張 俊 張澤夏 裴中朝 邢賢陽 吳 迪 張苗苗

(1.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;2.河南省地質(zhì)調(diào)查院,河南 鄭州 450001;3.河南省金屬礦產(chǎn)成礦地質(zhì)過程與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河南 鄭州 450001)

幾內(nèi)亞礦藏豐富,是世界上重要的礦產(chǎn)資源國, 也是我國海外能源戰(zhàn)略多元化最關(guān)鍵的組成部分,擁有豐富的金、鐵、鋁土礦、鉆石等礦產(chǎn)資源,素有“地質(zhì)奇跡”之稱[1-2]。大地構(gòu)造位置處于西非克拉通南部、馬萊地盾西北部,主要由3個(gè)地質(zhì)單元組成,分別為東部太古宙—古元古代馬萊地盾、西部古生代博法(Bove)盆地和西南部泛非期羅克列德(Rokelide)造山帶[3]。馬萊地盾西部為凱內(nèi)(Kenema)—馬恩(Man)域,東部為鮑萊(Baoule)—莫西(Mossi)域[4],研究區(qū)位于莫西域西北部。該域形成于埃布尼(Eburnean)造山期(2.27～2.05 Ga)[5-7],主要發(fā)育由花崗侵入巖、火山弧系列巖和變沉積巖組成的古元古代比里姆(Birimian)巖系[4-8]。該巖系顯示新生地殼特征[9-11],與太古宙基底呈不整合或構(gòu)造接觸關(guān)系[3];其中形成于2.3～2.0 Ga 的比里姆綠巖帶代表了幼年期增生地體系列,為重要的含金、錳巖層[12]。古元古代比里姆巖石系列代表了埃布尼造山期增生至太古宙基底的島弧及弧前、弧后盆地[13],產(chǎn)出豐富的金、錳、鉬、金剛石等礦床,尤其以產(chǎn)出大量金礦床而聞名于世,如加納西南部阿散蒂、奧布阿西等金礦床[14]。該巖系也是幾內(nèi)亞造山型金礦產(chǎn)出的主要層位[3]。目前幾內(nèi)亞已發(fā)現(xiàn)的世界級(jí)超大型金礦床——錫吉里(Siguiri)金礦賦存于該巖系,該礦已累計(jì)生產(chǎn)黃金超過180 t[15-16]。

幾內(nèi)亞政府曾在全境組織開展過系統(tǒng)的1 ∶50 萬和1 ∶20 萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作,部分地區(qū)開展了1 ∶10 萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作,但因?yàn)闀r(shí)間跨度大、地質(zhì)圖精度較差,因而反映的地質(zhì)內(nèi)容有限。且在金礦成礦條件較好的區(qū)域基本上已被登記為礦權(quán)區(qū),但95%以上的礦權(quán)區(qū)沒有開展實(shí)質(zhì)性的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作,能達(dá)到勘探開采階段的更是屈指可數(shù),現(xiàn)階段僅錫吉里金礦、雷法(Lefa)金礦、基涅羅(Kiniero)金礦等礦床正在進(jìn)行礦山生產(chǎn)或建設(shè)。在河南省財(cái)政地質(zhì)勘查項(xiàng)目支持下,通過對(duì)研究區(qū)進(jìn)行系統(tǒng)的地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查和研究工作,找礦效果良好,新發(fā)現(xiàn)了2條金礦(化)帶,資源量可達(dá)中型規(guī)模。本研究在系統(tǒng)分析礦區(qū)地質(zhì)及土壤地球化學(xué)特征的基礎(chǔ)上,總結(jié)有利的找礦標(biāo)志,初步建立了含石英脈型金礦床的找礦模型并進(jìn)行了成礦預(yù)測,研究成果對(duì)于同類型金礦床的找礦工作有一定的指導(dǎo)意義。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

研究區(qū)位于鮑萊—莫西域西北部的錫吉里盆地(圖1)。區(qū)域地層多呈單斜褶皺,地層產(chǎn)狀總體北偏東向。區(qū)內(nèi)主要斷裂構(gòu)造為NNW—SSE 向,次之為NE—SW 向。區(qū)域巖漿活動(dòng)頻繁,褶皺、斷裂等構(gòu)造強(qiáng)烈,且呈多期多組展布,金成礦地質(zhì)條件良好,眾多金礦(點(diǎn))床沿褶皺核部或斷裂交匯處密集分布。例如比迪尼金礦床(Bidini)位于一緊閉直立背斜的核部,薩努丁蒂金礦床(Sanu Tinti)位于以雜砂巖為主的法托亞(Fatoya)組與倒轉(zhuǎn)的金蒂尼亞(Kintinian)組年輕巖石之間的斷層接觸帶[17];托羅(Toro)金礦受近SN 向的羅拉索巴(Norassoba)斷層和近EW 向的卡達(dá)(Kada)斷層聯(lián)合控制[18]。以上礦床的賦礦圍巖均為比里姆巖系。

圖1 幾內(nèi)亞及周邊地區(qū)地質(zhì)特征[7]Fig.1 Geological characteristics of Guinea and its surrounding areas

1.1 地 層

區(qū)內(nèi)出露地層為古元古代比里姆(Birimian)超群,為區(qū)內(nèi)金礦床的主要含礦地層。比里姆超群受區(qū)域地質(zhì)條件影響,均發(fā)生綠片巖相程度的變質(zhì)作用,可分為以變質(zhì)火山巖為主的上比里姆群和以變質(zhì)沉積巖為主的下比里姆群,兩者為整合接觸。下比里姆群底部以千枚巖和雜砂巖為主,向上變?yōu)榍稁r、淺變質(zhì)凝灰?guī)r、雜砂巖和長石砂巖;上比里姆群由變質(zhì)玄武巖、變安山質(zhì)熔巖組成[19]。

1.2 巖漿巖

區(qū)域內(nèi)巖漿巖較為發(fā)育,主要出露有古元古代侵入巖,中生代粒玄巖和輝長、輝綠巖。侵入巖主要與埃布尼(Eberneen)造山期(2.27～2.05 Ga)花崗巖侵入作用相關(guān),巖性主要為二云母花崗巖和二長花崗巖。二云母花崗巖在區(qū)域東、北部有出露,其內(nèi)后期有偉晶巖脈和石英脈。二長花崗巖在錫吉里盆地邊緣東、西、南部均有分布,構(gòu)成了侵入錫吉里盆地的深成巖。輝長、輝綠巖在區(qū)域北部呈脈狀產(chǎn)出,長數(shù)米至數(shù)千米不等,多呈NWW—SEE 向延伸。主要礦物為細(xì)粒單斜輝石、鈣化斜長石,次要礦物磁鐵礦,少量黑云母、橄欖石。粒玄巖在區(qū)域西部大面積出露。

區(qū)域內(nèi)石英脈較為發(fā)育,并具有多期性,其走向多與斷裂方向平行。其中,呈細(xì)脈狀或網(wǎng)脈狀并發(fā)育細(xì)粒黃鐵礦化的石英脈與金礦成礦關(guān)系密切。

1.3 構(gòu) 造

研究區(qū)位于古元古代鮑萊—莫西域西北的錫吉里(Siguiri)盆地東南部。該盆地的地質(zhì)構(gòu)造主要為埃布尼造山期的變形構(gòu)造。盆地發(fā)育的比里姆巖系代表了埃布尼造山期增生至太古宙基底的島弧及弧前、弧后盆地,是幾內(nèi)亞造山型金礦產(chǎn)出的主要層位。埃布尼變形構(gòu)造在盆地呈不均勻分布,隨地點(diǎn)不同而構(gòu)造方向有大幅改變,錫吉里盆地中心主要發(fā)育有SN 向、NEE—SWW 向、NWW—SEE 向、近EW 向4組線狀構(gòu)造,以NEE 向最為醒目。區(qū)域南部為薩桑德拉(Sassandra)剪切帶,在科迪瓦特呈SN 向,延伸至幾內(nèi)亞后呈EW 向,總體呈弧形展布,具有長期、多期活動(dòng)的特點(diǎn)[20]。該斷裂寬約100 km,長約1 000 km,發(fā)育糜棱巖,具有走滑或逆斷層性質(zhì)[21],是太古宙和古元古代基底的界線,同時(shí)也是錫吉里盆地的南部邊界[22]。該斷層系代表1條周期性活動(dòng)的逆沖帶,沿這條逆沖帶,東部的古元古代鮑萊—莫西域比里姆巖系列逆沖至西部的太古代凱內(nèi)—馬恩基底之上[23]。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地 層

礦區(qū)出露的地層較為簡單,地表絕大部分區(qū)域被鐵帽所覆蓋。出露地層主要為比里姆巖系及第四系。且比里姆巖系為礦區(qū)內(nèi)主要的含礦巖系,零星出露于溝谷或民采坑中,主要由綠泥/絹云變質(zhì)長石雜砂巖、綠泥絹云千枚巖、黑云母片巖、高嶺石滑石片巖、絹云綠泥千枚巖等淺變質(zhì)巖組成,上部強(qiáng)風(fēng)化深度可達(dá)30～90 m。

2.2 巖漿巖

礦區(qū)第四系覆蓋嚴(yán)重,未見大面積的巖漿巖出露,地表零星可見二長花崗巖、輝長輝綠巖和少量石英脈露頭。據(jù)航磁推測,礦區(qū)西南角小面積分布巖漿巖,但未見基巖露頭,僅在地表發(fā)現(xiàn)大塊的二長花崗巖轉(zhuǎn)石。根據(jù)區(qū)域資料,礦區(qū)及周邊二長花崗巖的U-Pb 鋯石年齡為(2 074±5) Ma。輝長輝綠巖在礦區(qū)內(nèi)西北部僅出露兩個(gè)小巖株。石英脈主要沿礦區(qū)中部的剪切蝕變帶及附近的巖石節(jié)理裂隙充填,石英脈斷續(xù)延伸,總體長度約300 m。一般石英脈呈灰—煙灰色,細(xì)脈、網(wǎng)脈狀密集產(chǎn)出,脈寬2～15 cm,該類石英脈與金礦化關(guān)系密切;而另一類呈灰白色石英大脈,脈寬2～5 m,礦化較弱或不含礦。

2.3 構(gòu) 造

區(qū)內(nèi)覆蓋嚴(yán)重,地表露頭較差,地表構(gòu)造跡象不明顯,根據(jù)民采坑及鉆孔揭露情況,以及1 ∶50 000 土壤地球化學(xué)測量圈定的Au 等異常,在區(qū)內(nèi)大致圈出2條較大含礦構(gòu)造帶的分布范圍,分別命名為F1、F2。

F1構(gòu)造帶位于礦區(qū)中偏南部,呈近SN 向展布,與區(qū)域主構(gòu)造線方向基本一致,是區(qū)內(nèi)主要的控礦及容礦構(gòu)造。現(xiàn)階段揭露長度約2 100 m,民采坑揭露寬度大致為15～30 m,最寬超過50 m,但幾乎所有的民采坑均未揭穿構(gòu)造帶(圖2)。構(gòu)造帶總體傾向260°～270°,傾角為45°～60°。帶內(nèi)巖性主要為絹云千枚巖、綠泥高嶺石滑石片巖、板巖和石英脈等,局部保留原巖片理。帶內(nèi)巖石整體風(fēng)化強(qiáng)烈,石英脈發(fā)育,多呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀產(chǎn)出,脈寬1 cm 至十?dāng)?shù)厘米不等。在局部較寬的石英脈內(nèi)常見結(jié)晶晶腺,石英脈總體可見較強(qiáng)的褐鐵礦化(圖3)。金屬礦化主要為褐鐵礦化、赤鐵礦化、黃鐵礦化等,蝕變主要為硅化、高嶺石化、絹云母化等。

圖2 F1斷裂內(nèi)民采坑(近SN 走向)Fig.2 Civil mining pit in fault F1(strike near SN)

圖3 構(gòu)造帶中發(fā)育的石英脈Fig.3 Quartz veins developed in tectonic belt

F2構(gòu)造帶分布于研究區(qū)北部,構(gòu)造帶總體呈NW—SE走向,傾向約220°,傾角約60°。構(gòu)造帶內(nèi)發(fā)育多組石英脈(圖4),多呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀產(chǎn)出,局部見膨縮現(xiàn)象,脈寬為1 cm 至數(shù)十厘米不等,并且發(fā)育較強(qiáng)的褐鐵礦化。圍巖多為絹云千枚巖、黏土板巖等。初步判斷該斷裂帶為脆—韌性剪切帶派生的次級(jí)斷裂構(gòu)造,也是本區(qū)的控礦及容礦構(gòu)造。

圖4 F2斷裂內(nèi)的碎裂及變形的石英脈Fig.4 Fractured and deformed quartz veins in F2fault

2.4 土壤地球化學(xué)特征

通過對(duì)研究區(qū)內(nèi)所采集的土壤樣品分析結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,繪制了各個(gè)元素的異常圖以及綜合元素異常圖,如圖5所示。由圖5 可知:區(qū)內(nèi)單元素異常以Au、As 異常為主,其他元素異常分帶不明顯或作為Au 成礦伴生元素指示意義不大。Au 異常主要分布在測區(qū)北部和中南部,以Au-2、Au-8、Au-13 異常為主,其中Au-2、Au-8 異常為多點(diǎn)中帶異常,Au-13 異常為多點(diǎn)內(nèi)帶異常。全區(qū)Au 異常最高值為265×10-9,分布在Au-13 異常內(nèi),該異常規(guī)模大、襯度值中等、異常濃集中心明顯,可以作為Au 的找礦靶區(qū)。As 異常主要分布在測區(qū)北部和南部。南部以As-6多點(diǎn)中帶異常為主,異常規(guī)模較大,異常最大值為68×10-6,也是全區(qū)As 異常極大值,可作為找礦遠(yuǎn)景區(qū)。北部以As-1 多點(diǎn)外帶異常為主,規(guī)模僅次于As-6 異常;該異常與Au-2 異常套合性較好,可以作為尋找Au 礦體的靶區(qū)。

圖5 研究區(qū)土壤地球化學(xué)綜合異常分布特征Fig.5 Distribution characteristics of comprehensive anomaly of soil geochemistry in the study area

研究區(qū)共圈出了具有找礦意義的綜合異常3 處,分別是HT-1、HT-2 以及HT-3 異常。

HT-1 綜合異常位于測區(qū)北部,為Au-As-Hg-Bi-W-Pb-Sb-Zn-Cu-Mo 元素組合。異常形態(tài)大致呈水瓢狀,北端未封閉,異常長軸呈近EW 向,異常面積較大。主要元素組合為Au-As,異常部分套合;伴生元素組合為Cu-Zn-W-Pb-Sb-Hg-Bi-Mo。該異常Au為多點(diǎn)中帶異常,濃集中心較明顯,Au 在土壤中的次生富集作用明顯。伴生元素Cu、Zn、W、Pb、Mo 異常與As 異常套合較好,與Au 異常部分套合。該異常區(qū)與Ⅱ#礦體位置相吻合。

HT-2 綜合異常位于測區(qū)中南部,異常面積大,形態(tài)呈不規(guī)則狀。異常區(qū)內(nèi)主要元素組合為Au-As,伴生元素組合為Mo-Cu-Pb-Sb-Bi-Ag-Zn。Au 異常規(guī)模大、強(qiáng)度高、濃集中心較顯著,在土壤中的次生富集作用明顯。As與Au 異常套合較好,且異常均有二級(jí)濃度分帶,異常強(qiáng)度較高,As 作為Au 成礦伴生元素,具有指示意義。伴生元素Cu、Cu、Pb、Ag、Ag、Bi、Sb、Mo、Mo 元素異常大多套合在Au 和As 異常內(nèi)。Ag-10、Ag-13 銀異常分別位于金礦體前緣和礦體處,反映了其作為金礦體或金礦體前緣指示元素的特征。該異常區(qū)與Ⅰ#礦體位置相吻合。

HT-3 組合異常位于測區(qū)西部,異常形態(tài)呈不規(guī)則狀,西端未封閉,異常長軸方向近SN 向。異常區(qū)內(nèi)主要元素組合為Au-As,伴生元素組合為Cu-Sb-Mo-Bi-Zn。主要成礦元素Au 異常規(guī)模較大,濃集中心明顯,具有三級(jí)濃度分帶;As 異常分帶不明顯,僅只有異常外帶,部分異常套合在Au 異常內(nèi)。各伴生元素異常分帶都不明顯,均只有異常外帶。Cu、Sb、Mo與As 異常部分套合。該異常區(qū)中部民采點(diǎn)眾多,民采廣泛活躍,推測該異常深部有隱伏金礦體存在。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體地質(zhì)特征

研究區(qū)圈出Ⅰ#、Ⅱ#兩條礦體,均賦存于古元古代比里姆系變砂巖及片巖中。受剪切構(gòu)造控制,礦體基本沿構(gòu)造帶展布。各礦體特征分述如下:

(1)Ⅰ#礦體位于研究區(qū)中南部F1構(gòu)造帶內(nèi),是礦區(qū)規(guī)模最大的金礦體。礦體基本沿構(gòu)造帶近SN向分布,總體產(chǎn)狀傾向W,傾角40°～50°,局部受構(gòu)造影響,礦體產(chǎn)狀略有偏轉(zhuǎn),地表傾角相對(duì)較陡,多在55°左右,深部傾角相對(duì)較緩,多為42°～46°。礦體發(fā)育處多見石英脈,呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀,脈寬0.5～10 cm不等。石英脈分布的密集程度和石英脈內(nèi)及兩側(cè)硅化、褐鐵礦化(黃鐵礦化)強(qiáng)弱與金礦化呈正相關(guān)關(guān)系。經(jīng)地質(zhì)工程揭露,礦體走向上延伸約2 000 m,寬度為8～32 m,賦存標(biāo)高+250～+460 m,埋深7～210 m。剖面上,礦體形態(tài)較為簡單,呈大透鏡狀、大脈體產(chǎn)出,連續(xù)性較好,沿傾向有殲滅趨勢(shì)。單工程礦體平均厚度5 m,形態(tài)穩(wěn)定。礦體平均品位為3 g/t,品位變化系數(shù)為70%,礦化均勻。估算Ⅰ#礦體資源量可達(dá)中型規(guī)模。

(2)Ⅱ#礦體位于研究區(qū)北部F2構(gòu)造帶內(nèi),其規(guī)模小于Ⅰ#礦體。礦體沿構(gòu)造帶呈NW—SE 向分布,總體產(chǎn)狀傾向SE,傾角50°～65°。礦體走向上延伸約600 m,寬度約6.5 m,賦存標(biāo)高+360～+420 m,埋深3～60 m,呈脈狀產(chǎn)出,形態(tài)簡單,可見膨脹收縮和尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象。單礦體單工程礦體平均厚度為1 m,厚度變化較小,形態(tài)穩(wěn)定,礦體平均品位為0.60 g/t。該礦體在地表有露頭,礦化均勻。礦脈內(nèi)發(fā)育有硅化、褐鐵礦化、碳酸鹽化。脈體與圍巖接觸帶中常發(fā)育與層理基本平行的糜棱巖化帶。

3.2 礦石類型及組構(gòu)

區(qū)內(nèi)礦石主要為氧化礦、浸染型金礦石、脈狀—網(wǎng)脈狀金礦石,以氧化礦為主。氧化礦石中礦物組成與原生礦石大部分一致,但因受風(fēng)化作用影響,絕大部分黃鐵礦被氧化成赤鐵礦和褐鐵礦,脈石礦物中長石、絹云母被分解成黏土礦物,其品位一般為0.50～28 g/t。浸染型金礦石礦物共生組合為黃鐵礦、石英、絹云母及高嶺石。這種礦石與浸染狀礦石相似,其差別是有較多的黃鐵礦細(xì)脈疊加并可見到鉛鋅礦化。礦石品位一般為1～3 g/t。脈狀—網(wǎng)脈狀金礦石礦物共生組合為黃鐵礦、石英、絹云母、高嶺石及少量的方解石、方鉛礦、閃鋅礦。礦石金品位一般為0.5～6.0 g/t。

礦石結(jié)構(gòu)主要有骸晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、揉皺變形結(jié)構(gòu),少量他形晶粒狀結(jié)構(gòu)。構(gòu)造主要為浸染狀構(gòu)造,脈狀—網(wǎng)脈狀構(gòu)造、細(xì)脈—浸染狀構(gòu)造、蜂窩狀構(gòu)造次之(圖6)。浸染狀構(gòu)造主要表現(xiàn)為黃鐵礦呈細(xì)?；蛭⒓?xì)粒集合體,以疏密程度不等的浸染狀分布于礦石中,是礦區(qū)內(nèi)主要的礦石構(gòu)造。脈狀—網(wǎng)脈狀構(gòu)造主要表現(xiàn)為礦石中石英脈早期形成的構(gòu)造裂隙,被后期的黃鐵礦或褐鐵礦充填交代,或在圍巖中直接充填石英或黃鐵礦,構(gòu)成明顯的脈狀—網(wǎng)脈狀;蜂窩狀構(gòu)造表現(xiàn)為地表或近地表礦石在表生作用下,其原生的硫化物發(fā)生氧化、遷移、流失后形成蜂窩狀。

圖6 礦石結(jié)構(gòu)與構(gòu)造Fig.6 Texture and structure of ores

3.3 礦石組分及金的賦存狀態(tài)

礦石中金屬礦物除了自然金外,主要有赤鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦,少量黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦、方鉛礦、毒砂等。赤鐵礦多數(shù)為單礦物顆粒,但是均被磁鐵礦發(fā)生不同程度的交代,在磁鐵礦內(nèi)部成為蠕蟲狀或者葉片狀。褐鐵礦呈紅褐色,與高嶺石混合在一起多為紅褐色,是黏土礦物與鐵質(zhì)礦物的集合體,其多與赤鐵礦、磁鐵礦相伴生,共同交代硫化物。主要分布在礦體的風(fēng)化帶中,受風(fēng)化作用影響,呈細(xì)脈狀、浸染狀及少量峰窩狀形式出現(xiàn),局部可見褐鐵礦交代黃鐵礦形成的交代假象結(jié)構(gòu)。脈石礦物主要有石英、長石、碳酸鹽。石英主要呈白色、乳白色,為隱晶質(zhì)或微晶質(zhì)集合體。早、晚期含礦石英脈彼此穿插切割,構(gòu)成明顯的細(xì)脈狀—網(wǎng)脈狀。長石多呈定向排列,近地表發(fā)育高嶺石化。碳酸鹽主要呈細(xì)脈狀產(chǎn)出。

金在礦石中以獨(dú)立礦物存在,以自然金為主,其中黃鐵礦、石英礦物為主要的載金礦物。金以粒間金、裂隙金、包裹金等3種形態(tài)存在。自然金的形態(tài)多樣,呈他形—半自形的中粒—粗粒金占比較少,金最大粒度約7 mm(圖7);而微粒金、細(xì)粒金的占比大于80%(圖8)。

圖7 石英(脈)碎塊中的巨粒金Fig.7 Giant grain gold in quartz (vein) fragments

圖8 氧化礦礦石中的顆粒金Fig.8 Granular gold in oxidized ores

3.4 礦體圍巖

礦區(qū)圈定的Ⅰ#、Ⅱ#金礦體均賦存于構(gòu)造剪切帶中,金礦化作用主要發(fā)育在沿構(gòu)造剪切帶內(nèi)及附近巖石裂隙充填中的石英脈中,礦體頂、底板圍巖為高嶺石化、絹云母化變質(zhì)(雜)砂巖、片巖和板巖。礦體與圍巖之間界線基本清晰,在局部地段,礦體與圍巖界線不清,需要靠樣品分析結(jié)果圈定礦體邊界。礦體頂、底板圍巖多發(fā)育硅化、高嶺石化、絹云母化、綠泥石化和黃鐵礦化、褐鐵礦化。

4 礦床類型及成因

錫吉里盆地位于鮑萊—莫西花崗綠巖地體的西北部,普遍認(rèn)為其內(nèi)廣泛分布的比里姆巖系代表了埃布尼造山運(yùn)動(dòng)增生至太古宙基底的島弧及弧前、弧后盆地。LEBRUN 等[24]通過對(duì)錫吉里金礦床含礦沉積巖中碎屑鋯石和后期火山角礫巖中巖漿鋯石的年齡測定,將賦礦沉積巖的年齡限定為2 124～2 089 Ma,為埃布尼造山運(yùn)動(dòng)晚期沉積的產(chǎn)物。研究區(qū)位于該盆地東南部,區(qū)內(nèi)礦體嚴(yán)格受構(gòu)造剪切帶控制,呈脈狀產(chǎn)出,多產(chǎn)于脆—韌性斷裂及其派生次級(jí)構(gòu)造的石英脈或蝕變巖中,礦石礦物以貧硫化物為特征;礦體圍巖均屬于低變質(zhì)綠片巖相,蝕變礦物以云母、石英、綠泥石、黃鐵礦和碳酸鹽為主;在化學(xué)元素組合方面,該礦床具有Au-As 強(qiáng)烈富集特征?；谝陨咸卣?本研究認(rèn)為研究區(qū)金礦與鮑萊—莫西花崗綠巖地體上分布的大部分金礦床相似, 應(yīng)屬于造山型金礦床[25-26]。

西非克拉通造山型金礦普遍形成于埃布尼(Eburnean)造山運(yùn)動(dòng)時(shí)期(2 160～2 060 Ma),并以該造山運(yùn)動(dòng)晚期形成的金礦數(shù)量最多、規(guī)模最大[26-27]。錫吉里盆地在埃布尼造山期主要經(jīng)歷了4 期(D1、D2、D3、D4期)擠壓、伸展變形事件[20,24]:最早期為D1期SN 向擠壓變形,以EW 向微型褶皺為特征;緊接著為D2期NEE 向擠壓,促使了錫吉里盆地內(nèi)SN 向構(gòu)造的形成;在D2晚期NEE 向擠壓逐漸演化為D3期NNW—SSE 向拉伸變形,該拉伸變形對(duì)金礦化的形成起主要促進(jìn)作用,礦體受D2晚期(形成SN 向和EW 向斷裂)和D3早期階段(NE—SW 向至ENE—WSW 向右旋剪切帶和WNW—ESE 向左旋剪切帶)形成的4個(gè)方向的構(gòu)造控制,且均在D3晚期重新活化;D4期變形覆蓋所有早期結(jié)構(gòu),以破劈理為代表。礦區(qū)處于區(qū)域性NWW 向和近SN 向斷裂交匯處,主要礦段均沿區(qū)域性斷裂(剪切帶)或派生次級(jí)構(gòu)造展布。且礦區(qū)發(fā)育的砂巖、雜砂巖等能干性巖石在強(qiáng)烈的變形過程中容易破裂而形成大量節(jié)理裂隙。在造山運(yùn)動(dòng)晚期擠壓—伸展轉(zhuǎn)換時(shí)期(1 980～2 100 Ma),區(qū)域內(nèi)中酸性巖漿侵入活動(dòng)(2 075～2 089 Ma)較為頻繁,與巖漿活動(dòng)同期的綠片巖相變質(zhì)作用過程中形成的含礦熱液沿區(qū)域性斷裂上移,在淺部由于壓力、溫度驟減,使得流體中的成礦物質(zhì)在有利的構(gòu)造部位發(fā)生沉淀,形成含金石英脈[28]。

5 成礦預(yù)測

研究區(qū)有利的找礦標(biāo)志為:① 賦礦地層,金礦體均賦存于比里姆巖系中,高嶺石滑石片巖和綠泥/絹云變質(zhì)長石雜砂巖,是該區(qū)尋找金礦體的地層標(biāo)志;② 剪切構(gòu)造,金礦體嚴(yán)格受剪切構(gòu)造控制,賦存于剪切構(gòu)造及其蝕變帶內(nèi),剪切構(gòu)造既是成礦熱液的運(yùn)移通道,也是控礦和容礦場所,剪切構(gòu)造是區(qū)內(nèi)找金的重要標(biāo)志之一;③ 石英脈,礦區(qū)金礦化均賦存于石英脈及石英脈兩側(cè)硅化帶,含礦構(gòu)造帶內(nèi)均見有細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀石英脈,在地表大面積鐵帽中,如發(fā)現(xiàn)石英脈碎塊呈帶狀分布,也可作為找礦的間接標(biāo)志;④ 民采標(biāo)志,區(qū)內(nèi)民采活躍,民采坑可作為尋找金礦體的有效標(biāo)志;⑤ 地球化學(xué)找礦標(biāo)志,以Au-As 元素組合異常為主,異常濃集中心明顯、強(qiáng)度高、規(guī)模大、兩者相關(guān)性強(qiáng)、異常套合好,礦(化)體與異常對(duì)應(yīng)良好,是本區(qū)直接的找礦標(biāo)志之一。

本研究通過系統(tǒng)總結(jié)該金礦床地質(zhì)特征、土壤地球化學(xué)特征及找礦標(biāo)志,初步建立了幾內(nèi)亞石英脈型金礦床的找礦模型(表1)[29],據(jù)此圈定了2 處找礦靶區(qū)(靶區(qū)A、靶區(qū)B)[30-31],并進(jìn)行了工程驗(yàn)證。

表1 幾內(nèi)亞石英脈型金礦的找礦模型Table 1 Prospecting model of quartz vein type gold deposit in Guinea

靶區(qū)A 位于研究區(qū)中南部、HT-2 異常區(qū)內(nèi),其中部大面積出露比里姆系變泥巖、變雜砂巖、板巖、千枚巖,其他區(qū)域多被鐵帽和第四系沉積物覆蓋。石英脈較發(fā)育,走向大多近SN 向,構(gòu)造活動(dòng)較強(qiáng)烈,為區(qū)內(nèi)的元素遷移、富集提供了很好的條件。靶區(qū)內(nèi)分布Ⅰ#礦體及2個(gè)金異常。礦體頂板巖性為高嶺石黏土巖,金品位為0.06×10-6,厚約30 m,與礦體呈角度不整合接觸,其上為紅土層;底板巖性為高嶺石滑石片巖,金品位為0.4×10-6,厚2.5 m,與礦體呈整合接觸,其下為綠泥千枚巖,金品位小于0.05×10-6。根據(jù)土壤地球化學(xué)測量結(jié)果顯示,靶區(qū)內(nèi)金異常分帶明顯、濃集中心顯著,金的高值異常分布位置與比里姆巖系相吻合,且As與Au 異常套合較好。根據(jù)本研究構(gòu)建的找礦模型,認(rèn)為該靶區(qū)內(nèi)比里姆巖系深部應(yīng)有隱伏礦體存在。經(jīng)過地質(zhì)工程驗(yàn)證,在Ⅰ#礦體深部100 m 左右發(fā)現(xiàn)隱伏礦體,單工程礦體厚度為0.8～0.85 m,平均厚度為0.82 m,金品位為(0.07～5.90)×10-6,平均品位為1.70×10-6,估算資源量達(dá)到小型規(guī)模。

靶區(qū)B 位于礦區(qū)北部、HT-1 異常區(qū)內(nèi),主要地質(zhì)單元為鐵帽,中東部小面積出露比利姆系變泥巖、板巖、千枚巖。發(fā)育Ⅱ#礦體及2個(gè)金異常。礦體頂?shù)装鍘r性均為綠泥絹云千枚巖,與礦體呈整合接觸;其上巖性為鐵帽,兩者呈不整合接觸。礦體金品位為0.60×10-6,厚1 m。根據(jù)地質(zhì)特征和土壤地球化學(xué)異常特征,推測該靶區(qū)深部有隱伏金礦體存在。后期經(jīng)過探槽工程以及鉆孔驗(yàn)證,結(jié)果顯示:在該靶區(qū)深部發(fā)現(xiàn)了3條礦體,均與Ⅱ#礦體平行展布。單工程礦體厚度為0.8～1.2 m,金品位最低為0.9×10-6,最高為3.6×10-6,估算資源量達(dá)小型規(guī)模。

6 結(jié) 論

(1)幾內(nèi)亞某金礦床位于錫吉里金礦成礦區(qū)內(nèi),賦存于比里姆巖系地層中,礦體嚴(yán)格受剪切構(gòu)造控制,屬于典型的造山型金礦床。礦體圍巖主要為綠泥(絹云)千枚巖、高嶺石片巖、變質(zhì)砂巖、高嶺石黏土巖,主要載金礦物為黃鐵礦和石英。區(qū)內(nèi)有利找礦標(biāo)志為賦礦地層、剪切構(gòu)造、石英脈、民采標(biāo)志、地球化學(xué)找礦標(biāo)志等。

(2)該金礦床工業(yè)類型為受剪切帶控制的含金石英脈型金礦,賦礦層位穩(wěn)定,礦床受控于剪切構(gòu)造。根據(jù)礦床地質(zhì)特征、土壤地球化學(xué)特征及找礦標(biāo)志,初步構(gòu)建了含金石英脈型金礦床的找礦模型,并圈定了2 處找礦靶區(qū)。通過對(duì)靶區(qū)進(jìn)行地面及深部稀疏鉆探工程驗(yàn)證,找礦效果較好,說明該模型對(duì)于含石英脈型金礦床的找礦工作具有一定的指導(dǎo)意義。

(3)HT-3 異常區(qū)北部大面積出露鐵帽,南部被第四系沖積物覆蓋,異常區(qū)中部小面積出露輝長輝綠巖和比里姆系變泥巖、板巖、千枚巖。中東部輝綠巖的侵入,為成礦提供了熱源,促使Au 元素活化,富集成礦,該異常區(qū)具有一定的成礦潛力。且該異常區(qū)中部民采點(diǎn)眾多,民采廣泛活躍,推測該異常深部有隱伏金礦體存在。建議對(duì)該異常區(qū)布置少量的探礦工程進(jìn)行查證,有望發(fā)現(xiàn)新的工業(yè)礦體,擴(kuò)大找礦效果。