盧天驕，朱思才，馬林霄，陳德穩(wěn)，董少波，張毅

（1.中色地科礦產(chǎn)勘查股份有限公司，北京 100012；2.北京中資環(huán)鉆探有限公司，北京 100012）

0 引言

津巴布韋位于非洲東南部，礦產(chǎn)資源豐富，優(yōu)勢(shì)礦種有金、鉻鐵礦、鉑族元素、金剛石、煤、鎳、鐵、錫等（曲紅軍等，2012）。德特地區(qū)位于津巴布韋西北部，區(qū)內(nèi)出露一條北東東向錫礦帶，長(zhǎng)約70 km，自西向東主要的錫礦床有卡帕塔、鹿頭批、卡瑪提維和卡琳達(dá)?？ì斕峋S錫多金屬礦區(qū)劃屬北馬塔貝萊蘭?。∕atabeleland North）萬(wàn)基鎮(zhèn)（Hwange）管轄，地處北馬塔貝萊蘭省府盧帕內(nèi)市（Lupane）西北約103 km 處，西距萬(wàn)基鎮(zhèn)約55 km。礦區(qū)中心地理坐標(biāo)：東經(jīng)27°02′59.80″，南緯18°19′10.97″。其中卡瑪提維錫多金屬礦開(kāi)采歷史最為悠久，自1920 年發(fā)現(xiàn)該錫礦床起至1994 年礦山關(guān)閉，開(kāi)采歷史長(zhǎng)達(dá)74 a。荷蘭學(xué)者Rijks H R P 在1972 年根據(jù)多年來(lái)在卡瑪提維礦山的工作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出該礦區(qū)東部地區(qū)的地質(zhì)特征及礦物學(xué)研究（Rijks et al.，1972）。近年來(lái)在該礦山尾礦中因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了鋰、鈮、鉭等稀有金屬而重新引起關(guān)注。本文在野外實(shí)地考察及相關(guān)礦山資料成果綜合研究的基礎(chǔ)上，探討津巴布韋德特地區(qū)卡瑪提維錫多金屬礦的地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志，為今后勘查工作提供參考。

1 地質(zhì)概況

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

德特地區(qū)主要地層巖性為元古宙變質(zhì)巖系，空間形態(tài)上為一條NE－SW 向線性褶皺帶，帶內(nèi)地層主要分為4 個(gè)變形變質(zhì)作用強(qiáng)烈的上地殼地層單元，即馬拉普特組、伊安圖組、肖丹達(dá)組和卡瑪提維組（LOCKETT，1979）。這4 個(gè)地層單元被認(rèn)為是該線性褶皺帶內(nèi)最古老的巖石，被帶內(nèi)廣闊的花崗片麻巖所分隔?？ì斕峋S組由變質(zhì)沉積巖和鎂鐵質(zhì)火成巖組成，多出露在德特地區(qū)的東北部，其余3 個(gè)巖組主要由泥質(zhì)變質(zhì)巖組成，沿津巴布韋西北部邊緣分布，整體形成一條線性帶。

卡瑪提維地區(qū)，目前在鹿頭批、卡瑪提維、卡琳達(dá)發(fā)現(xiàn)了大片埋藏較淺的偉晶巖型錫礦床。

1.2 地層

卡瑪提維錫礦區(qū)出露地層主要為元古宙變質(zhì)巖系，巖性主要為云母（石英）片巖、黑云母片麻巖。地層總體走向?yàn)镹E－SW 向（圖1）。

圖1 卡瑪提維（Kamativi）錫多金屬礦地質(zhì)簡(jiǎn)圖

在片巖和片麻巖中，主要礦物為黑云母、石英和斜長(zhǎng)石，次要礦物主要為鐵鋁榴石和黑色電氣石。在斷層帶中，片巖和片麻巖常被輝長(zhǎng)巖細(xì)脈穿過(guò)，除普通片狀礦物外，還經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有滑石和綠泥石。片巖和片麻巖通常具有近東西向的葉理產(chǎn)狀，并以70°～90°向北或向南傾斜。

1.3 構(gòu)造

受區(qū)域左行走滑作用影響，沿早期電氣石偉晶巖北西、南東邊緣發(fā)育韌性剪切帶、破碎帶和一系列穿越電氣石偉晶巖帶的北西—南東向張性裂隙及節(jié)理。

區(qū)內(nèi)發(fā)育隱伏背斜構(gòu)造，短軸穹隆狀。整體呈近南北向展布，該背形核部以東，偉晶巖及錫多金屬礦體傾向南東東（95°），傾角一般為20°～30°，向深部?jī)A角有變陡趨勢(shì)；該背形核部以西，偉晶巖及錫多金屬礦體傾向北西西（275°），傾角一般為20°～30°，向深部?jī)A角有變陡趨勢(shì)。該隱伏背形構(gòu)造控制著偉晶巖及錫多金屬礦體的產(chǎn)出形態(tài)，是重要的控礦構(gòu)造之一。

1.4 巖漿巖

卡瑪提維礦區(qū)巖漿巖主要為黑云母花崗斑巖和偉晶巖。

黑云母花崗斑巖：形成于前寒武系古元古界，主要分布于德特地區(qū)東北部，侵位于黑云母片麻巖基底地層中，平面上呈橢圓形分布?；液谏罨疑?，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物成分包括石英（20%±）、斜長(zhǎng)石（15%±）和少量黑云母（10%±）。

偉晶巖：形成于前寒武系古元古界，與黑云母花崗巖同源且同時(shí)形成。在卡瑪提維礦區(qū)，偉晶巖有兩種類型：電氣石偉晶巖和含錫石偉晶巖，具體下文詳述。

2 偉晶巖地質(zhì)特征

2.1 電氣石偉晶巖

電氣石偉晶巖：主要分布于卡瑪提維偉晶巖帶中，呈不規(guī)整的近東西向條帶狀產(chǎn)出，與整體區(qū)域構(gòu)造帶走向近一致，多順層侵入于黑云母片麻巖基底地層和黑云母花崗斑巖之中，并且在產(chǎn)狀上多呈陡峭直立狀，具混合巖化?？傞L(zhǎng)度達(dá)48.43 km，其中在卡瑪提維礦區(qū)長(zhǎng)度達(dá)14.21 km，一般約為2～3 km，平均為2.35 km，最寬達(dá)4.06 km，最窄為0.79 km。電氣石偉晶巖結(jié)晶程度高，礦物斑晶大，電氣石和白云母發(fā)育，含鈹，無(wú)錫礦化，呈似層狀和透鏡狀產(chǎn)出，其產(chǎn)狀與黑云母片麻巖一致。

2.2 含錫石偉晶巖

含錫石偉晶巖主要含有鈉長(zhǎng)石、石英、白云母和鉀長(zhǎng)石，部分含有磷灰石、石榴石、綠泥石和鉭鈮鐵礦，其中鋰礦物主要有鋰云母、鋰輝石和鋰磷鋁石。在早期侵入的電氣石偉晶巖基礎(chǔ)上，受區(qū)域韌性剪切帶左旋構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，形成卡瑪提維隱伏背斜（褶皺穹隆帶）和一系列北西—南東走向的張性裂隙或節(jié)理。張性裂隙與深部巖漿巖貫通，導(dǎo)致后期含揮發(fā)組分的偉晶巖沿張性裂隙充填貫入形成含礦偉晶巖，其產(chǎn)狀較緩，與黑云母片麻巖常呈高角度截切接觸關(guān)系，厚度一般為0.8～30 m，平均為10 m±。

通過(guò)對(duì)礦區(qū)以往地質(zhì)報(bào)告資料研究以及現(xiàn)場(chǎng)野外露頭的觀察得知，含錫石偉晶巖就位時(shí)間明顯晚于含石榴石－電氣石偉晶巖，且發(fā)育含錫石、鋰礦物和鉭鈮礦物的偉晶巖是卡瑪提維礦區(qū)最顯著的地質(zhì)特征。區(qū)內(nèi)有兩種不同類型的含錫石偉晶巖，根據(jù)其傾角陡緩分為兩種，分別稱為平坦型含錫石偉晶巖和陡峭型（或垂直型）含錫石偉晶巖。第一種多為透鏡狀狀偉晶巖侵入體，沿走向可延伸2 km 以上，寬達(dá)30 m，傾角從水平到20°不等。第二種類型是寬達(dá)8 m 的巖墻狀偉晶巖，傾角高達(dá)70°或近直立。較小的陡傾含錫石偉晶巖也偶發(fā)地沿著該帶出現(xiàn)，在主要的產(chǎn)錫中心附近，露頭數(shù)量增多。

含錫石偉晶巖往往高角度截切圍巖，但從地質(zhì)圖（圖1）上得知，其延伸方向與區(qū)域內(nèi)巖層走向近乎平行。兩種含錫石偉晶巖之間的相互關(guān)系尚未明確，但有一種將垂直侵入體視為支脈的傾向。在錫石偉晶巖的主體中，用肉眼可以清楚地區(qū)分3 種礦物組合：堿性長(zhǎng)石－石英－鋰輝石，石英石－鈉長(zhǎng)石和白云母－石英（圖2）。通常，鋰含量最高的偉晶巖中錫含量最低（Fick，1960）。偉晶巖中間帶部分礦物組成為50%～60%長(zhǎng)石，10%～15%石英，15%～20%云母和5%～10%鋰輝石，其中含鋰礦物以鋰輝石為最常見(jiàn)（Fick，1960），這可能代表了一系列由幾個(gè)偉晶巖體組成的穹隆狀構(gòu)造（Sinclair，1996），與較高品位的鋰礦床類似。

偉晶巖中錫石往往以直徑最大為1 mm 的細(xì)小散布斑點(diǎn)出現(xiàn)，并且在鈉長(zhǎng)石化偉晶巖和白云母－石英組合中的顆粒粒徑為1～30 mm 不等。在完全鈉長(zhǎng)石化的含錫石偉晶巖薄片中，發(fā)現(xiàn)了兩種類型錫石晶體：一種為較老的深紅褐色晶體和一種較年輕的幾乎無(wú)色或淡紅褐色晶體，幾乎無(wú)色的錫石部分取代了暗紅棕色的錫石（Rijks and Veen，1972）。在顯微鏡下發(fā)現(xiàn)，鈮鉭鐵礦部分與錫石晶體生長(zhǎng)在一起，且鋰磷鋁石在整個(gè)錫石偉晶巖中都會(huì)出現(xiàn)微量的痕跡（Rijks and Veen，1972）。

2.3 含錫石偉晶巖礦體

卡瑪提維錫多金屬礦主要賦存在含錫石偉晶巖內(nèi)，礦體嚴(yán)格受偉晶巖脈控制。區(qū)內(nèi)主礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀嚴(yán)格受卡瑪提維隱伏背形構(gòu)造的影響，在近軸部位置，礦體形態(tài)為平臥型，在背形軸部向北北東傾伏，產(chǎn)狀近于水平，傾角0°～6°。礦體在東、西兩翼形態(tài)為板狀、似層狀、透鏡狀、脈狀，東翼礦體產(chǎn)狀95°∠11°～24°，西翼向北西西緩傾，礦體產(chǎn)狀275°∠11°～15°。

圖2 含錫石偉晶巖分帶示意圖（據(jù)LOCKETT，1979 修改）

資料分析得知，主礦體由上至下，礦石錫、鋰、鈹品位有降低趨勢(shì)，鉭鈮含量變化微弱，分布范圍較廣，不受地層層位和巖性限制，巖石中發(fā)育偉晶巖化、硅化和鈉長(zhǎng)石化，一般均含鉭鈮礦。礦體的品位變化，淺部略高于深部。

3 偉晶巖型錫多金屬礦成礦地質(zhì)條件、找礦標(biāo)志及找礦方向

3.1 成礦地質(zhì)條件分析

卡瑪提維礦床位于卡瑪提維隆起區(qū)稀有金屬成礦帶內(nèi)，空間形態(tài)上為一條近NE－SW向線性褶皺帶，區(qū)內(nèi)花崗巖和偉晶巖較為發(fā)育，因此卡瑪提維礦區(qū)成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。

（1）圍巖條件

偉晶巖礦床類型不僅與其形成深度有關(guān)，也與圍巖的變質(zhì)相有一定的聯(lián)系（翟裕生等，2011）。而卡瑪提維礦區(qū)的近礦圍巖多為黑云母片麻巖和云母（石英）片巖，常含富鋁變質(zhì)礦物：矽線石、藍(lán)晶石、鐵鋁榴石、堇青石等，屬低角閃巖相。稀有元素鋰、鈹、鈮、鉭等偉晶巖多產(chǎn)于這種低角閃巖相帶中。因此，礦區(qū)具良好的圍巖成礦條件。

（2）巖漿巖條件

眾多偉晶巖礦床在成因上和空間上都與花崗巖類侵入體有密切的關(guān)系，多分布于侵入巖體頂部、邊部及附近圍巖中?？ì斕峋S礦區(qū)分布有大面積的黑云母花崗斑巖，呈較大規(guī)模巖株?duì)钤诘V區(qū)產(chǎn)出，為礦區(qū)偉晶巖（礦床）的形成提供了豐富的物質(zhì)、成礦流體和能量基礎(chǔ)。

（3）構(gòu)造條件

受區(qū)域左行走滑活動(dòng)影響，在卡瑪提維礦區(qū)內(nèi)形成一系列NW—SE 向張性裂隙及節(jié)理，為巖漿及后期熱液運(yùn)移提供了通道。研究表明，礦區(qū)張性裂隙、節(jié)理，特別是近南北向褶皺構(gòu)造，直接控制了含礦偉晶巖和錫多金屬礦體的產(chǎn)出形態(tài)、空間分布及產(chǎn)狀特征（翟裕生等，2011）。

3.2 找礦標(biāo)志

通過(guò)對(duì)卡瑪提維礦床成礦地質(zhì)條件、控礦因素和成礦規(guī)律分析，結(jié)合典型偉晶巖型稀有金屬礦床特征，對(duì)本區(qū)找礦標(biāo)志總結(jié)如下。

（1）含錫石偉晶巖露頭

淺灰色有暗條紋韻律層的含錫石偉晶巖（特別是具鉀長(zhǎng)石相變和鈉長(zhǎng)石相變）露頭是直接的找礦標(biāo)志。

（2）圍巖蝕變

巖體邊部地層蝕變變質(zhì)程度一般較強(qiáng)，常含富鋁變質(zhì)礦物：矽線石、藍(lán)晶石、鐵鋁榴石、堇青石等特征變質(zhì)礦物。

（3）構(gòu)造

封閉型構(gòu)造區(qū)，以背斜軸部、傾末端、樞紐波峰段、斷裂帶，尤其是穹隆狀短背斜頂部成礦最為有利。

（4）巖漿巖

黑云母花崗斑巖在礦區(qū)呈較大巖株產(chǎn)出，為礦區(qū)偉晶巖（礦床）的形成提供了豐富的物質(zhì)和能量基礎(chǔ)。該侵入巖體頂部、邊部及附近圍巖是尋找含礦偉晶巖的最佳區(qū)域。

（5）礦物學(xué)

偉晶巖中的黑色鈮鉭鐵礦是直接的找礦標(biāo)志；偉晶巖化、硅化和鈉長(zhǎng)石化的巖層，一般含鈮鉭礦；電氣石、堇青石等變質(zhì)礦物是預(yù)測(cè)、找尋、追索巖脈及礦脈在野外識(shí)別的間接標(biāo)志。

（6）地球物理

偉晶巖的密度低、電阻率高，圍巖（黑云母片麻巖）具有低電阻率高導(dǎo)電特性；放射性元素（鈾、釷）經(jīng)常與稀有元素共同富集，形成獨(dú)立的放射性礦物，因此，含稀有金屬偉晶巖會(huì)有一定的放射性。通常，偉晶巖的磁性較低，而黑云母片麻巖中含有磁性礦物，具有相對(duì)的高磁特征。

根據(jù)以上物性特征，高阻、低極化、高放射性及旁側(cè)伴生磁力高這種組合異常特征可以作為識(shí)別含稀有金屬礦偉晶巖的地球物理標(biāo)志

3.3 找礦方向

結(jié)合現(xiàn)有資料和現(xiàn)場(chǎng)踏勘，卡瑪提維礦區(qū)主要分布有錫礦、鋰礦、鉭鈮礦，主要賦存在含錫石偉晶巖中。含錫石偉晶巖與圍巖常呈角度不整合接觸關(guān)系，順層侵入的比較少見(jiàn)。

對(duì)比新疆富蘊(yùn)縣可可托海偉晶巖型稀有金屬礦床（表1），卡瑪提維錫多金屬礦床在大地構(gòu)造背景、礦床類型、巖漿巖類型、圍巖特征、礦體產(chǎn)出特征、控礦地質(zhì)條件等方面均具有相似性（呂亞寧，2015）；且卡瑪提維礦區(qū)的含礦偉晶巖具有明顯的內(nèi)部分帶性。因此，在卡瑪提維錫多金屬礦床找礦勘查部署，可借鑒新疆可可托海偉晶巖型稀有金屬礦床的找礦手段，如高精度磁測(cè)、電法剖面、伽馬能譜測(cè)量、α 杯測(cè)量及土壤和巖石化探測(cè)量。此外根據(jù)巖石組分組合，利用XRF 快速分析儀，可迅速圈定與錫多金屬有關(guān)的異常靶區(qū)，以便實(shí)現(xiàn)快速評(píng)價(jià)埋藏淺的隱伏含礦偉晶巖之目的。

4 結(jié)論

津巴布韋卡瑪提維錫多金屬礦區(qū)雖已停采26年，本文通過(guò)對(duì)礦區(qū)外圍偉晶巖地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志的綜合分析，認(rèn)為區(qū)內(nèi)具有較大的鋰、鉭、鈮、鈹?shù)认∮薪饘僬业V潛力，通過(guò)地表巖性填圖、快速物化探測(cè)量及必要的鉆探工程驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)快速評(píng)價(jià)之目的。

因此，在已知開(kāi)采地段周邊和深部，仍具有較大的資源找礦潛力，因此在下一步探邊摸底詳查工作中，應(yīng)對(duì)礦區(qū)含礦偉晶巖礦脈的延長(zhǎng)線及東西兩翼出露地段加強(qiáng)重點(diǎn)勘查。