坦桑尼亞索羅瓦金礦地質(zhì)特征及找礦遠(yuǎn)景

梁成，馬林霄，陳德穩(wěn)，席鵬，秦磊

（1.北京中資環(huán)鉆探有限公司，北京 100012；2.中色地科礦產(chǎn)勘查股份有限公司，北京 100012）

0 引言

坦桑尼亞位于非洲東部、赤道以南，擁有廣闊的海岸線，扼守東部非洲和東南部非洲的重要出?？冢瑧?zhàn)略位置突出（安偉才等，2017），是“一帶一路”重要的沿線國(guó)家。坦桑尼亞礦產(chǎn)資源稟賦較好，金、金剛石、寶石及鎳（銅、鈷）多金屬礦為其優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)資源，為繼南非、津巴布韋和納米比亞之后的非洲第四大資源國(guó)（劉曉陽(yáng)等，2016；左立波等，2017）。同時(shí)，坦桑尼亞政治、經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定，礦業(yè)政策寬松，自2015 年以來(lái)，中國(guó)已成為其第四大出口國(guó)和第二大進(jìn)口國(guó)（安偉才等，2017）。

索羅瓦（Solwa）金礦位于維多利亞湖南部，行政區(qū)劃屬欣延加省欣延加市索羅瓦鎮(zhèn)管轄，礦區(qū)中心地理坐標(biāo)：南緯3°23′30″、東經(jīng)32°47′40″。與其緊鄰的布魯揚(yáng)葫蘆（金資源量395 t，金品位10.50×10－6）和馬黑噶（金資源量30 t，金品位4.90×10－6）等大－中型BIF 型金礦同處卡哈馬（Kahama）綠巖帶內(nèi)（袁楊森等，2016；程華等，2020），礦區(qū)金礦成礦條件優(yōu)越。

前人對(duì)坦桑尼亞BIF 型金礦的礦床空間分布特征、控礦因素、礦化富集規(guī)律、礦床成因及綜合找礦方法等進(jìn)行了詳細(xì)的研究（李水平等，2014，2016，2018，2019；程華等，2015，2020；姜高珍等，2015；袁楊森等，2016；白德勝等，2016；郭玉溪等，2018；張克川等，2019），但索羅瓦金礦作為近年來(lái)在維多利亞湖南岸新發(fā)現(xiàn)的BIF 型金礦，目前針對(duì)其地質(zhì)、物化探等相關(guān)信息公開(kāi)披露相對(duì)欠缺。

因此，該文從區(qū)域地質(zhì)背景出發(fā)，結(jié)合近年來(lái)在索羅瓦礦區(qū)的找礦成果，分析其成礦特征，總結(jié)找礦標(biāo)志，并對(duì)該區(qū)下一步找礦遠(yuǎn)景進(jìn)行評(píng)價(jià)，旨在為該區(qū)及周邊區(qū)域的金礦勘查提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

坦桑尼亞金礦主要分布在維多利亞湖南部和東部的太古宙綠巖帶中，同時(shí)在坦桑尼亞南部的盧帕和西南部的姆潘達(dá)地區(qū)的元古界也發(fā)現(xiàn)有少量規(guī)模不大的金礦床（點(diǎn)）（祁東等，2017；郭玉璽等，2018）。

目前在環(huán)維多利亞湖南部和東部太古宙綠巖帶中已發(fā)現(xiàn)的大型－超大型金礦有：布魯揚(yáng)葫蘆（Buly?anhulu）金礦、蓋塔（Geita）金礦、北馬拉（North Mara）金礦、布茲瓦吉（Buzwagi）金礦、高登普萊德（Golden Pride）金礦、馬黑噶（Maheiga）金礦等等（崔小軍等，2014；姜高珍等，2015；孫宏偉等，2015；祁東等，2017）。

Bath（1990）根據(jù)綠巖帶的分布范圍和結(jié)構(gòu)趨勢(shì)，可分為8 個(gè)次級(jí)綠巖帶，分別是穆索馬－馬拉綠巖帶、乞力馬費(fèi)扎綠巖帶、蓋塔綠巖帶、馬巴萊綠巖帶、盧瓦馬加扎綠巖帶、卡哈馬綠巖帶（可細(xì)分為東卡哈馬和西卡哈馬）、恩澤加綠巖帶和伊蘭巴－賽肯克綠巖帶（圖1），索羅瓦金礦即位于卡哈馬綠巖帶東北緣。程華等（2020）根據(jù)各綠巖帶的地理分布劃分了3 個(gè)區(qū)帶：湖東綠巖帶區(qū)、湖西南綠巖帶區(qū)和湖東南綠巖帶區(qū)。各區(qū)帶地質(zhì)特征詳見(jiàn)表1。

太古宙綠巖帶主要由尼安薩群和卡維隆多群地層組成，巖性主要為鐵鎂質(zhì)－長(zhǎng)英質(zhì)火山巖及火山碎屑巖，局部條帶狀硅鐵建造（BIF）和砂礫巖等。

尼安薩群是金礦床的主要賦存層位，其金礦化類型主要為產(chǎn)于尼安薩群上部條帶狀鐵建造中的鐵建造型金礦和產(chǎn)于尼安薩群下部鎂鐵質(zhì)巖中的構(gòu)造蝕變巖型或石英脈型金礦床（袁楊森等，2016；程華等，2020）。其中，條帶狀硅鐵建造型金礦主要由條帶狀硅鐵建造與長(zhǎng)英質(zhì)巖石接觸部位的構(gòu)造剪切帶和角礫巖化帶提供礦液通道（袁楊森等，2016），體現(xiàn)出一定的“層控特征”，礦床規(guī)模一般較大，蓋塔金礦、高登瑞德金礦以及緊鄰索羅瓦礦區(qū)西北部的馬黑噶金礦均為典型的條帶狀硅鐵建造型，本次開(kāi)展工作的索羅瓦金礦亦為此類型。

圖1 坦桑尼亞環(huán)維多利亞湖地區(qū)太古宙綠巖帶分布圖（據(jù)熊秋均等，2013；修改）

表1 坦桑尼亞環(huán)維多利亞湖地區(qū)綠巖（區(qū)）帶及其地質(zhì)特征

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)第四系廣泛分布，巖石露頭較少。根據(jù)地表露頭填圖結(jié)合工程揭露結(jié)果，地層主要由新太古界尼安茲超群條帶狀硅鐵建造（Ar2N21）、火山沉積巖（Ar2N22）以及第四系組成（圖2）。

（1）尼安茲超群條帶狀硅鐵建造（Ar2N21）

巖性為深灰、白、棕褐色相間的條帶狀磁鐵石英巖（圖3a）。巖石呈淺灰—灰黑色，微晶結(jié)構(gòu)、鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，層理構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造；礦物成分主要由石英、磁鐵礦、黑云母等構(gòu)成，新鮮的巖石整體磁性較強(qiáng)。硅質(zhì)、凝灰質(zhì)、黑云母、磁鐵礦紋層厚度0.5～6 cm，近地表的磁鐵礦大多氧化成褐鐵礦。巖石局部裂隙面及部分石英脈內(nèi)可見(jiàn)薄膜狀、星點(diǎn)狀及浸染狀、團(tuán)塊狀硫化物，成分以黃鐵礦為主，磁黃鐵礦次之，偶見(jiàn)少量黃銅礦。

巖層中石英脈較發(fā)育，多呈細(xì)脈狀（局部為網(wǎng)脈狀）斜切巖石層理，脈寬多為0.1～3.5 cm，脈石英多為白色，脈內(nèi)偶見(jiàn)黃鐵礦化、褐鐵礦化，構(gòu)造較發(fā)育的地段石英脈較多，脈內(nèi)的硫化物含量也相應(yīng)地增多。

（2）尼安茲超群火山沉積巖（Ar2N22）

巖性主要由云母石英片巖（Lsm）、絹云片巖（Ls）、千枚巖（Ph）、鐵帽、斜長(zhǎng)角閃巖（Lph）組成。

圖2 索羅瓦礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

云母石英片巖：淺灰—深灰色，風(fēng)化面淺土黃—褐紅色；鱗片粒云母、黑云母、泥質(zhì)物及少量石英等組成。局部可見(jiàn)眼球狀黃鐵礦集合體（圖3b），風(fēng)化面多具弱褐鐵礦化。

絹云片巖：淺灰—深灰色，風(fēng)化面灰白—灰褐色；鱗片變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造；主要由絹云母、黑云母、泥質(zhì)物及少量石英等組成。局部巖石蝕變強(qiáng)烈，常見(jiàn)泥化、褐鐵礦化（圖3c）。

千枚巖：巖石具較強(qiáng)的絲絹光澤，呈銀灰—灰色，風(fēng)化面灰白—淺土黃色（圖3d）；鱗片變晶結(jié)構(gòu)，千枚狀構(gòu)造；主要由絹云母、泥質(zhì)物等組成。

鐵帽：多為磁鐵石英巖經(jīng)氧化淋慮所富集形成，褐鐵礦化強(qiáng)烈。褐紅—灰黑色；鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，以蜂窩狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造為主；角礫主要為磁鐵石英巖，膠結(jié)物主要為褐鐵礦、赤鐵礦及泥質(zhì)物等組成。

斜長(zhǎng)角閃巖：淺灰—深灰色，風(fēng)化面灰白—灰褐色；細(xì)?！辛Ａ钭兙ЫY(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造；主要由斜長(zhǎng)石、角閃石、黑云母及少量石英等組成（圖3e）。巖石風(fēng)化面具弱褐鐵礦化、高嶺土化，局部裂隙具綠簾石化。

（3）第四系

廣泛分布在區(qū)內(nèi)坡地和低洼區(qū)域，坡地主要為坡積—?dú)埰品e物，洼地主要為現(xiàn)代湖相沉積物。

坡積—?dú)埰品e物：分布于區(qū)內(nèi)山坡和山麓地帶，由砂、粘土、礫石、轉(zhuǎn)石組成。

現(xiàn)代湖相沉積物：分布于北部、中部、西北部和西南部區(qū)域，主要為沙質(zhì)粘土和少量細(xì)礫組成。沙及細(xì)礫占組分含量的50%～60%，礫石成分為硅鐵質(zhì)巖顆粒和玄武巖顆粒物，局部見(jiàn)凝灰?guī)r顆粒物。

2.2 構(gòu)造

圖3 索羅瓦礦區(qū)典型巖礦石特征照片

區(qū)域資料表明，索羅瓦礦區(qū)及馬黑噶礦區(qū)金礦化與區(qū)域內(nèi)1 組NW－SE 向剪切帶關(guān)系密切（袁楊森等，2016），受該剪切帶影響，條帶狀硅鐵建造與火山沉積巖之間形成了層間剪切破碎帶，在條帶狀硅鐵建造內(nèi)可見(jiàn)碎裂狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造，為區(qū)內(nèi)金礦（化）體的形成提供了熱液通道和富集空間。該剪切帶及其次生構(gòu)造帶為索羅瓦礦區(qū)主要控礦、容礦構(gòu)造。

區(qū)內(nèi)剪切帶在山地南坡特征明顯，巖石韌性剪切變形較強(qiáng)烈，褶皺發(fā)育，多形成緊閉褶曲（圖3f），褶幅0.4～0.6 m，軸向248°，局部可見(jiàn)雁列式張裂隙；北坡及西部山地的褶皺相對(duì)舒緩或不發(fā)育。褶皺轉(zhuǎn)折端多形成層間裂隙，見(jiàn)褐鐵礦化、硅化。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)中部零星分布有新生代玄武巖（β），巖石氧化面呈褐色，斑狀結(jié)構(gòu)，氣孔狀、杏仁狀構(gòu)造；斑晶為長(zhǎng)石，基質(zhì)主要由長(zhǎng)石和輝石組成，含少量橄欖石、角閃石等。巖層向北西微傾，與太古宇尼安茲超群呈侵入不整合接觸。

2.4 礦化蝕變特征

索羅瓦礦區(qū)含礦圍巖主要蝕變有硅化、褐鐵礦化、綠泥石化和碳酸鹽化，硫化物礦化（以黃鐵礦化為主，磁黃鐵礦、黃銅礦次之，偶見(jiàn)星點(diǎn)狀的毒砂礦化），碳化、赤鐵礦化、褐鐵礦化次之，局部可見(jiàn)綠簾石化、泥化、高嶺土化等。其中與金礦化關(guān)系密切的主要為條帶狀硅鐵建造中的硅化和硫化物礦化（圖3f、h），而火山沉積巖中的硅化和硫化物礦化則少見(jiàn)金礦化顯示（圖3b）。

袁楊森等（2016）通過(guò)對(duì)礦區(qū)西北側(cè)緊鄰的馬黑噶金礦床的主要化學(xué)成分在金礦體及其頂、底板中的富集變化規(guī)律分析，認(rèn)為該區(qū)域條帶狀硅鐵建造型金礦床金礦化主要集中在鐵含量相對(duì)較高的基性巖層中，金礦化程度與鐵富集程度有很大的相關(guān)性。

2.5 地球物理特征

△T磁場(chǎng)測(cè)量和近場(chǎng)源三極激電測(cè)量在馬黑噶金礦及區(qū)域內(nèi)同成因的金礦床得到了良好的運(yùn)用效果（李水平等，2014；程華等，2015；袁楊森等，2016；李水平等，2019），在條帶狀硅鐵建造和礦體上會(huì)分別呈現(xiàn)出“強(qiáng)負(fù)磁場(chǎng)”和“低阻、高極化”的異常特征。

通過(guò)強(qiáng)負(fù)磁異?？梢詾榧る姕y(cè)深剖面布置提供依據(jù)；通過(guò)低阻、高極化斷面異常可以對(duì)含礦標(biāo)志層（條帶狀硅鐵建造）、含礦構(gòu)造（蝕變帶）和金礦（化）體進(jìn)行空間定位，可為鉆探工程布置，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)隱伏－半隱伏金礦床提供充分的依據(jù)（崔小軍等，2015；李水平等，2017，2019）。

索羅瓦礦區(qū)高精度磁測(cè)ΔT異常背景值以負(fù)異常為主，ΔT值－300 nT 左右。區(qū)內(nèi)有2 個(gè)局部異常，分別編號(hào)為M1、M2（圖4）。

（1）M1 異常：呈不規(guī)則橢圓狀，位于礦區(qū)東北部，整體為北東走向，異常值范圍－3100～2000 nT。

（2）M2 異常：位于礦區(qū)西南部，由2 個(gè)正負(fù)伴生的局部異常組成，走向北東，異常強(qiáng)度較大。

圖4 索羅瓦礦區(qū)△T 磁異常圖

通過(guò)鉆探工程對(duì)M1 和M2 異常進(jìn)行查證，結(jié)果表明這些ΔT負(fù)異?？傮w上反映了條帶狀硅鐵建造巖層在平面上的延伸方向，低阻、高極化異常亦是尋找區(qū)內(nèi)含金礦（化）條帶狀硅鐵建造的有效的激電異常標(biāo)志（圖5）。因此，ΔT負(fù)異常、低阻、高極化異常帶是重要的物探找礦標(biāo)志，是礦區(qū)下一步找礦突破的重點(diǎn)方向。

2.6 礦體特征

根據(jù)本次勘查工作成果，在礦區(qū)西南側(cè)2 個(gè)鉆孔（ZK1、ZK2）中發(fā)現(xiàn)明顯金礦化體（圖5），另在東部鉆孔中（ZK3）發(fā)現(xiàn)弱金礦化。金礦（化）體產(chǎn)出于條帶狀磁鐵石英巖層內(nèi)，以及磁鐵石英巖與云母石英片巖接觸帶靠近磁鐵石英巖一側(cè)，在礦區(qū)西部條帶狀磁鐵石英巖層及層間接觸帶內(nèi)圈定金礦體5條。從鉆孔所揭露的情況上看，礦化帶的走向均呈NE－SW 走向，傾向南東，傾角80°～85°，近乎直立，其形態(tài)、產(chǎn)狀受磁鐵石英巖及其與云母石英片巖的層間剪切帶控制（圖5）。

圖5 索羅瓦礦區(qū)AB 勘探線地質(zhì)－地球物理綜合剖面圖

2.7 礦石特征

（1）礦石結(jié)構(gòu)

根據(jù)礦石礦物顆粒的形態(tài)、相對(duì)大小及其空間相互間的結(jié)合關(guān)系，并結(jié)合區(qū)域上相似成因的金礦特征，本礦區(qū)內(nèi)主要礦石結(jié)構(gòu)為鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)、自形－半自形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)和碎裂結(jié)構(gòu)等。

（2）礦石構(gòu)造

據(jù)礦石中礦物集合體的形態(tài)、相對(duì)大小及其空間相互間的結(jié)合關(guān)系，區(qū)內(nèi)主要的礦石構(gòu)造可細(xì)分為條帶狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造、蜂窩狀構(gòu)造（圖3h）等。

（3）礦石礦物成分

礦石中的金屬礦物主要為自然金、黃鐵礦、毒砂、磁黃鐵礦、磁鐵礦、黃銅礦、褐鐵礦、赤鐵礦等，脈石礦物主要是石英、黑云母、絹云母、綠泥石、陽(yáng)起石、碳酸鹽礦物等。區(qū)內(nèi)原生礦石礦物共生組合以自然金＋黃鐵礦＋石英＋綠泥石＋毒砂＋磁黃鐵礦為主，部分表現(xiàn)為自然金＋黃鐵礦＋石英＋綠泥石、自然金（少量）＋黃鐵礦＋石英。

（4）金的賦存狀態(tài)

金為本區(qū)最重要的有用金屬礦物，金主要以自然金形式賦存，大部分為裸露和半裸露的自然金（最高可達(dá)90.19%），其余各類礦物中包裹金含量微乎其微。裸露和半裸露的自然金多表現(xiàn)為“分布在黃鐵礦、磁鐵礦礦物顆粒間的粒間金，分布在石英脈、黃鐵礦裂隙間的裂隙金”。

2.8 找礦標(biāo)志

根據(jù)本次工作成果，結(jié)合區(qū)域上條帶狀硅鐵建造型金礦找礦研究成果，總結(jié)的找礦標(biāo)志如下：

（1）地層巖性標(biāo)志：條帶狀硅鐵建造為本區(qū)金礦的賦礦巖層，礦體主要產(chǎn)出在磁鐵石英巖與云母石英片巖接觸帶靠近磁鐵石英巖一側(cè)。與金礦化有關(guān)的條帶狀硅鐵建造巖層露頭或轉(zhuǎn)石是尋找該區(qū)金礦的直接標(biāo)志。

（2）構(gòu)造標(biāo)志：索羅瓦礦區(qū)的金礦化與剪切帶關(guān)系密切，受剪切帶影響，條帶狀硅鐵建造層與火山沉積巖層之間形成了層間剪切破碎帶，為區(qū)內(nèi)金礦化體的形成提供了熱液通道和富集空間。碎裂狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造等是該區(qū)識(shí)別剪切帶的主要構(gòu)造標(biāo)志。

（3）礦化蝕變標(biāo)志：礦區(qū)與金礦化關(guān)系密切的主要為條帶狀硅鐵建造中的硅化和硫化物礦化，而火山沉積巖中的硅化和硫化物礦化則少見(jiàn)金礦化顯示。

（4）物探標(biāo)志：區(qū)內(nèi)金礦化的磁鐵石英巖與其他巖石單元相比，具有明顯的磁強(qiáng)度高、低阻、高極化的物性特征。因此，ΔT負(fù)異常、低阻、高極化異常帶是尋找該區(qū)含金礦（化）條帶狀硅鐵建造的地球物理前提條件，是礦區(qū)下一步找礦突破的重點(diǎn)方向。

（5）化探標(biāo)志：袁楊森等（2016）、李水平等（2016）通過(guò)對(duì)馬黑噶金礦的地球化學(xué)特征研究，認(rèn)為相對(duì)于其他賤金屬而言，As、Au 明顯富集特征可作為在坦桑尼亞綠巖帶地區(qū)尋找條帶狀硅鐵建造型金礦的直接標(biāo)志。

（6）遙感標(biāo)志：于彩虹等（2015）認(rèn)為在坦桑尼亞中西部地區(qū)，利用中高空間分辨率的多光譜數(shù)據(jù)，基于巖礦光譜特征，提取鐵染和羥基蝕變信息，結(jié)合成礦地質(zhì)條件和找礦預(yù)測(cè)研究，可圈定鐵銅金多金屬的遙感找礦靶區(qū)。

3 找礦遠(yuǎn)景

（1）本次施工的鉆孔揭露情況顯示，M2 異常帶中已發(fā)現(xiàn)的礦體厚度和品位均較高，且在走向及傾向上均具有極大的延伸空間，對(duì)已發(fā)現(xiàn)的礦體進(jìn)行系統(tǒng)控制是下一步工作的重點(diǎn)方向。

（2）本次工作雖然在M1 異常帶施工的1 個(gè)鉆孔僅見(jiàn)金礦化，但鉆孔編錄資料顯示，該異常帶有厚大條帶狀硅鐵建造分布，且該異常帶還有尚未驗(yàn)證的激電異常，表明M1 異常帶有較大的找礦潛力。

索羅瓦礦區(qū)具備與鄰近的馬黑噶礦區(qū)類似的“強(qiáng)負(fù)磁場(chǎng)”和“低阻、高極化”的地球物理?xiàng)l件，且已通過(guò)初步驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)金礦體存在，因此初步認(rèn)為該區(qū)有呈中－大型條帶狀硅鐵建造型金礦的找礦前景。

4 結(jié)論

（1）條帶狀硅鐵建造為索羅瓦礦區(qū)的賦礦巖層，礦體主要產(chǎn)出在磁鐵石英巖與云母石英片巖接觸帶靠近磁鐵石英巖一側(cè)，礦床類型為條帶狀硅鐵建造型金礦。

（2）正負(fù)異常梯度帶及低阻、高極化是尋找該區(qū)含金礦（化）條帶狀硅鐵建造的地球物理前提條件，亦是礦區(qū)下一步找礦的重點(diǎn)方向。

因此，在本區(qū)繼續(xù)開(kāi)展以物探、化探異常為依據(jù)，以鉆探、槽探工程為主要手段，地物化緊密結(jié)合的勘查工作，將會(huì)取得更大的找礦成果。