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        坦桑尼亞伊巴蘭古魯金礦區(qū)土壤地球化學(xué)特征及找礦效果

        2016-08-11 06:53:38孟有杰袁楊森河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院河南鄭州450001
        低碳世界 2016年10期
        關(guān)鍵詞:成礦特征

        孟有杰,張 雷,袁楊森,王 帥(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,河南鄭州450001)

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        坦桑尼亞伊巴蘭古魯金礦區(qū)土壤地球化學(xué)特征及找礦效果

        孟有杰,張雷,袁楊森,王帥(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,河南鄭州450001)

        伊巴蘭古魯金礦區(qū)位于坦桑尼亞卡哈馬綠巖成礦帶上,成礦地質(zhì)條件有利。土壤地球化學(xué)特征顯示:區(qū)內(nèi)Au與As的異常套合較好,Au異常濃集中心明顯,規(guī)模大,連續(xù)性較好。通過異常查證,發(fā)現(xiàn)了金礦(化)蝕變脈體,其在近地表的形態(tài)、空間位置與化探異常相吻合,證實了土壤地球化學(xué)測量在該區(qū)找礦效果顯著。

        綠巖;地球化學(xué)特征;找礦效果;坦桑尼亞

        坦桑尼亞伊巴蘭古魯金礦區(qū)位于坦桑尼亞西北部蓋塔省境內(nèi),維多利亞湖南部的卡哈馬綠巖帶上??üR綠巖帶是坦桑尼亞環(huán)維多利亞湖金礦成礦區(qū)主要成礦帶之一,其上分布著世界級大金礦——卡哈馬金礦和蓋塔金礦,還有眾多的小型金礦、采礦點,金礦成礦條件十分有利。

        1 礦區(qū)地質(zhì)概況

        1.1地層

        礦區(qū)地層巖性簡單,地表多被第四系殘坡積、沖積砂土覆蓋,僅在礦區(qū)東部分布著太古界尼安薩群綠巖地體,巖性主要為條帶狀磁鐵石英巖及含燧石條帶變質(zhì)凝灰?guī)r。巖層走向140°左右,傾向NE,傾角60~85°。該地層為此區(qū)域金礦主要賦存層位。

        1.2構(gòu)造

        本區(qū)構(gòu)造較發(fā)育,尼安薩群綠巖至少受到兩期褶皺作用的影響。第一期變形產(chǎn)生了褶皺軸近于水平的寬緩的褶皺,第二期變形形成了褶皺軸垂直或近于垂直的巨大的開闊或同心褶皺。

        區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造為一條走向北西-南東向的剪切帶,它為成礦流體提供了通道和富集場所。該剪切帶位于礦區(qū)中北部,沿北西-南東向穿過整個礦區(qū),中部被一北東-南西向構(gòu)造錯斷。

        1.3巖漿巖

        礦區(qū)外西部和北部約3km處廣泛分布黑云母花崗巖。

        2 地球化學(xué)景觀特征

        礦區(qū)位于東非高原東部、坦桑尼亞西北部的地形起伏微緩的中央高原,屬熱帶草原氣候。平均海拔在1300m以上,地勢多為丘陵低山,東北高,西南低,坡度5~20°。地勢較高的東北部殘坡積物較發(fā)育,土壤A、B、C三層位發(fā)育良好。A層(淋濾層)為褐黑色腐植土,富含有機質(zhì)和大量的植物根系,厚度一般在5~10cm。B層(淋積層)土壤呈褐黃色或土紅色,以砂質(zhì)粘土為主,含少量殘坡積碎石和植物根系,深度一般在10~50cm。C層(母質(zhì)層),顏色多為褐黃、褐紅色,主要由風(fēng)化的基巖碎屑組成,含少量砂質(zhì)粘土,埋深一般在60~200cm。

        3 土壤化探工作方法

        3.1測網(wǎng)布置

        本次土壤化探測線方向為45°,大致垂直于綠巖體走向方向。樣品采集網(wǎng)度為100×20m。

        3.2樣品采集

        采樣時,在基巖出露較好、坡積物不太發(fā)育、只有較薄土層的殘積物地段,選擇土層稍厚處,去除地表腐植物及顏色發(fā)黑的根系土,采集地表10~20cm以下土層底部的新鮮細粒物質(zhì);在殘坡積物及地表植被較發(fā)育的地段,要去除表層的含腐植物或根系發(fā)育的顏色較黑的土層,采集距地表以下20~30cm深處的新鮮土層樣品,即B層或B+C層中的細粒級物質(zhì),避免帶入腐植質(zhì)和碎石。

        本次共采集土壤樣品2568件。

        3.3野外樣品加工

        樣品加工流程:原樣風(fēng)干→木棒輕輕敲碎(保持原粒級)→過60目不銹鋼篩→對角法混勻→稱重≥150g→裝塑料自封袋→裝箱→填裝箱單、送樣單和樣品交接單→交化驗室。

        3.4樣品測試分析

        本次土壤化探樣品分析項目有Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、W、Mo等十種元素。全部交由“華北有色地質(zhì)勘查局燕郊中心實驗室”承擔(dān)分析測試。

        4 土壤地球化學(xué)特征

        4.1元素分布特征

        伊巴蘭古魯金礦區(qū)土壤各元素分布特征如表1所示。主成礦元素Au在測區(qū)內(nèi)變異系數(shù)較大(Cv=3.19),表現(xiàn)為極強分異特征。其它元素元素As、Sb表現(xiàn)一定的分異特征,Cu、Pb、Zn、Bi均呈不均勻分布,其它元素呈均勻分布。

        表1 伊巴蘭古魯金礦區(qū)土壤元素地球化學(xué)參數(shù)特征

        在各元素的富集與貧乏特征方面,主成礦元素Au的平均值明顯高于地殼中的豐度(克拉克值),表現(xiàn)為強富集特征。而As、Sb的平均值遠遠高于克拉克值,表現(xiàn)為極強富集特征;Pb、Bi、W略顯富集;其它元素均為正常分布。按各元素的濃集克拉克值大小排列,可獲得如下元素濃集序列:As>Sb>Au>Pb>Bi>W(wǎng)>Ag>Mo>Zn>Cu。

        4.2元素組合特征

        對區(qū)內(nèi)所有土壤樣品分析結(jié)果數(shù)據(jù)取對數(shù),對取對數(shù)后數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)規(guī)格化和標準化處理,進行相關(guān)分析,得到各元素相關(guān)系數(shù)。該區(qū)Au與As的相關(guān)性最好,相關(guān)系數(shù)0.71。

        根據(jù)區(qū)內(nèi)元素的R型聚類分析結(jié)果,在相關(guān)性系數(shù)r=0.5的水平下,能夠得出五種元素組合:①Au-As-Sb-Zn-組合,這一組合與金礦化關(guān)系最為密切,它們是找Au的主要指示元素;②Pb-Bi組合,這一組合為中-高溫元素組合關(guān)系,但與Au的礦化關(guān)系相關(guān)性不大;③Mo-Ag組合,礦區(qū)Mo、Ag元素為均勻正常分布特征,在Au礦化過程中的活動性較弱;④Cu元素單獨為一組,只反映了成礦作用中的圍巖蝕變特征,對Au成礦的指示作用不明顯;⑤W元素單獨為一組,表明其地球化學(xué)性質(zhì)與主要成礦元素有較大差異。

        圖1 伊巴蘭古魯金礦區(qū)元素R型聚類分析圖

        4.3元素異常特征

        根據(jù)參數(shù)性方法和非參數(shù)性的方法相結(jié)合,綜合確定PL9110礦區(qū)元素背景值和異常下限(表2),然后以異常下限的1、2、4倍圈定異常外帶、中帶、內(nèi)帶。最終確定金元素背景值為2.5×10-9,異常下限為12×10-9;砷元素背景值為43×10-6,異常下限為120×10-6。

        表2 伊巴蘭古魯金礦區(qū)元素異常參數(shù)特征值表

        區(qū)內(nèi) Au異常規(guī)模大,強度高,其最高值 620×10-9,超過100×10-9的高值點有25個,且多數(shù)高值點成片出現(xiàn),形成明顯的異常濃集中心,異常較連續(xù)。且Au和As元素的異常套合較好,兩者均大致呈NW-SE向展布,形成一條很明顯的異常帶(見圖2)。異常在礦區(qū)內(nèi)延伸長度超過2.5km,且北西端未封閉,延伸出礦區(qū)。異常帶中部因地表覆蓋較厚,異常顯示較弱。

        圖2 伊巴蘭古魯金礦區(qū)Au、As元素異常示意圖

        5 找礦效果

        對Au元素異常帶進行地表探槽揭露,發(fā)現(xiàn)了一條金礦(化)蝕變脈體。該金礦(化)脈體在區(qū)內(nèi)近地表礦化連續(xù),走向延伸長度近2.5km,寬度一般3~10m,局部超過20m。礦(化)蝕變脈體與Au異常帶分布位置吻合,展布方向基本一致,走向50°左右,傾向NE,傾角60~85°。后經(jīng)鉆孔驗證,深部礦化情況較好,施工的三個鉆孔均見礦,品位 1~14.5×10-6,厚度 0.81~5.85m。

        總之,該區(qū)土壤化探異常很好地反映了礦體賦存部位、展布方向、規(guī)模,較好的金異常成為該區(qū)尋找金礦化蝕變脈體最主要的找礦標志。

        6 結(jié)論

        (1)本區(qū)景觀地球化學(xué)特征較適宜土壤化探工作的開展,采集土壤B層(淋積層)的細粒物質(zhì),完全能滿足該區(qū)化探工作的需要;

        (2)該區(qū)Au與As元素相關(guān)性較強,且兩者變異系數(shù)和濃集系數(shù)均較大,表現(xiàn)為強分異、強富集的分布特征;

        (3)該區(qū)Au元素異常明顯,異常查證成果顯示,金礦(化)蝕變脈體的形態(tài)、位置和空間分布與Au元素異常帶相吻合,表明常規(guī)土壤化探工作方法在該區(qū)找礦效果較為顯著,較好的金異常是該區(qū)尋找金礦化蝕變脈體最主要的找礦標志。

        [1]張 雷,賈曉東,陳麗娜,等.坦桑尼亞維多利亞湖Maheiga金礦勘查區(qū)成礦地質(zhì)特征及礦床成因[J].資源導(dǎo)刊,2012(3):19~21.

        [2]GBorg.坦桑尼亞蓋塔和朱比利里夫太古代條帶狀鐵建造中金礦床的成因探討[J].吳禮道,譯.國外火山地質(zhì),1992(1):32~43.

        [3]阮天健,朱有光.地球化學(xué)找礦[M].北京:地質(zhì)出版社,1985.

        [4]楊東潮,白德勝,曹 瓊.坦桑尼亞太古宙綠巖帶中BIF型金礦床的勘查標志——以Maheiga金礦床為例[J].黃金科學(xué)技術(shù),2013,21(4):1~8.

        [5]崔小軍,彭俊,李水平,等.坦桑尼亞綠巖帶構(gòu)造蝕變巖型金礦床找礦方法[J].地質(zhì)與勘探,2015,39(4):722~727.

        [6]張榮國,夏廣清.內(nèi)蒙古達塞脫東區(qū)土壤地球化學(xué)異常特征及找礦效果[J].礦產(chǎn)與地質(zhì),2010,24(4):353~357.

        孟有杰(1981-),男,工程師,主要從事地質(zhì)、地球化學(xué)找礦工作。

        P618

        A

        2095-2066(2016)10-0076-02

        2016-3-8

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