蘇丹紅海州2C 區塊區域地球化學特征及找礦預測

陳林棟 關利進 宿 盛 王 飛 馬志剛 劉仕剛

（天津華北地質勘查總院 天津 300170）

蘇丹紅海州2C區塊位于蘇丹北部，距蘇丹首都喀土穆北東約700km，距蘇丹港西約200km，東西長約79km，南北寬約28km，面積約2215km2。交通極為不便。

區內地勢東北高西南低，屬中低山、丘陵景觀。氣候屬高溫少雨的熱帶沙漠，無永久居民，偶見采砂金和游牧人員，主要信奉伊斯蘭教，治安狀況良好。

1 區域地質背景

蘇丹紅海州2C區塊大地構造位于Keraf-kabussekerr縫合帶東側，紅海以西努比亞地盾（Arabia Nubian shield）中北部[1]。區域地質特征如下：

（1）區內主要出露新元古界地層，巖性主要為蛇綠巖、長英質綠片巖、玄武質熔巖、安山質熔巖、火山巖等，遭受中等變質作用。第四系主要為沖、洪積物及少量風積物組成。

（2）區域巖漿活動強烈，以新元古中深成巖漿活動為主，酸性-中酸性侵入體（巖）分布廣、面積大；基性、超基性巖范圍、規模較小。

（3）構造以斷裂構造為主，主要分布于中東部，呈北北東向、北北西向“向南收斂，向北發散”貫穿全區，是埃及南部Onib剪切帶的南沿部分。分為近SN向、NNE向、NW向、近EW向4組[2]。

（4）區內發現的礦產以金、銅、鉻鐵礦為主，硅化、褐鐵礦化、孔雀石化發育于韌剪性破碎帶中部強應力區，多以構造蝕變巖（帶）產出[3]。金礦化主要發育在構造破碎帶兩側弱應力區，賦存于石英細脈、網脈中，石英脈多充填于近南北向的張性裂隙中，地表褐鐵礦化普遍。

2 區域地球化學特征

2.1 區域巖石元素背景特征

區域巖石富集元素為Cd、As、Sb、Co、Cr、V、Ni、Mn、B（圖1），強分異型元素為Ni、Cr、As、Sb、Hg、B、Bi、Cu、U、Th、Cd、Li。

2.2 水系沉積物元素背景特征

水系沉積物富集元素為Hg、Cr、As、Au、Bi、Ni，強分異型元素為Au、As、Ni、Cr、Sb、Bi、W、Nb，表明Au、As、Ni、Cr、Sb等元素具有次生富集作用。

圖1 區域巖石元素濃集克拉克值對比圖

圖2 2C區塊水系沉積物元素富集系數對比圖

2.3 水系沉積物元素組合特征

Au、As、Sb（W）組合—與北東向或北西向韌剪性破碎帶、接觸帶密切，形成以Au為主的異常，成礦潛力大。

Ni、Cr、Co、MgO、Cu、Cd、Zn、V、Mn、Fe2O3、CaO、Al2O3組合—與北北東向韌剪切破碎帶、新元古代超鎂鐵巖侵入體（珠）密切，形成以Ni、Cr、Co為主的異常，成礦潛力較大。

Cu、Zn、Cd、V、Mn、Fe2O3組合—與上元古界變沉積片巖、玄武質綠片巖密切，異常呈面狀、濃度分帶和濃集中心不明顯，成礦潛力一般。

F、Zr、Sn、Ag、Li、Y、P、Ti、Mo、Nb、Bi組合—與上元古界變沉積片巖的高背景和新元古代中酸性巖漿侵入活動有關。

K2O、Ba、Be、Na2O、SiO2組合—與新元古代正長巖、花崗巖及其熱液活動有關。

La、Th、Pb、U組合—是其高背景地球化學場的反映，成礦潛力一般。

3 地球化學分區與異常帶劃分

3.1 成礦元素地球化學分區

（1）Au元素地球化學區與中酸性侵入巖和構造活動密切，高背景呈條帶狀或孤島狀，自北西向南東可劃分為4條斷續分布高背景帶。中部高背景帶位于北北東向斷裂密集帶的西側，上元古界玄武質火山巖、玄武質綠片巖、片麻巖及花崗接觸帶呈北東向條帶狀展布，強度高。As、Sb、Cd、Ag等元素與Au地球化學分區具有相似性呈孤島狀或帶狀分布。

（2）有色金屬Zn、Cu、Ag、Hg、Cd、As、Sb、W、Sn、Mo、Bi高背景區相似，Zn、Cu高值區分布在中西部和東邊部，與中酸性巖體及其接觸帶密切，呈孤島狀或帶狀分布；Pb、Mo、Sn、Bi、Be、Ba等元素地球化學區相似，且與親堿性的造巖元素（K2O、Na2O）地球化學區分布一致，在北東向韌剪性斷裂帶及其兩側，呈孤島狀或帶狀。

（3）鐵族元素（Fe2O3、Mn、Ti、V、Cr、Ni、Co）高背景地球化學區與上元古界玄武質火山巖、玄武質綠片巖，超鎂鐵質、蛇綠巖套等侵入巖關系密切，呈孤島狀或帶狀分布。

（4）稀散、放射性元素（La、U、Th、Li、Y、Nb、Be、Zr）高背景與中酸性巖體和韌剪性斷裂破碎帶密切。

3.2 水系沉積物異常分帶

區內水系沉積物異常以Au、Ni、Cr、Cu為主，可劃分為4個異常帶：

（1）Au、Cu、Nb多金屬異常帶，位于F2斷裂以西，有二級或三級濃度分帶，呈北北東向帶狀、橢圓狀，伴生Sr、Bi、Cd、Be元素異常。

（2）Au、Bi、Cd、Cu、U、Li多金屬異常帶，位于中部F2、F3、F4、F5斷裂帶之間，有二級或三級濃度分帶，伴生Ag、As、Sb、Hg等元素異常；呈北北東向橢圓、不規則狀帶狀、串珠狀展布。

（3）Ni、Cr、Au、Sb、As、Nb多金屬異常帶，位于中東部F6、F7之間，有三級或二級濃度分帶；伴生元素異常復雜多樣，濃集中心不重合，強度較低。受綠巖帶和韌剪性破碎帶控制，呈北北東向帶狀展布。

（4）Au、As、Sb、Bi多金屬異常帶位于東部，有三級或二級濃度分帶，伴生Ag、Zn、Cd等元素弱異常；沿上元古界變沉積片巖組、片麻巖、大理巖分布，受新元古代花崗巖接觸帶、北西向次級構造控制，總體呈北西向帶狀展布。

4 成礦遠景區圈定及找礦方向

根據區域地質背景、水系沉積異常特征等綜合分析研究，圈定3個成礦遠景區（圖3）。

（1）Ⅰ—Au、Cu、Nb多金屬成礦遠景區，預測金、銅多金屬小型礦床1處；重點圍繞AS02、AS03異常金、銅濃集區的接觸帶、破碎帶開展找礦工作。

圖3 蘇丹紅海州2C區塊區域地質背景及成礦遠景區預測圖

（2）Ⅱ—Ni、Cr、Co（Nb、Au）多金屬成礦遠景區，預測鎳、鉻中型礦床1處；重點圍繞AS13、AS11鎳鉻濃集區的鎂鐵質巖巖株、鉻鐵礦點、接觸帶、韌剪性破碎帶等開展找礦工作。

（3）Ⅲ—Au、As、Sb、Cu多金屬找礦遠景區，預測石英脈型、蝕變巖型金多金屬中、大型礦床1處；重點圍繞AS15、AS12、AS09金砷銻濃集區和金礦化點等開展金多金屬礦找礦工作。

5 結語

區內韌剪性破碎帶、中深成侵入巖是金、銅、鎳、鉻多金屬礦的有利空間和成礦圍巖，初步劃分了3個成礦遠景區。預測石英脈型、蝕變巖型金多金屬大、中、小型礦床各1處，中型鎳、鉻多金屬礦床1處。