津巴布韋CHAMPION金礦地質(zhì)特征

張海峰

遼寧省第五地質(zhì)大隊(duì)，遼寧 大石橋 115100

CHAMPION金礦位于津巴布韋Odzi成礦帶東部。Odzi成礦帶寬3英里、長(zhǎng)75英里，呈北東東80°走向，北傾70°～80°。礦帶上分布有106個(gè)金礦點(diǎn)，主要礦點(diǎn)集中在Odzi東部。1908～1944年對(duì)該礦帶進(jìn)行大量地質(zhì)勘查和開(kāi)發(fā)工作。

CHAMPION金礦為中溫?zé)嵋撼傻V，屬變質(zhì)熱液型，分布在太古代綠巖帶內(nèi)。CHAMPION金礦普查是國(guó)家境外風(fēng)險(xiǎn)勘查資金項(xiàng)目。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

津巴布韋克拉通占津巴布韋國(guó)土面積的70%，東部以前寒武紀(jì)莫桑比克變質(zhì)帶為界，北部以前寒武紀(jì)贊比西變質(zhì)帶為界，南部以林波波變質(zhì)帶為界。西部邊界為博茨瓦納東部地區(qū)。太古代綠巖呈帶狀殘留體分布在克拉通內(nèi)。

克拉通內(nèi)的綠巖分3個(gè)群，塞巴奎群、布拉瓦約群、沙姆瓦群。塞巴奎群是津巴布韋最古老的表殼巖系，巖性為科馬提質(zhì)、拉斑玄武質(zhì)火山巖夾碎屑巖和條帶狀含鐵硅質(zhì)建造。年齡為35.4～35.7億年。但本區(qū)未出露該地層。布拉瓦約群位于塞巴奎群之上，又分上、下布拉瓦約群；下布拉瓦約群分布廣泛，由雙峰式科馬提質(zhì)長(zhǎng)英質(zhì)火山巖夾含鐵建造及碎屑巖組成。上布拉瓦約群在津巴布韋東西部巖性差異較大，西部地區(qū)以鈣堿性火山巖為主。東部—該區(qū)域表現(xiàn)為火山-沉積巖組合，碎屑巖（主要為泥質(zhì)巖），化學(xué)沉積巖常見(jiàn)。Rb-Sr和Sm-Nd同位素年齡在2 650～2 700 Ma。沙姆瓦群角度不整合覆蓋在布拉瓦約群之上。由長(zhǎng)英質(zhì)火山巖、粗砂巖、石英巖和大理巖組成。Rb-Sr和Sm-Nd同位素年齡在25.9～25.0億年。但本區(qū)未出露該地層。

津巴布韋克拉通內(nèi)部太古代各類(lèi)巖漿侵入活動(dòng)分布廣泛，它們多呈圓形或橢球型穹窿狀雜巖侵入于早期形成的變質(zhì)火山巖-沉積巖地層中。侵入體類(lèi)型有花崗巖、花崗（片麻）巖、花崗閃長(zhǎng)巖。侏羅系淺成侵入巖分布廣泛，在克拉通和綠巖帶普遍分布，主要巖石類(lèi)型有粗玄巖、輝長(zhǎng)巖、輝綠巖呈巖脈和巖株形式。

金礦類(lèi)型：①產(chǎn)出在花崗巖內(nèi)石英脈型；②條帶狀磁鐵石英巖和片巖內(nèi)。③片巖與花崗巖接觸帶。④片巖構(gòu)造帶內(nèi)，含石英較少。

圖1 津巴布韋ODZI成礦帶區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1 Regional geology sketchmap of Odzimetallogenic belt, Zimbabwe

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)地層呈殘留體分布在太古代克拉通內(nèi)。主要為下布拉瓦約群：走向80°，傾向北，傾角70°～80°。巖石普遍遭受低壓變質(zhì)作用，變質(zhì)程度為綠片巖相，有的可達(dá)角閃巖相。下布拉瓦約群由變質(zhì)的超基性-基性火山巖，長(zhǎng)英質(zhì)火山巖夾含鐵建造及碎屑巖組成。巖性為：綠泥滑石片巖、滑石片巖、蛇紋片巖、綠片巖及綠巖、透閃石巖（片）巖，（金礦體主要賦存在上述片巖內(nèi)）；石英陽(yáng)起鈉長(zhǎng)石巖夾閃長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)角閃巖、角閃正長(zhǎng)巖、變角閃輝長(zhǎng)巖殘留體；條帶狀鐵石英巖、變閃長(zhǎng)巖、陽(yáng)起石巖、蛇紋綠泥透閃石巖、石英巖、云母片巖組成。上布拉瓦約群由變質(zhì)的火山—沉積巖組合，碎屑巖（主要為泥質(zhì)巖），化學(xué)沉積巖組成。在礦區(qū)東部少量出露，巖性為：石英巖、變質(zhì)砂巖夾綠泥石巖。

2.2 巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖活動(dòng)強(qiáng)烈，太古代花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖呈穹窿侵入圍繞在綠巖帶南北兩側(cè)。侏羅紀(jì)輝綠巖、輝長(zhǎng)巖、粗玄巖呈網(wǎng)脈狀、脈狀普遍分布在礦區(qū)內(nèi)。

2.3 構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造發(fā)育，地層線理走向與區(qū)域綠巖帶走向一致80°方向、傾向330°～350°、傾角70°～80°。剪切構(gòu)造發(fā)育，可見(jiàn)兩條平行的剪切構(gòu)造帶，北部的構(gòu)造帶：長(zhǎng)大于4 km、寬5～15m，剪切帶內(nèi)為片巖（滑石綠泥石片巖、透閃石片巖、陽(yáng)起石片巖、蛇紋石片巖）控制Speedo金礦、CHAMPION金礦、Cairndhu金礦。南側(cè)的構(gòu)造帶長(zhǎng)400m左右，帶內(nèi)沒(méi)有礦體分布。在南側(cè)的構(gòu)造帶西端為走向斷層，為成礦后期斷裂，斷層沒(méi)有明顯位移，斷層內(nèi)石英脈呈碎裂狀，為壓性斷裂，傾向12°、傾角83°。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

Speedo金礦位于剪切構(gòu)造帶西部，礦體為綠泥片巖和透閃片巖中的石英脈，礦體長(zhǎng)度840m、厚度1.25～2.15m、延深107.2m；礦體形態(tài)呈脈狀；礦體向東側(cè)伏、產(chǎn)狀345°～355°/60°～75°，金品位（0.60～31.1) ×10-6。平均3.79×10-6。

CHAMPION金礦（1號(hào)帶）、位于剪切構(gòu)造帶中部，礦體賦存綠泥透閃片巖中。根據(jù)鉆孔資料礦體底板圍巖為陽(yáng)起鈉長(zhǎng)石巖有的是角閃斜長(zhǎng)石巖。礦體為含金片巖礦石和硫化物硅質(zhì)脈。礦體長(zhǎng)度219m、厚度1.20m、延深147m；礦體形態(tài)呈脈狀；礦體向東側(cè)伏、產(chǎn)狀350°/70°～86°，金品位（0.50～20.92) ×10-6。

CHAMPION金礦（2號(hào)帶）在（1號(hào)帶）南部與之大致平行，礦體為含金石英脈。賦存在陽(yáng)起鈉長(zhǎng)石巖、角閃斜長(zhǎng)巖中。長(zhǎng)228m，厚度0.70～2.20m。金品位（0.30～0.70）×10-6，產(chǎn)狀10°～15°/29°～55 °左右。

Cairndhu金礦位于剪切構(gòu)造帶東部，礦體為綠泥片巖中的石英脈，礦體長(zhǎng)度90m、厚度0.56～1.23m、延深112m；礦體形態(tài)透鏡狀；礦體大致向東側(cè)伏、產(chǎn)狀170°/70°，金平均品位3.7×10-6。

圖2 津巴布韋CHAMPION MINE地質(zhì)圖Fig.2 Geologicalmap of Championmine, Zimbabwe

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石結(jié)構(gòu)

（1）Speedo金礦、CHAMPION金礦（2號(hào)帶）、Cairndhu金礦礦石結(jié)構(gòu)：自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)、自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)。

自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)：黃鐵礦呈自形—半自形粒狀，方形、矩形為主，表面麻點(diǎn)狀，顯均質(zhì)性。粒徑多在0.15～0.25mm之間，最大達(dá)0.6mm。脈石礦物為石英，呈不規(guī)則粒狀、彼此齒狀鑲嵌，強(qiáng)烈波狀消光、帶狀消光，無(wú)方向性，粒徑變化較大，多在0.15～0.4mm之間，最大達(dá)1.6mm。約占95%。

自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)：磁黃鐵礦：強(qiáng)非均質(zhì)性，條狀與閃鋅礦連生，粒徑：0.1～0.5mm；毒砂：自形四邊形粒狀，顯非均質(zhì)性，粒徑：0.02～0.15mm；閃鋅礦：他形粒狀，粒徑：0.05～0.15mm；黃銅礦：不規(guī)則粒狀，粒徑：0.03～0.15mm。

脈石礦物：石英呈不規(guī)則粒狀、彼此齒狀鑲嵌，強(qiáng)烈波狀消光、帶狀消光，無(wú)方向性，粒徑變化較大，多在0.15～0.4mm之間，最大達(dá)1.6mm。約占95%。

（2）CHAMPION金礦（1號(hào)帶）礦石結(jié)構(gòu)：他形粒狀結(jié)構(gòu)、齒狀變晶結(jié)構(gòu)；交代殘留結(jié)構(gòu)。他形粒狀結(jié)構(gòu)、齒狀變晶結(jié)構(gòu)：磁黃鐵礦、黃銅礦、毒砂金屬礦物呈自形—半自形粒狀，粒徑：0.06～0.8mm。

脈石礦物：以石英為主，呈不規(guī)則粒狀、他形粒狀、彼此齒狀鑲嵌，強(qiáng)烈波狀消光、帶狀消光，無(wú)方向性，粒徑變化較大，多在0.15～0.4mm之間，最大達(dá)1.6mm。局部可見(jiàn)透閃石呈不連續(xù)脈狀充填。透閃石：無(wú)色，扇形、纖維狀、柱狀，見(jiàn)兩組完全解理相交近菱形，粒徑：0.15～0.2mm。

交代殘留結(jié)構(gòu)：綠泥透閃石巖，被石英交代呈不規(guī)則脈狀、團(tuán)塊狀殘留體；方解石、白云母和綠泥石集合體呈透鏡狀殘留。

礦石礦物：磁黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦、閃鋅礦、毒砂。呈脈狀、樹(shù)枝狀、浸染狀，充填于石英脈中。占10%。

磁黃鐵礦：古銅黃色，強(qiáng)非均質(zhì)性，強(qiáng)磁性，與黃鐵礦、閃鋅礦連生，粒徑多在0.5～0.8mm，少量0.07～0.1mm；黃鐵礦：亮黃色，均質(zhì)體，半自形粒狀、麻點(diǎn)狀，粒徑：0.1～0.24mm；閃鋅礦：他形粒狀，粒徑：0.5～0.75mm；黃銅礦：與磁黃鐵礦連生，粒徑：0.05～0.1mm，少量；毒砂：自形四邊形粒狀，顯非均質(zhì)性，粒徑：0.02～0.15mm。

脈石礦物：石英占75%、綠泥透閃石巖殘留體占4%～20%。

石英：粒徑較均勻，0.2～0.6mm，呈他形粒狀，邊緣齒狀，彼此鑲嵌；綠泥透閃石巖殘留體：黝簾石：他形粒狀；透閃石：板狀、柱狀、細(xì)小粒狀，無(wú)色，柱面一組完全解理，斜消光，少見(jiàn)較自形菱形粒狀，見(jiàn)兩組解理相交近菱形，最大粒徑1.3mm；方解石、綠泥石、白云母星散分布于石英之間。

3.2.2 礦石構(gòu)造

（1）CHAMPION金礦（1號(hào)帶）礦石構(gòu)造：交代團(tuán)塊狀、透鏡狀、脈狀構(gòu)造為主，斑狀團(tuán)塊狀構(gòu)造次之。交代團(tuán)塊狀、透鏡狀、脈狀構(gòu)造：圍巖被石英交代呈不規(guī)則脈狀、團(tuán)塊狀、透鏡狀殘留。金屬礦物呈脈狀、樹(shù)枝狀、浸染狀，充填于石英脈中。含量占10%。屬熱液交代形式。斑狀團(tuán)塊狀構(gòu)造分布在該礦帶的中部，毒砂呈團(tuán)塊狀分布在石英脈內(nèi)，礦石含毒砂可達(dá)34%。

（2）CHAMPION金礦（2號(hào)帶）、Cairndhu金礦、Speedo金礦礦石構(gòu)造：稀疏浸染狀構(gòu)造為主。黃鐵礦呈浸染或細(xì)脈浸染狀分布于礦石中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%～7%，無(wú)明顯方向性。黃鐵礦自形—半自形粒狀，無(wú)交代現(xiàn)象，屬熱液充填形式。

Cairndhu金礦礦石構(gòu)造：斑狀團(tuán)塊狀構(gòu)造：毒砂呈團(tuán)塊狀分布在石英脈內(nèi)，礦石含毒砂可達(dá)30%。

3.2.3 礦石類(lèi)型

（1）按物質(zhì)組分劃分有：金-磁黃鐵礦、黃鐵礦-毒砂型及金-脈石英型。

（2）按結(jié)構(gòu)構(gòu)造劃分有：網(wǎng)脈狀礦石、稀疏浸染狀及細(xì)脈狀礦石、斑狀團(tuán)塊狀礦石。

（3）按成礦作用方式劃分有：交代脈狀礦石、充填脈狀礦石。

本區(qū)主要礦石類(lèi)型為：浸染狀黃鐵礦礦石；浸染狀、脈狀、斑狀團(tuán)塊狀磁黃鐵礦、黃鐵礦、毒砂礦石。

3.2.4 蝕變特征

礦區(qū)主要為變質(zhì)熱液蝕變，蝕變作用方式主要為充填交代。

圍巖蝕變特征∶巖石普遍遭受綠泥石化，近礦圍巖蝕變以陽(yáng)起石化、硅化為主，磁黃鐵礦、黃鐵礦化、方解石化、黑云母化，綠簾石化、絹云母化次之。

陽(yáng)起石化：在Champion礦體中段，頂?shù)装尻?yáng)起石晶體可達(dá)3～8mm，范圍一般在1～3m左右；硅化：以脈狀充填為主，亦有滲透交代，隱晶石英或粒狀石英集合體多呈脈狀、條帶狀、細(xì)脈狀充填交代。部分為他形粒狀或不規(guī)則狀集合體狀。范圍在5～10m左右；磁黃鐵礦、黃鐵礦化、其中磁黃鐵礦化最為普遍、呈浸染狀分布在各類(lèi)圍巖中，在片巖常見(jiàn)硫化物薄膜。絹云母化：主要為滲透交代形成，均呈細(xì)小鱗片狀，多交代斜長(zhǎng)石，呈小團(tuán)塊或集合體存在。在礦石中可見(jiàn)到方解石、綠泥石、白云母星散分布于石英之間，呈透鏡狀殘留。硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化與成礦有直接關(guān)系。

礦化特征∶主要礦化為磁黃鐵礦化、黃鐵礦化、毒砂化、碳酸鹽化、簾石化，另有微弱黃銅礦化、方鉛閃鋅礦化。

4 金礦床成因

Champion金礦成因類(lèi)型為變質(zhì)-熱液型，礦體主要賦存在綠片巖相，太古代變質(zhì)片巖剪切帶內(nèi)。在鈉長(zhǎng)石-陽(yáng)起石帶和斜長(zhǎng)石-角閃石帶內(nèi)成礦差。成礦物質(zhì)來(lái)源于綠巖地質(zhì)體，變質(zhì)熱液促使圍巖中的金活化，從高級(jí)變質(zhì)帶向中低級(jí)變質(zhì)帶遷移，當(dāng)進(jìn)入片巖剪切帶內(nèi)形成金礦。在其它圍巖裂隙內(nèi)也可成礦。

5 找礦標(biāo)志

在綠巖帶內(nèi)剪切帶內(nèi)是找礦有利部位。綠巖帶與花崗巖接觸面和外帶，綠巖帶含鐵建造都有礦點(diǎn)分布。但規(guī)模沒(méi)有前者大。

[1] W.H.SWIFT,Ph.D. The Geology of the Odzi Gold Belt [M].1956.

[2] 國(guó)土資源部東北礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心.分析測(cè)試報(bào)告[R].2012.