1.地質背景
麥克唐納（McDonald）金礦床位於美國西部蒙大拿州中西部，赫勒納西北約65km、林肯城東偏北約13km處。礦床處在布萊克特河上遊河谷北側地形升高處，是壹個噸位大的低硫化淺成熱液型礦床。礦區地層由元古宙沈積巖組成，上面不整合地覆蓋著礦化安山巖和長英質凝灰巖，其時代為始新世—漸新世。隨著熱液系統的減弱，在凝灰巖頂部沈積了火山碎屑巖和至少20m厚的矽化。成礦前和成礦後的北東東和北北西走向的高角度斷層破壞了該礦床。
浸染狀金銀礦化主要產於熔結差到中等的富巖屑的凝灰巖中，礦化延伸到下伏的安山巖和上覆的致密熔結凝灰巖中。礦化伴隨有彌漫狀的石英-冰長石-黃鐵礦-鎂鐵礦蝕變，由礦帶往外，該蝕變漸變為泥巖化。礦化受凝灰巖中富含浮石和巖屑的巖層和陡傾、橫切的石英-冰長石脈所控制，後者向上變為玉髓質，並延伸到了上覆的矽華中。礦體長2100m、厚140m，呈層控型，往北緩傾。貴金屬以螺硫銀礦、自然銀、銀金礦和自然金等形式產出，與其伴生的有黃鐵礦、白鐵礦和鎂鐵礦，然而大部分礦體發生了異常強烈的表生氧化，氧化深度達300～350m。
據報道，麥克唐納礦床的地質儲量總計達3.75億t，平均含Au 0.67×10-6，Au的邊界品位為0.27×10-6，即含有251t金儲量。其中可采儲量為1.86億t，Au的平均品位為0.86×10-6。
2.勘查與發現
1865年，在蒙大拿州這個地區就開始開采砂金。19世紀80年代後期，在麥克唐納礦床南面6.4km處發現了塞文-阿普彼德（Seven-Up Pete）金礦床。該礦床為安山巖中的淺成熱液石英脈型，斷斷續續地開采，到1937年便停采了。
20世紀70年代後期，安納康達公司的地質人員，根據識別出來的矽華露頭勘探了麥克唐納礦床西南約3km處的基普庫爾探區，提出做詳細勘探地質填圖、土壤采樣、激發極化測量和檢查鉆探，但並未完成已部署的工作。1985年，西部能源公司（Western Energy Company）購買了安納康達公司的租地。
1985～1988年，西部能源公司在塞文-阿普彼德開始了壹項重要的勘查計劃，在基普庫爾打了14個孔。在麥克唐納東比尤特山頂發現了泉華，公司便在麥克唐納地區打了2個孔。隨後在基普庫爾探區進行了地質填圖、地球化學取樣和激發極化/電阻率及放射性測量。在麥克唐納地區打的第2個孔錯誤地過早終孔，而未能打到本來只需再打3m就可遇到的325m厚、平均品位為2.5×10-6的礦帶。
1988年晚期，費爾普斯道奇（Phelps Dodge）礦業公司對塞文-阿普彼德和麥克唐納找礦租地發生了興趣，隨後由阿德韋斯特（Addwest）金礦公司收購了西部能源公司的礦權。阿德韋斯特公司證實塞文-阿普彼德有少量資源，並在麥克唐納租地打了8個鉆孔（1720m），在東比尤特山頂泉華下發現有不連續的金礦化。1989年年中，阿德韋斯特與費爾普斯道奇礦業公司等聯合實施了SPJV（Seven-Up Pete Joint Venture）計劃。
SPJV計劃把它們的工作集中在塞文-阿普彼德，而且認識到麥克唐納是壹個工作不夠的有遠景的熱泉型金礦化系統。1989年在這裏進行了土壤地球化學、激發極化/電阻率、地面磁法、甚低頻電-磁法測量。在這兩個最有利的地球化學靶區打了24個鉆孔，穿過了淺部低品位的脈型金礦化，但礦體的連續性和品位都令人失望。但在要結束前，用最後壹個鉆孔（25號孔）試探了排序第4的目標（這是東比尤特山東北側的壹個微弱的地球化學異常，Au＞10×10-9，直至150×10-9），結果打到了120m近地表礦化的凝灰巖層，Au平均品位為0.6×10-6。該凝灰巖有幾米厚的覆蓋層。這個鉆孔發現了在麥克唐納的大噸位金礦化，為此又打了11個追加鉆孔，這些鉆孔都沒有取得最後結果。在這個階段只圈出了650萬t礦石，平均含Au 1.6×10-6。
1990年在麥克唐納租地又打了29個追加鉆孔（4973m），以補充調查025號鉆孔穿過的低品位礦化，並調查研究7個追加的靶區。結果有好有壞，仍搞不清楚礦化控制因素是地層還是構造。到1990年年中，決定在025號鉆孔以東再打5個鉆孔，其中4個穿過地表附近的明顯礦化。特別是在062和063號鉆孔，遇到了111m厚的礦帶，平均含Au 3.1×10-6，其中包括24m的富礦段，平均含Au 11.6×10-6。1990年的計劃證實了東比尤特礦化帶的連續性，圈出了1600萬t潛在的礦石，Au平均品位為1.0×10-6。
1991年完成了地質、地球化學和地球物理調查，以及鉆探工作、冶金測試和環境研究。總***196個鉆孔45732m進尺的壹項重要的反循環鉆探計劃證實，地層對礦化有重要的控制作用，礦化向北延伸到相當大的深度。122號鉆孔和149號鉆孔分別穿過192m（114～306m）和175m（134～309m）兩個礦帶，前者平均含Au 1.2×10-6，後者含Au 0.67×10-6。礦帶之上和礦帶本身的矽化作用產生了壹個電阻率異常（圖10-6），它幫助指導鉆探，但未能指明礦體的北半部分，因為那裏與金有關的矽化比較深。可是，激發極化、甚低頻電磁法、可控源音頻大地電磁法和磁法測量的結果仍然不明確。
圖10-6 美國蒙大拿州麥克唐納低硫化淺成熱液金礦床金礦化和電阻率之間關系圖
（引自M.S.Enders等，1995）
1991年的下半年以244m為中心開展了深部網格鉆探，估算有1.68億t礦石，Au的品位為1.0×10-6。1992～1994年完成了可行性研究的詳細準備工作。這些工作包括追加232個鉆孔，進尺達52680m，它把鉆探網度提高到122mm×122m，從而導致資源量擴大。這項計劃鉆探的鉆孔數總計達494個（113000m），其中92%是反循環鉆探，其余是巖心鉆探。礦石可進行露天開采和堆浸，麥克唐納計劃每天生產30000t。
3.小結
麥克唐納礦地是壹個已有百年采礦歷史的地區，在其他壹些公司曾經調查研究過該礦地，並有兩家公司曾先後將該礦地作為項目次要對象實施過鉆探計劃的地方，最後由SPJV計劃發現區內真正的壹個大型金礦床。這壹成功是因為有壹支具有想象力、堅持不懈和堅持現場考察的跨學科的、人人盡力的勘查隊。該項勘查計劃是應用礦產勘查的地質和經濟模式的壹個很好例子。淺成熱液的熱泉成因模式和朗德山礦床模式概念的應用，在確定礦床勘查靶區方面起到了重要的作用。SPJV計劃也曾兩度下馬，但是通過鍥而不舍地不斷探索，終於在這壹幾上幾下原本不被當作主要對象的探區發現了大礦。