付中，王東方，苗磊

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南 鄭州 451464）

0 引言

埃塞俄比亞國(guó)礦產(chǎn)資源豐富，地質(zhì)勘查程度相對(duì)較低（高長(zhǎng)亮等，2010）。已發(fā)現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)金、鉑、鈮鉭、鐵、銅等資源成礦多與前寒武紀(jì)變質(zhì)基底巖系有關(guān)（陳達(dá)兵，2016；劉海鵬和鹿志忠，2017；劉海鵬等，2017；陳隨和韓世禮，2020）。Guba金礦研究區(qū)位于埃塞俄比亞西部Benishangul-Gumuz州Guba鎮(zhèn)東約15 km，中心位置坐標(biāo)為：東經(jīng)35°25′20″，北緯11°17′35″。區(qū)內(nèi)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈、巖漿活動(dòng)頻繁，前寒武紀(jì)中低級(jí)變質(zhì)火山-沉積巖分布廣泛，成礦地質(zhì)條件十分有利。因第四系覆蓋嚴(yán)重，地質(zhì)工作程度低、資料有限，找礦難度大。近年通過(guò)對(duì)研究區(qū)進(jìn)一步勘查獲得了一些新的找礦成果。筆者通過(guò)對(duì)研究區(qū)地質(zhì)、地球化學(xué)特征的分析、研究，建立了找礦模型，預(yù)測(cè)了找礦靶區(qū)，對(duì)下一步勘查工作有一定參考價(jià)值。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

研究區(qū)位于“泛非構(gòu)造帶”的努比亞地盾Qeissan地塊，前寒武紀(jì)中低級(jí)變質(zhì)巖系分布廣泛。新元古代泛非運(yùn)動(dòng)時(shí)期(900～550 Ma)島弧碰撞和弧后增生形成阿拉伯-努比亞地盾（ANS），產(chǎn)生了大量造山帶型金礦床（圖1）（李杰等，2012）。

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置圖

區(qū)域出露地層由多期次變形變質(zhì)作用形成的片麻巖、變質(zhì)火山巖、變質(zhì)沉積巖及構(gòu)造角礫巖等組成。變質(zhì)程度主要為角閃巖相，局部為麻粒巖相。

區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，歷經(jīng)前寒武紀(jì)及其以后的多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，形成了以近NS向褶皺變形為背景，多組NW向走滑斷裂帶與NNE向脆-韌性剪切帶交錯(cuò)分布的構(gòu)造格局（圖2）。沿剪切構(gòu)造帶金采礦活動(dòng)活躍。

區(qū)域巖漿活動(dòng)頻繁，具有多期次活動(dòng)和分布廣泛的特點(diǎn)。區(qū)域東部的混合花崗巖巖基代表早期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物，后期東北部及東南部的鐵鎂質(zhì)-超鐵鎂質(zhì)巖呈巖株?duì)钛卮?韌性剪切帶產(chǎn)出，晚期中酸性巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，呈巖株?duì)钛貥?gòu)造帶廣泛發(fā)育。

該區(qū)金勘查成果顯著。Beles-Dinder項(xiàng)目踏勘和普查共計(jì)采集重砂樣品515個(gè)，其中252個(gè)樣品經(jīng)重砂半定量礦物學(xué)全分析檢出金，分別為（1～5顆）181 個(gè)、（6～10 顆）39 個(gè)、（11～20 顆）16 個(gè)、（21～86顆）16個(gè)。金顯示分布于整個(gè)調(diào)查區(qū)，主要分布于片狀的變質(zhì)花崗巖和變質(zhì)火山-沉積巖區(qū)。水系沉積物測(cè)量踏勘（1個(gè)/km2）和普查（6～9個(gè)/km2）總計(jì)采集樣品934個(gè)，其中227個(gè)樣品具備金背景值（0.1×10-6～0.2×10-6），33個(gè)樣品顯示金異常（占3.53%），異常主要分布于剪切構(gòu)造帶（Tedbabu et al.，2005①）。

2 研究區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

研究區(qū)內(nèi)出露地層主要為前寒武紀(jì)Guba群云母石英片巖、大理巖、變質(zhì)砂頁(yè)巖、花崗片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖等，以中低級(jí)變質(zhì)程度的片理構(gòu)造為特征。其次為第四系沖、洪積物及坡積物。其中，云母石英片巖為區(qū)內(nèi)金礦化體的主要賦礦地層（圖2）。

圖2 研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖（Tedbabu et al.，2005①）

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主（圖3）?？傮w呈NNW向的Babizends韌性剪切帶寬800～1000 m，區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度約22 km，走向 340～352°，傾向 SWW，傾角65～76°，右旋剪切性質(zhì)；剪切帶糜棱巖拉伸-牽引構(gòu)造特征明顯。Guba走滑斷裂帶寬40～100 m，區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度約8.3 km，走向320～330°，傾向SW，傾角79°左右，向東南延伸交匯、疊加于Babizends剪切帶，斷裂帶內(nèi)張性裂隙發(fā)育并充填雁列狀石英脈，脈寬0.5～10 m，長(zhǎng)度 3.5～45.0 m不等。

圖3 研究區(qū)礦體地質(zhì)略圖（局部）

2.3 巖漿巖

研究區(qū)巖漿巖主要有混合花崗巖、變質(zhì)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖及輝長(zhǎng)巖，產(chǎn)出形態(tài)以巖基和巖株為主。局部發(fā)育偉晶巖脈。

3 礦（化）體特征

3.1 地質(zhì)特征

研究區(qū)金礦（化）體賦存于Guba群云母石英片巖的硅化石英脈及圍巖蝕變帶中，呈透鏡狀或脈狀沿面理或張性裂隙發(fā)育，產(chǎn)狀與圍巖近一致，傾向250～255°，傾角 65°左右。金礦（化）體近平行分布，間距10～300 cm不等，脈寬0.10～1.90 m。工程控制一個(gè)金礦體M1：控制長(zhǎng)度40 m，厚0.80～1.05 m,平均厚度0.93 m；品位ω（Au）0.89×10-6～18.14×10-6，平均ω（Au）9.5×10-6。依據(jù)民采金硐推測(cè)，地表以下30 m以淺均為氧化礦石。

研究區(qū)金礦（化）體處于走滑斷裂帶與韌性剪切帶交匯區(qū)，受構(gòu)造控制明顯。圍巖受剪切應(yīng)變影響強(qiáng)烈，局部產(chǎn)生揉皺（圖4a）。成礦作用伴隨強(qiáng)烈的褐鐵礦化、絹云母化及硅化（圖4b），蝕變帶寬度0.1～2.0 m。其中，硅化與成礦關(guān)系最為密切，金礦化強(qiáng)度隨硅化程度增高而增大。

圖4 礦化體特征

3.2 礦石特征

礦石礦物成分簡(jiǎn)單，金礦物主要以自然金形式存在，粒徑0.01～0.05 mm，最大可達(dá)1 mm；其他金屬礦物為次生氧化物褐鐵礦。

脈石礦物主要為石英、絹云母等。礦石結(jié)構(gòu)主要以他形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造主要為稀疏浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造、片狀構(gòu)造及塊狀構(gòu)造。

4 研究區(qū)地球化學(xué)特征

2018年研究區(qū)土壤化探剖面（點(diǎn)距40 m）共計(jì)采集樣品1255件。測(cè)試分析單位為河南省地礦局第一地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院。

4.1 元素分布特征

研究區(qū)各巖石單元土壤元素含量統(tǒng)計(jì)分析顯示（表1），主成礦元素Au在構(gòu)造帶、混合花崗巖均值顯示高值（21.1～96.8）×10-9；在絹云片巖、變質(zhì)砂頁(yè)巖均值顯示較高值（8.1～8.5）×10-9，在斜長(zhǎng)角閃巖、大理巖、花崗片麻巖均值顯示較低值（2.4～4.3）×10-9；在變質(zhì)花崗巖均值顯示低值1.2×10-9。元素As與Au相似，在構(gòu)造帶均值顯示高值9.29×10-6，在混合花崗巖、絹云片巖、變質(zhì)砂頁(yè)巖均值顯示較高值（3.80～4.86）×10-6，在斜長(zhǎng)角閃巖、大理巖、花崗片麻巖均值顯示低值。反映研究區(qū)各地質(zhì)單元不同的地球化學(xué)背景和元素分布受成礦作用的影響顯著。

單元素直方圖顯示研究區(qū)部分元素偏離正態(tài)分布：Bi、Sb呈正偏分布，Ni、W呈負(fù)偏分布（圖5）。依據(jù)維斯捷里斯提出的“地球化學(xué)過(guò)程的基本定律”：多個(gè)地球化學(xué)作用過(guò)程疊加形成的地質(zhì)體中元素含量偏離正態(tài)分布（蔣敬業(yè)等，2006）。推測(cè)該區(qū)地質(zhì)體存在多個(gè)地球化學(xué)作用過(guò)程。

圖5 部分元素分布直方圖

4.2 元素富集、分異特征

研究區(qū)土壤化探樣品13種元素的富集、分異特征顯示（表2）：Au、W元素的富集非常強(qiáng)烈，變化系數(shù)均大于1，顯示其在區(qū)內(nèi)分布極不均勻。其中，Au元素富集系數(shù)為9.34，變化系數(shù)為16.42，局部富集成礦的可能性很大。

表2 研究區(qū)土壤元素地球化學(xué)參數(shù)統(tǒng)計(jì)特征

4.3 元素相關(guān)性特征

運(yùn)用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)土壤化探測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)系數(shù)矩陣分析（表3）可知，元素Co、Ni、Mo、Cu、Zn、Ag之間的相關(guān)性較密切，其次為As、Sb、Bi、Pb。主成礦元素Au與其他元素相關(guān)性不明顯，推測(cè)研究區(qū)Au的熱液活動(dòng)性可能較弱，相對(duì)于其他元素特征穩(wěn)定。

表3 土壤地球化學(xué)數(shù)據(jù)相關(guān)系數(shù)矩陣（n=1255）

4.4 主成礦元素地球化學(xué)異常特征

利用3倍方差循環(huán)迭代剔除法對(duì)土壤化探原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，結(jié)合區(qū)內(nèi)地質(zhì)、地球化學(xué)特征，確定指示元素的背景值、異常下限值勾繪單元素異常，劃分異常外、中、內(nèi)帶。依據(jù)主成礦元素Au的異常規(guī)模、濃度分帶特征、成礦潛力大小對(duì)Au異常區(qū)進(jìn)行編號(hào)（圖6）。各異常區(qū)特征為：Au-1異常呈條帶狀平行于Guba走滑斷裂帶，處于韌性剪切帶、走滑斷裂帶交匯區(qū)，異常面積0.44 km2，均值242.2×10-9，極大值5430.0×10-9，襯度24.2×10-9，三級(jí)濃度分帶清晰；Au-2異常呈短軸狀分布于花崗閃長(zhǎng)巖、混合花崗巖之間，異常面積0.192 km2，均值23.7×10-9，極大值76.5×10-9，襯度2.37×10-9，三級(jí)濃度分帶梯度明顯，走向NW；Au-3異常屬甲類(lèi)異常，呈脈狀分布于Guba走滑斷裂帶邊緣，面積0.014 km2，均值78.1×10-9，極大值78.6×10-9，具三級(jí)濃度分帶。其他金異常因成礦潛力較小，在此不再贅述。總之，金異常主要分布于構(gòu)造帶兩側(cè)或巖體附近，異常形態(tài)大致與構(gòu)造帶方向近一致。反映研究區(qū)構(gòu)造帶與金礦化有一定相關(guān)聯(lián)系。

圖6 Au異常分帶及分布圖

5 控礦因素

5.1 構(gòu)造對(duì)成礦的控制作用

區(qū)域上金礦床的分布與產(chǎn)出均與脆-韌性剪切帶相關(guān)。研究區(qū)金礦化體賦存位于構(gòu)造帶及其圍巖片理中，礦化體形態(tài)受構(gòu)造控制作用明顯。研究區(qū)NW向Guba走滑斷裂帶交匯、疊加于NNW向的Babizends韌性剪切帶，構(gòu)成“y”形構(gòu)造格局，張性裂隙極其發(fā)育，為礦液提供了運(yùn)移通道和容礦空間。金礦化是二者共同作用的結(jié)果，即韌性剪切帶為主要導(dǎo)礦構(gòu)造，與其交匯的次級(jí)斷裂及張性裂隙為金礦容礦構(gòu)造。

5.2 巖漿對(duì)成礦的控制作用

Botros（1991）認(rèn)為ANS的金礦化與自寒武紀(jì)至第三紀(jì)的周期性火山活動(dòng)有關(guān)。魏浩等（2015）也指出造山階段的鈣堿性閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖、花崗巖侵入體與金礦化有關(guān)。區(qū)域地質(zhì)背景顯示，成礦演化過(guò)程中伴隨不同時(shí)期、不同規(guī)模、不同程度的巖漿侵入活動(dòng)。區(qū)域上深大斷裂發(fā)育，富含礦物元素的幔源物質(zhì)上侵為該區(qū)提供了豐富的成礦元素，使該區(qū)Au背景值增高。周期性火山活動(dòng)提供熱源促進(jìn)“礦源巖”金活化、遷移，并進(jìn)一步改造控礦、容礦構(gòu)造，促使成礦元素在有利的構(gòu)造部位疊加富集成礦。

6 找礦模型及找礦預(yù)測(cè)

6.1 找礦模型的建立

綜合研究區(qū)成礦地質(zhì)背景、礦化帶地質(zhì)特征及化探異常特征等信息，建立綜合找礦模型（表4）。

表4 研究區(qū)綜合找礦模型

6.2 找礦預(yù)測(cè)分析

努比亞地盾已發(fā)現(xiàn)的金礦成礦多與前寒武紀(jì)中-低級(jí)變質(zhì)沉積巖、變質(zhì)火山巖關(guān)系密切（胡建勇等，2011；李杰等，2012，徐明鉆等，2019）。多數(shù)金礦床的形成與韌性剪切帶相關(guān)（李杰等，2012；曹強(qiáng)等，2020）。Guba金礦屬受韌性剪切帶及走滑斷裂帶控制的石英脈-蝕變巖型金礦，二者的構(gòu)造交匯區(qū)域?yàn)檎业V有利部位。綜合分析研究區(qū)地質(zhì)、化探特征，運(yùn)用找礦預(yù)測(cè)方法，對(duì)區(qū)內(nèi)成礦有利地段進(jìn)行成礦預(yù)測(cè)，優(yōu)選出兩個(gè)找礦靶區(qū)（圖7）。

圖7 研究區(qū)找礦預(yù)測(cè)圖

（1）預(yù)測(cè)區(qū)Ⅰ：位于Babizends村西北約2 km至村東南約1.2 km的狹長(zhǎng)地帶，面積約2.95 km2。該區(qū)受區(qū)域深大斷裂影響，礦源巖、元素運(yùn)移通道及張性容礦空間聯(lián)系密切。Au異常分布于韌性剪切帶與走滑斷裂帶交匯區(qū)域，呈條帶狀沿構(gòu)造帶延伸方向分布。土壤化探異常顯示：主成礦元素Au具有異常面積大，襯度高，具三級(jí)濃度分帶，峰值5430.0×10-9，均值252.01×10-9。1∶5萬(wàn)重砂測(cè)量（4個(gè)樣品）均有金顯示：6～10顆（2個(gè)樣品），1～5顆（2個(gè)樣品）。探礦工程已控制一個(gè)金礦體M1，撿塊樣（1件）ω（Au）：9.21×10-6。區(qū)內(nèi)民采金垌密布，已揭露部分礦（化）體。分析認(rèn)為成礦地質(zhì)條件有利，找礦前景較好。

（2）預(yù)測(cè)區(qū)Ⅱ：位于Babizends村東約3.6 km，面積約0.85 km2。處于花崗閃長(zhǎng)巖、混合花崗巖之間，與阿拉伯—努比亞地盾（ANS）造山運(yùn)動(dòng)關(guān)系密切。成礦元素活化、遷移、富集條件有利。土壤化探異常顯示：主成礦元素Au具有異常面積大，襯度高，三級(jí)濃度分帶清晰，濃集中心明顯，顯示較好的成礦地球化學(xué)特征。周邊1∶5萬(wàn)重砂測(cè)量顯示金：11～20粒（1個(gè)樣品）,6～10粒（1個(gè)樣品），1～5粒（2個(gè)樣品）。綜合分析認(rèn)為具有一定的金找礦潛力。

7 結(jié)論

（1）研究區(qū)金礦化體賦存于前寒武紀(jì)Guba群云母石英片巖的硅化石英脈及圍巖蝕變帶中，處于走滑斷裂帶與韌性剪切帶交匯區(qū)，成礦受構(gòu)造、周期性巖漿活動(dòng)控制。

（2）區(qū)內(nèi)元素富集特征顯示Au富集強(qiáng)烈，分布極不均勻，局部富集成礦的可能性很大。

（3）區(qū)內(nèi)化探異常特征顯示，Au異常主要分布于構(gòu)造帶兩側(cè)或巖體接觸帶，反映構(gòu)造帶與金礦化有一定相關(guān)聯(lián)系。

（4）運(yùn)用找礦預(yù)測(cè)方法，分析認(rèn)為預(yù)測(cè)區(qū)Ⅰ成礦地質(zhì)條件有利，金找礦前景較好，預(yù)測(cè)區(qū)Ⅱ具有一定的金找礦潛力。

（5）文章豐富了該區(qū)金礦的研究信息，對(duì)埃塞俄比亞西部金礦發(fā)現(xiàn)具一定參考意義。

注 釋

①Tedbabu Worku,Kassahun berihanu,Abraham kidanu.2005.Report on reconnaissa-nce,follow—up and detail geological,geochemical and geophysical exploration work of Mankush—Abulta and Meb areas[R].Ministry of mines Geological survey of Ethiopia.