坦桑尼亞伊昆古金礦床礦化特征

熊秋軍，曾小剛，彭谷香，劉 艷

(湖北省核工業(yè)地質(zhì)局，湖北孝感 432000)

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

伊昆古金礦床位于東非克拉通中段地塊東北部。維多利亞湖綠巖帶的東北部，馬拉—穆索馬金礦成礦帶的西端，詳見(jiàn)圖1①坦桑尼亞能源礦產(chǎn)部，坦桑尼亞礦產(chǎn)資源的發(fā)展機(jī)遇，2005。。

圖1 綠巖帶(金礦帶)位置圖Fig.1 Location map of greenstone belt(gold belt)綠巖帶(金礦帶):①．馬拉;②．穆索馬;③．乞力馬費(fèi)扎;④．瑞萬(wàn)馬嘎扎;⑤．馬布基;⑥．卡哈馬;⑦．恩澤加;⑧．伊蘭巴—塞肯蒂。

2 礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)范圍內(nèi)主要地層為中太古界尼安茲群(Nyanzian)灰綠色片巖 (Zvb)及第四系殘積、沖積層;巖漿巖主要為晚太古界花崗質(zhì)侵入巖(gg、gb、gm)。地質(zhì)構(gòu)造較簡(jiǎn)單。詳見(jiàn)圖2。礦化類(lèi)型為含金石英脈型;含礦圍巖為中太古界尼安茲群酸性變質(zhì)火山巖;成因類(lèi)型為中低溫?zé)嵋旱V床。

2．1 地層

礦區(qū)地層主要為中太古界尼安茲群灰綠色片巖，主要由鐵鎂質(zhì)酸性變質(zhì)火山巖和不成熟沉積巖組成，南面與東面有花崗巖分布。因該群主要是鎂鐵質(zhì)巖石經(jīng)歷綠片巖相變質(zhì)作用后出現(xiàn)了綠泥石、綠簾石、陽(yáng)起石等礦物，巖石呈綠色，故稱(chēng)尼安茲綠巖帶。

礦區(qū)主要由該群下部鎂鐵質(zhì)酸性變質(zhì)火山巖、變閃長(zhǎng)巖、變基性火山巖組成。受構(gòu)造影響已變形，在許多地方都保存有向形構(gòu)造。其變質(zhì)作用達(dá)綠片巖相，在花崗巖侵入體附近可達(dá)角閃巖相。盡管變質(zhì)作用達(dá)綠片巖相，許多巖石都保存有原巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。

尼安茲群在坦桑尼亞為金礦的主要賦存層位，常見(jiàn)有黃鐵礦、雌黃鐵礦、毒砂、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等礦化。

第四系(Q)分布于山前坡地以殘積物為主。砂土、紅色砂土(Nxy)為花崗巖風(fēng)化殘積層;紅土(Nxf)為尼安茲群風(fēng)化殘積層，殘積層厚1～4 m，溝谷地段黑色粘土為沖洪積層，厚1～3 m。

2．2 構(gòu)造

礦區(qū)主要發(fā)育的褶皺構(gòu)造以NWW向開(kāi)放褶皺和細(xì)褶皺為主。含金石英脈受NWW向?qū)娱g韌性剪切構(gòu)造控制。

2．3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖主要形成于中太古代后期—新太古代早期。中太古代后期主要表現(xiàn)為間歇式酸性火山噴發(fā)—深源鎂鐵質(zhì)基性火山噴發(fā)，形成了火山沉積變質(zhì)巖(尼安茲群)。晚太古代巖漿活動(dòng)主要形成了同造山期花崗巖(gg)、后造山期花崗巖(gm、gb);同造山期巖性主要為黑云母花崗巖、混合巖;后造山期巖性主要為微晶花崗巖(gm)、淺色黑云母花崗巖(gb);礦區(qū)東側(cè)出露同造山期花崗巖，南側(cè)出露后造山期花崗巖。

3 金礦化地質(zhì)特征

3．1 礦化特征

礦體位于綠巖帶內(nèi)，層狀分布;總體走向NWW，方位305°，傾向北北東，傾角35°～45°，礦體厚度約 4．50 m，單樣品位金4×10－6～6×10－6，與金礦化伴隨的蝕變主要有黃鐵礦化、方鉛礦化;礦化類(lèi)型為含金石英脈，部分礦石見(jiàn)石英交代綠片巖，圍巖為中太古界尼安茲群綠色片巖。

3．2 礦石特征

礦石為含金石英脈，為原生礦石。礦石中主要礦物:黃鐵礦、方鉛礦、雌黃鐵礦、毒砂，及少量黃銅礦、閃鋅礦等;脈石礦物有:石英、綠泥石、綠簾石、絹云母等。

黃鐵礦:黃白色自形立方體狀及他形粒狀，粒度0．03～2 mm，多數(shù)為0．2～1 mm。有的被擠壓成碎裂狀。

圖2 伊昆古礦區(qū)地質(zhì)圖Fig.2 Geological map of Yikun ore district1．黑色粘土，沖積層;2．紅土(Nyanzlan)殘積層;3．砂土，紅色砂土花崗巖風(fēng)化層;4．Nyanzlan系變酸性火山巖;5．微晶花崗巖;6．黑云母花崗混合巖(X);7．淺色黑云母花崗巖;8．主要公路。

方鉛礦:鉛灰色他形粒狀，粒度0．01～3 mm，多數(shù)為0．05～0．3 mm。交代于黃鐵礦、閃鋅礦顆粒及其裂隙之間。

礦石中鉛、鋅、銅、硫、砷等為伴生有用組分，因其含量低而無(wú)工業(yè)利用價(jià)值。

礦石結(jié)構(gòu)主要為結(jié)晶粒狀結(jié)構(gòu)等，礦石構(gòu)造主要為脈狀構(gòu)造等。

3．3 礦石類(lèi)型

礦石類(lèi)型主要為黃鐵礦、方鉛礦化石英脈型。

4 工作方法及成果

(1)充分收集已有成果地質(zhì)資料，分析研究，綜合整理。考察期間通過(guò)地質(zhì)剖面測(cè)量，系統(tǒng)了解區(qū)內(nèi)地層層序及沉積旋回、巖石類(lèi)型及含礦性、構(gòu)造及其它各種地質(zhì)體的地質(zhì)特征。通過(guò)礦井開(kāi)采情況的調(diào)查、井下觀測(cè)，確定礦體的產(chǎn)狀、厚度。采用X射線熒光儀對(duì)礦石、土壤與巖石地球化學(xué)測(cè)量及三條測(cè)線(線距約1 km，點(diǎn)距約50 m)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，基本查明金礦體、金礦化與砷(As)元素關(guān)系密切。對(duì)已發(fā)現(xiàn)的砷異常開(kāi)展解剖與評(píng)價(jià)，為進(jìn)一步確定找礦靶區(qū)打下了基礎(chǔ)。

(2)X射線熒光儀化探測(cè)量結(jié)果表明區(qū)內(nèi)金屬元素種類(lèi)繁多。常見(jiàn)的元素組合有 Fe、Ti、Mn、V、Zr、Cu、Pb、Zn、Rb、Co、Sr、U、Th、Cr、Sn、Bi、Hg、As 等。其中基巖中 Fe:9% ～14%;Ti:0．8% ～1．7%;Mn:0．2% ～0．4%;V:0．04% ～0．06%;殘積紅土中 Fe:6% ～8%;Ti:0．3% ～0．7%;Mn:0．1% ～0．3%。金礦體、金礦化與砷元素關(guān)系密切，已知礦石及礦體上部一定范圍內(nèi)尼安茲群殘積紅土中檢測(cè)出砷含量＞20×10－6的異常區(qū)，已知礦體上方(Ⅲ號(hào)異常區(qū))砷含量52×10－6～116×10－6，且異常向西延伸;測(cè)量范圍內(nèi)初步確定異常區(qū)4個(gè)。其中Ⅰ、Ⅲ號(hào)異常區(qū)地表為尼安茲群殘積紅土，異常區(qū)較寬;Ⅱ、Ⅳ號(hào)異常區(qū)地表為基巖，異常區(qū)較窄。因此，砷元素的測(cè)量結(jié)果可以作為該地區(qū)尋找金礦化、金礦體的重要依據(jù)，工作成果詳見(jiàn)圖3。

圖3 金礦體、金礦化與砷元素異常圖Fig.3 Anomaly map of gold ore body，gold mineralization and arsenic1．沖積層;2．尼安茲群殘積層;3．花崗巖風(fēng)化層;4．變酸性火山巖;5．微晶花崗巖;6．黑云母花崗混合巖;7．淺色黑云母花崗巖;8．實(shí)測(cè)勘查線、點(diǎn)和砷值;9．礦體及推測(cè)礦體;10．砷異常區(qū)(≥20×10－6);11．背斜。

5 成礦地質(zhì)條件分析

維多利亞湖邊的綠巖帶是坦桑尼亞主要的金礦集中區(qū)，綠巖帶由中太古界尼安茲群組成，呈近平行弧狀形態(tài)產(chǎn)出。其外帶以有大量的條帶狀鐵建造、長(zhǎng)英質(zhì)凝灰?guī)r和層控層狀金礦床為特征。下尼安茲群的內(nèi)綠巖帶是以鎂鐵質(zhì)火山巖而無(wú)條帶狀鐵建造為特征，有含石英脈型金礦床。綠片巖受后期花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖侵入的影響已經(jīng)過(guò)多期變質(zhì)。

在外帶，條帶狀鐵建造和長(zhǎng)英質(zhì)凝灰?guī)r主要為上尼安茲群層序，金礦床是以富鐵硫化物礦體(黃鐵礦+磁黃鐵礦+毒砂±黃銅礦)產(chǎn)在氧化物和硫化物相鐵建造中。其他礦物呈板狀、塊狀或浸染狀硫化物礦體產(chǎn)在長(zhǎng)英質(zhì)凝灰?guī)r和條帶狀鐵建造的接觸帶上。這些礦體沿走向延伸大，并向下傾伏。圍巖蝕變是不明顯的。金被固定在黃鐵礦和磁黃鐵礦的晶格中，或作為這些礦物外殼出現(xiàn)。金富集是多期次的，至少有三個(gè)時(shí)代的石英和碳酸鹽脈。藍(lán)色整合脈是含金的，而白色的交切脈是無(wú)礦的。

在內(nèi)弧綠巖帶中的礦床主要是受韌性剪切帶控制，產(chǎn)于酸性變質(zhì)火山巖及鎂鐵質(zhì)火山巖中的礦床主要為石英脈型。圍巖已蝕變成綠泥石—絹云母片巖。許多礦床位于花崗巖侵入體附近。伊昆古金礦床位于內(nèi)弧綠巖帶中，屬綠巖帶內(nèi)帶下尼安茲群石英脈型礦床，具有較好的找礦前景。

6 成因分析及找礦方向

伊昆古金礦位于維多利亞湖綠巖帶的東北部，馬拉—穆索馬金礦成礦帶的西端。含金石英脈型礦床產(chǎn)出于屬綠巖帶內(nèi)帶下尼安茲群中，綠巖帶外側(cè)為新花崗巖系，礦床具有中低溫?zé)嵋盒偷幕咎攸c(diǎn)。

已知礦石及礦體上部一定范圍內(nèi)化探測(cè)量顯示尼安茲群殘積紅土中普遍存在砷異常，利用砷作為找礦指示元素及尼安茲群綠片巖與含金石英脈的磁性、電性差異，采取物化探測(cè)量，通過(guò)測(cè)量結(jié)果分析、異常查證，尋找金礦體。

伊昆古金礦床上部覆蓋層有厚1～4 m的紅土，屬尼安茲群風(fēng)化殘積層;紅土中砷異常范圍較寬，礦體周邊一定范圍內(nèi)砷異常值較高，具有類(lèi)似湖北嘉魚(yú)蛇屋山紅土類(lèi)型金礦的形成條件，應(yīng)加以分析研究。

馬拉—穆索馬金礦成礦帶內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的大中型金礦床一般位于花崗巖體與綠巖片帶的內(nèi)接觸帶附近。礦區(qū)周?chē)鷰r體與綠片巖內(nèi)接觸帶多被尼安茲群殘積紅土層覆蓋，按區(qū)域找礦模式，通過(guò)加大對(duì)巖體與綠片巖內(nèi)接觸帶周?chē)牡刭|(zhì)、物化探成果分析，在綠片巖內(nèi)接觸帶附近有較大的找礦潛力。