坦桑尼亞東馬拉金礦礦床地質特征及找礦方向

周 雷，陳志友，陸國章

（貴州省地質礦產資源開發股份有限公司，貴州 貴陽 550004）

1 區域地質概況

礦區位處穆索馬—馬拉II級成礦帶（綠巖帶），該成礦帶走向NE-SW，長約250km，寬約10km～60km，該成礦帶上所有巖層變質程度為綠片巖相，馬拉地區為角閃石相，地層褶皺軸向主要為NE向。穆索馬—馬拉II級成礦帶已經發現超大型、大型、中型金礦床及金礦（化）點若干個，著名的北馬拉金礦就產在該帶上。坦桑尼亞境內構造變形較復雜，可劃分為太古代活動帶、元古代活動帶和新生代東非裂谷系3個主要大地構造單元。維多利亞湖東部地區巖漿巖較為發育，該地區的金礦床具有典型的太古代綠巖帶金礦化特征，含金地質體一般為緩傾或陡傾的含金黃鐵礦化石英脈和與區域構造有關的含金構造蝕變巖，在穆索馬—馬拉綠巖帶發現了布亨巴金礦、ML553金礦、北馬拉金礦等中大型金礦床和很多金礦（化）點。

2 礦區地質特征

2.1 地層

礦區出露地層有太古代尼安茲系（Ny）和第四系（Q）。

太古代尼安茲系主要由片麻巖（主）、片巖（次）與綠泥綠簾石巖、斜長角閃巖、石英巖、變質玄武巖及條帶狀混合巖及少許變質礫巖等組成[1]。

第四系為雜色礫巖、粘土、亞粘土巖塊等組成的殘坡積物及沖洪積物。一般厚0m～15m[1]。

2.2 構造

礦區發育構造有北西向、北東向及近東西向和近南北向四組，從斷裂的交切和限制關系分析，北西向組斷裂發育最早，近南北向組斷裂生成最晚。北西西向、北北西向及近東西向斷裂是礦區內的主要控礦構造，北東向組斷裂在礦區中部及北東角亦發現金礦化。含控礦斷裂主要表現為層間斷層特征。

礦區主要控礦構造為F1，次級含礦構造為隱伏F2和F20；規模較大的構造有F23和F25，分述如下。

F1位于礦區北東部，北西端延伸出礦區，南東端于礦區中部消失，長＞2.67km；南東段走向總體北西西（117°），傾向南南西（207°），傾角22°～65°；北西段總體走向近東西向，傾向近南，傾角46°～70°；斷層面部分地段光滑、具波狀起伏；斷層破碎帶寬0.12m～1.29m，帶內為構造巖及石英脈，具硅化、黃鐵礦（褐鐵礦）化、綠泥石化、方解石化、方鉛礦化蝕變和片理化、碎裂化；北西段部分地段具金礦（化）；南東段未發現金礦化。斷層兩盤為尼安茲系片巖或片麻巖，斷層產狀與片巖、片麻巖產狀基本一致，表現為較明顯的層間（或走向）斷層特點；在斷層上盤附近局部見剪切作用形成的透鏡體，亦表現出剪切特征，判斷該斷層為壓扭性（剪切）斷層，F1是①號金礦體的容礦構造。

F2為隱伏斷層，位于礦區北西部，隱伏于F1斷層下盤；長＞0.62km，斷層產狀傾向196°～210°，傾角14°～34°，其兩盤尼安茲系變質巖中片（麻）理產狀與斷層產狀大體相近，以“層間”斷層為主要特征；斷層破碎帶寬0.10m～0.57m；礦化蝕變主要表現為硅化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化、綠泥石化、方解石化、方鉛礦化等；強硅化交代蝕變使帶內石英脈呈煙灰色及灰白色，偶見明金。根據產狀推測，F2在傾向上延伸至標高1200m時交于F1。F2是②號金礦體的控礦構造。

F5位于礦區西部，北部與F1相交，南部與F23相交。走向北北西，走向長2.04km，傾向北東東，傾角70°～84°。斷層破碎帶寬3m～10m，帶內為硅化、強硅化構造蝕變巖及石英脈。

F20位于礦區中部偏東，西部交于F25；長＞0.2km，走向北西西，傾向南南西，傾角60°；兩盤為太古代尼安茲系片巖，斷層破碎帶寬0.12m～0.20m，帶中為構造蝕變巖及石英細脈，具硅化、黃鐵礦（褐鐵礦）化及金礦化。F20是③號金礦體的控礦構造。

F23位于礦區中部，走向近東西，走向長＞5.00km，傾向近南，傾角60°～76°。斷層破碎帶寬4m～6m，帶內見硅化、強硅化構造巖及石英脈，局部具鉀化。兩盤為太古代尼安茲系斜長片麻巖、片巖、變質玄武巖及第三系安山巖。根據兩盤安山巖及斷層產狀判斷地層斷距＞120m，為正斷層。

F25位于礦區中部偏東，南西端交于F23；長1.41km左右，走向北東，南西段傾向南東，傾角65°～85°；北東段傾向北西，傾角65°～75°，局部具直立反傾特點。斷層面光滑，斷層破碎帶寬3m～11m，帶中為強硅化構造蝕變巖、碎裂巖及石英脈，具褐鐵礦化。兩盤出露太古代尼安茲系斜長片麻巖、片巖等。為壓扭性斷層。

F28位于礦區北西部，北東端止于安山巖覆蓋區，南西端止于F5中部；長＞1.3km，走向北北東，傾向南東東，傾角68°～73°；斷層破碎帶寬0.5m，帶中為構造蝕變巖及石英細脈。兩盤主要為太古代尼安茲系斜長片麻巖、片巖。該斷層錯切F1斷層。

2.3 巖漿巖

礦區內以新生界第三系沿裂谷噴發的基性火山巖—安山巖為主，主要分布于礦區北部，南部少有分布；與下伏太古代變質巖多呈近水平接觸；殘留厚度1m～10m。安山巖為深灰色，斑狀結構，交織結構，間粒結構，塊狀構造；斑晶為斜長石、石英，基質中更長石近于平行排列，部分組成三角形格架，在斜長石微晶間充填黑云母、黃鐵礦、綠泥石、褐鐵礦等微粒，基質占85%。

2.4 變質巖

該礦區變質作用主要為區域變質和動力變質作用。區域變質作用形成的變質巖主要有片麻巖、片巖、角閃巖、變質玄武巖、石英巖等；動力變質作用局限于各斷裂構造破碎帶內，其形成的變質巖主要是硅化、綠泥石化、碎裂巖、構造片巖[2]。

3 礦床地質特征

3.1 礦體地質特征

目前礦區內圈算資源/儲量的礦體有①、②、③三個礦體，特征如下：

①號金礦體：受F1控制，沿F1走向共探獲4個金礦體，編號分別為①-1、①-2、①-3、①-4，4個礦體含礦巖石、礦化蝕變、礦石質量等地質特征相似。規模較大的金礦體為①-1。

①-1號金礦體：呈透鏡狀產于F1中，走向長度370m，延深20m～70m；礦體分布標高1030m～1452m，埋深0m～70m；產狀與F1產狀一致，傾向175°～190°，平均181°，傾角48°～70°，平均58°；單工程礦體真厚度0.85m～1.20m，平均真厚度1.04m；單工程品位2.40×10-6～22.88×10-6，平均品位10.45×10-6；厚度變化系數14%，品位變化系數27%。資源/儲量估算標高在1300m以淺，鉆探控制標高在1030m仍有礦化顯示，品位1.35×10-6，真厚度0.75m，深部仍有找礦空間。

②號金礦體：受隱伏構造F2的控制，呈薄脈狀產出，走向長度360m，最大延深380m；礦體分布標高1253m～1421m，埋深10m～140m；產狀與F2產狀一致，傾向200°～215°，平均209°，傾角20°～33°，平均28°；單工程真厚度0.10m～0.59m，平均真厚度0.29m；單工程品位3.35×10-6～425.00×10-6，平均品位71.99×10-6；厚度變化系數53%，品位變化系數157%。資源/儲量估算標高在1200m以淺（圖1）。

③號金礦體：呈透鏡狀產于F20中，傾向190°～195°，平均193°，傾角60°～65°，平均63°，傾向延深120m；單工程品位1.25×10-6～44.30×10-6，平均品位9.00×10-6；單工程真厚度0.25m～1.14m，平均真厚度0.70m。資源/儲量估算標高在1270m以淺，在礦體走向上無深部工程控制。

圖1 39線勘探線剖面圖

3.2 含金巖石特征

含金巖石主要為石英脈，偶見蝕變巖型礦石。石英脈按顏色可分為煙灰色及灰白色石英脈；煙灰色石英脈多見于①號金礦體中，灰白色石英脈多見于②號金礦體及其它含金蝕變帶中，呈塊狀，鏡下鑒定見不等粒變晶結構及碎裂化構造；礦物共生組合為黃鐵礦、石英、方鉛礦，這類礦石一般產于含金蝕變帶中部，礦石含金品位較好，一般2×10-6～40×10-6，最高達425×10-6，礦石中偶見自然金。蝕變巖型金礦石呈灰色、暗灰色，具有細脈狀和浸染狀構造，礦物呈細粒、半自形或它形粒狀結構，礦物共生組合為黃鐵礦、石英、絹云母，綠泥石、方解石等；在礦區中發現蝕變巖型金礦石，但未形成規模。

3.3 礦石特征及結構構造

礦石為含金石英脈。礦石中主要礦物為黃鐵礦、方鉛礦、自然金、石英、長石、綠泥石、絹云母、方解石等。

礦石結構主要為等粒變晶結構、他形晶粒狀結構、聚粒狀結構、碎裂結構、包含結構。

礦石構造主要為浸染狀構造、脈狀構造、團塊狀構造、碎裂構造、斑雜構造。

3.4 礦化蝕變

礦化蝕變類型有硅化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化、碳酸鹽化、粘土化，偶見方鉛礦化。與金礦化關系密切的是硅化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化、方鉛礦化。

3.5 金賦存狀態

金主要以自然金形式賦存。裸露和半裸露的自然金主要分布在黃鐵礦、方鉛礦、石英等礦物顆粒間的粒間金，以及少量的礦物顆粒內的裂隙金。

3.6 控礦地質條件

（1）地層條件：賦金地層為太古代尼安茲系，目前所發現的金礦體直接賦存于尼安茲系變質巖中的斷裂蝕變帶內，尼安茲系與金礦關系極為密切。

（2）巖性條件：金礦主要分布在片麻巖斷裂蝕變帶內。（3）構造條件：北西向斷裂（剪切帶）是主要導礦和容礦構造，其決定了礦體形態、產狀、規模及分布特征。

3.7 找礦標志

礦區內主要的找礦標志有民采標志、地層標志、構造標志、蝕變標志、礦物及脈石組合標志。

民采標志：坦桑尼亞民采金礦史由來已久，礦區查明的礦體有的也是在民采的基礎上加強地質工作發現的，所有民采標志仍是礦區重要的找礦標志。

地層標志：金礦產于太古代尼安茲系中，是首要的找礦標志。

巖性標志：含金巖石主要為石英脈，礦區內的石英脈主要以白色和煙灰色為主，是主要找礦標志。

構造標志：區內斷裂蝕變帶是控制礦床（體）的構造條件，是尋找金礦的直接標志。目前發現的金礦化與北西向斷裂剪切帶關系密切，構造變形顯著及構造相交部位是成礦有利空間。

蝕變標志：區內圍巖蝕變是主要找礦標志，有黃鐵礦化、磁黃鐵礦化、硅化、方鉛礦化、碳酸巖化及粘土化。

礦物及脈石組合標志：黃鐵礦、石英、方解石等礦物多產出于構造蝕變帶中，其呈規則及不規則狀脈體或團塊同時出現時，往往是金礦富集地段的間接標志。

4 礦床成因

4.1 區域地質背景

環維多利亞湖綠巖帶是坦桑尼亞主要的金礦集中區，綠巖帶由中太古代尼安茲系組成，分為內弧綠巖帶和外弧綠巖帶。內弧綠巖帶為下尼安茲系綠巖帶，以鎂鐵質火山巖而無條帶狀鐵建造為特征，金礦類型為含石英脈型金礦。其外弧綠巖帶以大量的條帶狀鐵建造、長英質凝灰巖和層控層狀金礦床為特征。綠片巖受后期花崗巖、花崗閃長巖、閃長巖侵入的影響已經過多期變質[3]。礦區位于內弧綠巖帶。

4.2 礦區金礦產出特征

礦區內的金礦體主要受北西向、北西西向斷裂構造控制，主要含（控）礦構造為F1和隱伏F2，次級含礦構造F20；含金石英脈主要產于片麻巖中，圍巖蝕變不明顯。

F1控制的①金礦體主要產在北西向與北西西向過度區域（①-1、①-2金礦體），在走向和傾向上有一定延伸，其它區域的金礦體規模較小（①-3、①-4金礦體）；平均厚度1.04m，平均品位10.45×10-6。F2控制②金礦體，根據F2的產狀和與F1的位置關系，F2沿傾向延伸至標高1200m左右交于F1，F2控制的金礦體產于標高1200m以淺；平均厚度0.29m，平均品位71.99×10-6。F20控制③金礦體，工程較少，在走向和傾向控制程度較低；平均真厚度0.70m，平均品位9.00×10-6。

4.3 成礦熱源

根據區域巖體分布，初步認為區域變質作用產生的變質流體為主要成礦流體，其次為花崗質巖體分異演化過程中釋放出來的巖漿流體和構造活動產生的熱水也是成礦流體的來源之一。熱源大致可分為變質熱、構造熱和巖漿熱。

4.4 成因分析

在重力和壓力梯度、熱力及構造作用下，成礦流體中含有的H2S、HCl、HF、SO2、CO、CO2、H2、N2等揮發組分將分散在巖石中的成礦物質活化，以金屬絡合物的形式進入熱液中形成含礦熱液。在構造作用下，含礦熱液沿斷裂構造向上運移，當含礦熱液沿斷裂快速上升至一定深度時，因斷裂構造空間、含礦熱液溫度、壓力及圍巖等發生變化時，含礦熱液固結成礦或進入巖石裂隙和斷裂中充填、交代成礦。

根據礦區礦物組合特征，初步認為礦床成因類型為中溫熱液型，礦床類型為中溫熱液脈型金礦床。

4.5 成礦規律

礦區內發育的北西、北東向等構造，為成礦熱液的運移提供通道，為金礦體富集提供有利空間。成礦物質經區域變質、多期次的巖漿活動、構造活動和成礦作用后成礦。該礦區成礦規律為：①金礦體賦金地層為太古代尼安茲系（古老綠色巖系）；②金礦體產于北西向斷裂蝕變帶中；③金礦體礦化與黃鐵礦化、磁黃鐵礦化、方鉛礦化和強硅化形成的石英脈關系密切相關。

5 找礦方向

綜上所述，礦區位于環維多利亞湖內弧綠巖帶中，賦礦構造主要為北西向、北西西向斷裂構造，為石英脈型金礦，礦床規模已達中型，礦區仍有一定的找礦空間，下一步工作建議：

（1）在礦區北部和南西部開展物探工作，探測安山巖和第四系蓋層下的隱伏構造，尋找以北西向為主的含金構造帶。

（2）F1控制的①金礦體資源/儲量估算標高在1300m以淺，而鉆探工程揭露的金礦體（品位1.35×10-6，真厚0.75m）標高在1030m；F1在傾向延伸方向仍有較好的找礦空間。

（3）詳細查明F1在走向和傾向上的形態變化，F1控制的金礦體在產狀變化區域最佳。

（4）加強對F2在走向上的工程控制，進一步評價F2在1200m以淺標高的找礦前景。

（5）加強F1與F2的幾何空間關系研究，F1與F2交匯部位有利于含礦熱液運移及金礦體富集。

（6）F20控制的③金礦體在傾向上已有一定延伸，加強F20在走向上的控制，尤其在東端延伸至安山巖覆蓋區。