馬達加斯加鉻鐵礦成礦地質(zhì)條件及找礦方向

朱 敏

（山西省第一水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊，山西 太原 030000）

馬達加斯加國內(nèi)的礦產(chǎn)勘查開采歷程大致可以根據(jù)國家政策改變情況分為四個階段，主要是兩個時間節(jié)點，一個是殖民地時期以及前后，另一個是21世紀(jì)前后。在前三個階段雖有殖民者的勘查開采，但總體規(guī)模較小，力度不夠，以傳統(tǒng)手工作坊采礦，效率低下。在21世紀(jì)之前，基本完成國內(nèi)地質(zhì)普查工作，已有較為完善的大尺度地質(zhì)填圖資料，但真正屬于現(xiàn)代化礦業(yè)開發(fā)還是在21世紀(jì)前后，隨著國內(nèi)礦業(yè)政策的調(diào)整，吸引大量的國內(nèi)外資本投入到勘查開發(fā)利用過程中。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

馬達加斯加與東非大陸以莫桑比克海峽相隔，兩者原來是同屬于岡瓦納古陸，經(jīng)歷了從克拉通化到擠壓造山運動等多期大規(guī)模構(gòu)造運動，中間有短暫的時間是穩(wěn)定期，但到中生代時期以拉張運動為主，形成了裂谷地貌。近年的研究表明，該國前寒武紀(jì)主要經(jīng)歷了太古—古元古代基底形成和蓋層沉積，中—新元古代羅迪尼亞大陸裂解、洋殼俯沖，新元古代末—早古生代東西岡瓦納大陸匯聚、拼貼、碰撞造山和造山后巖石圈拆沉等構(gòu)造熱事件，屬多成因、多來源、多成分復(fù)雜地塊。馬達加斯加塊體移動脫落，因此兩者的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，區(qū)域地質(zhì)背景、巖性組合基本一致。馬達加斯由5個塊體部分組成，塔那那利佛塊體主要分布于中部，面積約占總體的1/2，也是南北兩側(cè)地塊的分界線。研究區(qū)位于貝馬里武造山帶，也被稱為貝馬里武縫合帶，帶內(nèi)發(fā)育一整套約700Ma形成的蛇綠混雜巖構(gòu)造。

2 鉻鐵礦地質(zhì)特征

馬達加斯加鉻鐵礦主要分布在中北部地區(qū)，其中以Andriam-cnace、Ambatondelazaka兩個地方儲量最為集中，而且品位較高，約占總儲量的80%（見圖1）。鉻鐵礦的生成環(huán)境一般與鎂鐵—超鎂鐵質(zhì)雜巖體有關(guān)中，圍巖中常見綠泥巖?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)點分布零散，多達二十余處，礦產(chǎn)種類豐富且齊全，涵蓋了金屬礦、非金屬礦等重要基礎(chǔ)元素，而且?guī)r漿分凝型礦床普遍工業(yè)開采品味高，大大提高開采效率，降低成本。該國鉻鐵礦發(fā)現(xiàn)最早的開采歷史可追溯到殖民時期，自從中國改革開放后，對鉻精粉和粗礦的日益增長的需求，逐漸成為主要進口國。

礦區(qū)內(nèi)主要出露晚太古代Andriamena群上部變質(zhì)基性巖系地層，為火山—沉積建造的層系。巖性主要為黑云斜長片麻巖、麻粒巖、含磁鐵石英巖透鏡體等。

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造線方向近南北向，地層傾向變化較大，大部分傾向北東。巖層中可見較發(fā)育的層間褶皺，區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜，經(jīng)歷多期次的區(qū)域變形、變質(zhì)作用和動力變質(zhì)作用以及混合巖化變質(zhì)作用。其原生的構(gòu)造基本上已被改變，主要表現(xiàn)為褶皺、斷層、斷裂等。其中斷裂和脆—韌性剪切帶對鉻鐵礦體形態(tài)的破壞比較大。

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖以富鎂鐵質(zhì)的基性—超基性巖為主，基性—超基性的巖體侵入Andriamena群上部變質(zhì)基性巖系的地層中，多以小巖群、小團塊的形式，呈現(xiàn)出成帶分布、成群出現(xiàn)的特點，與區(qū)內(nèi)鉻鐵礦的地表產(chǎn)出形態(tài)較為一致。與鉻鐵礦有關(guān)的富鎂鐵質(zhì)基性-超基性巖漿侵入時代約在元古代。

3 鉻鐵礦礦產(chǎn)特征

在研究區(qū)內(nèi)進行了路線調(diào)查及少量的山地工作，并采集樣品進行化驗（見表1），區(qū)內(nèi)礦石中Cr2O3含量20-35%左右，鉻鐵礦體圍巖中則Cr2O3含量較少。

Brieville鉻鐵礦區(qū)內(nèi)覆蓋層比較厚，約10m~20m，剝離覆蓋層工程量比較大。在野外考察過程中發(fā)現(xiàn)一處開采礦坑，清理剖面后可以初步識別，礦脈的厚度2m~5m（含脈石層），產(chǎn)狀和圍巖基本一致，傾角較陡達50°~60°，頂板圍巖為角閃質(zhì)混合巖，頂?shù)装鍑鷰r巖性一致，由于受到后期熱液的影響，在礦脈邊界形成5cm~10cm厚的烘烤邊構(gòu)造，巖石蝕變比較強烈。礦脈的地下延伸以及展布情況不清楚。礦石風(fēng)化面顏色為淺灰黑色，新鮮面顏色為灰黑色，主要礦石礦物為鉻鐵礦，脈石礦物為高嶺土化斜長石，含量約10%，淡綠色的蛇紋石、透閃石、橄欖石等，含量約15%，粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦石堆積緊密，密度較大。取代表性的礦石進行分析，由測試結(jié)果可知礦石Cr2O3品位為44.4%，TFe含量為13.3%，其中鉻鐵比為2.27。鉻鐵礦的品位以及鉻鐵比都很理想。當(dāng)?shù)貙︺t鐵礦的開采品位介于30%~40%之間，大多數(shù)品位為34%。

圖1 Brieville鉻礦區(qū)地質(zhì)簡圖

礦體形態(tài)以似層狀、透鏡狀為主，其次可見豆莢狀、囊狀、不規(guī)則條帶狀?？臻g分布具有“成帶分布，成群出現(xiàn)，分段集中”的特點，與我國西藏的羅布莎鉻鐵礦礦床具有一定的相似性。

礦石成分較簡單，金屬礦物以鉻鐵礦為主，為自形至半自形粒狀結(jié)構(gòu)，含量普遍在30%左右，部分富礦中含量可達40%以上。非金屬礦物以橄欖石、滑石、綠泥石、角閃石為主。礦石構(gòu)造主要為浸染狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造。

表1 Brieville鉻鐵礦區(qū)見礦工程一覽表

4 結(jié)語

目前預(yù)計保有儲量至少大于100萬噸，鉻礦床的潛力比較大。在Brieville鉻鐵礦調(diào)查區(qū)，通過路線調(diào)查及少量的淺表開挖工程，對鉻鐵礦區(qū)礦床的地質(zhì)特征、分布特征、圍巖蝕變特征等方面有了初步了解。通過探槽揭露出礦體呈啞鈴狀產(chǎn)出，厚度差異較大，最薄處約1m，最厚達4m。

刻槽采樣的分析結(jié)果中Cr2O3品位范圍在18%~32%之間，平均Cr2O3品位為28%左右。遠高于工業(yè)開采品位。在Brieville鉻鐵礦工作區(qū)通過路線調(diào)查及少量的槽探工程樣品采集分析，大致了解區(qū)內(nèi)地質(zhì)礦化特征、礦化規(guī)模及礦石質(zhì)量，對礦（化）體進行初步調(diào)查工作，評價其勘查和開發(fā)價值。

雖然儲量規(guī)模巨大，開采應(yīng)用前景廣闊，但仍存在一些問題，如確切的儲量信息，三維礦床分布模型，礦床的成因機制等還不清楚。這需要和當(dāng)?shù)仄髽I(yè)溝通后確定礦權(quán)，再進行比較詳細的實地地質(zhì)調(diào)查工作，確定這一區(qū)域鉻礦床的類型及成礦規(guī)律，確定具體的靶區(qū)，確定最終儲量信息，最后結(jié)合精細物化探資料綜合考慮決定合理的開采方式。