坦桑尼亞尼昂華萊地區(qū)條帶狀鐵建造型金礦床地質(zhì)特征及勘查方向研究

司建濤 趙志強(qiáng) 張明禮 孟有杰 孫進(jìn) 董峴證

摘要：尼昂華萊地區(qū)位于坦桑尼亞西北部，維多利亞南部蘇庫(kù)瑪蘭德綠巖帶內(nèi)，該地區(qū)多發(fā)育條帶狀鐵建造型金礦床，礦體賦存于條帶狀鐵建造內(nèi)的剪切帶中，表現(xiàn)為明顯的層控型特征。通過(guò)對(duì)已發(fā)現(xiàn)礦床地質(zhì)特征進(jìn)行分析，結(jié)合磁異常特征、電法異常特征及土壤地球化學(xué)特征，對(duì)尼昂華萊地區(qū)條帶狀鐵建造型金礦床勘查方向進(jìn)行了分析，認(rèn)為在目前民采活動(dòng)的基礎(chǔ)上，該區(qū)域的勘查方向首先為尋找隱伏綠巖區(qū)域，其次為整合開(kāi)發(fā)，以期取得較大的突破。

關(guān)鍵詞：坦桑尼亞；尼昂華萊；金礦床；地質(zhì)特征；勘查方向

中圖分類(lèi)號(hào)：TD11 P618.51文章編號(hào)：1001-1277（2024）04-0080-06

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Adoi：10.11792/hj20240416

引 言

蘇庫(kù)瑪蘭德綠巖帶位于坦桑尼亞西北部，為坦桑尼亞重要的金成礦帶之一，已發(fā)現(xiàn)多個(gè)世界級(jí)大型金礦床，如蓋塔（Geita）金礦床（金資源量246 t）。另外還發(fā)育眾多金礦床（點(diǎn)），礦床類(lèi)型主要為條帶狀鐵建造型（如蓋塔金礦床）、VMS型（如布利楊胡魯金礦床）和石英脈型（如朱比利夫金礦床），其金資源量占坦桑尼亞金總資源量的80 %以上，因此吸引了眾多學(xué)者對(duì)該地區(qū)的金礦床成礦地質(zhì)特征和找礦方向進(jìn)行研究。

針對(duì)條帶狀鐵建造型金礦床，部分學(xué)者主要研究了該區(qū)域內(nèi)大型金礦床（如蓋塔金礦床）的典型特征及礦床成因（該大型金礦床形成于大型煌斑巖脈的侵入，雖然仍歸類(lèi)于條帶狀鐵建造型金礦床，但與區(qū)域內(nèi)其他同類(lèi)型金礦床的特征明顯不同）［1-2］；部分學(xué)者探討了該類(lèi)型金礦床的物化探特征及找礦標(biāo)志，但多未涉及該區(qū)域內(nèi)數(shù)量眾多的條帶狀鐵建造型金礦床的共性特征［3-4］。筆者憑借在該區(qū)域的多年工作經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)總結(jié)了該區(qū)域內(nèi)條帶狀鐵建造型金礦床的成礦地質(zhì)特征，提出了進(jìn)一步勘查方向，為尋找新的條帶狀鐵建造型金礦床提供一定借鑒。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

研究區(qū)位于蘇庫(kù)瑪蘭德綠巖帶外帶（見(jiàn)圖1），主要出露地層為太古界尼安薩群（Nyanzian Group）綠巖，巖性主要由條帶狀鐵建造、變火山碎屑巖組成，可見(jiàn)黑云母花崗巖、輝綠巖和煌斑巖等侵入巖體，以及少量的閃長(zhǎng)巖和閃長(zhǎng)玢巖等［5-7］。

研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造較為發(fā)育，主要表現(xiàn)為褶皺和斷裂。其中，褶皺主要為水平褶皺、傾豎褶皺及二者的疊加態(tài)褶皺；斷裂主要呈放射狀分布，深部表現(xiàn)為韌脆性，地表表現(xiàn)為脆性破碎帶。

2 研究區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地 層

研究區(qū)內(nèi)東北部多見(jiàn)基巖出露［8］，西南部多為殘坡積物和沖積物（見(jiàn)圖2）。下伏地層為太古界尼安薩群條帶狀鐵建造和變凝灰?guī)r，局部夾燧石條帶。

變凝灰?guī)r（見(jiàn)圖3-a））：灰綠色、淺灰黑色，變余晶屑凝灰結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石由火山碎屑物成組，主要為晶屑和火山灰，少量巖屑。蝕變礦物主要是角閃石、陽(yáng)起石、碳酸鹽、綠泥石和黑云母。

條帶狀磁鐵石英巖（見(jiàn)圖3-b））：深灰色、灰黑色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，條帶狀構(gòu)造。主要成分為石英和磁鐵礦，含少量透閃石、碳酸鹽。石英有2種形式：一是主體部分，呈微粒狀，粒徑0.01～0.05 mm，其集合體與磁鐵礦相間呈條帶狀分布；另一部分呈脈狀，展布方向與紋層一致，局部斜交，脈內(nèi)礦物成分主要是石英，含少量碳酸鹽和磁黃鐵礦等金屬礦物，石英結(jié)晶顆粒較大，粒徑最大可達(dá)1.4 mm。透閃石呈針狀、纖維狀，粒徑一般小于0.1 mm。碳酸鹽主要分布在石英脈內(nèi)，呈他形粒狀。

夾燧石條帶變凝灰?guī)r（見(jiàn)圖3-c））：變凝灰?guī)r呈灰綠色、淺灰黑色，變余晶屑凝灰結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。燧石條帶呈灰黑色，夾層出現(xiàn)在變凝灰?guī)r中，并向此巖層的上部逐漸增多，與條帶狀磁鐵石英巖呈漸變過(guò)渡接觸關(guān)系。而磁鐵礦條帶主要存在于條帶狀磁鐵石英巖層中，其含量隨著向下部變凝灰?guī)r的過(guò)渡而逐漸減少。

第四系殘坡積物：棕褐色，主要成分為砂質(zhì)黏土和礫石，礫石主要為磁鐵石英巖碎塊。

第四系沖洪積物：灰黑色，主要為砂質(zhì)黑土，為季節(jié)性徑流作用產(chǎn)物。

2.2 構(gòu) 造

研究區(qū)構(gòu)造較簡(jiǎn)單，以北西向構(gòu)造（如F1斷裂）和北東向構(gòu)造（如F2斷裂、F3斷裂、F4斷裂）為主。

F1斷裂：主要控礦構(gòu)造，位于研究區(qū)中北部，呈北西向延伸，長(zhǎng)約3 km，寬3～45 m，傾向北東，傾角 50°～85°。發(fā)育于綠巖帶內(nèi)部，條帶狀磁鐵石英巖和變質(zhì)凝灰?guī)r接觸帶附近，與綠巖帶走向一致。在剪切帶內(nèi)部，巖石較破碎，近地表硅化、褐鐵礦化較強(qiáng)。

F2斷裂、F3斷裂、F 4斷裂：地面高精度磁法測(cè)量成果推測(cè)斷裂，呈北西向展布，垂直于綠巖帶走向分布，彼此近平行排列。受構(gòu)造影響，區(qū)域上形成明顯凹陷的負(fù)地形，地表被第四系覆蓋較厚，地表無(wú)構(gòu)造痕跡，構(gòu)造長(zhǎng)度和寬度不詳。

2.3 巖漿巖

巖漿巖主要為閃長(zhǎng)玢巖和閃長(zhǎng)巖，多呈脈狀沿剪切帶裂隙侵入，地表無(wú)出露，寬度大致1.0～1.5 m。

閃長(zhǎng)玢巖：斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶成分主要是斜長(zhǎng)石和角閃石。斜長(zhǎng)石呈自形板狀，粒徑0.3～7.0 mm，角閃石呈自形柱狀，粒徑0.3～2.4 mm，褐色。基質(zhì)具微晶結(jié)構(gòu)，礦物成分主要是斜長(zhǎng)石和黑云母，含少量鉀長(zhǎng)石，鉀長(zhǎng)石主要分布在礦物縫隙中。

閃長(zhǎng)巖：細(xì)晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物成分主要是斜長(zhǎng)石、角閃石和黑云母，含少量鉀長(zhǎng)石和石英。斜長(zhǎng)石呈自形板狀，粒徑0.05～1.0 mm，發(fā)育聚片雙晶，被陽(yáng)起石、黑云母等礦物交代。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

研究區(qū)內(nèi)M1礦體走向?yàn)?40°，延伸長(zhǎng)度約2 km，寬3～40 m，總體傾向約50°，傾角一般50°～85°。M1礦體賦存于F1斷裂中，金礦化程度不均一，最高金品位35.20 g/t，最低金品位0.05 g/t。礦體蝕變礦化強(qiáng)烈，主要蝕變有硅化、絹云母化、高嶺土化、蒙脫石化、透閃石化、陽(yáng)起石化、綠泥石化，并伴生褐鐵礦化、毒砂化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化等。其中，硅化、毒砂化與金礦化關(guān)系最為密切。礦化蝕變帶中金屬礦化明顯，近地表以褐鐵礦化為主，深部以毒砂化為主，并伴隨金礦化。

礦體圍巖主要為條帶狀鐵建造，礦體頂板為條帶狀鐵建造，底板多為夾燧石條帶的變質(zhì)凝灰?guī)r和變凝灰?guī)r。礦體主要賦存于條帶狀磁鐵石英巖層與變凝灰?guī)r之間的剪切破碎帶中，并位于條帶狀鐵建造一側(cè)。

3.2 礦石特征

礦石結(jié)構(gòu)主要有自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)和鱗片變晶結(jié)構(gòu)等；礦石構(gòu)造主要有塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造等；原生礦石主要礦物為自然金、毒砂、磁黃鐵礦和磁鐵礦等；脈石礦物為石英、綠泥石、碳酸鹽礦物和長(zhǎng)石等；共生組合以自然金+毒砂+石英為主。

氧化礦石主要礦物為自然金、褐鐵礦等；脈石礦物主要有石英、高嶺石等；共生組合以自然金+石英+褐鐵礦為主，裸露和半裸露的自然金多為分布在黃鐵礦、毒砂顆粒間的粒間金（見(jiàn)圖4）和分布在黃鐵礦、石英脈裂隙間的裂隙金。

3.3 圍巖蝕變

研究區(qū)內(nèi)蝕變作用主要沿構(gòu)造發(fā)育，主要蝕變有硅化、褐鐵礦化（見(jiàn)圖5-a）、綠泥石化、黑云母化（見(jiàn)圖5-b）、透閃石化、陽(yáng)起石化（見(jiàn)圖5-c），并伴生毒砂化（見(jiàn)圖5-d）、黃鐵礦化（見(jiàn)圖5-e）和磁黃鐵礦化（見(jiàn)圖5-f）等。其中，硅化和毒砂化與金礦化關(guān)系最為密切。

礦化蝕變帶中金屬礦化明顯，近地表以褐鐵礦化為主，深部以毒砂化為主，并伴隨金礦化。集中分布于剪切帶附近條帶狀磁鐵石英巖層中的硅化、毒砂化、黃鐵礦化與金礦化關(guān)系密切，毒砂化富集程度與金礦化程度成正比，越接近蝕變帶中心位置，毒砂含量越多，礦石中金含量越高。

4 地球物理特征

4.1 磁異常特征

磁法測(cè)量利用條帶狀鐵建造型金礦床與條帶狀含鐵建造關(guān)系密切的特性來(lái)間接尋找此類(lèi)金礦床［9-13］，即只有尋找到了條帶狀含鐵建造，才有可能摸清金礦的賦存位置，根據(jù)條帶狀含鐵建造本身的強(qiáng)磁性特征，能在地面引起窄而陡的異常，采取地面高精度磁測(cè)來(lái)圈定磁性礦物富集帶［14］，即確定條帶狀含鐵建造的平面位置。

研究區(qū)磁異常較強(qiáng)，梯度變化較大，正異常極大值為8 300 nT，負(fù)異常極大值為-3 600 nT，以正、負(fù)磁異常伴生為主，符合南半球低緯度區(qū)北正南負(fù)的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)，磁異常呈明顯的北西向帶狀展布特征，與地層和構(gòu)造展布方向基本一致。磁異常變化梯度相對(duì)較大、磁場(chǎng)較強(qiáng)的區(qū)域集中在北部，弱磁場(chǎng)區(qū)主要分布在中南部（見(jiàn)圖6）。根據(jù)磁異常分布形態(tài)、磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)（北正南負(fù)），將磁異常劃分為2個(gè)窄長(zhǎng)的磁異常（C1、C2）。結(jié)合區(qū)域磁異常特征、巖石磁性特征，以及研究區(qū)地質(zhì)特征、磁異常特征，認(rèn)為C1、C2磁異常是由隱伏—半隱伏磁鐵石英巖引起的；磁異常強(qiáng)度北部高于南部，反映了北部磁鐵石英巖埋藏淺，南部埋藏較深。工程查證顯示，在C1磁異常中正磁異常旁側(cè)的負(fù)磁異常區(qū)內(nèi)了發(fā)現(xiàn)了M1礦體，該礦體與磁異常走向一致。因此，C1、C2磁異常中正磁異常旁側(cè)的負(fù)磁異常是重要找礦靶區(qū)。

4.2 電法異常特征

研究區(qū)00勘探線地物綜合剖面圖（見(jiàn)圖7）顯示，化赤△T曲線峰值為較寬隱伏磁鐵石英巖的強(qiáng)磁異常；激電中梯視電阻率曲線和視極化率曲線也呈明顯相對(duì)低阻高極化。經(jīng)鉆探驗(yàn)證，礦體和礦化蝕變帶均位于磁鐵石英巖和變質(zhì)凝灰?guī)r接觸部位且靠磁鐵石英巖一邊，與高低阻梯度帶相吻合，該高低阻梯度帶為F1斷裂的激電異常顯示。

5 土壤地球化學(xué)特征

研究區(qū)土壤地球化學(xué)參數(shù)特征見(jiàn)表1。

由表1可知：研究區(qū)內(nèi)As、Sb呈弱分異分布，Au、Ag、Cu、Pb、Zn呈不均勻分布。在各元素的富集與貧乏特征方面，As、Sb為極強(qiáng)富集，Pb、Bi、W為強(qiáng)富集，Ag、Mo、Zn為正常分布，Au、Cu為貧乏富集。

研究區(qū)Au異常規(guī)模大，強(qiáng)度高，其最高值620.00×10-9，且多數(shù)高值點(diǎn)成片出現(xiàn)，形成明顯的異常濃集中心。Au異常與As異常套合較好，二者均大致呈北西向展布，形成一條較為明顯的異常帶（見(jiàn)圖8），延伸長(zhǎng)度超過(guò)2.5 km。

6 勘查方向研究

尼昂華萊地區(qū)金礦床（點(diǎn)）眾多，成礦地質(zhì)條件較為優(yōu)越。資料顯示，該地區(qū)還未發(fā)現(xiàn)大型金礦床，一方面是由于重視程度不夠，另一方面是當(dāng)?shù)孛癫苫顒?dòng)眾多，整合開(kāi)發(fā)存在諸多困難，但在選擇勘查方向上存在一定有利條件。

1）開(kāi)展新的選區(qū)評(píng)價(jià)工作。民采區(qū)域主要集中在基巖出露區(qū)。目前，快速整合開(kāi)發(fā)地表金品位較高地區(qū)存在一定的困難，但可以在一些綠巖隱伏區(qū)（見(jiàn)圖9）開(kāi)展選區(qū)評(píng)價(jià)工作［15］，利用物化探工作快速確定可供進(jìn)一步勘查的區(qū)域［16-17］。

2）選擇有利時(shí)機(jī)開(kāi)展整合開(kāi)發(fā)工作，當(dāng)?shù)孛癫苫顒?dòng)比較分散，且具有一定的周期性，即剛開(kāi)始發(fā)現(xiàn)時(shí)大規(guī)模聚集，但隨著品位下降和開(kāi)采深度加深，會(huì)進(jìn)入民采低谷期，因此擇期進(jìn)入該區(qū)開(kāi)展整合工作，在延伸方向和深部區(qū)域開(kāi)展勘查工作，獲得找礦突破的潛力較大。

7 結(jié) 論

1）尼昂華萊地區(qū)綠巖帶尤其是條帶狀鐵建造呈北西向條帶狀展布，其金礦化與條帶狀鐵建造關(guān)系密切?？筛鶕?jù)條帶狀鐵建造本身的強(qiáng)磁性特征，采取地面高精度磁測(cè)來(lái)圈定磁性礦物富集帶，來(lái)間接尋找金成礦帶。

2）條帶狀鐵建造所含的磁性礦物（磁鐵礦、磁黃鐵礦）及底板巖石中的多金屬硫化物（黃鐵礦化、方鉛礦化等），均能引起明顯的激電異常，從而采用大功率激電測(cè)量了解條帶狀鐵建造的空間分布特征，為工程驗(yàn)證提供依據(jù)。

3）Au異常為該區(qū)尋找金礦化主要標(biāo)志，通過(guò)對(duì)Au異常濃集中心及其附近進(jìn)行工程查證，可直接驗(yàn)證金礦化是否存在。

4）尼昂華萊地區(qū)成礦條件優(yōu)越，但目前還未發(fā)現(xiàn)大型金礦床（＞20 t），因此具有較大的找礦潛力，綜合整合地物化資料和成礦地質(zhì)特征，開(kāi)展新的選區(qū)評(píng)價(jià)工作，以期取得新的找礦突破。

［參 考 文 獻(xiàn)］

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Geological characteristics and prospecting direction study

of banded iron formation-type gold deposits in the Nyangwale area，Tanzania

Abstract：Nyangwale area is located in the northwestern part of Tanzania，within the Sukumaland greenstone belt to the south of Victoria.The area hosts multiple banded iron formation-type gold deposits，with ore bodies occurring in shear zones within the banded iron formation，exhibiting distinct stratigraphic control characteristics.Through the ana-lysis of the geological characteristics of the discovered deposits，combined with magnetic anomaly features，electrical anomaly features，and soil geochemical characteristics，the prospecting direction of the banded iron formation-type gold deposits in Nyangwale area was analyzed.It is suggested that，based on the current mining activities，the primary prospecting direction in this area should focus on the search for concealed greenstone areas，followed by integrated development，in order to achieve significant breakthroughs.

Keywords：Tanzania;Nyangwale;gold deposit;geological characteristics;prospecting direction