矿金刚石的整个变化范围。相对于世界范围内II型金刚石/钻石仅占2%而言，该矿区可谓是II型金刚石/钻石的富集矿床。I型金刚石/钻石中约80%为Ia型，氮含量约为（8～2500）×10-6。IaAB型金刚石/钻石中约67%在红外光谱中显示1370cm-1吸收峰（即氮片晶）。Woods于1986年曾建立了氮片晶密度与氮集合体线性关系图，认为大多数样品中氮片晶曾经经过分解作用，75%的IaAB型金刚石/钻石具有氮片晶分解特征。

图8.28 加拿大 Buffalo Head Hills 宝石级金刚石晶体内部的黑色矿物包裹体，尺寸约为0.5mm

（据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）

图8.29 K11，K91和K252 岩管的金刚石/钻石中的碳同位素分布

（据Banas等，2007）

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

（Banas et al.，2007）

加拿大巴芬岛Marry River 铁矿

Marry River 铁矿位于加拿大努纳武特地区、巴芬岛的中北部，北纬 72°，是产于古生代花岗片麻岩、杂砂岩、含铁硅质岩建造中的 BIF 型高品位、超大型铁矿。该矿现已发现 4 个主矿体，其中No. 1 矿体工作程度高，已施工钻探 29 858 米，143 个钻孔。由于高品位铁矿石耐风化，矿体形成山脊，矿体与围岩界限截然，露采的剥采比很低。现已对 4 个矿体开展了勘查工作，No. 1 为主矿体。矿体走向长 3 800 米，矿体出露高差 250 米。

经预可行性研究，露天采矿范围内有证实、概略储量 3. 65 亿吨，推定资源量 2 200 万吨，铁矿石品位 67%。设计的露天采矿范围外，还有推测、推定、确定资源量 1. 57 亿吨，铁矿石品位 64%。设计矿山能力 1 800 万吨/年。矿体沿倾向和走向均未封闭，矿体规模还有很大增长潜力。No. 2、No. 3 矿体有推定资源量 2 600 万吨，铁矿石品位 65%; 推测资源量 2. 96 亿吨，铁矿石品位 66%。矿体也位于山脊，易采，可以形成年产矿石 1 200 万吨的能力。No. 2、No. 3 矿体沿倾向和走向均未封闭，矿体规模还有很大增长潜力。区内的航磁异常分布，长达 60 千米，No. 1、No. 2、No. 3、No. 4 矿体与异常完全吻合，说明区内还有极大的找矿潜力，预测资源总量大于 60 亿吨。

运输航道已测定完毕。19. 8 万吨的超级破冰船问世，该铁矿运往欧洲鹿特丹港，比巴西矿的运距还少约 1 000 千米。矿石质量与巴西矿相当。Fe 66%，SiO22. 8% ， Al3O21. 2% ， P 0. 03% ， S0. 08% ～ 0. 12% 。矿石的湿度、烧失量低，运输过程中块度损失小。Marry River 铁矿是全球尚未开发的最好的铁矿。

拥有 Marry River 铁矿 100% 权益的加拿大巴芬岛铁矿公司(Baffinland Iron Mines Corp. ) ，把合作的 “橄榄枝”递向中国的投资者。我国大型钢铁企业投资的目的是把高品位的矿石运回国内，这不符合巴芬岛铁矿公司的投资理念，这么长的运距也是不经济的。它们的目的是要用这个全球尚未开发的最好的铁矿，来影响全球铁矿石市场的格局，以获取最好的回报。国内一家以贸易为主的大型国有企业具有这样的全球布局的战略眼光，和巴芬岛铁矿公司开始谈判。

2009 年春，在金融危机的打击下，巴芬岛铁矿公司在半年内，公司股价从 3. 60 加元/股，骤降至 0. 20 加元/股。公司的现金已无法维持2009 年度的勘查计划，按当时的形势，初级勘查公司融资也有困难。公司为维持勘查作业和勘查营地的运行，当年需要 3 000万加元的现金。此时是进入该项目的最好机遇期。3 000 万加元，资金量虽然不大，但大型国有企业仍然要履行一套复杂的投资决策程序。同时，大型国有企业更倾向于投资生产矿山或在建即将投产的矿山，可以在任期内尽快产生业绩。对于初级勘查公司，处在勘查阶段或概略性研究阶段的项目，即使有很大潜力，有长远的战略意义，大型国有企业对这类项目也是犹豫的。

境外矿业投资若要等矿床已勘查结束了，基础设施没有问题了，采选技术基本过关了，价格合适了，这些世界级的矿床也不属于观望犹豫者了。后来的事实的确是，经过几轮反复的敌意收购，2010 年 7 月，该铁矿被印度米塔尔钢铁公司全部收购，中国在这轮资源竞争中，由于短视，再次成为了 “看客”。笔者曾参与了这场竞争的全过程，这一结果使人感到非常遗憾。

加拿大伊勒湖钯矿床

1.地质背景

加拿大安大略省西北部桑德贝北85km的伊勒湖（Lac des Iles）钯矿床是北美钯有限公司的在产矿山。它是北美仅有的两个以生产铂族金属为主的原生铂族金属矿山之一（另一个为美国斯提耳沃特）。该矿山于1993年开始生产，1999年产钯2t，铂0.149t。矿山连年亏损，是有名的令人头痛的矿山，对于是否值得开采，怀疑者众。美、加等地有句谚语：猪耳朵做不出丝钱袋。自1998年K.明蒂接任公司总裁以来，采取了新的适当的策略和一系列有力措施，锐意进取，加上客观上钯价自1999年以来的上涨，尤其是2000年的飙升，使得这一闻名的“猪耳朵”转变成了“丝钱袋”。

2.勘查与发现

该区有记载的最初的勘查是20世纪50年代后期一家小公司进行的。当时是找铜镍矿，因该区有超基性岩分布，认为有铜镍矿远景。公司还请有声望的咨询师F.乔西来帮其确定钻探靶区。1958年打了5孔，未发现贱金属矿床。60年代初，乔西给W.贝克等3名找矿人组成的小找矿公司提供资金，以分享找矿成果为条件，促进该小公司赴该区调查。当时该区仍未填图。他们于1963年6月开始工作，在跑第一条路线时，在超基性岩中发现了低品位铜镍矿化，采了样品分析铜和镍。贝克并嘱咐化验室注意是否有铂族金属存在，于是发现了与低品位铜镍矿化伴生的铂族金属，并有了新的找矿目标。他们在随后的普查中，确定了一基性岩体，从现在的主矿床（罗比带）位置呈NNE向延伸，进行了钻探，于1963～1966年发现了8个分开的矿化带。但该公司未能保证项目很好进行下去而功败垂成。1974年当地一找矿人访问地方矿业记录员办公室时，偶然注意到了这些已到期的勘查租地，他急忙租下并于当年转卖给多伦多的矿业促销商P.谢里登。谢里登通过一小公司对此项目进行勘查，打了42个钻孔。后来得克萨斯海湾矿产公司购得此矿地，又打了80个钻孔，但结果都不很好，不足以克服钯价低的问题，于是又转回谢里登手中。他通过另一小公司于1985年在该地继续工作，甚至已大体准备投产，但未能获准开采，放弃。1991年秋凯撒 弗朗西斯石油公司（1993年更名为北美钯有限公司）收购此项目，于1993年开始生产，常规露采，传统浮选，矿山连年亏损，越亏越多，从1993年亏损120万加元，到1997年一年亏损7020万加元。

1998年初明蒂上任时，对他的授权是“使矿山工作下去或者关闭掉”。他是有20年国内外采矿经验的采矿工程师，来公司前在育空一金矿工作。当时伊勒湖钯矿山在露采一矿量小、品位较高的矿体，年产钯不足2t。明蒂当时认为钯市场总的供需基础形势还是有利的。到任后他立即组织一队人，对矿山运营的各个方面进行评价。首要的是审查储量和资源以及区域远景，以便确定项目总的远景。勘查经理M.拉维涅开始汇编所有现有数据资料，结果表明在已知矿化带外有扩大资源的远景。于是把注意的重点转移到较高品位矿体界限外的更广阔的低品位矿化晕。这些矿化将是未来整体开采的关键。明蒂开始了一项重要的勘查计划，目的是圈定足够资源，支持大矿量、低品位矿石开采。在当时矿山业绩凄惨的情况下，做出花100万加元于勘查的决定实非易事。不过由于当时在确定项目总的远景方面所需信息资料严重缺乏，所以这是必需的。该计划也使公司把在该区的其他有远景地区联系起来，使公司拥有的勘查租地扩大2倍，达到150km2。1998年夏开始的观测研究证实了可将这一在挣扎中的矿山转化为一低品位大矿量开采矿山的远景，并提出要进行更多钻探，接着又决定为了扩大生产进行完全的可行性研究。与此同时，生产上也有改进，增加了露采新设备，修改了选矿流程，提高了回收率，产量增加，销售工作也有改进。尽管1998年还有1750万加元亏损，但至少已处于可由钯价上涨而获利的地位。

伊勒湖杂岩体是安大略省西北部多个已知含铂族金属矿化的基性-超基性侵入体之一。该杂岩体面积仅约30km2。拉维涅认为，虽然它与芬兰的铂族金属矿床和阿拉斯加的一个小矿床有某些相似之处，但世界上缺少真正与其类似的有经济价值的矿床。对其勘查具有一些挑战性。布什维尔德型勘查技术用不上，而且含有矿化的岩石在地表看来并不特别鲜明，主要是要靠尽可能密集地采集岩样，在钻探前要对每种岩石采样。在杂岩体内大多数工作集中在“主杂岩辉长岩”侵入体上；在其中的罗比带和1999年发现的“朦胧带”，储量大部分集中在罗比角砾岩带中。该带已知长918m，宽815m，延深650m，向西、向东南和向深部均尚可延伸。有两类矿化，中间为一受剪切的矿化辉石岩带（含第3类矿化）所隔开。剪切带北为北罗比带，含在走向北东的各种结构的辉长岩和辉长苏长岩中，看不见有硫化物，地表是一种看来无矿化的辉长岩，物探也几乎没有什么用，靠剥土后进行地表系统采样才不致漏掉矿化。剪切带南是主罗比带，产在异类岩石的辉长角砾岩中，一般含2%～5%硫化物，其品位随着远离与辉石岩接触面而降低。接触带含有滑石化较强的高品位剪切带矿石。辉石岩条片形成了矿床高品位部位，不过在其周围的低品位带中也有高品位的扁豆状矿化。1999年主要集中在扩大罗比带内储量和资源，并提高其级别。原钻探计划总共定为9万m，由于结果令人鼓舞，最后完成了15万m（包括到2000年），成本约600万加元。一件重要的事是在罗比带正东新发现了“朦胧带”。随着勘查的不断进行，矿床钯资源已由1998年的40t，增至1999年的156t，到2000年夏季则已超过200t。据1999年11月报道，矿床的确定和推定资源有9410万t，钯品位1.66×10-6，铂0.18×10-6，金0.14×10-6，铜0.062%，镍0.052%，即含钯156 t，铂17t，金13t，铜5.8万t，镍4.9万t。2000年5月报道扩大的露采坑的证实和概略储量有7420万 t，钯品位为1.64×10-6，铂0.18×10-6，金0.14×10-6，铜0.07%，镍0.06%，即含钯121.8t，铂13.4t，金10t，铜5.2万t，镍4.5万t。据2000年底报道，罗比带就有确定和推定资源1.22亿t，钯品位为1.63×10-6（0.7×10-6为边界），即含钯200t；储量7200万t，钯平均品位1.76×10-6（0.85×10-6为边界），即含钯127t。2000年夏完成了扩建可行性研究，认为可于2002年起年产钯平均达25万盎司（约合7.8t），铂约0.73t，金0.56t，还有铜、镍和钴。成本为每盎司钯160美元，将是世界低成本钯产地。目前储量至少可保证生产11年。2000年钯产量已增至2.48t，前9个月已有纯收益3700万加元。现矿山已在扩建中。2001年初计算的矿床确定和推定资源有1.456亿t，钯品位1.57×10-6，铂0.17×10-6，金0.12×10-6，铜0.06%，镍0.05%（其中剪切带钯平均品位高达8×10-6），即有钯228.6t，铂24.8t，金17.5t，铜8.7万t，镍7.3万t。此外有推测资源1970万t，钯品位1.6×10-6，铂0.17×10-6，金0.10×10-6，铜0.05%，镍0.04%。矿床总资源有钯260t，铂28t，金19.5t，铜9.7万t，镍8万t。矿床的证实和概略储量有9620万t，钯品位1.55×10-6，铂0.17×10-6，金0.12×10-6，铜0.06%，镍0.05%，即含钯149.1 t，铂16.4t，金11.5t，铜5.8万t，镍4.8万t。矿床在侧向上和深部均仍未到边界，要由2001年5月开始通过6.5万m钻探确定。

3.小结

伊勒湖钯矿床从1993年开始开采，连年亏损，到1998年几乎要关闭，挽救这个矿床的关键是对矿床远景的重新评价，通过汇编所有现有的数据和资料，结果表明有扩大资源的远景。后来的勘查放在圈定足够资源，支持大矿量、低品位开采的战略决策上，这个正确的决策使伊勒湖矿床起死回生，随后经过不断的勘查，终于成了赢利的大型钯矿床。

加拿大阿夫顿铜金矿床

1.地质背景

阿夫顿（Afton）铜金矿床位于加拿大不列颠哥伦比亚省南部内陆，在坎卢普斯城以西16km，温哥华市东北257km。矿床产在与第三纪岩石断裂接触带相邻的三叠纪铁罩（IronMask）岩体内。矿石品位为Cu 1.0%，Au 0.46×10-6，Ag 4.1×10-6。可露采矿石储量3000万t，即含Cu 30万t，Au 13.8t，Ag 123t。

坎卢普斯城附近有古生代、中生代和新生代岩石露头，但经济意义最大的岩层是晚三叠世尼古拉火山岩群及其次生火山岩岩体，即铁罩岩体。阿夫顿矿床产在紧邻深地堑构造以南的铁罩岩体西北端。这个深地堑构造是在三叠纪以后（海岸山脉造山运动期）形成的，其间发生过广泛的沉积作用和火山活动。

铁罩岩体为一透镜状复合侵入体，北西向长约14.5km。它的岩石组成为苦橄岩、蛇纹岩和安粗斑岩。各个岩石单元的露头与岩体轴向平行，一般沿北西向延伸。铁罩岩体代表火山的缓慢冷凝核心。该火山形成一个小岛（小岛的西侧为包括礁丘在内的浅水沉积物），并在晚期进入火山堆积物中。

阿夫顿矿床位于有大量磁铁矿脉发育的地带的西北顶部。磁铁矿脉沿铁罩岩体纵轴发育。表生自然铜和辉铜矿占矿体的80%，其余20%为细浸染的斑铜矿、辉铜矿和黄铜矿及少量铜盐、硫砷铜矿和砷黝铜矿。它们都产在淡灰色闪长斑岩中。

图8-4、8-5和8-6示出了阿夫顿矿地物化探综合结果。

图8-4 土壤中的铜含量分布图

（引自A.J.Reed，1984）

图8-5 激发极化测量结果

（引自A.J.Reed，1984）

图8-6 磁法测量结果

（引自A.J.Reed，1984）

2.勘查与发现

1858年的弗拉塞河淘金热和1860年的卡里布淘金热，掀起了在不列颠哥伦比亚内陆广泛而强劲的找矿活动。1871年，在坎卢普斯附近发现了铜矿点，19世纪90年代在现在成为阿夫顿矿地的地方发现了铜矿点。1898年在今天的阿夫顿矿带东南约1km处的斑铜矿 黄铜矿矿点上打了波特胡克（Pothook）竖井。1899年在维多利亚的克罗夫特先生指导下，又打了一个竖井，口径1.4×1.5m2，深100m。在竖井23m深处，往南打了一个12m长的平巷。在46m深处又往南打了一个74m，往北打了65m平巷，打到了低品位矿化。在73m深处，又往南挖了97.5m长的平巷，据说打到了矿石，再往南挖的26m长的平巷遇到的是低品位矿石。据说这项工程共雇用工人20人，耗资3.2万加元，但未获得任何值得进行商业生产的铜矿石。

当时还对附近的另一个铜矿点进行了勘探，其中最成功的是后来的铁罩矿山，它位于阿夫顿以东5km处，从1903年到1927年断断续续地开采过，总共生产了18万t矿石，铜平均品位为1.6%。

1904年根据细浸染自然铜地表露头，圈定了阿夫顿矿床所在的自治领（Dominion）矿权地。

1949年，阿克苏（Axel Berglund）公司圈定了阿夫顿矿权地中一块包括波特胡克竖井和归自治领所有的矿权地的地盘。后来肯尼科特铜矿公司购买了这些矿权地，检查了波特胡克矿点，并于1952年在紧邻波特胡克竖井的周围打了12个金刚石钻孔。

1956～1957年，格拉汉姆（Graham Bousquet）金矿公司对大约5km2的地区进行了地质、地球化学和地球物理测量（电磁法、磁法和电阻率测量），确定了90个异常。对矿地东部的一些异常进行了取样试验，并进行了坑探和钻探检验。

1958年，诺兰达公司打了5个浅金刚石钻孔，其中2个是沿阿夫顿矿带走向打的：1个深305m，打在阿夫顿矿床西缘之西，另一个深213m，打在阿夫顿矿床东端之东。

1960年，新泽西锌矿公司进行了激发极化测量；1964年，在切斯特·米拉和科罗尼尔·梅恩斯指导下，在波特胡克竖井所在的地区打了11个冲击钻孔。1965年，切斯特·米拉成立了辛迪加公司，打了30个冲击钻孔，并进行了激发极化测量，以探测从波特胡克竖井向北西西方向延伸的黄铁矿化带。

1967年，恰普曼（Chapman）咨询公司、伍德·格里斯沃尔德公司应聘审查了阿夫顿矿地的情况，并起草了一份如何集资对阿夫顿矿地进行进一步勘查的报告。同年，盐湖城S.H.Ward检查了物探资料，并提出一个假说，认为从波特胡克竖井向北西西延伸的激发极化异常代表黄铁矿化带，要找铜矿应把目标放在有激发极化显示的黄铁矿带的两侧。为了验证这个假说，恰普曼公司和伍德公司建议，沿南北方向（即大体垂直于激发极化异常长轴的方向）打9个金刚石钻孔的排钻。1969年集资成功，1970年打了计划中的9个钻孔中的5个。这排钻孔中的第四个钻孔，即DDH-70-4号钻孔，打到自然铜矿化，岩心长52m，平均品位为Cu 0.4%。这就是阿夫顿矿带的“发现孔”，但当时并未立即承认它是发现孔，原因如下：

1）自然铜被当成表生富集，含Cu 0.4%的富集带表明胚胎矿带只含Cu 0.04%，这肯定不能成为有经济价值的铜矿。

2）当时在不列颠哥伦比亚省找铜的目标是找“Lornex型”矿床（Cu品位为0.4%的储量极大的矿床），但在DDH-70-4号钻孔附近，在各种地表露头和1958年诺兰达公司沿走向打的无矿钻孔之间没有足够“Lornex型”矿床产出的空间。

都瓦尔（Duval）公司建议对矿地进一步钻探，1970年奎因塔拉（Quintana）公司打了17个宽间距的冲击钻孔，结果在阿夫顿矿地并没找到Lornex型矿床。

1971年9月，在切斯特·米拉指导下，阿夫顿公司开始执行一项打垂直冲击钻孔的计划，钻孔深91m，以发现孔（即DDH-70-4号钻孔）打到铜矿处为中心，方格网间距30.5m。由于这些钻孔是从DDH-70-4号钻孔向东打的，所以矿化连续性和品位不断下降，而在从DDH-70-4号钻孔向西打的钻孔中，矿化连续性和品位急剧提高，最终打到了Cu品位1%的矿层。打完17个冲击钻孔后，由于资金不到位，钻探计划搁浅。1971年11月继续执行钻探计划，即以方格网线向西钻探，冲击钻孔的间距为30.5m，金刚石钻孔的间距为122m。矿带的中部隐伏于污浊的碱性盐池之下，而铜品位最高的（可达Cu 7%）矿带西部隐伏于厚27m的冰碛物鼓丘之下。覆盖层厚度的增加给口径50.8mm的冲击钻探造成很大困难，因此在矿床西部代之以回转钻。1971年11月到1972年6月共8个月期间，阿夫顿公司共打了总进尺为8775m的冲击钻，总进尺为5326m的回转钻和总进尺为8054m的金刚石钻，几家大公司力争得到开发矿床的机会。

切斯特·米拉利用他作为阿夫顿矿业公司董事长的权利决定与凯尼克斯砂矿（Canex Placer）公司签订开发协议，但泰克公司的N.B.基维尔和艾索（Iso）矿业公司成功地接管了阿夫顿矿业公司，他们在疯狂抛售很快就要升值的阿夫顿公司股票的同时在公开市场上买下了足够的股份，达到阿夫顿公司股本的50%以上。矿床的进一步开发工作，由于所有权和开发权问题未解决，大约耽搁了一年时间。

1973年6月在泰克公司和艾索矿业公司监督下重新恢复了钻探工作，1975年11月宣布阿夫顿矿床投产，采选冶一条龙，日处理矿石能力为6350t。

阿夫顿矿业公司经营的铜-金矿山日露采矿石7111t。目前露采场深146m，最终将深达244m。

露采场东、南、西三壁为三叠纪安山岩（尼科拉火山岩组）和由微正长岩、微闪长岩、闪长岩和苦橄玄武岩组成的含砾次火山岩体（铁罩岩体）。露采场的北壁为第三纪砂岩、页岩和泥岩（特朗基耶组）以及岩墙、岩床、岩流和凝灰岩（坎卢普斯火山岩组）。

3.小结

矿床以南和以西均有很明显的黄铁矿晕。虽然矿床紧邻横跨加拿大的公路，并且在公路旁的地表出露152m，但以下因素阴差阳错地导致它直到20世纪70年代才被发现和开发：

1）地表露头是矿体低品位（0.3%～0.5%Cu）部分的东部，自然铜矿化被解释为表生富集，从而误认为深部仅有低品位（比如说0.03%Cu）的矿胎。

2）矿带西部的品位相当于东部的2～10倍，但隐伏于碱性盐池和冰碛物鼓丘之下。

3）物探只在矿带以南和以西的黄铁矿矿化带或矿带东南的磁铁矿矿化带圈定了最强的异常。

加拿大赫姆洛金矿床

1.地质背景

加拿大赫姆洛（Hemlo）金矿床位于安大略省苏必利尔湖东北岸，马拉松镇以东35km处的赫姆洛村附近。矿床发现于1981年，到目前为止至少已探明矿石储量8000万t，金的平均品位7.7×10-6，约含黄金600t以上，是20世纪80年代震惊全球的重大发现，矿床不仅储量巨大，而且类型特殊，是过去未被人们认识和注意的太古宙绿岩带中的层控浸染型新型矿床。

赫姆洛矿床在大地构造上位于加拿大地盾苏必利尔构造区沃瓦亚区，地处新太古代EW向赫姆洛-赫伦湾绿岩带的东部。该绿岩带长40km，宽30km，构成一个宽阔的EW向向斜，并由强烈变形、变质的火山岩和火山碎屑沉积岩组成。苏必利尔剪切带两侧发育一系列次级构造，成为热液活动的通道，赫姆洛金矿的主矿带即沿该主断裂面分布。

该区区域地层呈EW向展布，基底为古老片麻岩，上覆太古宙变火山岩和变沉积岩。赫姆洛金矿赋存于太古宙地层赫伦湾群上部的火山碎屑岩与沉积岩的接触带中（图13-11）。

赫姆洛主矿体由东矿带、西矿带、A矿带和B矿带组成。另外，向西还有零星不连续的C矿带、北矿带、南矿带和“公路矿带”等，分属不同矿业公司。

总矿带沿走向长2900m，向下延伸1300m，厚3～45m。主要矿石类型为黄铁矿绢云母石英片岩。矿石中硫化物主要有黄铁矿、辉钼矿、闪锌矿、黄铜矿和磁黄铁矿等。金主要呈自然金出现，有少量方锑金矿。金矿物在岩石中分布均匀，粒度很细小（1～20μm），主要分布在石英-长石颗粒之间和黄铁矿-脉石矿物的边界上，也有在黄铁矿的裂隙之中。矿床中矿物种类极多，总共已发现的矿物在100种以上，其中辉钼矿和呈绿色的含V、Cr、Ba的白云母与金矿化关系密切，成为金矿化的重要指示性矿物。

矿床所在的区域至少经历了两次区域变质和三次热液蚀变。金的富集与第三阶段热液交代作用有关。赫姆洛矿床与传统的产于太古宙绿岩带下部基性岩石中的石英脉型金矿和产在绿岩带上部条带状含铁建造中的金矿不同，它是产在绿岩带中部的酸性火山沉积岩中，矿体沿层产出，形态规则，矿石品位均匀，具有同生层状矿床的特征。但它的元素组合和围岩蚀变又显示出浅成热液矿床的某些特点，矿化带又主要赋存于脆性-韧性剪切带中，等等。因此，对它的成因就众说纷纭。

图13-11 赫姆洛金矿床东部地层柱状图

（引自戴自希，1999；原地矿部赴加拿大金矿地质考察报告，1985）

2.勘查与发现

赫姆洛地区金矿勘查史可追溯到19世纪60年代。据记载，印地安人摩西皮坎格（Moses PeKong-Gay）1869年在赫伦湾附近发现了两条含金石英脉，当时挖了矿坑并以水路运出一些金矿石。

20世纪20年代，当时任赫姆洛火车站站长的莱柯尔（J.Lecour）在赫姆洛站正北的矿化剪切带上挖了一些探槽，同时一些人在铁路沿线进行了一些探矿活动。

1931年安大略省矿业局的汤普森（J.E.Thomson）首次在该区进行比例尺为1：31680的填图，并建议勘查两个地区：马尼图瓦奇（Manitouwadge）和赫姆洛的东北地区。

1944年，赫伦湾的探矿人员莫赛斯（P.Moses）在穆斯湖北侧发现了金矿化，他和莱柯尔一起完成大量探矿工作后，将产业转让给奥尔曼（H.Ollmann），奥尔曼与威廉斯（L.G.Williams）圈占了11块租地（即今拉克公司的地盘）。1945年，他们进行地表剥土、槽探，并打了15个钻孔，其中一条探槽仅差数英尺而遗漏了主矿带。钻孔探及的假厚30m的剪切带黄铁矿化强烈部分化验结果金含量低，最高仅为3.7×10-6。

苏必利尔湖（Lake Superior）黄金矿业公司在邻近威廉斯采场圈占了一些地段。1947年，根据有关专家的建议开始了采矿工作，在NW—SE向穿过采场的剪切带中施钻16孔，曾探及含金11.5g/4.2m和5.3g/11.3m部分，但大多数钻孔金矿化宽度较窄、价值较小，由于资金用尽，钻探工作停止。该公司索恩斯和盖格（W.M.Thorns ＆ Geiger）的放射性探测也证实了采场南部的金矿带，但仍于年底放弃了钻探工作。那年总估算获矿石储量31543t，品位7.775×10-6（至约100m深度），即含黄金0.245t。据此，泰克-休斯（Teck-Hughes）公司（即今泰克公司）曾于1951年初打算选定采场继续钻探，后因品位太低而放弃了这一选择。

直至1973年，少数探矿者先后在该区西段工作，共求得矿石15万t，金的平均品位为6.53×10-6，即有黄金储量0.98t。由于所发现的矿体规模均较小，加上当时黄金价格较低，在1978年1月又被放弃了，而西段则始终被威廉斯所占有。

在这期间，安大略省地调所于1967～1968年和1977～1978年进行了再次填图，后者的填图比例尺为1：15840，面积725km2。填图报告于1980年1月公开发表，除详细描述赫姆洛地区和赫伦湾地区地质情况外，还标出了已有的矿点，特别是标明了在后来发现的矿床以西约4km处有金9.95×10-6的分析结果。这引起了很多找矿者们的极大兴趣。1980年初，两个找矿者麦金农（D.Mckinnon）和拉奇（J.Larche）联合组建一家公司，并圈占了赫姆洛地区东段的租地，但他们没有足够的资金在该区进行找矿勘探，后将部分租地卖给了一家小公司——科罗纳（Corona）资源有限公司。该公司雇用地质师贝尔（D.Bell）于1980年在科罗纳公司租地内进行找矿工作。

贝尔在仔细研究了安大略省地调所几年前完成的该区填图报告和大比例尺航磁图的基础上，对该区进行了电磁法和磁法测量以及地球化学测量。根据磁异常及找矿经验，认为该矿床属层控型，于是一开始就按层布置钻孔，1981年1月15日打了第1个钻孔，接着又打了无数个钻孔，在西矿带获矿石量75万t，金品位仅3.1×10-6，即含黄金2.3t。后将勘探线东移，追索向东延伸的矿体。于是以130m线距自西向东布钻，于1981年5月6日终于在第76个钻孔的102.59m处见到了3m厚的含金6.9×10-6的矿体，再继续往东追索，在第78孔再次见矿，厚约5m。金品位11×10-6，这就是东矿带的发现。而后又在东矿带的西延部分施工，从此赫姆洛金矿得以沿正确的途径逐步扩大。1981年底，该区获得金品位7.15×10-6的矿石储量25万t，即含1.79t黄金。这一消息一经公布，招来许多“淘金者”，30年前曾在此工作过的泰克公司重返该区，1981年底科罗纳和泰克联合组成泰克-科罗纳采矿公司，于1982年底求得矿石储量130万t，金平均品位9.33×10-6，即含黄金12.13t；1983年勘探工作向矿带深部扩展，储量大幅度增加，至年底共探明967万t矿石，金品位11.1×10-6，即含黄金108.2t。

此间，拉克（Lac）矿产公司在紧挨泰克-科罗纳公司租地的西边买下威廉斯采场（现今赫姆洛矿区西段），于1982年初进入该区工作。通过观察他们发现，其矿产租地的地质条件与该公司在魁北克省卡迪拉克（Cadillac）地区的两个小金矿——博斯魁特（Bousquet）和多扬（Doyon）很相似（图13-12），都是太古宙地层中的层控黄铁矿型金矿床，矿体赋存在中性火山碎屑岩（凝灰岩）中，含金岩石为层状的、浸染有黄铁矿的绢云母片岩。拉克公司根据这两个金矿的经验模式制定了勘探方案。首先在租地内进行踏勘性地质填图，确定区内的岩石类型和地质环境，然后进行航空电磁测量和磁法测量，并作地面检查，包括甚低频电磁测量、激发极化测量和磁力仪测量。根据检查结果选择勘查靶区，以金刚石钻进验证激发极化异常，结果一钻见矿。不久，拉克公司在泰克-科罗纳公司租地的西边圈定出A矿带，以后又进行了详细的地质填图、补充激发极化法测量、腐殖质和B土壤层地球化学取样以及某些底碛物采样等工作，相继发现了沿A矿带倾伏方向向下延伸的B矿带和西边的C矿带。这样在一年多时间内，拉克公司就探得矿石储量4200万t，金平均品位6.2×10-6，即有黄金储量260.4t，成为几乎拥有赫姆洛矿区一半黄金储量的公司。

图13-12 魁北克省博斯魁特和多扬金矿区地质图

（引自R.I.瓦利亚特，1985）

其实，当时紧跟科罗纳公司进入该区的并非拉克公司，而是戈利亚思（Goliath）和戈尔登赛普特（Golden Sceptre）两个公司，他们在科罗纳公司租地外围圈占了两大块地盘，并于1982年转交给诺兰达公司，他们也请贝尔指导勘查。经过采样、槽探、地球物理（电磁法、磁法以及激发极化法）、地球化学测量和钻探，于1982年7月发现矿带，探得矿石储量2500万t，金平均品位8.71×10-6，即有黄金储量217.75t。

至此，1984年在赫姆洛地区泰克-科罗纳、拉克和诺兰达三个公司已在2km长的地段内分别建立起3个矿山（泰克-科罗纳公司的戴维尔贝尔矿山；拉克公司的威廉斯矿山；诺兰达公司的戈尔登贾恩特矿山）和选厂，赫姆洛地区将成为加拿大最大的黄金产地。

赫姆洛矿床的发现使该区掀起了新的找金热潮。公司和找矿人员纷至沓来，沿赫姆洛金矿走向100多km的范围已全部被圈占，除三大公司外，还有40～50家公司在周围勘查金矿，找矿工作还在广泛进行。

3.小结

赫姆洛金矿经过100多年断续勘查，终获重大突破，其间带给我们的经验和启示是很多的。加拿大多次、反复的地质填图，矿业公司地质学家不拘泥于已有认识和模式，探索新的成矿类型，坚持不懈的努力勘查，因地制宜选择正确的勘查方法，公司经理信任地质学家，大力筹资进行风险钻探，等等，都是赫姆洛矿床得以成功勘查的基础。

1）太古宙绿岩带地区寻找下部层位剪切带内的石英脉型金矿，或寻找上部层位的含铁建造中的金矿是世界各地得出的成矿模式，但在赫姆洛地区却不然，其独特的成矿环境形成了火山岩与沉积岩之间的层控矿床。拉克公司在对成矿背景做出比较切合实际的判断后，不受已有模式的局限，大胆提出沿层找矿的战略，正确地指导了该区的找矿，使之获重大突破。当然，这种含黄铁矿层控浸染型金矿也并非只局限于太古宙绿岩带中。据介绍，在纽芬兰地区的奥陶系硅质岩石中，也发现规模达200t这种类型的世界级金矿床。赫姆洛金矿床中明金极少，金呈十分微细的颗粒浸染于绢云母石英片岩中。金的这种赋存形式给采样和化验分析工作带来了困难。100多年来，众多公司和找矿人员均嫌该区金品位低而放弃。贝尔参与该区找矿后，最初钻进采样分析品位也仅3.1×10-6，但并没有因此而放弃，而根据该区金矿化特点进行全孔岩心采样分析，在第76号见矿孔求得金品位6.9×10-6，在78号见矿孔求得金品位11×10-6，从而确信矿带的经济价值。

2）赫姆洛金矿床的发现与科罗纳资源有限公司的财力支持是分不开的。科罗纳公司是个小公司，财力有限，但公司在打了75个钻孔约1220m钻探工作量后未见良好矿体的情况下仍不放弃，终于在第76个钻孔见到了矿，这是需要有极大的耐心和坚定的信心，并确信“矿就在脚下”，才能不断筹资去进行一次又一次的冒险。

3）在找矿方法上，贝尔是根据地面磁测资料布孔的（矿层底盘基性火山岩的磁性特征明显）。拉克公司认为矿层含有2%～20%黄铁矿，地表的冰川覆盖层厚度较小（0～30m），可采用较小电极距（50m）的相位激发极化测量圈定异常，在岩性有利地段则加密电极距为25m来评价异常。这种方法是基于该区激电异常是由各类含黄铁矿岩石引起的，虽然激发极化法不能直接探测到金，但它用于探测和圈定矿化带的效果是较好的。拉克公司的高效评价与他们对已有矿床博斯魁特和多扬层控黄铁矿型金矿模式的熟悉和运用以及因地制宜运用物探等方法有关。

4）在赫姆洛金矿床发现中，的地质填图工作做出了非常重要的贡献。安大略省矿业局和地质调查局多次、反复、详细的地质填图为该区找矿提供了良好的基础地质资料。从1931年安大略省矿业局首次在该区进行的1：31680比例尺的填图，并建议勘查马尼图瓦奇和赫姆洛东北地区，到省地质调查局1967～1968年和1977～1978年1：15840 比例尺的再次填图和公开发表工作报告，并标明了含有9.95×10-6金分析结果的矿点，都推动了该区找矿的进程。

加拿大凯湖矿床

1.矿床位置及发现研究小史

凯湖矿床位于阿萨巴斯卡盆地的东南部，萨斯喀彻温省北部La Ronge镇以北约200km处，地理坐标：N57°2＇，W105°40＇，为一铀镍型矿床，矿床完全被阿萨巴斯卡群或第四纪冰积物覆盖。矿床的大地构造位置，加拿大地质学家归之为加拿大地盾，依地洼学说可归属为北美壳体阿萨巴斯卡地洼区伍拉斯顿地穹。该矿床铀（U3O8）平均品位2%，储量为7.39万吨。

凯湖矿床由德国Uranerz公司在1975年发现。矿床的发现和扩大，应用了一系列综合方法，主要包括放射性漂砾来源的追索、地表冰川地质、地球化学、地球物理方法和岩心钻探。加拿大、美国、德国等国的地质学家沃尔兹迪、柯切尔、达尔坎普、鲁西卡等对凯湖矿床均进行过较深入研究，不同学者将其归入不同的类型，有的将其归入沉积矿床，有的将其归入变质矿床或热液矿床，仅有极少数学者认为该矿床是多阶段成因矿床。本书作者之一刘翔高级工程师，1995年考察过该矿床和阿萨巴斯卡盆地中其他一些重要的不整合面型铀矿床，收集了一些最新地质资料，并应用地洼学说及其多因复成成矿理论对该矿床进行了重新认识。笔者认为该矿床成因复杂，故一些专家强调某一方面，而另一些专家强调其另一方面，导致矿床成因认识上差距较大，而实际上该矿床是一典型的多因复成矿床。

2.矿床地质特征及其多因复成依据

1）矿区地层及含矿主岩

凯湖地区地层由太古宇、古元古界和中元古界构成。凯湖地区最老的地层是太古宙花岗片麻岩和混合岩，构成穹隆状杂岩体。古元古代伍拉斯顿群不整合覆盖于呈北东向穹隆状延伸的太古宙地层之上，围绕太古宙的凸起分布，地层强烈褶皱（图5-38）。

伍拉斯顿群是一套变质沉积岩，属结晶基底的一部分。区域变质作用发生于赫德森造山运动时期（1735Ma），在中元古代阿萨巴斯卡群沉积以前又受到强烈的古风化作用的影响。伍拉斯顿群主要由黑云母－斜长石－堇青石片麻岩、石榴子石－石英－长石－堇青石片麻岩、石墨片麻岩、石墨片岩、富黑云母片岩、角闪岩、粗粒深熔混合岩和花岗伟晶岩组成。中元古代阿萨巴斯卡群以陆相碎屑沉积物不整合沉积在结晶基底上，该组由基底砾岩、扇积砾岩和石英砂岩组成，最底部岩层为基岩碎块，其中有些强烈风化，表明基岩风化是在阿萨巴斯卡群砂岩沉积之前发生的。石英砂岩向上粒级逐渐变细。矿区内该地层组总厚度为60m。

铀矿化直接产于中元古宙阿萨巴斯卡组和下伏的古元古代伍拉斯顿群之间的不整合面中（图5-39）。主要矿体赋存于不整合面之下基底内伍拉斯顿群石墨化变质沉积泥质岩（片麻岩）中，但矿化只延伸到不整合面之下约150m处（图5-39）；部分矿体赋存于该不整合面之上阿萨巴斯卡群的含砾砂岩、粗砂岩之中。

图5-38　凯湖矿床地质图

1.阿萨巴斯卡群；2.古元古代片麻岩、片岩；3.太古宙混合岩、片麻岩；4.构造破碎带：a.据地球物理数据推测的；6.测定的；5.石墨导电区；6.推测的杂岩边界；7.矿床矿层；G.盖特纳矿体；D.德尔曼矿体

2）构造形态及成矿构造

矿床区域构造具有多构造层特点。太古宙Tazin群的花岗片麻岩、花岗岩构成区内最老的构造层。该构造层最终形成于克诺兰期造山运动（2480Ma），代表前地槽阶段产物。古元古代阿菲比亚期的伍拉斯顿群、Thluicho Lake群和Many Islands群由亚陆架至冒地槽的变质沉积岩组成，构成区内的第二构造层，成为区内结晶基底的一部分。该构造层的形成终于赫德森造山运动（1735Ma），代表地槽阶段的产物。中元古代Helikian期的Mantin组（1630Ma士180Ma）、阿萨巴斯卡群（1350Ma±50Ma）的陆相碎屑岩和泥盆系、白垩系构成区域上最年轻的构造层，代表地洼阶段的产物。此外，古元古代晚期（1735～1630Мa）区内可能存在过短暂的地台阶段。

凯湖地区的主要构造特征为以太古宙花岗岩、花岗片麻岩为核心，并被褶皱的伍拉斯顿群的变质沉积岩所覆盖（图5-40）。片理和层理的区域走向为北东－南西。矿区内断裂构造发育，以北东－南西走向的断层规模最大，分布最广，在矿区该组断裂倾向北西，倾角为50°～70°。近南北向的后阿萨巴斯卡断裂也较发育，横切了先期形成的北东走向的断层。两个断层系都具有垂直断距，在盖特纳矿体中，东南断块下落40m（图5-41）。在东北部的剖面（德尔曼矿体）上，断裂带比其西南延伸部分（盖特纳矿体）更为复杂（图5-42）。在矿区内的剖面上，普遍发育着古—中元古界的不整合面构造并成为重要的控矿因素之一。

矿区断裂构造的形成，明显地分为两大期，第一期为古元古代阿菲比亚期地槽回返阶段形成北东向褶皱、片理及一系列的北东向剪切断裂带。这种剪切断裂带的构造岩以糜棱岩为主，具韧性剪切性质，而其中具铁绿泥石化、高岭石化地段是铀矿化最直接的围岩，并有高品位铀、镍矿化分布。第二期为阿萨巴斯卡群形成之后，中元古代及其后的断裂构造。主要表现为切割北东向断裂和阿萨巴斯卡群的近南北向断层，以及使先成断裂发生多次活化，并使部分先成断裂活化后切穿中元古代地洼盆地沉积的岩层（图5-42），以脆性断裂的特征叠加于先成的基底韧性剪切带上。

图5-39　德尔曼和盖特纳矿体横剖面示意图

1.冰川沉积；2.阿萨巴斯卡砂岩；3.阿菲比亚基底；4.砂岩铀矿石；5.基底铀矿石；6.断层

凯湖铀镍矿床的成矿构造，主要是古—中元古界的不整合面构造和叠加在北东向片理之上的北东－南西走向的剪切断裂带，而少量的规模小的矿体与近南北向裂隙带有关。

3）矿区岩浆岩

矿区内岩浆岩不甚发育，但在阿萨巴斯卡盆地内见有地洼阶段多期次的辉绿岩脉侵入。第一期辉绿岩脉侵位，见于紧邻凯湖地区的Cree湖地区的阿萨巴斯卡群砂岩中，钾－氩法年龄为1230Ma（Burwash,1962）。第二期辉绿岩脉侵位，发现于盆地西部的Carswell地区，钾－氩法年龄为938Ma士33Ma（据加拿大地调局Trewblay，未公开发表）。这两次辉绿岩脉侵入，均与凯湖矿床或阿萨巴斯卡盆地其他铀矿床的主成矿年龄十分相近。为此，作者认为，阿萨巴斯卡盆地的铀矿床可能并不是像多数学者认为的那样，与岩浆作用关系不大，而可能是与地洼阶段多期辉绿岩脉侵入为代表的深部岩浆作用相伴的热液活动有密切关系，值得进一步探索。

图5-40　加拿大尔湖—凯湖地区基底的地质解释

1.太古宙古核；2.阿菲比亚沉积变质岩；3.阿萨巴斯卡组南部大致界线；4.断层；5.冻结隆起的漂砾；6.矿化；7.基底岩石露头；8，具磁倾角和字母显示的主要电磁波导体；9.具数字

显示的次要电磁波导体或带；10.阿菲比亚向斜轴；11.背斜轴；12.向斜轴

图5-41　盖特纳矿体中部地质剖面图

1.砂和细砾层；2.漂砾矿体；3.冰川沉积层；4.块状和浸染状矿体；5.片理化区；6，阿萨巴斯卡砂岩建造；7.伟晶岩；8.石墨片麻岩；9.含黑云母片麻岩

图5-42　德尔曼矿体剖面图

（据F.J.达尔坎普，1978）

1.冰水沉积砂和砾石；2.矿体；3.剪切带；4.阿萨巴斯卡建造；5.石墨化片麻岩；6.黑云母片麻岩

4）矿体形态及近矿围岩蚀变

凯湖矿床由两个主要矿体组成，即盖特纳和德尔曼矿体，均为隐伏矿体。两个矿体都赋存于同一条北东向剪切断裂带内。该断裂带长度大于6km，铀矿化总长大于5km，局部已被冰川作用剥蚀掉。矿体沿剪切断裂带延伸至不整合面以下120m以内，形态为简单透镜状。盖特纳矿体总长度达1500m，宽10～90m，可分成两部分，北部矿体长800m，宽10～50m，矿化通常产于地表以下50至80m处，在一段长度超过0.3m的岩心内，U3O8和Ni的品位均高达45%；南部矿体长600m，平均宽度为15m。德尔曼矿体长约1400m，宽度为10至200m，向下延伸最大可达160m，它产于地表以下60～140m处，岩心中有0.3m以上的最高品位为59%U308的矿化。矿体大部分赋存于伍拉斯顿群石墨变质泥质岩中的铁绿泥石化和高岭石化糜棱岩中，少部分在阿萨巴斯卡群砂岩中。

矿区内有两种类型蚀变，第一种与矿化有关，第二种是由风化作用引起的。由风化作用引起的蚀变有绢云母化、铁－镁绿泥石化。这种类型的蚀变也存在于糜棱岩中，但很快又变为仅经微弱剪切的片麻岩，其化学成分和矿物成分与远离矿带的非碎裂风化片麻岩的成分基本一致，通常不含矿。

与矿化密切相关的蚀变又可分两种，即铁绿泥石化和高岭石化。铁绿泥石化是富含铁的绿泥石产于糜棱岩中，糜棱岩主要由深绿色的富铁（不含镁）绿泥石及少量的高岭石等组成。高岭石化是在以高岭石为主的灰白色糜棱岩中产出，在某些情况下则全由高岭石组成，局部有方解石和菱铁矿细脉发育，并穿过矿体。沃尔兹迪认为，在形成与矿化有关的铁绿泥石化和高岭石化的过程中，直接含矿的主岩中的原生阳离子几乎完全被迁移，高岭石和铁绿泥石被认为是强烈构造形变带中的产物。随后又遭受水化蚀变，使高岭石和铁绿泥石再结晶。高岭石化和铁绿泥石化很明显地发生在区域风化作用之后，并与铀矿化密切相关（图5-43）。

图5-43　凯湖矿床纵剖面图

（据F.J.达尔坎普，1978）

1.冰川沉积；2.阿萨巴斯卡砂岩；3.基底；4.矿体；G.盖特纳矿体；D.德尔曼矿体；i.冰川作用形成基底天窗

5）矿石物质成分

矿石中主要的成矿元素为铀和镍，铀以氧化物和硅酸盐矿物产出，镍以硫化物和硫砷化物形式产出，Cu、Pb、Zn见于副矿物中，还发现有Mo。根据矿物的生成顺序，达尔坎普划分出5个矿化阶段，矿石矿物的共生次序列于图5-44。沃尔兹迪等认为，矿石矿物可划分为基底糜棱岩化、石墨化片麻岩中较早的矿物组和上覆阿萨巴斯卡群中的较晚的矿物组。

基底糜棱岩中矿石矿物含α－U3O7（称为“正方形”晶质铀矿）、铀石和烟状沥青铀矿、辉砷镍矿、红砷镍矿、针镍矿、砷镍矿、斜方砷镍矿、方铅矿、方硫铁镍矿、黄铁矿和白铁矿以及少量的黄铜矿、铜蓝和闪锌矿。α－U3O7和镍的砷化物、红砷镍矿、砷镍矿和斜方砷镍矿不产于砂岩内。

毗邻的石墨片岩中不含有铀矿物，但可能局部含有少量辉砷镍矿、红砷镍矿或针镍矿。这种矿化可能是（初始的）变质作用形成的（Tilsley,1979）。

阿萨巴斯卡群的铀矿物主要见于砂岩的颗粒间隙中，局部地方也见于原来滚圆度较好的石英颗粒间和次生（较新的）石英边缘。在有些地方晚期矿化（在所有的针镍矿之上）局限于裂隙面上。

图5-44　矿物共生及生成顺序图

基岩中最重要的铀矿物为a-U3O7（“正方形晶质铀矿”），呈块状充填裂隙、或沿层状硅酸盐解理面呈薄膜分布、或呈胶状团块和良好发育的自形晶产出之后，沿α－U3O7表面和收缩裂隙经氧化而形成烟灰状沥青铀矿。

辉砷镍矿与α－U3O7同时形成，呈自形晶，有时呈带状产出，与铀、其它镍矿物和脉石矿物呈条带状连生体产出。较晚阶段的辉砷镍矿替代了除针镍矿以外的其它镍矿物。

方硫铁镍矿，也是在成矿第一阶段形成，与α－U3O7一起呈包体产于自形的辉砷镍矿中。斜方砷镍矿也可能形成于早期成矿阶段，并沿裂隙被红砷镍矿交代。

红砷镍矿呈球形颗粒产出，并可能被砷镍矿Ni3As2交代。红砷镍矿与烟灰状沥青铀矿密切连生，并交代了其它镍矿物。

铀石和烟灰状沥青铀矿属于比较年轻的成因阶段，作为同心连生体见于阿菲比亚变质沉积岩中或见于其它矿物之间的空隙处。

少量的，但局部比较富集的矿石成分有黄铁矿、白铁矿、黄铜矿和方铅矿以及闪锌矿。变质沉积岩中的矿体局部地方被许多方解石和菱铁矿细脉切割。块状矿石除上述矿物外，基本上没有其它矿物，特别是脉石矿物。

6）矿床成矿时代

凯湖矿床主要矿石铀－铅法同位素分析资料表明，有4个主要矿化年龄，即1228～1160Ma（结晶的α－U3O7）、960～918Ma和370Ma（基底岩石中的烟灰状沥青铀矿）、250～107Ma（阿萨巴斯卡群砂岩中的烟灰状沥青铀矿），说明凯湖地区铀矿化的形成时代极为宽广，具长期性和多阶段性特点。

3.矿床形成条件

古元古代伍拉斯顿群变质岩系中的石墨化片麻岩是主要赋矿岩石，区内未蚀变的石墨质和石榴子石泥质片麻岩铀含量为12～17g/t。对这套岩系的原岩，加拿大学者认为是一套泥质岩石。杜乐天（1996）认为其原岩是一套富铀含碳（石墨）、碳酸盐、燧石、硫化物的地层，即我国铀矿地质界所称的富铀碳硅泥岩系。我们赞同杜乐天这一论断，在我国这套岩系中经常富含U、Ni、As、Co、Cu、Mo、Au等元素。这就能较好地解释凯湖矿床中大量U、Ni、As、Cu、Mo的共生富集现象。据此，笔者认为铀源主要来自盆地基底的富铀炭硅泥岩系。此外，区域上太古代花岗片麻岩和花岗岩铀含量较高，阿萨巴斯卡组砂岩局部铀含量也较高，且渗透性好，均能提供部分铀源。因此，该矿床成矿铀源应该是多源的。

主成矿作用的成矿温度，可以从矿物温度计推测。矿石中存在辉铁镍矿，其稳定的温度上限为137℃±6℃，正方晶系的α－U3O7稳定温度下限为135℃。据此，可以较准确地确定主成矿期成矿溶液的温度为135～137℃。据F.达尔坎普（1978）资料，矿石中镍硫化物中的δ34S/32S比值范围为＋1.0‰～＋10‰，变化范围较宽，说明形成凯湖矿床的成矿溶液，其硫源具多来源特点。

4.铀成矿作用的演化

从凯湖地区地层、构造特征分析入手，结合对阿萨巴斯卡盆地大地构造演化的认识（详见加拿大中西湖矿床一小节），作者认为凯湖地区同样经历了太古宙的前地槽阶段，古元古代的地槽阶段，中元古代短暂的地台阶段和中新元古代至今的地洼阶段。其大地构造演化的突出特点是地台阶段短暂，地洼阶段延续时间长达16亿年左右。铀成矿作用与大地构造演化密切相关，另外，在具体讨论凯湖矿床铀成矿作用演化之前，归纳一下凯湖矿床最主要的控矿特征：

（1）矿化直接产于阿萨巴斯卡群和下伏结晶基底之间的中元古代不整合面接触带中，矿化只延深到不整合面之下约150m处，而主要的矿化一般在不整合面之下20m以内。

（2）矿体主要产于北东－南西走向的剪切断裂带中。

（3）主要蚀变作用有，矿化期前的绢云母化和绿泥石化，并局限于古风化壳上，由古风化作用产生；与铀镍矿化密切共生的铁绿泥石化和高岭石化，明显地是由含矿热流体形成。

（4）矿床内主要有两种矿化类型，老的（1228Ma）铀氧化物和镍硫砷化物组合体，仅局限于结晶基底内；年轻的（＜300Ma）含U-Ni的各种矿物组合，产于上覆的阿萨巴斯卡群砂岩中，可能是基底岩层中矿化经再活化而形成的。

上述特征表明凯湖铀镍矿床的形成，主要经历以下的成矿作用的演化过程：

（1）沉积成矿作用

主要是含U、Ni、As、Cu、Pb、Zn、Mo和有机碳等组分较高的古元古代地槽阶段的碳硅泥岩系的形成，导致U和Ni等元素在沉积物中形成初始富集，铀的平均含量达50g/t，为改造和再造成矿奠定了基础。

（2）变质成矿作用

地槽回返阶段的赫德森造山运动，使富铀、镍、砷和富碳质的沉积岩系发生变质作用，导致铀活化、迁移，并在局部富碳质地段再沉淀，并形成了铀的预富集，此时有立方体晶质铀矿的形成。

（3）构造－岩浆活化成矿作用

凯湖矿床明显受中元古代不整合面和北东走向的剪切断裂带联合控制，这是因为构造活化作用不仅为铀的活化转移提供动力，而且也是含铀溶液和还原性气体运移的通道及铀沉淀的场所。岩浆活化作用也可为铀的转移提供能量和丰富的矿化剂，驱动成矿物质的活化转移。凯湖矿床主要工业成矿期（1228Ma）恰与邻近的Cree湖地洼阶段形成的辉绿岩墙的侵入年代（1230Ma）基本一致，即是有力的佐证。

（4）淋积成矿作用

凯湖地区，在中元古代不整合面之下一般都存在厚数米至数十米的古风化壳，这表明在地洼阶段地层沉积之前，经历过的短暂的地台阶段，发生过强烈的化学风化作用，导致铀在含氧化作用下迁移，并在不整合面附近富集。

（5）后期再造成矿作用

地洼阶段晚期，通过盖层阿萨巴斯卡群向下流动的含铀含氧水溶液，也可以使先成的铀矿体发生再造作用，使矿体叠加更富。矿床内产有极富的矿石，部分矿石矿化年龄大大晚于沉积盖层形成的年龄，矿石δ34S/32S比值变化范围较宽，为该论点提供了依据。

综上所述，不同演化阶段的多种成矿作用，对凯湖矿床的形成均起到了重要作用，凯湖矿床的形成明显具多成矿阶段、多物质来源、多控矿因素和多成因类型的特点，是典型的多因复成铀镍矿床。