津巴布韋卡馬蒂維錫鋰多金屬礦地質(zhì)特征與找礦標(biāo)志

劉建權(quán) 王紀(jì)昆 尹國(guó)慶 徐如磊 李松彬 包久榮

（天津華北地質(zhì)勘查總院 天津 300170）

卡馬蒂維錫鋰多金屬礦地處津巴布韋北瑪塔貝萊蘭省西部，中心地理坐標(biāo)為東經(jīng)27°03′08″、南緯18°19′30″。礦區(qū)大地構(gòu)造位于津巴布韋塊體卡拉哈里盆地卡馬蒂維元古宇隆起區(qū)西南部，區(qū)域構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，成礦條件優(yōu)越，含有豐富的錫、鋰、鉭等多金屬礦產(chǎn)資源，其勘查、開采歷史悠久。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

區(qū)域地層主要由太古宇、元古宇基底地層及顯生宙蓋層組成。太古宇主要為塞巴奎系科馬提質(zhì)巖、拉斑玄武質(zhì)火山巖夾碎屑巖和條帶狀含鐵建造，是標(biāo)準(zhǔn)的綠巖系。元古宇下部由變質(zhì)礫巖、含礫砂巖、長(zhǎng)石砂巖、千枚巖、石英巖以及變質(zhì)基性火山巖組成；中部以石英巖、云母-石英片巖、千枚巖為主，夾石灰?guī)r、頁巖及玄武巖，局部深變質(zhì)為片麻巖；上部主要為碳酸鹽巖、粗砂巖、礫巖及砂頁巖。顯生宙包括二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系以及更新統(tǒng)和現(xiàn)代沉積。二疊系-三疊系主要為卡魯群陸相沉積巖系，侏羅系主體為德雷肯斯貝赫火山巖，巖性以玄武巖為主，其上局部分布有流紋巖；白堊系巖性為砂巖及堿性火山巖；更新統(tǒng)主要為風(fēng)成砂以及沖積層沉積。區(qū)域內(nèi)褶皺和斷裂等構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈。區(qū)域內(nèi)巖漿呈多期次侵入，包括花崗巖類、基性～超基性巖類、基性火山巖和金伯利巖等。礦區(qū)位于卡馬蒂維隆起區(qū)有色金屬稀有金屬成礦帶內(nèi)。該成礦帶總長(zhǎng)48.43km，呈北東～近東西向帶狀展布，已知有銅、鎢、錫、鋰、鈹、鉭、鈮等眾多礦點(diǎn)分布。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)主要出露太古宇塞巴奎系變質(zhì)巖。巖性主要為黑云母片麻巖，產(chǎn)狀55°∠24°，厚度不清，原巖為富鋁的泥質(zhì)巖石。黑云母片麻巖，呈灰黑色，鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)、斑狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造，主要由中酸性斜長(zhǎng)石、石英和黑云母組成。常含有富鋁特征的變質(zhì)礦物～矽線石、藍(lán)晶石、石榴石、堇青石等。礦物變晶粒度大于0.5mm。長(zhǎng)石和石英總含量大于50%，長(zhǎng)石含量大于25%。

2.2 構(gòu)造

受區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)影響，礦區(qū)北西、北西西向斷裂十分發(fā)育，具有一定的間距性和多期次特征，其次為北東向斷裂構(gòu)造。斷裂延長(zhǎng)1～4km，規(guī)模較大，西部斷裂構(gòu)造切穿了巖體與地層。斷裂構(gòu)造分布位置與偉晶巖的分布位置具有空間上的聯(lián)系。部分北西向斷裂構(gòu)造直接控制了礦區(qū)含礦偉晶巖和錫多金屬礦的產(chǎn)出形態(tài)、空間分布及產(chǎn)狀特征，該組斷裂與其它斷裂交匯部位，含礦偉晶巖出現(xiàn)膨大或分支現(xiàn)象。

受構(gòu)造應(yīng)力和巖漿侵入活動(dòng)的影響，形成了礦區(qū)中部的褶皺構(gòu)造以及小型的裂隙和節(jié)理構(gòu)造等。在Ⅳ號(hào)錫礦體區(qū)域，發(fā)育卡馬蒂維隱伏背斜軸部構(gòu)造，呈短軸穹隆狀，整體呈北西～南東向展布，控制著花崗偉晶巖及錫鋰鉭鈮多金屬礦體的產(chǎn)出，是重要的控礦構(gòu)造之一。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)出露巖漿巖主要為似斑狀黑云母花崗巖、花崗偉晶巖。

似斑狀黑云母花崗巖，形成于古元古界層侵系，主要分布于卡馬蒂維花崗偉晶巖帶北東隅，其次為花崗偉晶巖帶南側(cè)，侵位于黑云母片麻巖基底地層中，平面上呈橢圓形分布。

花崗偉晶巖，形成于前寒武系古元古界層侵系，在礦區(qū)長(zhǎng)達(dá)14.21km，最寬達(dá)4.06km，最窄0.79km；一般2～3km，平均2.35km。巖體傾向東（55°），傾角20°～30°，與區(qū)域構(gòu)造帶走向一致，系沿近東西向裂谷帶呈線性貫入而成。隱伏背斜軸部以東的東礦段，花崗偉晶巖傾向北東（55°），傾角20°～30°，向深部?jī)A角有變陡趨勢(shì)；隱伏背斜軸部以西的西礦段，花崗偉晶巖傾向南西（235°），傾角20°～30°，向深部?jī)A角有變陡趨勢(shì)。包括兩種類型：含電氣石偉晶巖和含錫偉晶巖。

含電氣石花崗偉晶巖，呈不規(guī)整的近東西向條帶狀分布，與區(qū)域構(gòu)造帶走向近一致，侵入于黑云母片麻巖基底地層和似斑狀黑云母花崗巖之中，具混合巖化。該期偉晶巖結(jié)晶程度高，礦物斑晶大，電氣石和白云母發(fā)育，含鈹，無錫礦化，呈似層狀和透鏡狀產(chǎn)出，其產(chǎn)狀與黑云母片麻巖一致。

含錫偉晶巖，在早期侵入的電氣石花崗偉晶巖基礎(chǔ)上，受區(qū)域韌性剪切帶左旋構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，形成卡馬蒂維隱伏背斜和一系列北西～南東走向的張性斷裂或節(jié)理，張性斷裂與深部巖漿巖貫通，導(dǎo)致后期含揮發(fā)組分的偉晶巖沿張性斷裂和地層結(jié)構(gòu)面充填貫入形成含礦偉晶巖，厚度0.8～30m，平均10m 左右。貫入型含礦偉晶巖產(chǎn)出形式有三種：平臥型、陡傾型、垂直型?？R蒂維含礦偉晶巖，淺部以平臥型為主，向深部逐漸過渡為緩傾、陡傾型，地表貫入于張性裂隙形成寬達(dá)8m 的偉晶巖露頭。平臥型含礦偉晶巖平均厚度30m，常疊覆于黑云母片麻巖之上，呈面型分布，且二者產(chǎn)狀一致。平臥型含礦偉晶巖是前期露天礦場(chǎng)和淺層地下采礦的主要對(duì)象。

2.4 圍巖蝕變

區(qū)內(nèi)圍巖蝕變較發(fā)育，主要蝕變是硅化、絹云母化、黃鐵礦化、電氣石化、綠泥石化等；偉晶巖主要蝕變?yōu)槟嗷?、高嶺土化、綠簾石化、綠泥石化、鈮錳礦化、鉭鐵礦化、鈉長(zhǎng)石化、黃鐵礦化、黃銅礦化等。

3 礦體特征

3.1 礦體特征

礦區(qū)錫鋰多金屬礦體規(guī)模受偉晶巖脈的規(guī)?？刂?，由西至東劃分為6條礦體，編號(hào)依次為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ，各礦體之間在縱向上呈雁行式平行排列，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，長(zhǎng)402m～2343.52m，厚0.54m～38.40m，傾向延長(zhǎng)大于500m，走向近南北，傾向以東為主，傾角0°～24°。礦體與上下盤圍巖呈整合侵入接觸關(guān)系，接觸面清楚、平直，接觸帶及其附近無蝕變。根據(jù)鉆孔資料，自上而下將含礦偉晶巖系進(jìn)一步分為：上段（上部錫、鋰、鈹、鉭鈮含礦層）、中段（由黑云母片麻巖組成，為無礦層）、下段（下部錫、鋰、鈹、鉭鈮含礦層）。

其中，Ⅳ礦體規(guī)模最大，為該區(qū)的主礦體，整體呈北西～南東向展布，長(zhǎng)2343.52m，厚度0.54m～38.40m，平均15.09m，礦體形態(tài)和產(chǎn)狀嚴(yán)格受卡馬蒂維隱伏背斜影響，近背斜軸部，礦體形態(tài)為平臥型，呈板狀、似層狀、透鏡狀、脈狀，產(chǎn)狀近于水平，傾角0°～6°。背斜軸部以東，礦體傾向北東，產(chǎn)狀55°～66°∠11°～24°，向深部有變陡的趨勢(shì)，最大埋深472.86m；背斜軸部以西，礦體傾向南西，產(chǎn)狀235°～246°∠11°～1 5°，向深部有變陡的趨勢(shì)，最大埋深395.44m。Sn品位0.076～0.375%，平均品位0.148%。

3.2 礦石質(zhì)量

3.2.1 礦物成分

礦石礦物主要有錫石類、鈮鉭鐵礦類、鋰礦物類、鈹?shù)V物類，具體為：錫石、鈮鉭鐵礦；鋰礦物主要為鋰輝石、透鋰長(zhǎng)石，其次為鋰云母、鋰白云母，以及少量磷鋰鋁石、錳磷鋰礦、鐵磷鋰礦；鈹?shù)V物主要為綠柱石、硅鈹石。

脈石礦物主要為鈉長(zhǎng)石與石英，其次為微斜長(zhǎng)石、正長(zhǎng)石、白云母及黑云母，還有少量多水高嶺石、蒙托石、電氣石、綠泥石、磷灰石、紅柱石、磷鋁鈣石、方解石等。

副礦物有磁鐵礦、黃鐵礦、閃鋅礦、金紅石、鋯石等。

3.2.2 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)有：細(xì)粒結(jié)構(gòu)、不等粒結(jié)構(gòu)、似斑狀結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)；按礦石的結(jié)晶程度，可分為自形、半自形、它形晶結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造主要有塊狀（含礦偉晶巖）、條帶狀（含礦黑云母片巖），次為斑雜狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造等。

3.2.3 礦體圍巖和夾石

礦體上盤和下盤圍巖均為黑云母片麻巖，礦體與圍巖呈整合接觸關(guān)系。黑云母片麻巖主要礦物成分為中酸性斜長(zhǎng)石、石英和黑云母，常含富鋁變質(zhì)礦物：矽線石、藍(lán)晶石、石榴石、堇青石等。

Ⅳ-1、Ⅳ-4 礦體均存在夾石。根據(jù)鉆孔控制情況，夾石的平面形態(tài)為近似梯形、三角形、四邊形等，控制走向長(zhǎng)度28.34m～335.38m，最大厚度4.02m～25.76m，傾斜寬度56.86～356.49m。呈近水平狀、透鏡狀產(chǎn)出。

4 找礦標(biāo)志

卡馬蒂維成礦帶主要為晚前寒武紀(jì)太古宇塞巴奎系偉晶巖帶分布區(qū)，由于該偉晶巖的多期次侵入，原有基底地層即黑云母片麻巖被偉晶巖混熔形成殘留體，中深部黑云母片麻巖已形成偉晶巖化黑云母片麻巖，淺部及中上部黑云母片麻巖成為偉晶巖侵入過程中的蓋層或有效屏蔽障，為后期氣液相鈉長(zhǎng)石型、鋰輝石型含礦偉晶巖的形成提供了極好的屏蔽條件?？R蒂維錫鋰多金屬礦床成因?yàn)殄a鋰鈹鈮鉭偉晶巖型礦床，其找礦標(biāo)志可總結(jié)如下：

（1）地層巖性標(biāo)志：古老基底地層（黑云母片麻巖）對(duì)礦床形成具有屏蔽作用；含礦層為花崗偉晶巖。電氣石偉晶巖不含錫，但含鈹?shù)认∮械V產(chǎn)，鈉長(zhǎng)石化、硅化偉晶巖含錫、鋰、鈹、鉭鈮多金屬礦產(chǎn)。

（2）構(gòu)造標(biāo)志：造山帶中的偉晶巖構(gòu)造穹隆的頂部是富厚稀有金屬礦體賦存部位，遠(yuǎn)離穹隆構(gòu)造四周發(fā)育陡傾角脈狀礦體。

（3）巖漿巖標(biāo)志：似斑狀黑云母花崗巖既是花崗偉晶巖和稀有金屬礦產(chǎn)的母巖，又是形成構(gòu)造穹隆的深部上侵巖漿巖，使頂部圍巖形成虛脫空間，形成似層狀緩傾斜厚大礦體。巖漿冷凝收縮，在其四周形成陡傾斜裂隙，礦液充填形成透鏡狀礦脈。

（4）露頭標(biāo)志：淺灰色有暗條紋韻律層的偉晶巖露頭是直接的找礦標(biāo)志。

（5）蝕變標(biāo)志：硅化、鈉長(zhǎng)石化強(qiáng)烈地段，一般礦體厚大、富集，常常以構(gòu)造穹隆為中心，向四周擴(kuò)散，礦化蝕變逐漸減弱。

（6）礦物學(xué)標(biāo)志：偉晶巖中的黑色鈮鉭鐵礦是直接的找礦標(biāo)志；電氣石、堇青石等變質(zhì)礦物是間接找礦標(biāo)志。