莫桑比克北部濱海重砂礦成因研究與分析

吳奇+姜峰+姜辭冬

摘要：由于陸地礦產(chǎn)資源日趨減少，人們的注意力轉(zhuǎn)向海洋，濱海砂礦資源是增加礦產(chǎn)儲(chǔ)量最大潛在資源之一。濱海是海水運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈的近岸水域，由于良好的水動(dòng)力條件，工業(yè)礦物在濱海富集形成具有工業(yè)價(jià)值的重礦砂體。莫桑比克位于非洲的東南部，東瀕印度洋，有約 2800km 的海岸線，境內(nèi)發(fā)育的前寒武紀(jì)火成巖和變質(zhì)巖中富含鈦鐵礦、鋯英石、金紅石以及獨(dú)居石、白鈦石、藍(lán)晶石、紅柱石等重砂礦物，在雨水作用下，經(jīng)風(fēng)化、剝蝕和搬運(yùn)，在海岸線附近沉積，發(fā)育了大面積濱海相沉積砂體，為全球重砂礦的需求提供了豐富的資源。因此對(duì)莫桑比克濱海重砂礦成因的研究與分析意義重大。

關(guān)鍵詞：莫桑比克；重砂礦；成礦條件；研究與分析

通過(guò)莫桑比克沿海區(qū)域地質(zhì)資料的研究以及部分重砂礦的勘查成果分析[1]：境內(nèi)濱海重砂礦床形成于全新世，為濱海相機(jī)械沉積礦床，形成受多種因素控制，與成礦物質(zhì)來(lái)源、氣候和水動(dòng)力、海岸地形地貌、第四系沉積作用和新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有密切聯(lián)系。成礦物質(zhì)來(lái)源是重砂礦床形成的先決條件、氣候和水動(dòng)力為其提供了成礦動(dòng)力、地形地貌則為重砂礦物的富集提供了良好的場(chǎng)所、而第四系沉積作用和新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)則為重砂礦床的形成提供了催化劑[2-3]。

1 物質(zhì)來(lái)源

物質(zhì)來(lái)源是重砂礦床形成的先決條件，莫桑比克沿海重砂礦床物質(zhì)來(lái)源主要由內(nèi)陸含有用重礦物的基巖經(jīng)風(fēng)化侵蝕搬運(yùn)入海，在沿海地區(qū)堆積成礦。

1.1莫桑比克境內(nèi)基巖形成時(shí)間較早，主要為前寒武紀(jì)的花崗巖和偉晶巖等巖漿巖以及各類片麻巖等變質(zhì)巖，基巖出露面積較大，約占國(guó)土面積的三分之二，其基巖中富含鈦鐵礦、鋯英石、金紅石以及獨(dú)居石、白鈦石、藍(lán)晶石、紅柱石等重礦物[4]，且基巖形成時(shí)間很長(zhǎng)，即受到的風(fēng)化剝蝕等作用時(shí)間較長(zhǎng)，這樣可提供豐富的重砂礦物來(lái)源，為濱海砂礦的形成提供了有利的條件。

1.2前寒武系地層距離現(xiàn)在超過(guò) 500～600Ma，長(zhǎng)期的風(fēng)化剝蝕使得沿海早已形成了一些淺海水下古砂礦層，其受到后期的地殼變動(dòng)作用，再經(jīng)水下海流等作用使其遭到破壞并又順著沿岸流遷移、分選、逆推移至濱海等地。

2 氣候和水動(dòng)力條件

莫桑比克屬亞熱帶氣候有利于濱海砂礦的形成，境內(nèi)年平均氣溫較高，11 月至次年 3月濕熱多雨，年平均降水量為 800～1200mm，有利于基巖的風(fēng)化剝蝕和搬運(yùn)，而莫桑比克境內(nèi)的 25 條流入印度洋的河流[4]，是重砂礦物搬運(yùn)入海的主要渠道。沿海區(qū)域水網(wǎng)密布，優(yōu)越的水動(dòng)力條件不僅對(duì)近岸海底地形和海岸形態(tài)的塑造起著重要的作用，同時(shí)也為濱海砂礦輸送了豐富的物源。

3 地形地貌條件

地形地貌在重砂礦床形成過(guò)程中提供了堆積環(huán)境和賦存場(chǎng)所，是重砂礦床形成和富集的重要條件。莫桑比克沿海地貌類型主要有濕地、河漫灘、沙堤、海灘和階地等，但其中以沙堤、海灘和階地等有利于重砂礦成礦的，且屬于長(zhǎng)期緩慢上升性質(zhì)的砂質(zhì)海岸地貌為主。

3.1 沙堤地貌類型。莫桑比克沿岸沙堤是在海浪作用下沉積物質(zhì)在岸邊做橫向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的地貌形態(tài)，其重砂礦也伴隨著沙堤形成而富集。在沙堤自然剖面上，經(jīng)常可以看到黑色重砂礦物與中細(xì)粒石英砂組成的黑白相間的條帶狀構(gòu)造，條帶厚度不等，這樣黑色重砂條帶常常是發(fā)生大潮而堆積形成的，含礦品位也較好。

3.2 海灘地貌類型。海灘地貌是激浪岸帶上的產(chǎn)物，海灘發(fā)育程度取決與原始海岸坡度，坡度緩形成的海灘寬。另外也與風(fēng)浪強(qiáng)度有關(guān)，遇到大的風(fēng)暴海灘堆積物驟然增多，特別是重砂礦物被推覆高潮線以上，形成黑色、灰黑色砂波紋地段，是重砂富集帶。海灘砂礦最易富集在拍岸浪逐漸停息帶上，因?yàn)榇颂幷蛩鞒^(guò)方向水流，易把輕、細(xì)碎屑砂粒帶走，留下重砂礦物。海灘砂礦是常見(jiàn)的砂礦類型，一般窄而薄，品位高，但變化大而不穩(wěn)定，比較沙堤地貌賦礦條件要差，在莫桑比克沿海區(qū)域的海灘上幾乎隨處可見(jiàn)一層黑色、灰黑色的重砂礦富集帶。

3.3 階地地貌類型。階地較前兩者一般形成時(shí)間較長(zhǎng)，這類地貌往往能找到較好前景的重砂礦床，特別是二級(jí)或三級(jí)階地上多發(fā)育著一系列沙堤、古沙堤，當(dāng)沿岸物質(zhì)豐富情況下，隨著砂體的堆積，階地的上升等也就形成了砂礦富集地。此類型砂礦構(gòu)造上較穩(wěn)定，范圍較大，莫桑比克的大型濱海重砂礦也就主要在此類型地貌中富集形成。

4 第四系沉積作用和新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)

根據(jù)莫桑比克沿海礦區(qū)的三件礦石（砂）樣品的粒度分析結(jié)果表 4-1 可知研究區(qū)濱海重砂礦中礦石（砂）主要以細(xì)砂為主，兼有粉砂和中砂，<0.01mm 粒級(jí)的泥質(zhì)成分含量少，此類砂層是重砂礦富集的主要地層。

新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)控制海岸地貌和海岸地形，由于新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)間歇性上升和下降控制著多層重砂礦的形成，促使莫桑比克形成了一些一、二級(jí)階地的重砂礦床。

5 結(jié)論與建議

5.1莫桑比克濱海重砂礦床形成于全新世，為濱海相機(jī)械沉積礦床，形成與成礦物質(zhì)來(lái)源、氣候和水動(dòng)力、海岸地形和地貌條件、第四系沉積特征以及新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有關(guān)。

5.2莫桑比克海岸帶形成了多個(gè)重砂礦床，其中以中部和北部為主，在大型河流入海附近尤為豐富，整個(gè)境內(nèi)重砂礦儲(chǔ)量位居全球前列，屬具有開發(fā)重砂礦的重大價(jià)值區(qū)。

參考文獻(xiàn)

[1]Cilek V G. Industrial minerals of Mozambique[M]. Geological Survey， 1989： 326.

[2]譚啟新，孫巖. 中國(guó)濱海砂礦[M]. 北京： 科學(xué)出版社， 1988： 158.

[3]遲洪紀(jì)，李秀章，鄭作平. 山東省濱海砂礦成礦規(guī)律及遠(yuǎn)景區(qū)劃[J]. 山東地質(zhì). 2001， 17（5）： 24-31.

[4]Lehto T， Gon?alves R. Mineral resources potential in Mozambique[J]. Geological survey of finland special paper 48. 2008： 307-321.