坦桑尼亞太古界卡維隆多群雜礫巖型金礦化特征及其發(fā)現(xiàn)意義

司建濤　杜曉冉　白德勝　張明禮　董峴證　孫進(jìn)　柴麗潔

摘要：坦桑尼亞太古界卡維隆多群雜礫巖主要分布于中部的恩澤加地區(qū)，少量分布于其西南部的盧帕地區(qū)，該巖系在恩澤加地區(qū)呈近東西向和北西向展布，長約50 km，寬0.5～3 km，并普遍發(fā)育金礦化，其礦化特征主要為硅化和黃鐵礦化，其次為毒砂化和磁黃鐵礦化。研究成果表明：①激電異常顯示出明顯相對低阻高極化特征；②土壤地球化學(xué)測量結(jié)果顯示，Au異常規(guī)模較大，濃集中心及分帶較為明顯；③金礦化嚴(yán)格受巖層控制，局限于雜礫巖帶內(nèi)；④金礦化規(guī)模大，礦化體寬5～20 m；⑤礦化體金品位較低，為0.2～1.0 g/t，局部富集地段可達(dá)到2～3 g/t。

關(guān)鍵詞：坦桑尼亞；恩澤加；卡維隆多群；雜礫巖；金礦化；太古界

中圖分類號：TD11 P618.51文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

文章編號：1001-1277（2023）09-0117-06doi：10.11792/hj20230918

引 言

黃金一直是坦桑尼亞最重要的礦產(chǎn)資源之一。20世紀(jì)90年代，坦桑尼亞的經(jīng)濟(jì)改革推動了國外礦產(chǎn)勘查資金的大量涌入，先進(jìn)勘查技術(shù)和多種技術(shù)手段協(xié)同投入使一大批規(guī)模不等的金礦床（點(diǎn)）被發(fā)現(xiàn)，黃金產(chǎn)量不斷提高［1］。有多家礦業(yè)機(jī)構(gòu)及公司在坦桑尼亞開展金礦勘查工作，主要有坦桑尼亞地質(zhì)調(diào)查局（GST）、國家礦產(chǎn)開采公司（STAMICO）、聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署（UNDP）、德國聯(lián)邦地球科學(xué)與自然資源研究院（BGR）及加拿大巴里克（Barrick）公司等。

坦桑尼亞環(huán)維多利亞湖綠巖帶一直是金礦勘查的重點(diǎn)和熱點(diǎn)地區(qū)，其金礦床類型主要為條帶狀鐵建造型、構(gòu)造蝕變巖型和石英脈型，并產(chǎn)出了坦桑尼亞幾乎所有的大中型金礦床［2］。

河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院自2007年進(jìn)入坦桑尼亞開展地質(zhì)勘查工作以來，發(fā)現(xiàn)了多處大中型金礦床，發(fā)現(xiàn)的金礦床主要類型為條帶狀鐵建造型和構(gòu)造蝕變巖型。近年來，其開始在恩澤加綠巖帶開展選區(qū)評價(jià)工作，并在太古代卡維隆多群巖系中開展了多個(gè)地質(zhì)勘查工作［3］，并對卡維隆多巖系中的找礦方法進(jìn)行了及時(shí)總結(jié)，以期為后續(xù)勘查和開發(fā)利用提供借鑒。

1 地質(zhì)背景

坦桑尼亞克拉通（見圖1）位于剛果克拉通東部，屬東非克拉通南段，為非洲板塊的一部分，與贊比亞克拉通、津巴布韋克拉通和南非克拉通十分相似，是東部非洲幾個(gè)高度成礦的克拉通之一，富含金剛石、金、鎳、石墨、寶石等礦產(chǎn)資源［4］。

坦桑尼亞與金礦產(chǎn)出有關(guān)的地層主要為太古界多多馬（Dodoman）群、尼安薩（Nyanzian）群、卡維隆多（Kavirondian）群和元古界烏賓迪（Ubendian）群和烏薩加蘭（Usagaran）群［5］。

多多馬群主要為高級變質(zhì)的花崗巖、混合巖等；尼安薩群主要為基性和長英質(zhì)火山巖、條帶狀鐵建造及與之伴生的低級變質(zhì)沉積巖（綠巖帶巖石組合）；卡維隆多群（見圖2）呈近東西向和北西向展布，長約50 km，寬0.5～3 km，主要由石英巖、長石砂巖、頁巖、千枚巖及條帶狀鐵建造和凝灰?guī)r礫石組成，一般也稱為雜礫巖;烏賓迪群巖性主要為片麻巖，局部達(dá)麻粒巖相；烏薩加蘭群主要由泥質(zhì)成因的麻粒巖和黑云母片麻巖等組成，常見石英巖。

2 金礦化主要類型

坦桑尼亞產(chǎn)出的主要金礦化類型大致可分為：構(gòu)造蝕變巖型、條帶狀鐵建造型（層控型）、石英脈型、雜礫巖型、塊狀硫化物型。

1）構(gòu)造蝕變巖型金礦化：產(chǎn)于變基性火山巖的剪切帶中，含礦圍巖為鎂鐵質(zhì)火山巖，局部為條帶狀鐵建造中的燧石與凝灰?guī)r接觸帶，礦體金品位較高，規(guī)模大。

2）條帶狀含鐵建造型金礦化：產(chǎn)于條帶狀鐵建造巖層中，呈明顯的“層控”特征，礦床規(guī)模大，但金品位較低，“層控”特征明顯，但與區(qū)域內(nèi)剪切構(gòu)造有很大相關(guān)性。

3）石英脈型金礦化：石英脈型多與剪切帶有關(guān)，賦存于尼安薩群的各種類型巖石中，但花崗巖類中較少見，礦體金品位高，礦床規(guī)模多為小至中型。

4）雜礫巖型金礦化：發(fā)育于卡維隆多群的礫巖和石英巖中，由尼安薩系巖層經(jīng)后期風(fēng)化剝蝕而形成。

5）塊狀硫化物型金礦化：產(chǎn)于與枕狀玄武巖地層內(nèi)鎂鐵質(zhì)火山巖中的塊狀硫化物中，較少見，以蓋塔以西18 km的薩梅納（Samena）金礦床為代表。

坦桑尼亞境內(nèi)大多數(shù)的地質(zhì)工作圍繞著前3種金礦化類型開展［6-8］，近年來隨著地質(zhì)勘查工作的進(jìn)一步開展，也有少量的勘查工作集中于后2種金礦化類型。

3 雜礫巖型金礦化特征

3.1 巖性特征

卡維隆多群雜礫巖（見圖3）：灰白色—黃褐色，粗—巨礫結(jié)構(gòu)，似層狀構(gòu)造，主要由礫石和膠結(jié)物組成，其中礫石占比為20 %～40 %，膠結(jié)物占比為60 %～80 %，礫石成分主要為條帶狀鐵建造、變質(zhì)凝灰?guī)r和燧石等，其次為片麻巖和砂巖，膠結(jié)物主要為鐵質(zhì)、硅質(zhì)和泥質(zhì)，蝕變主要為硅化和褐鐵礦化，局部可見碎裂化。

3.2 地球物理特征

3.2.1 巖石物性特征

區(qū)域內(nèi)雜礫巖區(qū)磁異常最高值為362 nT，最低為-300 nT，磁異常梯度變化比較平緩、稀疏，表明整個(gè)區(qū)內(nèi)磁場梯度變化較小，基本沒有明顯的異常反映，說明區(qū)內(nèi)大部分區(qū)域地層或巖性具無磁性特征。

坦桑尼亞地表巖石磁化率特征見表1。由表1可知：輝綠巖磁化率（23.21×10-3SI）較高，表現(xiàn)為中磁性；片巖和雜礫巖磁化率次之，表現(xiàn)為微磁性；其他巖石則表現(xiàn)為無磁性特征。根據(jù)本次測量結(jié)果及參考區(qū)域巖石磁性特征：礦區(qū)內(nèi)呈一定規(guī)模、一定寬度且較高強(qiáng)度的強(qiáng)磁異常帶較大可能與輝綠巖有關(guān)［9］，而片巖和雜礫巖可能會根據(jù)其分布特征及規(guī)模大小形成更小的次級磁異常，其他巖石在磁場上則一般沒有明顯異常反映，為平穩(wěn)磁場，形成區(qū)內(nèi)背景場。

對研究區(qū)鉆孔孔深57.2～150.5 m的巖芯磁化率進(jìn)行了系統(tǒng)測量，結(jié)果見表2。由表2可知，雖然該鉆孔內(nèi)巖芯磁化率與地表對應(yīng)巖石比較普遍較高，但與區(qū)域巖石對比則整體偏弱，鉆孔內(nèi)最強(qiáng)的磁性體為雜礫巖（該鉆孔為賦礦層位），其也僅僅表現(xiàn)為弱磁性，與輝綠巖的中磁性仍具有較大差異。

3.2.2 磁異常特征及推斷解釋

研究區(qū)內(nèi)磁異常最高為882 nT，最低為-735 nT，總體強(qiáng)度較大，梯度變化幅度明顯，具有較密集的磁力等值線（見圖4）。由圖4可知，研究區(qū)磁異常呈不同方向、多組條帶狀分布，具有明顯的方向特征和異常連續(xù)性，其磁異常長軸分別呈北東向和北西向線性帶狀交叉展布，基本與區(qū)域內(nèi)地層及構(gòu)造的方向一致，根據(jù)異常形態(tài)、強(qiáng)度等特征，結(jié)合區(qū)域、研究區(qū)地質(zhì)特征及巖石物性特征，該系列不同方向帶狀磁異常推測由隱伏斷裂中充填的基性輝綠巖脈引起；研究區(qū)其余部分區(qū)域磁場無異常變化，表現(xiàn)為平穩(wěn)場特征，推測為無—弱磁性的綠巖帶地層或巖體（如雜礫巖、變質(zhì)凝灰?guī)r、綠泥片巖和石英巖等）的反映。

3.2.3 巖芯電性特征

研究區(qū)巖芯電性特征見表3。由表3可知，礦化蝕變雜礫巖電阻率最低，與其他巖石比較，低1～2個(gè)數(shù)量級，具有明顯的低阻特征；而石英巖為電阻率最高巖石；硅化變質(zhì)雜礫巖電阻率明顯高于黃鐵礦化變質(zhì)凝灰?guī)r，可能與蝕變巖中存在的硅化、金屬礦化有關(guān)。

礦化蝕變雜礫巖極化率值最高，達(dá)到7.78 %，其次為角礫巖，因此與其他巖石比較這2類巖石具有明顯的高極化特征，說明具有一定規(guī)模的黃鐵礦化變質(zhì)雜礫巖可以在平面及立體空間形成相對明顯的高極化異常體；而其他巖類（構(gòu)造雜礫巖和石英巖等）的極化率（0.32 %～0.97 %）基本一致，則構(gòu)成了極化率的一般背景場。

3.2.4 激電中梯異常特征及推斷解釋

由研究區(qū)20勘探線激電測深電阻率ρs擬合斷面圖（見圖5-c））可以看出，隨著AB/2的不斷加大，測量深度由淺入深，地下地質(zhì)體電阻率值也逐步增高；該斷面圖中部（540～620號點(diǎn)、760～840號點(diǎn)）下方電阻率等值線呈快速下降趨勢，表現(xiàn)為“下凹”低阻特征；斷面圖南端（380～540號點(diǎn)）、中部（620～760號點(diǎn)）、北端（840～940號點(diǎn)）下方電阻率等值線呈逐漸增高態(tài)勢，表現(xiàn)為“隆起”高阻特征。

從研究區(qū)20勘探線激電測深極化率ηs擬合斷面圖（見圖5-d））可以看出，高極化異常位于極化率斷面圖南端380～540號點(diǎn)下方，且該高極化異常形態(tài)比較直立，有略向南傾之勢，可能反映了地下極化體的傾斜狀態(tài)，位置與電阻率斷面圖內(nèi)的高阻位置相對應(yīng)；700號點(diǎn)附近淺層極化率也有增大富集趨勢，但越往下高極化特征越不明顯，說明深部地層中金屬硫化物含量可能較少，構(gòu)造規(guī)模?。?00～940號點(diǎn)由淺入深無高極化特征，說明地表下方地層相對穩(wěn)定。

上述這些特征與激電中梯電阻率（見圖5-a））和激電中梯極化率顯示的異常特征一致，二者反映的高阻區(qū)和高極化區(qū)寬度一致，反映的中部“W型”異常（中間呈明顯高阻上凸、兩側(cè)呈相對低阻下凹）特征也基本相同。

激電測深電阻率斷面圖南端（380～540號點(diǎn)）下方的高阻體中存在有若干單值低阻異常，中部（620號點(diǎn)）下方則位于高、低阻梯度接觸變化部位，二者分別與相應(yīng)位置高極化體形成由淺入深的半月形“相對低阻、高極化”激電異常帶，分別與20勘探線激電中梯在420號點(diǎn)和700號點(diǎn)發(fā)現(xiàn)的激電異常帶D4、D3在位置上基本一致，推測其為同源異常體，具有尋找含金礦化蝕變帶的基礎(chǔ)。

3.3 地球化學(xué)特征

HT6甲2 Au-Bi-W-Ag綜合異常位于研究區(qū)西南部，地表被殘坡積物和沖積物覆蓋。該綜合異常呈右半橢圓形分布，西端未封閉，面積約1.658 8 km2，元素組合為Au-Bi-W-Ag（見表4、圖6）。以Au-15、Bi-11、W-11異常為主，異常濃集中心較明顯。Au、Bi、W異常具有內(nèi)帶，其他元素僅具有外帶。Au最大值685.25×10-9，平均值25.14×10-9；W最大值99.76×10-6，平均值13.07×10-6；Bi最大值13.32×10-6，平均值2.37×10-6。Au、Bi、W 3種元素在異常區(qū)內(nèi)異常套合較好。該綜合異常地表延伸長度約1.90 km，寬度60～80 m，為礦致異常。

3.4 礦化蝕變帶特征

研究區(qū)發(fā)現(xiàn)的礦化蝕變帶呈北西向展布，地表探槽揭露金礦化規(guī)模較大，礦化體寬5～20 m，金品位較低，為0.2～1.0 g/t，局部富集地段可達(dá)到2～3 g/t，真厚度為2.62 m。礦化蝕變帶頂?shù)装寰鶠殡s礫巖。礦化蝕變帶內(nèi)可見黃鐵礦化、雌黃鐵礦化和硅化。

4 成礦物質(zhì)來源

坦桑尼亞太古界卡維隆多群為太古界地層序列的最上部單元，不整合覆蓋在尼安薩群之上，巖層多見褶皺發(fā)育，褶皺軸走向?yàn)榻鼥|西向，其巖性主要由石英巖、粗粒長石砂巖、粉砂巖、頁巖、千枚巖、條帶狀鐵建造和凝灰?guī)r等礫石膠結(jié)而成。在結(jié)構(gòu)和組成上，卡維隆多群雜礫巖成熟度屬于低—中等，以尼安薩群的氧化條帶狀鐵建造礫石為主，石英礫石較少，基本無基性巖礫石。

卡維隆多群雜礫巖型金礦化物質(zhì)一方面來源于以山脊形式出露于卡維隆多群巖層之上的尼安薩群含金條帶狀鐵建造和燧石礫石崩塌沉積并膠結(jié)，另一方面來自于后期含礦熱液的疊加改造，形成了局部富礦段。

卡維隆多群雜礫巖型金礦化形成過程可概括為崩塌-沉積-膠結(jié)-改造等四個(gè)過程。該金礦化的形成過程既與地層有關(guān)（含礦地層賦存于太古界尼安薩群綠巖帶附近），也與后期熱液改造有關(guān)（受后期構(gòu)造活動影響），但前者明顯為主要因素，因此，該地區(qū)具有明顯的層控特征。該礦化帶具有礦化規(guī)模大、品位相對較低的特點(diǎn)。

5 找礦標(biāo)志

1）巖性出露標(biāo)志。大部分雜礫巖直接出露于地表，出露特征較為明顯，可作為直接找礦標(biāo)志。

2）蝕變礦化標(biāo)志。含礦構(gòu)造帶常具有明顯的蝕變和礦化現(xiàn)象，一般硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化等都是找礦的直接標(biāo)志。

3）地球物理異常標(biāo)志。礦區(qū)礦化蝕變帶內(nèi)硅化、黃鐵礦化較強(qiáng)，激電中梯測量結(jié)果顯示地下存在明顯的“相對低阻”異常地段，其異常形態(tài)連續(xù)，結(jié)合地質(zhì)特征和區(qū)域物性特征，推測由含礦構(gòu)造蝕變帶或剪切帶引起，具有一定的找礦意義［10］。

4）地球化學(xué)異常標(biāo)志。Au、As元素形成的異常，其規(guī)模較大、強(qiáng)度高、濃集中心及濃度分帶明顯，為較好的找礦標(biāo)志。

5）其他標(biāo)志。采坑、老硐也是可靠的直接或間接找礦標(biāo)志。

6 發(fā)現(xiàn)意義

坦桑尼亞金礦經(jīng)歷了近百年的勘查和開發(fā)，早期的金礦開采，大多是手工作坊式開采。進(jìn)入21世紀(jì)后，坦桑尼亞的金礦勘查開發(fā)進(jìn)入了一個(gè)新的上升周期，越來越多的政府機(jī)構(gòu)和跨國企業(yè)進(jìn)入非洲開展金礦勘查工作。

坦桑尼亞的基礎(chǔ)地質(zhì)和礦產(chǎn)調(diào)查工作薄弱，研究成果少，對于在坦桑尼亞開展地質(zhì)勘查工作既是一個(gè)挑戰(zhàn)，也是一個(gè)優(yōu)勢。這對于太古界卡維隆多群雜礫巖型金礦化的研究主要有3方面意義：

1）目前，絕大多數(shù)的政府機(jī)構(gòu)和跨國公司主要關(guān)注坦桑尼亞西北部的環(huán)維多利亞湖綠巖帶和西南部的卡塔維—魯夸金成礦帶內(nèi)的條帶狀鐵建造型、構(gòu)造蝕變巖型和石英脈型等金礦化類型的礦床，對于雜礫巖型金礦化還未開展大規(guī)模的研究工作，可以提前布局該類型金礦化的勘查和研究工作，并提前獲取有效的礦權(quán)，在坦桑尼亞的金礦勘查和開發(fā)中占據(jù)一席之地。

2）雜礫巖型金礦化目前還未見報(bào)道有中—大型金礦床，目前多見于恩澤加地區(qū)的小型民采活動，因此找礦前景和找礦空間巨大。

3）雜礫巖型金礦化的特點(diǎn)是規(guī)模大、埋藏淺、品位相對較低，具有勘查成本低，適合大規(guī)模露天開采的特點(diǎn)。

7 結(jié) 論

1）坦桑尼亞金礦產(chǎn)資源豐富，金礦化類型多樣，開展雜礫巖型金礦化的研究工作，可以補(bǔ)充目前對坦桑尼亞金礦床的研究，為選區(qū)評價(jià)提供依據(jù)，同時(shí)也為后期勘查開發(fā)提供理論基礎(chǔ)。

2）坦桑尼亞太古界卡維隆多群雜礫巖型金礦化的找礦標(biāo)志和物化探特征較為明顯，找礦方法相對成熟有效，有利于取得較大的找礦突破。

［參 考 文 獻(xiàn)］

［1］商務(wù)部國際貿(mào)易經(jīng)濟(jì)合作研究院，中國駐坦桑尼亞大使館經(jīng)濟(jì)商務(wù)處，商務(wù)部對外投資和經(jīng)濟(jì)合作司.對外投資合作國別（地區(qū)）指南：坦桑尼亞（2021版）［M］.北京：中華人民共和國商務(wù)部，2021.

［2］白德勝，王建光，楊東潮，等.礦產(chǎn)資源勘查投資指南2011（坦桑尼亞）［M］.北京：國土資源部信息中心，2011.

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Gold mineralization characteristics and discovery significance of the Archaean Kavirondian Group conglomerate in Tanzania

Si Jiantao1，Du Xiaoran2，Bai Desheng1，Zhang Mingli1，Dong Xianzheng1，Sun Jin1，Chai Lijie1

（1.No.2 Institute of Geological & Mineral Resources Survey of Henan;2.Henan Provincial Testing Center for Rocks and Minerals）

Abstract：The Tanzania Archaean Kavirondian Group conglomerates are primarily distributed in the Nzega region of central Tanzania，with a small amount also found in the Lupa region to the southwest.This rock formation，which extends approximately 50 km in length and 0.5-3 km in width in a near EW and NW direction，is characterized by widespread gold mineralization.The main mineralization features include silicification and pyrite mineralization，followed by arsenopyrite mineralization and pyrrhotite mineralization.The study findings are as follows：①Induced polarization anomalies exhibit distinct relatively low resistivity and high polarization characteristics.②Soil geochemical measurements show significant Au anomalies with well-defined concentration centers and zones.③Gold mineralization is strictly controlled by rock layers and is confined to the conglomerate zones.④The gold mineralization is extensive，with mineralized bodies ranging from 5 m to 20 m in width.⑤The gold grades within the mineralized bodies are relatively low，ranging from 0.2 g/t to 1.0 g/t，but local enrichment zones can reach 2 g/t to 3 g/t.

Keywords：Tanzania;Nzega;Kavirondian Group;conglomerates;gold mineralization;Archaean

收稿日期：2023-03-25； 修回日期：2023-04-28

基金項(xiàng)目：河南省財(cái)政地質(zhì)勘查項(xiàng)目（豫自然資發(fā)〔2019〕22號）

作者簡介：司建濤（1981—），男，高級工程師，碩士，從事非洲固體礦產(chǎn)資源勘查和區(qū)域資源潛力評價(jià)工作；E-mail：sijiantao@163.com