已解决
1.地质背景
克兰登（Crandon）铜锌块状硫化物矿床位于美国威斯康星州雷斯特县，它产在加拿大地盾南部地区（延伸至美国）的酸性到中性火成碎屑岩内，于1975年发现。矿石既有同生的，也有后生的。同生矿石是在静止期形成的，主要由嵌在泥岩、凝灰岩和凝灰质燧石中的黄铁矿和闪锌矿组成。近同期的后生矿石以黄铜矿、黄铁矿和绿泥石的交错细脉为主。
硫化物矿床的围岩是喷发的多成分火山岩，其下盘为蚀变安山岩和英安角砾岩、流纹岩和凝灰岩，上盘则为流纹质到安山质火山岩，由细粒和粗粒凝灰岩和火山砾凝灰岩组成。矿床呈板状，构造简单，只有一些小褶皱和断裂。所有的岩石均变质为绿片岩相。硫化物矿床内部和下面的岩石发生了交代蚀变。石英-绢云母-黄铁矿带与毗连的石英、绢云母、绿泥石和石英脉并存。
据报道，该矿床矿石储量为7250万t，平均含Cu 1.4%，Zn 5.8%，Pb 0.5%，即含Cu 101.5万t，含Zn 420.5万t，含Pb36.25万t。
2.勘查与发现
20世纪60年代晚期，埃克森矿产公司开始在苏必利尔湖区美国部分的前寒武纪地体找矿。找矿钻探和其他活动集中在明尼苏达州的块状硫化物上，但也在其他地区进行一般性勘查研究。1969年熊溪矿业公司在威斯康星州西北部莱迪史密斯城附近有重大发现，于是埃克森公司开始重视该州找矿工作，并对熊溪公司打的钻孔排列方式进行观察，了解了块状硫化物矿床（以后叫弗兰博矿床）是如何发现的。在这一背景下，埃克森公司1970年制定了一个勘查计划，准备在威斯康星州北部寻找前寒武纪块状硫化物矿床。威斯康星州北部地质概况见图11-28。
威斯康星州北部地表更新世冰碛物分布广泛，基岩露头很少。在弗兰博矿床发现前，除了威斯康星-密歇根边界和杰克逊县含铁层中的铁矿外，前寒武纪地盾的威斯康星部分未发现过重要矿床。直到20世纪70年代中期，已发表的关于威斯康星州前寒武纪的文献只限于《威斯康星地质和博物学研究所杂志》中关于老露头地点的一些描述和综合性地质图。
为了指导找矿和确定详查区，埃克森公司进行了踏勘填图，把尽可能多的露头地点填在区域地质图上。最初的工作重点放在莱茵兰德和沃索区，那里有有利的酸性火山岩出露。1970年下半年，埃克森公司开始对远景区进行航空电磁测量（INPUT）。选择了一些“矿床性质”的异常，购买了异常所在的土地，并对异常进行了评价。
图11-28 威斯康星州北部的地质简图
（引自P.G.Schmidt，1991）
1—块状硫化物矿床；2—古生代沉积岩；3—前寒武纪地层；4—石英岩（中元古代晚期）；5—花岗岩体（中元古代）；6—变质沉积岩（古元古代）；7—绿岩带岩石（太古宙？）；8—片麻岩、混合岩（太古宙）
初始的勘查工作显示该地区找矿远景看好，但需要更详细的解释性区域地质图指导进一步的勘查。于是，1972年，埃克森公司对威斯康星北部前寒武纪地盾进行了离地高度分别为1.6km和152m的航空磁测。航空磁测图和航空磁测数据对编制更详细的区域基底地质图和选择更多的块状硫化物矿床勘查区起了极大的作用。1974年，威斯康星地质和博物学研究所发表的重力图补充了航磁数据，细化了区域基底地质解释。正是根据这些工作成果才确定了具有勘查价值的地区，即莱茵兰德-莱迪史密斯绿岩带的主要地质单元（图11-28）。
图11-29 航空电磁测线，测线371N，372S，373N，带S-35（斯库克湖）。飞行间距0.4km
（引自P.G.Schmidt，1991）
在认为可能有块状硫化物矿床的地区，埃克森公司继续进行了航空电磁测量，以对更多远景区进行鉴别、购买和检验。在林肯县托马霍克附近的一个远景区，圈定了一个小型的铜-锌硫化物矿床。虽然钻探和地面物探表明该矿床的经济价值有限，但毕竟有含贱金属的块状硫化物存在。这就大大鼓舞了在该区进一步的勘查。
1974年，埃克森公司又对绿岩带南侧解释出来的有利的酸性岩区进行了补充航空电磁测量，对一些新远景区进行鉴别、购买和检验。1974年晚期，租下了一个远景区，即Otter异常区，也叫斯库克湖远景区。这个远景区有很强的电导率异常（图11-29），但从不同方法的相互印证上看“很平常”，因为它没有重合的磁异常。整个远景区被30～61m的冰碛物所覆盖。
1975年春，对斯库克湖远景区进行了地面物探，在5条栅极线上识别出水平回线电磁响应。对2条栅极线还进行了激发极化测量，证明有基岩导体存在（图11-30）。这个导体长超过914m，但没有相伴的磁异常，而且看起来很直。它是典型“地层式”石墨-硫化物导体的体现。但是，埃克森公司还是决定通过岩心钻探对导体取样。
图11-30 激发极化测量结果
（引自P.G.Schmidt，1991）
假断面偶极-偶极排列；电极距=200′时间域
1975年6月，在6W线上打了一个钻孔，在穿过厚度约67m的更新世冰碛物后，回收了含铜和含锌的块状和细脉状硫化物，平均含Cu1.21%，Zn0.82%，见矿厚度28.8m（真厚度15m）。第二个钻孔是在第一个钻孔以东366m处的6E线上打的，硫化物的见矿厚度113m（真厚度28m），平均含Cu 0.36%，含Zn 14.53%。这两个钻孔似乎表明发现了重要矿床。后来的钻探证明，硫化物矿床的可采储量7250万t，平均含Cu 1.4%，Zn 5.8%，Pb 0.5%，此外还含少量Au和Ag。该矿床被重新命名为克兰登块状硫化物矿床。
3.小结
斯库克湖是埃克森公司在威斯康星州勘查了5年，耗资约250万加元才探明的第25个远景区。该区大部分为私人所有的小片土地和零散的公有土地，租地和买地都很困难，因此远景区评价进展缓慢。由于勘查工作和土地购买进展缓慢，冰碛层很厚，加大了物探工作量，加之1970～1975年期间埃克森公司没有什么重大发现，所以埃克森公司决定1975年后减少在威斯康星州的勘探工作。在这种情况下，埃克森公司的勘查人员仍不遗余力，对其尽可能多的现有合法远景区进行检验，所以，埃克森公司勘查人员坚持不懈的工作精神，是克兰登矿床发现的关键。