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        莫桑比克Kazuzu地區(qū)金礦地質(zhì)特征及找礦方向初探

        2022-07-26 01:28:50徐濤徐明鉆馮自成陳峰
        礦產(chǎn)勘查 2022年5期
        關(guān)鍵詞:脈體莫羅瑪拉

        徐濤,徐明鉆,馮自成,陳峰

        (江蘇省地質(zhì)勘查技術(shù)院, 江蘇 南京 210049)

        0 引言

        莫桑比克位于非洲東南部,東臨印度洋,東西窄,南北長(zhǎng),隔莫桑比克海峽與馬達(dá)加斯加相望,海岸線長(zhǎng)約2500 km(楊海兵等,2012)。該國成礦地質(zhì)條件優(yōu)越,擁有豐富的礦產(chǎn)資源,主要包括鈦、鋯、金、鉭、鈮、銅、鐵、金剛石、各類寶石(海藍(lán)寶石、藍(lán)線石、電氣石、石榴子石、銫綠柱石等)、硅藻土、石墨、煤、天然氣、石油和鈾(Pinna et al.,1987;L?chelt,2004; Lehto and Gon?alves,2008;任軍平等,2021)。

        Kazuzu地區(qū)隸屬莫桑比克楠普拉省穆魯普拉行政區(qū)管轄,其中心地理坐標(biāo)為東經(jīng)38°45′10″,南緯15°20′00″。通過對(duì)Kazuzu地區(qū)開展1∶10000地質(zhì)測(cè)量、1∶10000雙頻激電測(cè)量、激電測(cè)深、槽探及鉆探等查證工作,在區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)一條金礦體,初步對(duì)該金礦體資源量估算,金礦石量651530.39 t,金金屬量2.5 t,平均品位5.98×10-6,平均厚度1.94 m。

        本文旨在結(jié)合近幾年勘探工作成果,分析Kazuzu地區(qū)金礦地質(zhì)特征、控礦因素和找礦標(biāo)志,以期為國內(nèi)地勘單位和礦業(yè)企業(yè)在莫桑比克開展金礦找礦工作提供借鑒和參考。

        1 區(qū)域地質(zhì)概況

        Kazuzu所在區(qū)域大地構(gòu)造位置處于莫桑比克北東部新元古代盧里奧(Lurio)構(gòu)造帶東段金礦主要成礦帶—上利哥尼亞(Alto Ligonha)偉晶巖金礦帶內(nèi)(England and Thompson,1986;Johnson et al.,2005;黃建平等,2005),區(qū)內(nèi)受中元古代基巴拉(Kibraian)造山運(yùn)動(dòng)影響(Mondlane et al.,2001;何勝飛等,2014;劉曉陽等,2015),后期疊加了新元古代泛非運(yùn)動(dòng)(Barros and Vicente,1963;Macey et al.,2013),形成了一套以麻粒巖相、角閃巖相變質(zhì)巖為主的變質(zhì)基底,混合巖化作用和深熔作用強(qiáng)烈,后期伴隨了大面積巖漿侵入活動(dòng),形成了以穆魯普拉巖體為代表的中酸性花崗巖體(M?kitie et al.,2008)。

        圖1 Kazuzu礦區(qū)大地構(gòu)造位置圖(a)和區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖(b)(據(jù)Phil and Robber,2006①修改)圖a:1—活動(dòng)帶;2—褶皺變形帶;3—克拉通;4—泛非期平地;5—顯生宙蓋層;6—水域圖b:1—庫里錯(cuò)組巨晶花崗片麻巖;2—庫里錯(cuò)組灰白色眼球狀花崗片麻巖;3—庫里錯(cuò)組眼球狀花崗片麻巖;4—莫羅奎組斜長(zhǎng)角閃巖;5—莫羅奎組黑云斜長(zhǎng)片麻巖;6—莫庫巴組淺色花崗質(zhì)片麻巖;7—莫庫巴組條帶狀黑云片麻巖;8—莫庫巴組變質(zhì)花崗閃長(zhǎng)巖;9—莫庫巴組淺色混合花崗片麻巖;10—泛非期中粗粒堿長(zhǎng)花崗巖;11—泛非期中細(xì)粒二長(zhǎng)、堿長(zhǎng)花崗巖;12—瑪瑪拉組石榴角閃斜長(zhǎng)片麻巖;13—瑪瑪拉組石榴黑云片巖;14—花崗偉晶巖脈;15—斷裂及編號(hào)

        區(qū)內(nèi)主要出露地層為中—新元古界楠普拉超群(圖1),可分為莫庫巴(Mocuba)巖組、莫羅奎(Molócuè)巖組、庫里錯(cuò)(Culicui)巖組和瑪瑪拉(Mamala)巖組(Afonso and Marques,1993)。

        區(qū)內(nèi)主構(gòu)造線方向?yàn)榻睎|向,韌性變形及斷裂構(gòu)造較為發(fā)育。楠普拉超群內(nèi)可識(shí)別出三期韌性、半韌性造山變形事件,分別是:中基巴拉期變形作用、泛非期造山變形作用以及后泛非期變形作用,三期構(gòu)造疊加形成了本區(qū)復(fù)雜的構(gòu)造形式。區(qū)內(nèi)發(fā)育北東向斷裂(F1—F5,F(xiàn)9)和北西西向斷裂(F6—F7),其中北東向斷裂為區(qū)域斷裂,規(guī)模較大。

        區(qū)內(nèi)主要以晚元古代—早古生代(“泛非期”)大規(guī)模中酸性巖漿侵入活動(dòng)和偉晶巖化作用為代表,形成了大量的堿長(zhǎng)花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖和花崗偉晶巖。

        2 礦區(qū)地質(zhì)特征

        Kazuzu地區(qū)位于上利哥尼亞(Alto Ligonha)偉晶巖金礦帶北東部(Darracott and Kleywegt,1974),區(qū)內(nèi)第四系覆蓋廣泛,露頭主要見于深切溝谷兩側(cè),出露地層為楠普拉超群莫庫巴(Mocuba)巖組混合巖化含黑云母條帶斜長(zhǎng)片麻巖,瑪瑪拉(Mamala)巖組含磁鐵礦黑云斜長(zhǎng)片麻巖,莫羅奎(Molócuè)巖組條帶狀黑云斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖以及庫里錯(cuò)(Culicui)巖組花崗片麻巖等(圖2)。其中瑪瑪拉(Mamala)巖組和莫羅奎(Molócuè)巖組為該區(qū)最重要的含金建造層位(Dias and Wilson,2000)。

        礦區(qū)內(nèi)泛非期造山變形作用最為明顯和強(qiáng)烈,其整體應(yīng)力方向?yàn)楸蔽鳌蠔|向,主要表現(xiàn)為片理、片麻理、線性構(gòu)造及石香腸構(gòu)造等,其中片麻理與成礦關(guān)系最為密切。

        圖2 Kazuzu礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖1—庫里錯(cuò)巖組花崗片麻巖;2—莫羅奎巖組條帶狀黑云斜長(zhǎng)片麻巖;3—莫羅奎巖組斜長(zhǎng)角閃巖;4—瑪瑪拉巖組含磁鐵礦黑云斜長(zhǎng)片麻巖;5—莫庫巴巖組混合巖化含黑云母條帶斜長(zhǎng)片麻巖;6—脈狀花崗偉晶巖;7—脈狀金礦體及編號(hào);8—鉆孔及編號(hào);9—勘探線及編號(hào);10—城鎮(zhèn);11—河流

        區(qū)內(nèi)出露巖漿巖以穆魯普拉巖套花崗巖體為代表(Engvik et al.,2007),其巖性為淺色含石榴子石花崗巖和含黑云母二長(zhǎng)花崗巖。

        區(qū)內(nèi)石英脈、長(zhǎng)英質(zhì)脈體發(fā)育,根據(jù)其形成時(shí)期及形成條件大致可分為先期殘余脈體、同變質(zhì)脈體和巖漿熱液脈體(圖3)。先期殘余脈體以石英脈為主,多表現(xiàn)為隨片麻理扭曲變形形成腸狀和勾狀石英脈,脈寬0.5~3 cm不等,局部膨大處可達(dá)10 cm,脈體以白色為主,石英顆粒主要為糖粒狀;同變質(zhì)脈體為變質(zhì)過程中經(jīng)變質(zhì)分異形成的石英脈體,與地層同時(shí)經(jīng)歷變形改造,該期石英脈平行片麻理發(fā)育,以長(zhǎng)條狀脈為主,脈寬0~3 cm,脈體以白色或煙灰色糖粒狀石英為主;巖漿活動(dòng)同期脈體有石英脈,為花崗偉晶巖熱液侵入圍巖裂隙形成,平行片麻理或斜切片麻理發(fā)育,形狀主要為長(zhǎng)條狀,脈體大部分為白色,部分為淺粉紅色、煙灰色,以糖粒狀石英為主,脈寬0.5~5 cm。

        圖3 Kazuzu礦區(qū)石英脈與長(zhǎng)英質(zhì)脈照片a—腸狀石英脈;b—勾狀石英脈;c—同變質(zhì)石英脈;d—巖漿熱液石英脈、長(zhǎng)英質(zhì)脈

        3 地球物理特征

        區(qū)內(nèi)共圈定3處雙頻激電異常,編號(hào)為JD-1、JD-2和JD-3(圖4),異常呈串珠狀,延伸方向多變,但整體構(gòu)成近東西向高阻高極化異常帶。

        圖4 Kazuzu礦區(qū)雙頻激電等值線圖

        區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的M1金礦體位于JD-2雙頻激電異常中心附近,根據(jù)激電測(cè)深剖面(圖5)以及槽探和鉆探工程揭露情況顯示,M1金礦體主要圍繞高阻中心,沿相對(duì)中高阻高極化異常位置呈條帶狀分布,高阻異常對(duì)應(yīng)為花崗偉晶巖。由此判斷,JD-2異常主要由M1金礦體和花崗偉晶巖綜合引起,M1金礦體與高極化異常顯示出良好的相關(guān)性。

        4 礦體地質(zhì)特征

        4.1 礦體特征

        區(qū)內(nèi)南部圈定一條金礦體M1(圖4),礦體主要賦存于莫羅奎巖組片麻巖和瑪瑪拉巖組片麻巖中。

        根據(jù)鉆孔和地表工程揭露情況,礦體呈細(xì)(網(wǎng))脈狀,順片麻理或小角度斜切片麻理產(chǎn)出。礦體厚度為0.70~2.60 m,平均厚度為1.94 m,厚度變化系數(shù)為42.62%。單工程金平均品位為1.25×10-6~14.20×10-6,礦體平均品位5.98×10-6,品位變化系數(shù)為159.32%。

        M1礦體走向近南東東,傾向南西,傾角15°~35°,沿走向控制延伸320 m,沿傾向控制延深40~165 m(圖6)。

        圖6 Kazuzu礦區(qū)A′-A勘探線地質(zhì)剖面圖

        4.2 礦石特征

        (1)礦石結(jié)構(gòu):根據(jù)礦石中礦物顆粒的形態(tài)、相對(duì)大小及其空間相互的結(jié)合關(guān)系,區(qū)內(nèi)主要礦石結(jié)構(gòu)為自形、半自形、他形粒狀鑲嵌結(jié)構(gòu),多表現(xiàn)為半自形—他形,自然金顆粒分布于石英、黃鐵礦、黃銅礦等礦物之間。

        (2)礦石構(gòu)造:根據(jù)礦石中礦物集合體的形態(tài)、相對(duì)大小及其空間相互結(jié)合關(guān)系,區(qū)內(nèi)主要原生礦石構(gòu)造為細(xì)(網(wǎng))脈狀構(gòu)造(圖7)。

        圖7 Kazuzu礦區(qū)原生礦石細(xì)(網(wǎng))脈狀構(gòu)造

        (3)礦石礦物成分:通過野外觀察和室內(nèi)巖礦鑒定,礦石中金屬礦物主要為自然金、黃鐵礦、黃銅礦等;脈石礦物主要有石英、長(zhǎng)石、綠泥石、石榴子石、電氣石等。自然金呈自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)鑲嵌分布于脈石礦物中,粒徑0.1~1 mm(圖8)。

        圖8 Kazuzu礦區(qū)金礦體金顆粒形態(tài)

        4.3 圍巖蝕變特征

        區(qū)內(nèi)蝕變作用主要有黃鐵礦化、黃銅礦化、硅化、絹云母化、鈉長(zhǎng)石化等。其中硅化為礦體及圍巖最為發(fā)育且和成礦作用最為密切的蝕變,為金礦化提供良好的場(chǎng)所,與金礦的形成息息相關(guān)(張克川等,2018;梁成等,2021;毛金彪等,2021)。

        5 控礦因素與找礦標(biāo)志

        5.1 控礦因素

        (1)地層對(duì)成礦的控制作用:通過采集區(qū)內(nèi)未見礦化和蝕變的部分地層、巖體、脈巖及脈體樣品,并進(jìn)行光譜分析(表1),結(jié)果顯示作為金礦體圍巖的莫羅奎巖組和瑪瑪拉巖組變火山—碎屑巖本身金豐度值較低,Au豐度值在0.55×10-9~1.75×10-9之間,區(qū)內(nèi)其它巖石地層金豐度值也均在0.61×10-9~2.15×10-9之間,低于地殼平均值4×10-9,與區(qū)內(nèi)金礦成礦關(guān)系不明顯。

        表1 區(qū)內(nèi)巖石、脈體金豐度值分析結(jié)果表

        (2)巖漿巖對(duì)成礦的控制作用:泛非期穆魯普拉巖漿活動(dòng)對(duì)金礦的成礦意義重大,特別是晚期的多期次偉晶巖侵入。表1顯示,部分花崗巖脈金豐度在8×10-9~12×10-9之間,高于區(qū)內(nèi)地層金豐度值,也高于地殼平均豐度。在花崗偉晶巖中,部分含石榴子石花崗偉晶巖中金豐度值為12.59×10-9,略高于花崗巖脈金豐度值,含石榴子石花崗偉晶巖細(xì)脈中金豐度值更高達(dá)96.62×10-9,具有從花崗巖脈—偉晶巖—偉晶巖細(xì)脈漸次升高的特征。此外,區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的含金脈體均產(chǎn)出在偉晶巖附近,在空間上與偉晶巖存在依存關(guān)系,含金的脈體均為巖漿熱液脈體,這也說明了成金作用與偉晶巖巖漿活動(dòng)關(guān)系密切。因此初步推斷,成礦的金元素來源于深部,由偉晶巖巖漿搬運(yùn),后期由偉晶巖巖漿轉(zhuǎn)移到巖漿期后熱液中,最終在石英脈和長(zhǎng)英質(zhì)脈中富集成礦。

        (3)構(gòu)造對(duì)成礦的控制作用:區(qū)域性北東向斷裂構(gòu)造經(jīng)歷了長(zhǎng)期、多次活動(dòng),是巖漿和熱液活動(dòng)上涌通道;泛非期造山變形作用使得區(qū)內(nèi)含金脈體、偉晶巖等基本平行或小角度斜切片麻理。

        5.2 找礦標(biāo)志

        (1)礦化蝕變:含黃鐵礦化、黃銅礦化及絹云母化、鈉長(zhǎng)石化的石英和長(zhǎng)英質(zhì)脈可作為直接找礦標(biāo)志。

        (2)巖漿巖:含石榴子石花崗偉晶巖可作為本區(qū)金礦找礦的重要標(biāo)志。

        (3)地球物理:高阻—高極化異常為本區(qū)金礦的間接找礦標(biāo)志。

        6 找礦方向

        在綜合分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合區(qū)內(nèi)金礦成礦特征和激電異常特征,提出以下兩個(gè)找礦方向:

        (1)JD-1異常區(qū)。異常呈近東西向展布,異常走向近東西向,異常西部未圈閉,其中視電阻率異常中心值達(dá)3200 Ω·m,視極化率中心最大值高達(dá)4.0%,高阻高極化異常套合較好,與已知M1金礦體具有相似的激電異常特征,且異常區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)金礦化體2處,該異常內(nèi)具有較好的找礦潛力。

        (2)JD-3異常區(qū)。異常走向?yàn)楸蔽魑髦聊蠔|東向,其中視電阻率異常中心值達(dá)2800 Ω·m,視極化率中心最大值高達(dá)3.8%,高阻高極化異常套合較好,為高阻高極化異常。異常區(qū)內(nèi)出露地層為莫羅奎巖組黑云斜長(zhǎng)片麻巖,片麻巖內(nèi)發(fā)育大量石英細(xì)網(wǎng)脈,在石英細(xì)網(wǎng)脈內(nèi)發(fā)現(xiàn)多處金礦化體,本區(qū)具有進(jìn)一步開展勘查工作的潛力。

        7 結(jié)論

        (1)區(qū)內(nèi)金礦體主要賦存于中元古界瑪瑪拉組和莫羅奎組片麻巖中,礦石類型為石英脈型、鉀長(zhǎng)石—石英脈型、石英網(wǎng)脈型金礦。

        (2)泛非晚期的多期次偉晶巖侵入對(duì)金礦的形成具有明顯的控制作用,區(qū)內(nèi)金礦體為泛非晚期偉晶巖巖漿熱液成礦,成因類型屬偉晶巖熱液型,類似于國內(nèi)哈達(dá)門溝型金礦(侯萬榮等,2014;劉高杰等,2020)。

        (3)區(qū)內(nèi)主要找礦標(biāo)志包括礦化石英、長(zhǎng)英質(zhì)脈、含石榴子石花崗偉晶巖、高阻—高極化異常地球物理特征等。

        (4)通過本區(qū)勘查工作成果和室內(nèi)綜合分析研究,JD-1異常區(qū)和JD-3異常區(qū)為下步找礦重點(diǎn)區(qū)域,找礦潛力很大。

        注 釋

        ① Phil W, Robber R. 2006. Map Explanation Volume 2 of Mozambique, SCALE 1∶250 000[R]. National Directorate of Geology, 90-98.

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