如题所述
1.地质背景
菱刈（Hishikaris）金矿床位于日本南部九州鹿儿岛县伊佐郡菱刈镇，是日本最大的金矿。该矿床为一个低硫化浅成低温热液型的高品位金矿。
菱刈矿山及其周围以老第三系四万十层群（白垩纪的砂岩和泥岩）为基底，新第三纪末至更新世的火山岩类不整合覆盖其上，山田矿区出露的岩石，主要有菱刈下部安山岩、狮子间野英安岩、般若寺熔结凝灰岩、入户火山碎屑流以及冲积物（图10-16）。四万十层群只是在山田矿床东端伏于地表下300m深处。菱刈下部安山岩类、般若寺熔结凝灰岩、入户火山碎屑流等不整合覆盖在四万十层群之上。
图10-16 菱刈-山田地区地质图
（引自池永一等，1995，《贵金属地质》，第3期）
1—冲积层；2—入户火山碎屑岩；3—般若寺熔结凝灰岩；4—狮子间野英安岩；5—菱刈下部安山岩；6—矿脉
菱刈下部安山岩类是山田矿床矿体的围岩，主要由安山质火山碎屑岩和二辉安山质熔岩组成。
狮子间野英安岩广泛分布在本区东部，系发育流纹构造的灰白色角闪英安岩，局部受轻微热液变质，含少量石英脉。
般若寺熔结凝灰岩，分布在本区西北部、西南部的山田矿床地区以及南部地区，为灰白色含角闪石的玻璃质熔结凝灰岩，它在山田地区受到热液蚀变而发生粘土化。
入户火山碎屑堆积物，广泛分布在本区西半部地形较低的地区，由很少固结的白色轻质凝灰岩组成。
菱刈矿田由本矿床、山田矿床和山神矿床组成。本矿床由大泉、菱泉、端泉、芳泉等四个矿脉群组成。山神矿床由庆泉、祥泉矿脉群组成。山田矿床由友泉矿脉群组成。本矿床矿脉走向NE 45°～50°，倾角NW80°～90°，脉宽1～3m，沿走向长度最大达1100m。山田矿床矿脉走向NE 50°，倾角NW70°～90°，部分矿脉倾向南东。
在本坑-山神地区，菱刈矿床的产量与储量之和为320万t，加上周围低品位部分，金平均品位为63×10-6；山田带，储量为200万t，金平均品位为25×10-6。总计含金250t，占了全日本产金量的90%以上。
2.勘查与发现
菱刈矿床产在日本岛弧及环太平洋成矿带西部和南部的岛弧火山岩带，具有较强的代表性，其发现过程及找矿经验引起了多方面的重视。菱刈地区金的勘探工作可追溯到18世纪50年代，并一直零星进行，同时进行小规模的开采。1903年达到采矿高潮，近地表部分的三个宽约0.5～1m的石英-方解石-粘土矿脉，被菱刈-山田矿山用来开采黄金。这三条矿脉位于菱刈矿床上方大约100m位置，金的品位大约为（20～30）×10-6。
1933～1943年间，菱刈-山田矿脉进行地下开采，金品位高达130×10-6，但是由于第二次世界大战的原因，开采工作被迫削减。
1952～1968年，池田富男对山田矿床进行3次地质勘查，认为地表3条已知矿脉已被采完，应进行深部勘查。1969年布计矿山公司买得矿产权，但没有投入工作。1973年，住友金属开采有限公司的分公司取得菱刈地区的矿产开采权。之后，有关专家进行地质勘查后指出：
图10-17 日本菱刈低硫化低温热液系统的重力、地面和航空电磁综合异常图
（引自E.Izawa等，1990）
1）北萨地区虽是金矿密集区，但由于多数是私人矿区，因此一直缺乏基础地质矿产调查；
2）该区大面积发育了经受矿化作用的时代较新的火山岩类和火山喷发物，具有金矿成矿的地质构造特征，如果采用最新的勘查技术搞清下部地层的地质构造，有可能找到隐伏金矿床。
1975～1976年间，根据上述专家提出的建议，进行了北萨地区380km2的地质调查和重力测量（图10-17），发现大部分已知金矿床表现出小的布格高值，这些现象是由绿磐岩化安山岩和下伏的白垩纪基底岩石的抬升盘引起的，并在菱刈地区内圈定了幅度为4mGal的东北向的高值区。
1975～1978年间，日本金属矿产勘查振兴局（现称MMAJ）对北萨地区包括住友公司拥有的地区进行了详细的勘查。在本地区开展区域地质填图和地球物理普查工作，观察到金矿脉赋存于绿磐岩化的安山质火山岩中。
在1978年，进行了电测量（施伦贝尔排列）和航空电磁测量（图10-17）。结果表明：菱刈是一个低电阻率带，这与大口市附近金矿床的情况相似。电测量剖面表明，在低电阻率带下部200m深处出现高电阻率（＞100Ω·m），表明有侵入岩存在。
因为重力异常与电阻率异常的一致性，1980年，日本金属矿业事业团（MMAJ）作出决定，在菱刈-山田坑道下钻测试深部靶区。1981年初，第一个钻孔打到了第一条石英脉，发现超过15cm的脉体中金的品位为290.3×10-6，银为167×10-6。但令人惊奇的是，石英脉所赋存的岩石是白垩系页岩，而不是预期的绿磐岩化安山岩。同年后期，两个更进一步的岩心钻探结果也打到了许多金，包括在56-2号钻孔中金的品位为220.4×10-6的5.54m岩心。根据以后的研究结果了解到，钻孔所针对的电阻率低的靶标，可能是由本坑-山神矿脉上方的板状活动带所致，而不是矿脉本身蚀变。
1981～1982年的后期，住友公司进行了随后的岩心钻，8个网格上18个钻孔钻进6870m。探明沿走向700m、垂深100m延伸的含金矿脉系列。估计资源量有120t，金平均品位80×10-6。虽然本坑-山神地区直接下伏于菱刈-山田矿山，但这两个系列矿脉之间没有连续性。
1982年底，住友公司开始进行双斜井建设，并于1984年初，在100m深处达到矿头。此处，出现了大量的高温热水，要想取得更进一步的结果，必须打抽水钻。抽水工作于1984年中成功开始。1985年中期，首期对本矿床的菱泉脉进行采矿。在接下来的4年开采中，共生产出了25t以上的金。
1987～1988年间，在本坑-山神脉系西南1km处作了进一步的勘探，27个钻孔钻进11477m，圈定了山田矿脉带，而1990年9月发现了山神矿床。1991年和1992年，先后开始出矿。
1989年，本坑矿脉地下矿山的日产量为350t矿石。1994年，日产量上升到460t。矿石就地破碎，经过手选处理后，作为硅酸矿运送到四国爱媛县的东予铜冶炼厂，通过铜的冶炼产生的阳极电解液，有效地回收金。
3.小结
综上所述，菱刈矿床的发现过程有以下几点值得总结：
1）20世纪70年代以前，在菱刈山田地区开展地质工作的学者都强调，区内既缺乏系统的地表地质调查，又缺乏对深部地质情况的了解，需要加强地质调查；根据区内矿化普遍，推测其深部有隐伏盲矿体赋存的有利条件，具有找矿前景。
2）加强区域性研究和对比，才能确定找矿前景。但区域性研究和对比必须是在区域性地质调查、区域地球物理调查和区域地球化学调查的基础上进行。
3）菱刈世界级金矿床的发现是在有金开采历史的地区实施的良好计划、系统勘探项目的结果，也得益于勘查人员灵活运用多种技术手段，综合了该地区的地质和地球物理调查的结果，例如采用航空电阻率填图方法、重力和电磁法、还有普查性的钻探工作，等等。
