利比里亞大巴薩州扎恩砂金礦礦床成因及找礦標(biāo)志

徐少龍　雷新喜

摘 要 利比里亞大巴薩州扎恩地區(qū)地層主要為風(fēng)化褐鐵石英巖和黑云母花崗巖，這兩種巖性內(nèi)金含量較高，為該區(qū)砂金礦的形成提供了豐富的物源條件；河流中下游河谷呈較寬闊的“U“型谷，河漫灘發(fā)育，河水流量減少，流速減慢、落差小等原因，有利于砂金的沉積和富集。

關(guān)鍵詞 砂金礦；礦床成因；找礦標(biāo)志；扎恩；利比里亞

中圖分類號 G2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2095-6363（2015）09-0064-02

1 區(qū)域地質(zhì)特征

利比里亞為西非克拉通的一部分，主要由前寒武紀(jì)結(jié)晶基底構(gòu)成，顯生宙沉積只有少量的紋層狀砂巖、長石砂巖、粉砂巖和礫巖，出露于沿海地帶的狹長區(qū)域內(nèi)，可能為白堊紀(jì)。前寒武紀(jì)結(jié)晶基底主要由花崗綠巖帶組成，巖石類型以各種片麻巖和混合巖為主，普遍遭受高級變質(zhì)，變質(zhì)相達(dá)角閃巖相-麻粒巖相。NE向塞斯托斯剪切帶和NW向陶迪剪切帶成為利比里亞兩條主要構(gòu)造帶，奠定了整個區(qū)域的基本構(gòu)造格架。

在中生代，隨著岡瓦那超大陸的裂解，利比里亞從南美圭亞那地盾分離出來，伴隨著大陸漂移，在利比里亞中南部地區(qū)發(fā)育強(qiáng)烈的基性-超基性巖侵入活動，廣泛發(fā)育輝綠巖、輝長巖、金伯利巖，以及一些中性閃長巖脈和小型巖體等。金伯利巖的發(fā)育使本區(qū)盛產(chǎn)金剛石。巖墻群在中部地區(qū)構(gòu)成壯觀的NW向巖脈帶，向兩側(cè)延伸至境外。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

礦區(qū)出露地層比較簡單，主要為第四系、淺色片麻巖石英巖及角閃巖等。第四系在礦區(qū)內(nèi)大面積分布，占出露地層的80%，是區(qū)內(nèi)賦礦地層，主要分布在水系附近。主要由腐殖土層和砂礫層組成，厚5-25m，地表腐殖土層厚2-3m、呈黑褐色和黃白色泥質(zhì)層和細(xì)砂巖層。含礦的砂礫層厚3-22m，礫石上面顆粒較小，直徑在0.3-0.5cm，越靠近底部顆粒逐漸變大，粒徑最大可達(dá)5-8cm。

2.2 構(gòu)造

NW向陶迪剪切帶經(jīng)過礦區(qū)中部， 與西南海岸線近于平行的NW向陶迪剪切帶由塞拉里昂延伸至塞斯托斯角一帶，構(gòu)成了利比里亞年齡省和泛非年齡省的界限。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖有中細(xì)粒黑云母花崗巖等。主要分布在工作區(qū)西南部，灰白色，花崗結(jié)構(gòu)，條帶狀構(gòu)造、弱邊麻狀構(gòu)造，礦物成分主要為鉀長石、石英、斜長石、黑云母、白云母。

2.4 巖金礦化特征

通過地質(zhì)工作，礦區(qū)風(fēng)化褐鐵石英巖，它形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦物成分主要有石英、褐鐵礦、白云母、粘土礦物等，金以粒狀金、片狀金的形式賦存。

在1#鉆孔所采樣品含金一般在0.0400-1.3867g/m3之間，在1#-12號樣樣品深度5.5-6.0m，化驗結(jié)果為1.3867g/m3，巖性為風(fēng)化褐鐵石英巖，在1#-25號樣深度13.91-14.91米，化驗結(jié)果為2.99×10-6，巖性為黑云母花崗巖，這說明淺色片麻巖地層巖石中一個含金較高的巖石背景區(qū)，經(jīng)過構(gòu)造運動和各種風(fēng)化，剝蝕及地表水的搬運，使其金解離，為砂金成礦提供了較豐富的物源背景。

3 第四系地質(zhì)特征及地貌特征

3.1 第四紀(jì)地質(zhì)特征

礦區(qū)位于低山丘陵地帶，區(qū)內(nèi)除局部出露基巖露頭外，大部分為第四紀(jì)砂礫石據(jù)粘土層覆蓋。據(jù)該區(qū)地貌特征等資料研究，該區(qū)第四系主要為全新統(tǒng)砂礫層（Q4），按成因可分為坡積、沖積。

3.2 地貌特征

礦區(qū)地貌屬于低山平緩丘陵區(qū)，東北高，西南地，平均海拔300-500m。礦區(qū)地貌按成因、形態(tài)類型、自然地理大體劃分為低山丘陵侵蝕--剝蝕區(qū)，山間谷地堆積區(qū)二大單元。

4 礦床成因類型及找礦標(biāo)志

4.1 控礦因素

1）砂金富集與地貌因素的關(guān)系。扎恩礦區(qū)砂金Ⅰ號礦體嚴(yán)格受谷底地貌控制和影響，由于愛力分河谷底地貌寬闊而平坦，不但具有較大容礦空間。礦體寬度與谷底寬度呈正相關(guān)關(guān)系，礦體展布隨河谷的變化而變化，在支流匯入處及其下游附近形成品位較高的工業(yè)礦體。

2）砂金富集與地質(zhì)因素的關(guān)系。礦區(qū)巖金礦（化）體較集中分布于16勘探線黨委鎮(zhèn)以北東的淺色片麻巖地層風(fēng)化褐鐵石英巖和黑云母花崗巖內(nèi)。礦區(qū)風(fēng)化褐鐵石英巖，它形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦物成分主要有石英、褐鐵礦、白云母、粘土礦物等，金以粒狀金、片狀金的形式賦存。根據(jù)鉆孔樣品分析結(jié)果證明淺色片麻巖地層是一個含金較高的巖石背景區(qū)，經(jīng)過構(gòu)造運動和各種風(fēng)化，剝蝕及地表水的搬運，使其金解離，為砂金成礦提供了較豐富的物源背景。

3）砂金富集與第四紀(jì)松散堆積物的關(guān)系。礦體主要產(chǎn)于愛力分河的河漫灘的松散堆積物中，在其他堆積物中砂金普遍存在，零星分散。砂金富集于全新世中晚期的河流沖（洪）積粘土質(zhì)砂礫層中，尤其是粘土質(zhì)砂礫層的中下部及近底板處更為富集。

4）砂金在三度空間上的（分布）富集特點。砂金礦體沿礦體長度方向總體上從南西至北東砂金密度增加；沿礦體寬度方向變化大，且無規(guī)律可循；沿礦體厚度方向上，從上至下砂金分布增大。從礦石類型看，粘土質(zhì)砂礫較含粘土砂礫砂金分布密度大，含粘土砂礫較砂礫砂金分布密度大。礦體內(nèi)砂金以粗、中、巨粒為主。自然金粒徑變化規(guī)律為：沿礦體厚度方向，混合砂層下部金粒大，上部金粒小；沿長度上、上游金粒大，下游金粒小，特別是在砂層中金粒主要為細(xì)粒金；沿礦體寬度上無明顯規(guī)律。

砂金在三度空間上的富集規(guī)律為：垂向上，明顯富集于混合砂層底部；縱向上，上游貧、中游富，下游逐漸變貧。橫向上，受所處地段的微地貌控制，品位高低跳躍，無規(guī)律。

5）砂金富集與礦體底板縱橫坡降變化關(guān)系。礦體基巖產(chǎn)狀近似于垂直于河流走向，對砂金的沉積富集作用十分明顯，起到了較好的富集作用；礦體底板坡降明顯變化處，底板凹陷處，底板向上游傾斜地段砂金較易富集。

4.2 成因類型

扎恩礦區(qū)砂金礦體產(chǎn)于愛力分河谷底河漫灘堆積物中，這些松散堆積物中的碎屑滾園度中等，分選性中等，排列有規(guī)律。具層理和不太明顯上細(xì)下粗的二元結(jié)構(gòu)。堆積物中的砂金具明顯的流水搬運，機(jī)械沉積分選特點，重礦物及砂金多集中分布于松散堆積物的底部，具一定的磨蝕特征，因此，這些堆積物屬河流沖積形式。砂金礦體屬具洪積特征的沖積成因的砂金礦床。產(chǎn)于愛力分河谷底的砂金礦體全長1000m，形態(tài)受谷底形態(tài)控制，寬窄變化大，埋藏淺，品位高，砂金粒度粗，且有脈石英。礦體頂板平坦，底板坡降低，河水流量極小，礦石含泥率中等，巨礫率低、易采、易選適合采金船分段開采，據(jù)此，該礦體為支谷—河漫灘型砂金礦床。

綜上所述，砂金礦體為沖洪積成因的支谷—河漫灘型砂金礦。

4.3 找礦標(biāo)志

1）砂金物質(zhì)來源。砂金礦體的主要物資來源為含礦巖石的原生金源和次生金源。物源的補(bǔ)給方式即有上源補(bǔ)給，也存在側(cè)源補(bǔ)給。扎恩礦區(qū)內(nèi)的淺色片麻巖地層風(fēng)化褐鐵石英巖和黑云母花崗巖內(nèi)含金較高。礦體兩側(cè)高階地沖積層，殘坡積層、洪積層、經(jīng)后期的破壞，改造，將砂金帶入河漫灘中，為礦體的砂金提供了次生物源。

2）沉積環(huán)境。受新構(gòu)造的影響，各段沉積環(huán)境有差異，上游河谷底狹窄沉積環(huán)境差，未能形成有較大船采的砂金礦體；中、下游河段，河谷呈較寬闊的“U“型谷，河漫灘發(fā)育，使中、下游段的河水流量減少，流速減慢、落差小等原因，有利于砂金的沉積和富集。位于愛力分河上游兩側(cè)的支溝或沖溝較發(fā)育，這些支溝或沖溝多呈狹窄的“V”型谷。流水落差大，不利于砂金的沉積，未能形成較好的砂金礦體。綜上所述，砂金礦體砂金物源十分豐富、河谷寬闊、河漫灘發(fā)育，具備了形成大型砂金礦的客觀條件。該砂金礦體的特征為該地區(qū)尋找砂金礦提供了直接的找礦標(biāo)志。

參考文獻(xiàn)

[1]王忠，李建領(lǐng).淺析利比里亞BIF型鐵礦成因[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2013-12-15.