祁亞輝,周朝憲,王雙倫,于彩虹,唐萍芝
(1.有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心,北京 100012;2.中色地科礦產(chǎn)勘查股份有限公司,北京 100012)
坦桑尼亞維多利亞湖綠巖帶是坦桑尼亞克拉通的重要組成部分,太古界綠巖帶是世界性金礦成礦帶[1,2],產(chǎn)出有蓋塔(Geita)、布魯揚(yáng)葫蘆(Bulyanhulu)和卡哈馬(Kahama)等世界級(jí)金礦床。綠巖帶通常呈帶狀、弧狀、透鏡狀、不規(guī)則狀鑲在花崗巖巖基上,被花崗巖類巖石包圍,構(gòu)成典型的花崗-綠巖地體[3]。
本文通過(guò)對(duì)區(qū)域地質(zhì)背景,維多利亞湖綠巖帶金礦帶地質(zhì)特征,成礦模式等進(jìn)行描述,總結(jié)維多利亞湖地區(qū)綠巖帶型金礦床成礦規(guī)律,為在該地區(qū)尋找綠巖帶型金礦床提供借鑒意義[4]。
坦桑尼亞克拉通地塊主要由太古代的花崗質(zhì)巖火山~沉積層序組成(圖1)。該克拉通地層由老至新劃主要由三部分組成,基底為多多馬系(Dodoma System)由花崗質(zhì)巖石、混合巖和片巖組成;中下部為尼安茲系(Nyanzian System)由變質(zhì)火山巖、沉積巖和花崗巖組成的典型綠巖帶組合,巖性為由鎂鐵質(zhì)一長(zhǎng)英質(zhì)火山巖,以及燧石、條帶狀的鐵建造(BIF)、頁(yè)巖和泥巖等碎屑沉積巖組成,主要分布在NZEGA以北的地區(qū);最上部為卡維龍多系(Kavirondian System)不整合覆蓋于尼安茲系(Nyanzian System)之上,由礫巖、石英巖、泥質(zhì)板巖和火山碎屑沉積巖組成,僅有零星分布。
圖1 坦桑尼亞克拉通區(qū)域地質(zhì)略圖(彭慈剛,2017)
圖2 維多利亞湖金礦成礦帶分布特征(據(jù)郭玉溪,2018修改)
坦桑尼亞大地構(gòu)造位于非洲板塊東緣[9]。處于NWW向坦桑尼亞~加納巨型金多金屬成礦帶與NNE向南非~坦桑尼亞~埃塞俄比亞巨型金多金屬成礦帶的交匯部位。
坦桑尼亞克拉通構(gòu)造極為發(fā)育,即存在褶皺,又存在斷裂。褶皺為EW向,韌性剪切帶NEE向,脆性斷裂主體構(gòu)造線方向?yàn)镹W向,另外尚存在與NEE向構(gòu)造配套的近SN向斷裂,如蓋塔(Geita)地區(qū)。韌性剪切帶主要發(fā)育于太古宙綠巖帶中,多NEE走向,NW向和NNW向次之。NEE向韌性剪切帶控制著金礦分布,如蓋塔(Geita)、布魯揚(yáng)葫蘆(Bulyanhulu)等金礦。
坦桑尼亞的維多利亞湖北部、東部、南部的太古界綠巖帶是世界級(jí)金礦成礦帶,可分為8個(gè)次級(jí)成礦帶[2],即穆索馬~馬拉成礦帶、乞力馬非哈成礦帶、蓋塔成礦帶、盧馬加沙成礦帶、卡哈馬成礦帶、馬巴萊~布洪古基拉成礦帶、希尼安加成礦帶、恩澤加成礦帶以及依蘭巴~塞肯克成礦帶(圖2),其中姆索馬~馬拉、蓋塔~卡哈馬為太古界綠巖帶最重要的金成礦區(qū)。下面就其中的一些有代表性的綠巖帶型金礦地質(zhì)特征分述如下。
穆索馬~馬拉綠巖帶位于穆索馬~馬拉地區(qū),北馬拉(North Mara)、布亨巴(Buhemba)、伊昆古(Ikungu)等中大型礦床[8]。
地層是Nyanzian System的一部分地層。在穆索馬地區(qū)Nyanzian System由變基性、變長(zhǎng)英質(zhì)熔巖、變凝灰?guī)r千枚巖和石英巖,夾有一到兩層含黃鐵礦條帶狀磁鐵石英巖組成。在Mara地區(qū)尼Nyanzian System僅出露上部層位的片麻巖和片巖。
該地區(qū)的礦床主要呈NE60°方向分布,地球物理資料表明,該帶與一條大斷裂完全吻合。此外,還有走向130°的一組斷裂,最顯著的為Suguti剪切帶,在衛(wèi)星照片上為一條凹陷,并且切斷不同地質(zhì)體。
蓋塔綠巖帶由Nyanzian綠巖(內(nèi)含BIF磁鐵石英巖建造)帶和花崗巖~花崗質(zhì)片麻巖組成。蓋塔綠巖基本屬于Nyanzian系上部(對(duì)應(yīng)于時(shí)間為2.5Ga~2.8Ga)[9],由中~長(zhǎng)英質(zhì)火山~碎屑巖和BIF組成。
維多利亞湖區(qū)是世界著名的綠巖帶型金礦區(qū)。下面簡(jiǎn)述一下該區(qū)的典型礦床情況。
蓋塔金礦區(qū)是東非最大的產(chǎn)金區(qū)[5],蓋塔金礦有限公司在五個(gè)礦區(qū)中生產(chǎn)了570萬(wàn)噸金礦石,平均品位為5.3g/t。所有礦床均傾向北,略平行地層產(chǎn)狀。70%的金礦資源來(lái)自于蓋塔金礦。
尼亞斯羅利金礦床位于穆索馬~馬拉(Musoma-Mara)綠巖帶中西部,礦床類型為受剪切構(gòu)造帶控制的構(gòu)造蝕變巖型金礦床[8]。
礦區(qū)內(nèi)大面積為第四系殘坡積物覆蓋,基巖零星出露,主要為變質(zhì)鎂鐵質(zhì)凝灰?guī)r,變質(zhì)程度為低綠片巖相;區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育,主要有近東西向、北西向及北東向韌~脆性剪切構(gòu)造帶組成,多成群成組出現(xiàn)。區(qū)內(nèi)金礦體均賦存于韌~脆性剪切構(gòu)造蝕變帶中,其產(chǎn)狀嚴(yán)格受構(gòu)造蝕變帶產(chǎn)狀控制。礦體走向近東西,傾向南,傾角65°~80°,受構(gòu)造活動(dòng)影響,圍巖地層與礦體產(chǎn)狀基本一致。
礦石類型較簡(jiǎn)單,主要為稠密浸染狀黃鐵絹英蝕變巖型金礦石和含金石英脈,含金石英脈型礦石主要為后期成礦流體疊加、改造充填在蝕變帶中部形成的。
(1)該地區(qū)礦床具有地層控礦特征,坦桑尼亞維多利亞湖地區(qū)太古界底部的多多馬群金礦化相對(duì)較少,上部的卡維龍多群金礦類型多為碎屑沉積巖型金礦。金礦化主要賦存于尼安茲群,其中,條帶狀含鐵建造(BIF)型金礦化多出現(xiàn)于上尼安薩群的條帶狀磁鐵石英巖中,石英脈型金礦化主要產(chǎn)于下尼安茲群的中基性火山沉積巖中,呈現(xiàn)明顯的巖性控礦特征。
(2)維多利亞湖地區(qū)綠巖帶中斷裂或脆性~韌性剪切帶發(fā)育,根據(jù)蓋塔(Geita)、尼亞斯羅利(Nyasirori)等大型綠巖帶金礦床成因研究,韌~脆性剪切構(gòu)造帶是典型的物理、化學(xué)環(huán)境轉(zhuǎn)換帶,既是深部成礦流體運(yùn)移、上升的通道,其長(zhǎng)期多階段活動(dòng)特征及形成的物化環(huán)境也是最有利于金元素沉淀、富集的地段[6,7]。
(3)維多利亞湖地區(qū)太古界綠巖帶具有一定空間分布規(guī)律,南部綠巖帶分布蓋塔~多多馬地區(qū),已形成蓋塔成礦帶、盧馬加沙成礦帶、卡哈馬成礦帶、馬巴萊~布洪古基拉成礦帶、希尼安加成礦帶、恩澤加成礦帶以及依蘭巴—塞肯克成礦帶,南部綠巖帶內(nèi)綠巖帶內(nèi)大中型金礦床(點(diǎn))分布較多;北部綠巖帶分布在穆索馬~乞力馬非哈地區(qū),已形成穆索馬~馬拉成礦帶、乞力馬非哈成礦帶,北部綠巖帶內(nèi)大中型金礦床(點(diǎn))分布較多。