Quantitative prediction of the undiscovered epithermal gold(silver) mineral resources in Sumatra, Indonesia
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摘要: 苏门答腊岛位于印度尼西亚西缘，是环太平洋成矿带的重要组成部分，拥有丰富的铜、金、铅、锌等金属矿产资源，对其资源总量进行评价可以为国家"一带一路"战略决策提供基础数据。在对该区进行野外调查和1:100万低密度地球化学调查的基础上，分析了小比例尺尺度下浅成低温热液型金（银）矿床的地质特征、关键控矿因素和找矿标志，构建了该类金（银）矿床的预测模型；认为该区NW向苏门答腊大断裂及其次级断裂与新生代岛弧岩浆岩具有密切的时空耦合关系，该断裂系统和新生代岩浆岩共同控制浅成低温热液型金（银）矿床的产出；已知金（银）矿床点和1:100万低密度地球化学异常可以作为快速圈定研究区有利找矿地段的标志；并据此圈定成矿远景区5个，其中A级成矿远景区3处，B级成矿远景区2处；然后，利用通用密度模型预测了不同概率下的各远景区未知矿床数，并运用蒙特卡罗模拟预测了苏门答腊岛浅成低温热液型金（银）矿产在不同概率下的金（银）资源量。
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关键词:
- 资源总量预测 /
- 浅成低温热液型金(银)矿床 /
- "三步式"评价方法 /
- 苏门答腊岛 /
- 印度尼西亚
Abstract: Sumatra Island, located on the western edge of Indonesia, is an important part of the Pacific Rim metallogenic belt, and has abundant mineral resources such as copper, gold(silver) lead and, zinc.The quantitative prediction for these mineral resources can provide basic data for the "Belt and Road" strategic decisions of China.Based on the geologic investigations and the 1:1 000 000 low-density geochemical survey, this paper analyzed the mineralized characteristics, key ore-controlling factors, and prospecting indicators for the epithermal gold(silver) deposits, and established a prediction model for this type of gold(silver) deposit.This model suggested that the NW-trending Sumatra fault and its secondary faults have a close spatial-temporal coupling relationship with Cenozoic arc magmatic rocks, and they jointly control the gold(silver) mineralization in this area.The NW-trending faults, the Cenozoic magma rocks, the distribution of gold(silver) deposits, and the 1:1 000 000 low-density Au-Ag-Cu geochemical anomalies can be used to rapidly delineate the prospecting areas of the epithermal gold(silver) mineralization.Five prospecting areas were delineated according to the prediction model.Furthermore, a general density model was used to predict the number of undiscovered mineral deposits in various prospecting areas under different probabilities, and the probabilistic number of the gold(silver) resources were estimated for the epithermal gold(silver) deposits by the "three-part" quantitative assessment method. -
图 1 苏门答腊岛构造单元划分示意图(据文献[12]修改)
Ⅰ.欧亚板块；Ⅰ1.巽他陆块；Ⅰ1-1.苏门答腊岛活动陆缘；Ⅰ1-11.弧前盆地；Ⅰ1-12.岛弧，Ⅰ1-13.弧后盆地
Figure 1. Diagram of structural units of the Sumatra Island
图 3 Woyla金矿区地质简图(引自文献[21])
1.第四纪冲积层；2.中新世Kotabakti组；3.中新世Kotabatki组Meuh段；4.渐新世Agam组；5.渐新世Meucampli组；6.中侏罗世Lam Minet组；7.中侏罗世Bengga灰岩段；8.侏罗纪-白垩纪Geumpang组；9.侏罗纪-白垩纪Geumpang组灰岩段；10.渐新世Gle seukeun复合体；11.Rob微晶辉长岩；12.蛇绿岩；13.地质界线；14.断裂；15.推测断裂；16.推覆构造；17.背斜
Figure 3. Simplified geological map of the Woyla gold area
图 4 Woyla金矿床野外矿石手标本及镜下特征(据文献[21]修改)
Py.黄铁矿；Ser.绢云母；Qzt.石英
Figure 4. Hand samples and micro-photographs of ore rocks from Woyla gold deposit
图 5 Martabe矿床地质简图(据文献[22]修改)
Figure 5. Simplified geological map of the Martabe deposit
图 6 马塔比矿床Purnama矿体野外露头及蚀变矿化岩石照片(据文献[23]修改)
a.Purnama矿体露天采场；b.矿化角砾岩露头；c.硅化角砾岩；d.硫化物矿石；py.黄铁矿；en.硫砷铜矿；lu.四方硫砷铜矿
Figure 6. Pictures of field, alteration and ore rocks from Purnama ore-body of the Martabe deposit
图 7 Woyla金矿床邻区低密度地球化学元素异常剖析图
Figure 7. Plots of the low-density geochemical elements nomalies from the adjacent area of Woyla gold deposit
图 8 苏门答腊岛浅成低温热液型金(银)矿产成矿远景区简图(底图据文献[20]修改)
Figure 8. Simplified map of tracts for epithermal gold(silver) deposits in Sumatra Island
图 9 低温热液型金(银)矿床品位-吨位模型及品位-吨位频数分布直方图
a.品位模型；b.吨位模型；c.品位频数分布直方图；d.吨位频数分布直方图
Figure 9. Grade-tonnage model forhydrothermal gold(silver) deposit and histogram of grade-tonnage frequency
图 10 低温热液型金(银)矿床金属量、矿石量累计分布曲线
Figure 10. Cumulative frequency plot showing the results of undiscovered resources
表 1 浅成低温热液型金(银)矿床预测模型
Table 1. Prediction model of epithermal gold(silver) deposit
矿床类型 浅成低温热液型金(银)矿床 要素 特征描述 成矿环境 大地构造位置 印度-澳大利亚板块与欧亚板块俯冲形成的苏门答腊岛弧岩浆带(Ⅰ1-12) 矿床特征 成矿时代 新生代 矿物组合 自然金、黄铁矿、硫砷铜矿、方铅矿、闪锌矿、石英、绢云母、玉髓、叶腊石、高岭石、明矾石、地开石和伊利石 矿石结构构造 自形-半自形-它形粒状结构，脉状、胶状、浸染状、角砾状构造 围岩蚀变 黄铁矿化、硅化、绢云母化、明矾石-高岭石化、泥化、青磐岩化 成矿元素 Au为主，伴生Ag 典型矿床名称 Martabe、Woyla 控矿因素 地层 由中基性火山岩、火山碎屑岩组成的新生代火山岩地层 岩浆岩 新生代中酸性侵入岩及火山岩、火山角砾岩、凝灰岩及次火山岩。主要岩性有花岗闪长岩、黑云母花岗岩、斑状闪长岩、高钾钙碱性安山质至流纹质岩石、玄武质-安山质凝灰岩等 构造 矿区内主要由苏门答腊大断裂的次级NW向右行走滑断裂，以及火山通道相的熔岩复合穹隆构造、裂隙构造共同控制矿床的产出 矿化信息 地球化学异常元素组合 Au-Ag-Cu元素异常组合 已知矿床(点) 已发现Au(Ag)矿床(点) 
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表 2 成矿远景区圈定结果
Table 2. Results of the delineated tractsof ore-forming prospecting areas
序号 级别 名称 面积/km2 圈定依据 1 A1 亚齐Au-Ag成矿远景区 23 024 岩浆活动较为强烈，广泛发育其中新生代中酸性侵入体和火山岩等重要控矿岩浆岩；断裂主要为苏门答腊NW向断裂系统及其次级断裂；
区内已发现Woyla金矿、米哇金矿以及唐塞斑岩型铜(钼)矿等矿床；1:100万低密度地球化学测量显示区内发育较强的Au-Ag-Cu-Pb综合化探异常，其中有Au02、Au03、Ag01三个较大找矿意义的单元素异常，并有浓集中心和分带2 A2 Martabe南Au-Ag成矿远景区 18 897 岩浆活动较为强烈，主要为中新世火山岩及二叠纪-侏罗纪中酸性侵入岩；断裂为苏门答腊NW向断裂系统及其次级断裂；
区内已发现包括Martabe、锡哈约、Muarasipongi等多处金、银、铜矿床(点)；1:100万低密度地球化学测量显示区内发育较强的Au-Ag-Cu-Zn综合化探异常，其中有Au08、Au11、Ag12、Ag15四个较大找矿意义的单元素异常，异常分带明显，均出现三级异常，且具有明显的浓集中心3 A3 明古鲁Au-Ag成矿远景区 24 598 区内大面积出露新生代、侏罗纪-白垩纪火山岩，其中新生代火山岩为远景区内热液型矿床重要的控矿岩浆岩；区内构造活动强烈，发育NE、NW、EW向3组断裂，矿床点分布明显受NW-SE向苏门答腊断裂系统控制。
区内现已发现包括拉Lebong Tandai金银矿、Lebong Donok金矿、瓦士铜铅锌矿等多处金、银、铜矿床(点)；1:100万低密度地球化学测量显示区内发育较强的Au-Ag-Cu-Pb-Zn综合化探异常，其中有Au18、Au22、Ag23三个较大找矿意义的单元素异常，异常分带明显，均出现三级异常，且具有明显的浓集中心4 B1 楠榜Au-Ag成矿远景区 10 145 岩浆岩为主要新生代火山岩，次为中新世及侏罗纪侵入岩；断裂构造主要为苏门答腊NW向断裂系统及其次级断裂。
区内现已发现唐邦金银矿、斯坦巴鲁金矿等多处矿床点；1:100万低密度地球化学测量显示区内发育较强的Au-Ag-Cu-Pb-Zn综合化探异常，其中Au24、Ag27、Ag29单元素异常找矿意义大，异常分带明显，均出现三级异常，且具有明显的浓集中心5 B2 巴东Au-Ag多金属成矿远景区 20 881 岩浆岩主要为三叠纪-白垩纪、始新世-中新世侵入岩及新生代火山岩，金银矿点位于中新世火山岩区；区内发育NW、EW向2组断裂，其中NW向为主的断裂及其次级断裂控矿。
发育包括萨立达金银矿等矿床(点)；1:100万低密度地球化学测量显示区内发育较强的Au-Ag-Cu-Pb-Zn综合化探异常，其中Au15、Ag16、Ag18、Ag21单元素异常找矿意义大，异常分带和浓集中心明显
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表 3 远景区内低温热液型金(银)矿未知矿床数估计(单位：个)
Table 3. Estimated number of undiscovered epithermal gold (silver) deposits in prospecting areas
远景区 面积/km2 90% 50% 10% 均值 A1 23 024 9 26 75 30 A2 18 897 8 24 68 27 A3 24 598 10 27 77 31 B1 10 145 6 17 49 20 B2 20 881 9 25 71 29 总计 97 545 42 120 340 138
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表 4 低温热液型金(银)矿床模拟资源量
Table 4. Results of resource estimation of epithermal gold(silver) deposits
金属 不同概率下模拟的资源量 90% 50% 10% 均值 Au金属量/t 780 2 900 7 300 3 600 Ag金属量/t 45 000 220 000 560 000 270 000 矿石量/百万t 150 590 1 500 730
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[1] 刘卫东."一带一路"战略的科学内涵与科学问题[J].地理科学进展, 2015, 34(5):538-544. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DLKJ201505002.htm [2] 陈喜峰, 施俊法, 陈秀法, 等."一带一路"沿线重要固体矿产资源分布特征与潜力分析[J].中国矿业, 2017, 11(7):35-44. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGKA201711007.htm [3] 杜雪明, 张寿庭, 陈其慎.从矿产资源方面浅谈中国与"一带一路"国家的战略合作[J].中国矿业, 2015, 24(增刊1):174-177. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGKA2015S1047.htm [4] 唐金荣, 张涛, 周平, 等."一带一路"矿产资源分布与投资环境[J].地质通报, 2015, 34(10):1918-1928. doi: 10.3969/j.issn.1671-2552.2015.10.016 [5] 王小敏, 李书涛, 黄丽, 等.湖北省矿业形势分析及对策建议[J].中国矿业, 2019, 28(8):10-14. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGKA201908002.htm [6] 张海坤, 胡鹏, 曹亮, 等.印度尼西亚戴里Sedex型铅锌矿集区成矿流体特征及成矿物质来源:流体包裹体及同位素地球化学证据[J].地质科技通报, 2020, 39(3):170-177. http://dzkjqb.cug.edu.cn/CN/abstract/abstract10034.shtml [7] 张伟波, 聂凤军, 王立胜, 等.印度尼西亚格拉斯贝格铜金矿床研究新进展[J].地质科技情报, 2013, 32(5):112-117. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZKQ201305018.htm [8] Singer D A.Basic concepts in three-part quantitative assessments of undiscovered mineral resources[J].Natural Resources Research, 1993, 2(2):69-81. [9] Lisitsin V A.Methods of three-part quantitative assessments of undiscovered mineral resources:Examples from Victoria, Australia[J].Mathematical Geosciences, 2010, 42(5):571-582. doi: 10.1007/s11004-010-9289-2 [10] 肖克炎, 丁建华, 刘锐.美国"三步式"固体矿产资源潜力评价方法评述[J].地质论评, 2006, 52(6):793-798. doi: 10.3321/j.issn:0371-5736.2006.06.010 [11] 严光生, 邱瑞照, 连长云, 等.中国大陆斑岩铜矿资源潜力定量评价[J].地学前缘, 2007, 14(5):27-41. doi: 10.3321/j.issn:1005-2321.2007.05.004 [12] 张文佑.中国及临区陆海大地构造[M].北京:地质出版社, 1986. [13] 姚华舟, 朱章显, 韦延光, 等.巽他群岛-新几内亚岛地区地质与矿产[M].北京:地质出版社, 2010. [14] Barber A J, Crow M J.An evaluation of plate tectonic models for the development of Sumatra[J].Gondwana Research, 2003, 6(1):1-28. doi: 10.1016/S1342-937X(05)70642-0 [15] Barber A J, Crow M J.Structure of Sumatra and its implications for the tectonic assembly of Southeast Asia and the destruction of Paleotethys[J].Island Arc, 2009, 18(1):3-20. doi: 10.1111/j.1440-1738.2008.00631.x [16] Ueno K, Hisada K.The Nan-Uttaradit-Sa Kaeo suture as a main paleo-Tethyan suture in Thailand:is it real?[J].Gondwana Research, 2001, 4(4):804-806. doi: 10.1016/S1342-937X(05)70590-6 [17] Metcalfe I.Gondwana dispersion and Asian accretion:Tectonic and palaeogeographic evolution of eastern Tethys[J].Journal of Asian Earth Sciences, 2013, 66(4):1-33. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1367912012005779 [18] Hutchison C S.Gondwana and Cathaysian blocks, Palaeotethys sutures and Cenozoic tectonics in South-east Asia[J].International Journal of Earth Sciences, 1994, 83(2):388-405. doi: 10.1007/BF00210553 [19] Barber A J, Crow M J, Milsom J S.Sumatra:Geology, resources and tectonic evolution[M].London:Geological Society of London, 2005. [20] Advokaat E L, Bongers M L M, Rudyawan A, et al.Early Cretaceous origin of the Woyla arc(Sumatra, Indonesia) on the Australian plate[J].Earth and Planetary Science Letters, 2018, 487(2018):151-164. http://smartsearch.nstl.gov.cn/paper_detail.html?id=69aea177143b7eb7e37a2c4a4a091913 [21] 胡鹏, 曹亮, Tampubolon Armin, 等.印度尼西亚苏门答腊岛Woyla金矿流体包裹体研究及矿床成因分析[J].地质与勘探, 2018, 54(6):1215-1226. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZKT201806015.htm [22] Saing S, Takahashi R, Imai A.Fluid inclusion and stable isotope study at the Southeastern Martabe deposit:Purnama, Barani and Horas ore bodies, North Sumatra, Indonesia[J].Resource Geology, 2016, 66(2):127-148. doi: 10.1111/rge.12093 [23] Bronto S.The Martabe Au-Ag high-sulfidation epithermal deposits, Sumatra, Indonesia: Implications for ore genesis and exploration[D].Hobart: University of Tasmania, 2013. [24] 谢学锦.全球地球化学填图-历史发展与今后工作之建议[J].中国地质, 2008, 35(3):357-374. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DIZI200803003.htm [25] 王学求, 孙宏伟, 迟清华, 等.地球化学异常再现性与可对比性[J].中国地质, 2005, 32(1):135-140. doi: 10.3969/j.issn.1000-3657.2005.01.018 [26] 刘江涛, 吴发富, 王建雄, 等.基于ARCGIS建模器的数据处理模型在摩洛哥地球化学填图中的应用[J].地质科技情报, 2017, 36(5):1-6. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZKQ201705001.htm [27] 胡鹏, 张海坤, 程湘, 等.印度尼西亚苏门答腊岛铜多金属资源潜力评价[R].武汉: 中国地质调查局武汉地质调查中心.2019. [28] 潘金权, 孙俊, 沈维佳, 等.黔南独山锑矿田找矿突破思路及找矿模型[J].地质科技情报, 2017, 36(5):181-186. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZKQ201705024.htm [29] 杜保峰, 杨长青, 柴建玉, 等.西藏春哲地区铁多金属矿成矿规律及远景预测[J].地质科技情报, 2018, 37(3):140-147. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZKQ201803019.htm [30] Mosier D L, Singer D A, Berger B R.Grade and tonnage model of Comstock epithermal veins[J].Mineral deposit models:US Geological Survey Bulletin, 1986, 1693:151-153. [31] Singer D A, Menzie W D.Mineral deposit density-update[R].USGS, 2001, https://doi.org/10.3133/pp1640A. [32] Mosier D L, Singer D A, Berger V I.Volcanogenic massive sulfide deposit density[R].USGS, 2007, https://doi.org/10.3133/sir20075082. [33] Singer D A.Mineral deposit densities for estimating mineral resources[J].Mathematical Geosciences, 2008, 40(1):33-46. doi: 10.1007/s11004-007-9127-3 [34] Singer D A, Kouda R.Probabilistic estimates of number of undiscovered deposits and their total tonnages in permissive tracts using deposit densities[J].Natural Resources Research, 2011, 20(2):89-93. doi: 10.1007/s11053-011-9137-1 [35] Singer D A.Comparison of expert estimates of number of undiscovered mineral deposits with mineral deposit densities[J].Ore Geology Reviews, 2018, 99:235-243. doi: 10.1016/j.oregeorev.2018.06.019 [36] 娄德波, 邓刚, 肖克炎, 等.矿床地质经济模型法在东天山铜镍矿预测中的应用[J].地质通报, 2010, 29(10):1467-1478. doi: 10.3969/j.issn.1671-2552.2010.10.009 [37] Duval J S.Version 3.0 of eminers: Economic mineral resource simulator[R]. USGS, 2012, https://doi.org/10.3133/ofr20041344. -
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