坦桑尼亞東馬拉金礦礦床地質(zhì)特征及找礦方向

周 雷，陳志友，陸國章

（貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)資源開發(fā)股份有限公司，貴州 貴陽 550004）

1 區(qū)域地質(zhì)概況

礦區(qū)位處穆索馬—馬拉II級成礦帶（綠巖帶），該成礦帶走向NE-SW，長約250km，寬約10km～60km，該成礦帶上所有巖層變質(zhì)程度為綠片巖相，馬拉地區(qū)為角閃石相，地層褶皺軸向主要為NE向。穆索馬—馬拉II級成礦帶已經(jīng)發(fā)現(xiàn)超大型、大型、中型金礦床及金礦（化）點若干個，著名的北馬拉金礦就產(chǎn)在該帶上。坦桑尼亞境內(nèi)構(gòu)造變形較復(fù)雜，可劃分為太古代活動帶、元古代活動帶和新生代東非裂谷系3個主要大地構(gòu)造單元。維多利亞湖東部地區(qū)巖漿巖較為發(fā)育，該地區(qū)的金礦床具有典型的太古代綠巖帶金礦化特征，含金地質(zhì)體一般為緩傾或陡傾的含金黃鐵礦化石英脈和與區(qū)域構(gòu)造有關(guān)的含金構(gòu)造蝕變巖，在穆索馬—馬拉綠巖帶發(fā)現(xiàn)了布亨巴金礦、ML553金礦、北馬拉金礦等中大型金礦床和很多金礦（化）點。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露地層有太古代尼安茲系（Ny）和第四系（Q）。

太古代尼安茲系主要由片麻巖（主）、片巖（次）與綠泥綠簾石巖、斜長角閃巖、石英巖、變質(zhì)玄武巖及條帶狀混合巖及少許變質(zhì)礫巖等組成[1]。

第四系為雜色礫巖、粘土、亞粘土巖塊等組成的殘坡積物及沖洪積物。一般厚0m～15m[1]。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)發(fā)育構(gòu)造有北西向、北東向及近東西向和近南北向四組，從斷裂的交切和限制關(guān)系分析，北西向組斷裂發(fā)育最早，近南北向組斷裂生成最晚。北西西向、北北西向及近東西向斷裂是礦區(qū)內(nèi)的主要控礦構(gòu)造，北東向組斷裂在礦區(qū)中部及北東角亦發(fā)現(xiàn)金礦化。含控礦斷裂主要表現(xiàn)為層間斷層特征。

礦區(qū)主要控礦構(gòu)造為F1，次級含礦構(gòu)造為隱伏F2和F20；規(guī)模較大的構(gòu)造有F23和F25，分述如下。

F1位于礦區(qū)北東部，北西端延伸出礦區(qū)，南東端于礦區(qū)中部消失，長＞2.67km；南東段走向總體北西西（117°），傾向南南西（207°），傾角22°～65°；北西段總體走向近東西向，傾向近南，傾角46°～70°；斷層面部分地段光滑、具波狀起伏；斷層破碎帶寬0.12m～1.29m，帶內(nèi)為構(gòu)造巖及石英脈，具硅化、黃鐵礦（褐鐵礦）化、綠泥石化、方解石化、方鉛礦化蝕變和片理化、碎裂化；北西段部分地段具金礦（化）；南東段未發(fā)現(xiàn)金礦化。斷層兩盤為尼安茲系片巖或片麻巖，斷層產(chǎn)狀與片巖、片麻巖產(chǎn)狀基本一致，表現(xiàn)為較明顯的層間（或走向）斷層特點；在斷層上盤附近局部見剪切作用形成的透鏡體，亦表現(xiàn)出剪切特征，判斷該斷層為壓扭性（剪切）斷層，F(xiàn)1是①號金礦體的容礦構(gòu)造。

F2為隱伏斷層，位于礦區(qū)北西部，隱伏于F1斷層下盤；長＞0.62km，斷層產(chǎn)狀傾向196°～210°，傾角14°～34°，其兩盤尼安茲系變質(zhì)巖中片（麻）理產(chǎn)狀與斷層產(chǎn)狀大體相近，以“層間”斷層為主要特征；斷層破碎帶寬0.10m～0.57m；礦化蝕變主要表現(xiàn)為硅化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化、綠泥石化、方解石化、方鉛礦化等；強硅化交代蝕變使帶內(nèi)石英脈呈煙灰色及灰白色，偶見明金。根據(jù)產(chǎn)狀推測，F(xiàn)2在傾向上延伸至標(biāo)高1200m時交于F1。F2是②號金礦體的控礦構(gòu)造。

F5位于礦區(qū)西部，北部與F1相交，南部與F23相交。走向北北西，走向長2.04km，傾向北東東，傾角70°～84°。斷層破碎帶寬3m～10m，帶內(nèi)為硅化、強硅化構(gòu)造蝕變巖及石英脈。

F20位于礦區(qū)中部偏東，西部交于F25；長＞0.2km，走向北西西，傾向南南西，傾角60°；兩盤為太古代尼安茲系片巖，斷層破碎帶寬0.12m～0.20m，帶中為構(gòu)造蝕變巖及石英細(xì)脈，具硅化、黃鐵礦（褐鐵礦）化及金礦化。F20是③號金礦體的控礦構(gòu)造。

F23位于礦區(qū)中部，走向近東西，走向長＞5.00km，傾向近南，傾角60°～76°。斷層破碎帶寬4m～6m，帶內(nèi)見硅化、強硅化構(gòu)造巖及石英脈，局部具鉀化。兩盤為太古代尼安茲系斜長片麻巖、片巖、變質(zhì)玄武巖及第三系安山巖。根據(jù)兩盤安山巖及斷層產(chǎn)狀判斷地層斷距＞120m，為正斷層。

F25位于礦區(qū)中部偏東，南西端交于F23；長1.41km左右，走向北東，南西段傾向南東，傾角65°～85°；北東段傾向北西，傾角65°～75°，局部具直立反傾特點。斷層面光滑，斷層破碎帶寬3m～11m，帶中為強硅化構(gòu)造蝕變巖、碎裂巖及石英脈，具褐鐵礦化。兩盤出露太古代尼安茲系斜長片麻巖、片巖等。為壓扭性斷層。

F28位于礦區(qū)北西部，北東端止于安山巖覆蓋區(qū)，南西端止于F5中部；長＞1.3km，走向北北東，傾向南東東，傾角68°～73°；斷層破碎帶寬0.5m，帶中為構(gòu)造蝕變巖及石英細(xì)脈。兩盤主要為太古代尼安茲系斜長片麻巖、片巖。該斷層錯切F1斷層。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)以新生界第三系沿裂谷噴發(fā)的基性火山巖—安山巖為主，主要分布于礦區(qū)北部，南部少有分布；與下伏太古代變質(zhì)巖多呈近水平接觸；殘留厚度1m～10m。安山巖為深灰色，斑狀結(jié)構(gòu)，交織結(jié)構(gòu)，間粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造；斑晶為斜長石、石英，基質(zhì)中更長石近于平行排列，部分組成三角形格架，在斜長石微晶間充填黑云母、黃鐵礦、綠泥石、褐鐵礦等微粒，基質(zhì)占85%。

2.4 變質(zhì)巖

該礦區(qū)變質(zhì)作用主要為區(qū)域變質(zhì)和動力變質(zhì)作用。區(qū)域變質(zhì)作用形成的變質(zhì)巖主要有片麻巖、片巖、角閃巖、變質(zhì)玄武巖、石英巖等；動力變質(zhì)作用局限于各斷裂構(gòu)造破碎帶內(nèi)，其形成的變質(zhì)巖主要是硅化、綠泥石化、碎裂巖、構(gòu)造片巖[2]。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體地質(zhì)特征

目前礦區(qū)內(nèi)圈算資源/儲量的礦體有①、②、③三個礦體，特征如下：

①號金礦體：受F1控制，沿F1走向共探獲4個金礦體，編號分別為①-1、①-2、①-3、①-4，4個礦體含礦巖石、礦化蝕變、礦石質(zhì)量等地質(zhì)特征相似。規(guī)模較大的金礦體為①-1。

①-1號金礦體：呈透鏡狀產(chǎn)于F1中，走向長度370m，延深20m～70m；礦體分布標(biāo)高1030m～1452m，埋深0m～70m；產(chǎn)狀與F1產(chǎn)狀一致，傾向175°～190°，平均181°，傾角48°～70°，平均58°；單工程礦體真厚度0.85m～1.20m，平均真厚度1.04m；單工程品位2.40×10-6～22.88×10-6，平均品位10.45×10-6；厚度變化系數(shù)14%，品位變化系數(shù)27%。資源/儲量估算標(biāo)高在1300m以淺，鉆探控制標(biāo)高在1030m仍有礦化顯示，品位1.35×10-6，真厚度0.75m，深部仍有找礦空間。

②號金礦體：受隱伏構(gòu)造F2的控制，呈薄脈狀產(chǎn)出，走向長度360m，最大延深380m；礦體分布標(biāo)高1253m～1421m，埋深10m～140m；產(chǎn)狀與F2產(chǎn)狀一致，傾向200°～215°，平均209°，傾角20°～33°，平均28°；單工程真厚度0.10m～0.59m，平均真厚度0.29m；單工程品位3.35×10-6～425.00×10-6，平均品位71.99×10-6；厚度變化系數(shù)53%，品位變化系數(shù)157%。資源/儲量估算標(biāo)高在1200m以淺（圖1）。

③號金礦體：呈透鏡狀產(chǎn)于F20中，傾向190°～195°，平均193°，傾角60°～65°，平均63°，傾向延深120m；單工程品位1.25×10-6～44.30×10-6，平均品位9.00×10-6；單工程真厚度0.25m～1.14m，平均真厚度0.70m。資源/儲量估算標(biāo)高在1270m以淺，在礦體走向上無深部工程控制。

圖1 39線勘探線剖面圖

3.2 含金巖石特征

含金巖石主要為石英脈，偶見蝕變巖型礦石。石英脈按顏色可分為煙灰色及灰白色石英脈；煙灰色石英脈多見于①號金礦體中，灰白色石英脈多見于②號金礦體及其它含金蝕變帶中，呈塊狀，鏡下鑒定見不等粒變晶結(jié)構(gòu)及碎裂化構(gòu)造；礦物共生組合為黃鐵礦、石英、方鉛礦，這類礦石一般產(chǎn)于含金蝕變帶中部，礦石含金品位較好，一般2×10-6～40×10-6，最高達(dá)425×10-6，礦石中偶見自然金。蝕變巖型金礦石呈灰色、暗灰色，具有細(xì)脈狀和浸染狀構(gòu)造，礦物呈細(xì)粒、半自形或它形粒狀結(jié)構(gòu)，礦物共生組合為黃鐵礦、石英、絹云母，綠泥石、方解石等；在礦區(qū)中發(fā)現(xiàn)蝕變巖型金礦石，但未形成規(guī)模。

3.3 礦石特征及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石為含金石英脈。礦石中主要礦物為黃鐵礦、方鉛礦、自然金、石英、長石、綠泥石、絹云母、方解石等。

礦石結(jié)構(gòu)主要為等粒變晶結(jié)構(gòu)、他形晶粒狀結(jié)構(gòu)、聚粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造主要為浸染狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、團塊狀構(gòu)造、碎裂構(gòu)造、斑雜構(gòu)造。

3.4 礦化蝕變

礦化蝕變類型有硅化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化、碳酸鹽化、粘土化，偶見方鉛礦化。與金礦化關(guān)系密切的是硅化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化、方鉛礦化。

3.5 金賦存狀態(tài)

金主要以自然金形式賦存。裸露和半裸露的自然金主要分布在黃鐵礦、方鉛礦、石英等礦物顆粒間的粒間金，以及少量的礦物顆粒內(nèi)的裂隙金。

3.6 控礦地質(zhì)條件

（1）地層條件：賦金地層為太古代尼安茲系，目前所發(fā)現(xiàn)的金礦體直接賦存于尼安茲系變質(zhì)巖中的斷裂蝕變帶內(nèi)，尼安茲系與金礦關(guān)系極為密切。

（2）巖性條件：金礦主要分布在片麻巖斷裂蝕變帶內(nèi)。（3）構(gòu)造條件：北西向斷裂（剪切帶）是主要導(dǎo)礦和容礦構(gòu)造，其決定了礦體形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模及分布特征。

3.7 找礦標(biāo)志

礦區(qū)內(nèi)主要的找礦標(biāo)志有民采標(biāo)志、地層標(biāo)志、構(gòu)造標(biāo)志、蝕變標(biāo)志、礦物及脈石組合標(biāo)志。

民采標(biāo)志：坦桑尼亞民采金礦史由來已久，礦區(qū)查明的礦體有的也是在民采的基礎(chǔ)上加強地質(zhì)工作發(fā)現(xiàn)的，所有民采標(biāo)志仍是礦區(qū)重要的找礦標(biāo)志。

地層標(biāo)志：金礦產(chǎn)于太古代尼安茲系中，是首要的找礦標(biāo)志。

巖性標(biāo)志：含金巖石主要為石英脈，礦區(qū)內(nèi)的石英脈主要以白色和煙灰色為主，是主要找礦標(biāo)志。

構(gòu)造標(biāo)志：區(qū)內(nèi)斷裂蝕變帶是控制礦床（體）的構(gòu)造條件，是尋找金礦的直接標(biāo)志。目前發(fā)現(xiàn)的金礦化與北西向斷裂剪切帶關(guān)系密切，構(gòu)造變形顯著及構(gòu)造相交部位是成礦有利空間。

蝕變標(biāo)志：區(qū)內(nèi)圍巖蝕變是主要找礦標(biāo)志，有黃鐵礦化、磁黃鐵礦化、硅化、方鉛礦化、碳酸巖化及粘土化。

礦物及脈石組合標(biāo)志：黃鐵礦、石英、方解石等礦物多產(chǎn)出于構(gòu)造蝕變帶中，其呈規(guī)則及不規(guī)則狀脈體或團塊同時出現(xiàn)時，往往是金礦富集地段的間接標(biāo)志。

4 礦床成因

4.1 區(qū)域地質(zhì)背景

環(huán)維多利亞湖綠巖帶是坦桑尼亞主要的金礦集中區(qū)，綠巖帶由中太古代尼安茲系組成，分為內(nèi)弧綠巖帶和外弧綠巖帶。內(nèi)弧綠巖帶為下尼安茲系綠巖帶，以鎂鐵質(zhì)火山巖而無條帶狀鐵建造為特征，金礦類型為含石英脈型金礦。其外弧綠巖帶以大量的條帶狀鐵建造、長英質(zhì)凝灰?guī)r和層控層狀金礦床為特征。綠片巖受后期花崗巖、花崗閃長巖、閃長巖侵入的影響已經(jīng)過多期變質(zhì)[3]。礦區(qū)位于內(nèi)弧綠巖帶。

4.2 礦區(qū)金礦產(chǎn)出特征

礦區(qū)內(nèi)的金礦體主要受北西向、北西西向斷裂構(gòu)造控制，主要含（控）礦構(gòu)造為F1和隱伏F2，次級含礦構(gòu)造F20；含金石英脈主要產(chǎn)于片麻巖中，圍巖蝕變不明顯。

F1控制的①金礦體主要產(chǎn)在北西向與北西西向過度區(qū)域（①-1、①-2金礦體），在走向和傾向上有一定延伸，其它區(qū)域的金礦體規(guī)模較?。á?3、①-4金礦體）；平均厚度1.04m，平均品位10.45×10-6。F2控制②金礦體，根據(jù)F2的產(chǎn)狀和與F1的位置關(guān)系，F(xiàn)2沿傾向延伸至標(biāo)高1200m左右交于F1，F(xiàn)2控制的金礦體產(chǎn)于標(biāo)高1200m以淺；平均厚度0.29m，平均品位71.99×10-6。F20控制③金礦體，工程較少，在走向和傾向控制程度較低；平均真厚度0.70m，平均品位9.00×10-6。

4.3 成礦熱源

根據(jù)區(qū)域巖體分布，初步認(rèn)為區(qū)域變質(zhì)作用產(chǎn)生的變質(zhì)流體為主要成礦流體，其次為花崗質(zhì)巖體分異演化過程中釋放出來的巖漿流體和構(gòu)造活動產(chǎn)生的熱水也是成礦流體的來源之一。熱源大致可分為變質(zhì)熱、構(gòu)造熱和巖漿熱。

4.4 成因分析

在重力和壓力梯度、熱力及構(gòu)造作用下，成礦流體中含有的H2S、HCl、HF、SO2、CO、CO2、H2、N2等揮發(fā)組分將分散在巖石中的成礦物質(zhì)活化，以金屬絡(luò)合物的形式進(jìn)入熱液中形成含礦熱液。在構(gòu)造作用下，含礦熱液沿斷裂構(gòu)造向上運移，當(dāng)含礦熱液沿斷裂快速上升至一定深度時，因斷裂構(gòu)造空間、含礦熱液溫度、壓力及圍巖等發(fā)生變化時，含礦熱液固結(jié)成礦或進(jìn)入巖石裂隙和斷裂中充填、交代成礦。

根據(jù)礦區(qū)礦物組合特征，初步認(rèn)為礦床成因類型為中溫?zé)嵋盒停V床類型為中溫?zé)嵋好}型金礦床。

4.5 成礦規(guī)律

礦區(qū)內(nèi)發(fā)育的北西、北東向等構(gòu)造，為成礦熱液的運移提供通道，為金礦體富集提供有利空間。成礦物質(zhì)經(jīng)區(qū)域變質(zhì)、多期次的巖漿活動、構(gòu)造活動和成礦作用后成礦。該礦區(qū)成礦規(guī)律為：①金礦體賦金地層為太古代尼安茲系（古老綠色巖系）；②金礦體產(chǎn)于北西向斷裂蝕變帶中；③金礦體礦化與黃鐵礦化、磁黃鐵礦化、方鉛礦化和強硅化形成的石英脈關(guān)系密切相關(guān)。

5 找礦方向

綜上所述，礦區(qū)位于環(huán)維多利亞湖內(nèi)弧綠巖帶中，賦礦構(gòu)造主要為北西向、北西西向斷裂構(gòu)造，為石英脈型金礦，礦床規(guī)模已達(dá)中型，礦區(qū)仍有一定的找礦空間，下一步工作建議：

（1）在礦區(qū)北部和南西部開展物探工作，探測安山巖和第四系蓋層下的隱伏構(gòu)造，尋找以北西向為主的含金構(gòu)造帶。

（2）F1控制的①金礦體資源/儲量估算標(biāo)高在1300m以淺，而鉆探工程揭露的金礦體（品位1.35×10-6，真厚0.75m）標(biāo)高在1030m；F1在傾向延伸方向仍有較好的找礦空間。

（3）詳細(xì)查明F1在走向和傾向上的形態(tài)變化，F(xiàn)1控制的金礦體在產(chǎn)狀變化區(qū)域最佳。

（4）加強對F2在走向上的工程控制，進(jìn)一步評價F2在1200m以淺標(biāo)高的找礦前景。

（5）加強F1與F2的幾何空間關(guān)系研究，F(xiàn)1與F2交匯部位有利于含礦熱液運移及金礦體富集。

（6）F20控制的③金礦體在傾向上已有一定延伸，加強F20在走向上的控制，尤其在東端延伸至安山巖覆蓋區(qū)。