莫桑比克Kazuzu地區(qū)金礦地質(zhì)特征及找礦方向初探

徐濤，徐明鉆，馮自成，陳峰

(江蘇省地質(zhì)勘查技術(shù)院， 江蘇 南京 210049)

0 引言

莫桑比克位于非洲東南部，東臨印度洋，東西窄，南北長，隔莫桑比克海峽與馬達(dá)加斯加相望，海岸線長約2500 km(楊海兵等，2012)。該國成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，擁有豐富的礦產(chǎn)資源，主要包括鈦、鋯、金、鉭、鈮、銅、鐵、金剛石、各類寶石(海藍(lán)寶石、藍(lán)線石、電氣石、石榴子石、銫綠柱石等)、硅藻土、石墨、煤、天然氣、石油和鈾(Pinna et al.，1987；L?chelt，2004； Lehto and Gon?alves，2008；任軍平等，2021)。

Kazuzu地區(qū)隸屬莫桑比克楠普拉省穆魯普拉行政區(qū)管轄，其中心地理坐標(biāo)為東經(jīng)38°45′10″，南緯15°20′00″。通過對Kazuzu地區(qū)開展1∶10000地質(zhì)測量、1∶10000雙頻激電測量、激電測深、槽探及鉆探等查證工作，在區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)一條金礦體，初步對該金礦體資源量估算，金礦石量651530.39 t，金金屬量2.5 t，平均品位5.98×10-6，平均厚度1.94 m。

本文旨在結(jié)合近幾年勘探工作成果，分析Kazuzu地區(qū)金礦地質(zhì)特征、控礦因素和找礦標(biāo)志，以期為國內(nèi)地勘單位和礦業(yè)企業(yè)在莫桑比克開展金礦找礦工作提供借鑒和參考。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

Kazuzu所在區(qū)域大地構(gòu)造位置處于莫桑比克北東部新元古代盧里奧(Lurio)構(gòu)造帶東段金礦主要成礦帶—上利哥尼亞(Alto Ligonha)偉晶巖金礦帶內(nèi)(England and Thompson，1986；Johnson et al.，2005；黃建平等，2005)，區(qū)內(nèi)受中元古代基巴拉(Kibraian)造山運(yùn)動影響(Mondlane et al.，2001；何勝飛等，2014；劉曉陽等，2015)，后期疊加了新元古代泛非運(yùn)動(Barros and Vicente，1963；Macey et al.，2013)，形成了一套以麻粒巖相、角閃巖相變質(zhì)巖為主的變質(zhì)基底，混合巖化作用和深熔作用強(qiáng)烈，后期伴隨了大面積巖漿侵入活動，形成了以穆魯普拉巖體為代表的中酸性花崗巖體(M?kitie et al.，2008)。

圖1 Kazuzu礦區(qū)大地構(gòu)造位置圖(a)和區(qū)域地質(zhì)簡圖(b)(據(jù)Phil and Robber，2006①修改)圖a：1—活動帶；2—褶皺變形帶；3—克拉通；4—泛非期平地；5—顯生宙蓋層；6—水域圖b：1—庫里錯組巨晶花崗片麻巖；2—庫里錯組灰白色眼球狀花崗片麻巖；3—庫里錯組眼球狀花崗片麻巖；4—莫羅奎組斜長角閃巖；5—莫羅奎組黑云斜長片麻巖；6—莫庫巴組淺色花崗質(zhì)片麻巖；7—莫庫巴組條帶狀黑云片麻巖；8—莫庫巴組變質(zhì)花崗閃長巖；9—莫庫巴組淺色混合花崗片麻巖；10—泛非期中粗粒堿長花崗巖；11—泛非期中細(xì)粒二長、堿長花崗巖；12—瑪瑪拉組石榴角閃斜長片麻巖；13—瑪瑪拉組石榴黑云片巖；14—花崗偉晶巖脈；15—斷裂及編號

區(qū)內(nèi)主要出露地層為中—新元古界楠普拉超群(圖1)，可分為莫庫巴(Mocuba)巖組、莫羅奎(Molócuè)巖組、庫里錯(Culicui)巖組和瑪瑪拉(Mamala)巖組(Afonso and Marques，1993)。

區(qū)內(nèi)主構(gòu)造線方向?yàn)榻睎|向，韌性變形及斷裂構(gòu)造較為發(fā)育。楠普拉超群內(nèi)可識別出三期韌性、半韌性造山變形事件，分別是：中基巴拉期變形作用、泛非期造山變形作用以及后泛非期變形作用，三期構(gòu)造疊加形成了本區(qū)復(fù)雜的構(gòu)造形式。區(qū)內(nèi)發(fā)育北東向斷裂(F1—F5，F(xiàn)9)和北西西向斷裂(F6—F7)，其中北東向斷裂為區(qū)域斷裂，規(guī)模較大。

區(qū)內(nèi)主要以晚元古代—早古生代(“泛非期”)大規(guī)模中酸性巖漿侵入活動和偉晶巖化作用為代表，形成了大量的堿長花崗巖、二長花崗巖和花崗偉晶巖。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

Kazuzu地區(qū)位于上利哥尼亞(Alto Ligonha)偉晶巖金礦帶北東部(Darracott and Kleywegt，1974)，區(qū)內(nèi)第四系覆蓋廣泛，露頭主要見于深切溝谷兩側(cè)，出露地層為楠普拉超群莫庫巴(Mocuba)巖組混合巖化含黑云母條帶斜長片麻巖，瑪瑪拉(Mamala)巖組含磁鐵礦黑云斜長片麻巖，莫羅奎(Molócuè)巖組條帶狀黑云斜長片麻巖、斜長角閃巖以及庫里錯(Culicui)巖組花崗片麻巖等(圖2)。其中瑪瑪拉(Mamala)巖組和莫羅奎(Molócuè)巖組為該區(qū)最重要的含金建造層位(Dias and Wilson，2000)。

礦區(qū)內(nèi)泛非期造山變形作用最為明顯和強(qiáng)烈，其整體應(yīng)力方向?yàn)楸蔽鳌蠔|向，主要表現(xiàn)為片理、片麻理、線性構(gòu)造及石香腸構(gòu)造等，其中片麻理與成礦關(guān)系最為密切。

圖2 Kazuzu礦區(qū)地質(zhì)簡圖1—庫里錯巖組花崗片麻巖；2—莫羅奎巖組條帶狀黑云斜長片麻巖；3—莫羅奎巖組斜長角閃巖；4—瑪瑪拉巖組含磁鐵礦黑云斜長片麻巖；5—莫庫巴巖組混合巖化含黑云母條帶斜長片麻巖；6—脈狀花崗偉晶巖；7—脈狀金礦體及編號；8—鉆孔及編號；9—勘探線及編號；10—城鎮(zhèn)；11—河流

區(qū)內(nèi)出露巖漿巖以穆魯普拉巖套花崗巖體為代表(Engvik et al.，2007)，其巖性為淺色含石榴子石花崗巖和含黑云母二長花崗巖。

區(qū)內(nèi)石英脈、長英質(zhì)脈體發(fā)育，根據(jù)其形成時(shí)期及形成條件大致可分為先期殘余脈體、同變質(zhì)脈體和巖漿熱液脈體(圖3)。先期殘余脈體以石英脈為主，多表現(xiàn)為隨片麻理扭曲變形形成腸狀和勾狀石英脈，脈寬0.5～3 cm不等，局部膨大處可達(dá)10 cm，脈體以白色為主，石英顆粒主要為糖粒狀；同變質(zhì)脈體為變質(zhì)過程中經(jīng)變質(zhì)分異形成的石英脈體，與地層同時(shí)經(jīng)歷變形改造，該期石英脈平行片麻理發(fā)育，以長條狀脈為主，脈寬0～3 cm，脈體以白色或煙灰色糖粒狀石英為主；巖漿活動同期脈體有石英脈，為花崗偉晶巖熱液侵入圍巖裂隙形成，平行片麻理或斜切片麻理發(fā)育，形狀主要為長條狀，脈體大部分為白色，部分為淺粉紅色、煙灰色，以糖粒狀石英為主，脈寬0.5～5 cm。

圖3 Kazuzu礦區(qū)石英脈與長英質(zhì)脈照片a—腸狀石英脈；b—勾狀石英脈；c—同變質(zhì)石英脈；d—巖漿熱液石英脈、長英質(zhì)脈

3 地球物理特征

區(qū)內(nèi)共圈定3處雙頻激電異常，編號為JD-1、JD-2和JD-3(圖4)，異常呈串珠狀，延伸方向多變，但整體構(gòu)成近東西向高阻高極化異常帶。

圖4 Kazuzu礦區(qū)雙頻激電等值線圖

區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的M1金礦體位于JD-2雙頻激電異常中心附近，根據(jù)激電測深剖面(圖5)以及槽探和鉆探工程揭露情況顯示，M1金礦體主要圍繞高阻中心，沿相對中高阻高極化異常位置呈條帶狀分布，高阻異常對應(yīng)為花崗偉晶巖。由此判斷，JD-2異常主要由M1金礦體和花崗偉晶巖綜合引起，M1金礦體與高極化異常顯示出良好的相關(guān)性。

4 礦體地質(zhì)特征

4.1 礦體特征

區(qū)內(nèi)南部圈定一條金礦體M1(圖4)，礦體主要賦存于莫羅奎巖組片麻巖和瑪瑪拉巖組片麻巖中。

根據(jù)鉆孔和地表工程揭露情況，礦體呈細(xì)(網(wǎng))脈狀，順片麻理或小角度斜切片麻理產(chǎn)出。礦體厚度為0.70～2.60 m，平均厚度為1.94 m，厚度變化系數(shù)為42.62%。單工程金平均品位為1.25×10-6～14.20×10-6，礦體平均品位5.98×10-6，品位變化系數(shù)為159.32%。

M1礦體走向近南東東，傾向南西，傾角15°～35°，沿走向控制延伸320 m，沿傾向控制延深40～165 m(圖6)。

圖6 Kazuzu礦區(qū)A′-A勘探線地質(zhì)剖面圖

4.2 礦石特征

(1)礦石結(jié)構(gòu)：根據(jù)礦石中礦物顆粒的形態(tài)、相對大小及其空間相互的結(jié)合關(guān)系，區(qū)內(nèi)主要礦石結(jié)構(gòu)為自形、半自形、他形粒狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，多表現(xiàn)為半自形—他形，自然金顆粒分布于石英、黃鐵礦、黃銅礦等礦物之間。

(2)礦石構(gòu)造：根據(jù)礦石中礦物集合體的形態(tài)、相對大小及其空間相互結(jié)合關(guān)系，區(qū)內(nèi)主要原生礦石構(gòu)造為細(xì)(網(wǎng))脈狀構(gòu)造(圖7)。

圖7 Kazuzu礦區(qū)原生礦石細(xì)(網(wǎng))脈狀構(gòu)造

(3)礦石礦物成分：通過野外觀察和室內(nèi)巖礦鑒定，礦石中金屬礦物主要為自然金、黃鐵礦、黃銅礦等；脈石礦物主要有石英、長石、綠泥石、石榴子石、電氣石等。自然金呈自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)鑲嵌分布于脈石礦物中，粒徑0.1～1 mm(圖8)。

圖8 Kazuzu礦區(qū)金礦體金顆粒形態(tài)

4.3 圍巖蝕變特征

區(qū)內(nèi)蝕變作用主要有黃鐵礦化、黃銅礦化、硅化、絹云母化、鈉長石化等。其中硅化為礦體及圍巖最為發(fā)育且和成礦作用最為密切的蝕變，為金礦化提供良好的場所，與金礦的形成息息相關(guān)(張克川等，2018；梁成等，2021；毛金彪等，2021)。

5 控礦因素與找礦標(biāo)志

5.1 控礦因素

(1)地層對成礦的控制作用：通過采集區(qū)內(nèi)未見礦化和蝕變的部分地層、巖體、脈巖及脈體樣品，并進(jìn)行光譜分析(表1)，結(jié)果顯示作為金礦體圍巖的莫羅奎巖組和瑪瑪拉巖組變火山—碎屑巖本身金豐度值較低，Au豐度值在0.55×10-9～1.75×10-9之間，區(qū)內(nèi)其它巖石地層金豐度值也均在0.61×10-9～2.15×10-9之間，低于地殼平均值4×10-9，與區(qū)內(nèi)金礦成礦關(guān)系不明顯。

表1 區(qū)內(nèi)巖石、脈體金豐度值分析結(jié)果表

(2)巖漿巖對成礦的控制作用：泛非期穆魯普拉巖漿活動對金礦的成礦意義重大，特別是晚期的多期次偉晶巖侵入。表1顯示，部分花崗巖脈金豐度在8×10-9～12×10-9之間，高于區(qū)內(nèi)地層金豐度值，也高于地殼平均豐度。在花崗偉晶巖中，部分含石榴子石花崗偉晶巖中金豐度值為12.59×10-9，略高于花崗巖脈金豐度值，含石榴子石花崗偉晶巖細(xì)脈中金豐度值更高達(dá)96.62×10-9，具有從花崗巖脈—偉晶巖—偉晶巖細(xì)脈漸次升高的特征。此外，區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的含金脈體均產(chǎn)出在偉晶巖附近，在空間上與偉晶巖存在依存關(guān)系，含金的脈體均為巖漿熱液脈體，這也說明了成金作用與偉晶巖巖漿活動關(guān)系密切。因此初步推斷，成礦的金元素來源于深部，由偉晶巖巖漿搬運(yùn)，后期由偉晶巖巖漿轉(zhuǎn)移到巖漿期后熱液中，最終在石英脈和長英質(zhì)脈中富集成礦。

(3)構(gòu)造對成礦的控制作用：區(qū)域性北東向斷裂構(gòu)造經(jīng)歷了長期、多次活動，是巖漿和熱液活動上涌通道；泛非期造山變形作用使得區(qū)內(nèi)含金脈體、偉晶巖等基本平行或小角度斜切片麻理。

5.2 找礦標(biāo)志

(1)礦化蝕變：含黃鐵礦化、黃銅礦化及絹云母化、鈉長石化的石英和長英質(zhì)脈可作為直接找礦標(biāo)志。

(2)巖漿巖：含石榴子石花崗偉晶巖可作為本區(qū)金礦找礦的重要標(biāo)志。

(3)地球物理：高阻—高極化異常為本區(qū)金礦的間接找礦標(biāo)志。

6 找礦方向

在綜合分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合區(qū)內(nèi)金礦成礦特征和激電異常特征，提出以下兩個找礦方向：

(1)JD-1異常區(qū)。異常呈近東西向展布，異常走向近東西向，異常西部未圈閉，其中視電阻率異常中心值達(dá)3200 Ω·m，視極化率中心最大值高達(dá)4.0%，高阻高極化異常套合較好，與已知M1金礦體具有相似的激電異常特征，且異常區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)金礦化體2處，該異常內(nèi)具有較好的找礦潛力。

(2)JD-3異常區(qū)。異常走向?yàn)楸蔽魑髦聊蠔|東向，其中視電阻率異常中心值達(dá)2800 Ω·m，視極化率中心最大值高達(dá)3.8%，高阻高極化異常套合較好，為高阻高極化異常。異常區(qū)內(nèi)出露地層為莫羅奎巖組黑云斜長片麻巖，片麻巖內(nèi)發(fā)育大量石英細(xì)網(wǎng)脈，在石英細(xì)網(wǎng)脈內(nèi)發(fā)現(xiàn)多處金礦化體，本區(qū)具有進(jìn)一步開展勘查工作的潛力。

7 結(jié)論

(1)區(qū)內(nèi)金礦體主要賦存于中元古界瑪瑪拉組和莫羅奎組片麻巖中，礦石類型為石英脈型、鉀長石—石英脈型、石英網(wǎng)脈型金礦。

(2)泛非晚期的多期次偉晶巖侵入對金礦的形成具有明顯的控制作用，區(qū)內(nèi)金礦體為泛非晚期偉晶巖巖漿熱液成礦，成因類型屬偉晶巖熱液型，類似于國內(nèi)哈達(dá)門溝型金礦(侯萬榮等，2014；劉高杰等，2020)。

(3)區(qū)內(nèi)主要找礦標(biāo)志包括礦化石英、長英質(zhì)脈、含石榴子石花崗偉晶巖、高阻—高極化異常地球物理特征等。

(4)通過本區(qū)勘查工作成果和室內(nèi)綜合分析研究，JD-1異常區(qū)和JD-3異常區(qū)為下步找礦重點(diǎn)區(qū)域，找礦潛力很大。

注 釋

① Phil W, Robber R. 2006. Map Explanation Volume 2 of Mozambique, SCALE 1∶250 000[R]. National Directorate of Geology, 90-98.