剛果（金）基伍省比西錫礦地質特征及勘查指示

王武名，盛 濤，董少波，張法武，孫 寧

（1.江蘇省有色金屬華東地質勘查局，江蘇 南京 210007；2.浙江華友鈷業股份有限公司，浙江 桐鄉 314500；3.中國地質礦業有限公司，北京 100029；4.中國有色金屬工業昆明勘察設計研究院有限公司，云南 昆明 650051；5.中色地科礦產勘查股份有限公司，北京 100012）

剛果（金）北基伍省位于非洲大湖地區（盧旺達、剛果（金）、布隆迪），該地區礦產資源豐富，以錫、鈮、鉭、鎢、金等礦產為主。比西（Bisie）錫礦位于北基伍?。∟orth Kivu）省瓦力卡萊地區（Walikale），距區域行政中心戈馬（Goma）約180km，目前探明+控制礦石量4.32Mt，錫品位4.61%。前人認為剛果（金）東北部的石英脈型錫礦多產出于石英巖-砂巖中[1]，而比西礦床石英脈型錫礦床產出于綠泥石化角閃片巖中，因此對于該礦床進行地質特征分析、勘查指示總結和成因探討，對于提升該區域錫礦床的勘查認識和促進礦業開發具有重要意義。

1 區域地質

基巴拉造山帶（Kibara Orogeny Belt）自剛果（金）東南部延伸至盧旺達、布隆迪境內，總長度約1300km，其中部被古元古代（2.10-1.86Ga）魯茲安-烏本迪帶（Rusizian-Ubendian）分隔而分為南部KIB帶（Kibara Belt）和北部的KAB帶（Karagwe-Ankole）。KAB帶和KIB帶西北側為太古宙-古元古代的剛果克拉通（Congo Craton），東側為太古宙坦桑尼亞克拉通（Tanzania Craton），南側為班韋烏盧地塊（Bangweulu Block）（圖1）

圖1 非洲區域地質簡圖（據文獻）和基巴拉帶區域地質簡圖（據文獻[5]）

基巴拉造山帶主要由中元古代表殼巖（變質沉積巖和少量變質火山巖）組成，被中元古代的S型花崗巖侵入，局部夾有基性火山巖，是經歷多期伸展-擠壓的克拉通內碰撞造山帶，可分為3期構造階段：（1）D1期（拉張期），巖漿活動與1375Ma的板內剪切拉張作用有關，廣泛發育G1和G2期花崗巖和（超）基性侵入巖（2）D2期（擠壓期），該期在KAB帶的活動時間約在1.0Ga，該期構造活動發育有G3期含白云母-黑云母花崗巖（1079Ma±14Ma）和G4期淡色花崗巖（986Ma±10Ma）[2，3]。（3）D3期（擠壓期），該期的擠壓方向為近E-W，發育有少量G5期花崗巖（614Ma）[2]。剛果（金）基伍地區出露地層主要分為魯茲安群（Rusizian Group）和布頓迪群（Budundian Group）群，前者主要由混合片麻巖、云母片巖、角閃巖、石英巖、大理巖和白云巖，后者主要為石英巖、石英千枚巖局部夾礫巖和白云質巖石?；屠瓗уa礦化時間主要集中于1090Ma～960Ma，以沿斷裂產出的石英脈型礦床或產于偉晶巖附近的云英巖化礦體為主，礦化的開始時間約1090Ma～1040Ma，該期礦化時間與D2期造山活動有關，礦化峰期時間為1040Ma～960Ma，該期礦化與約1020Ma～970Ma的G4期S型花崗巖的活動有關[4]。

2 礦區地質

比西錫礦床地區位于剛果（金）的北基伍省西部（圖1），該礦床在2000年左右被手工采礦者發現。礦區植被覆蓋嚴重，風化層較厚，交通不變，不利于大比例尺地質填圖開展。礦區地層主要走向為NW-SE（圖2），地層傾向NE，傾角60°～75°，向深部傾角變大。礦區地層從上到下分為五層：碳質頁巖（CBSH）-深灰色至黑色，層狀薄構造（0.5cm～2cm），局部夾碳質粉砂巖，含少量黃鐵礦，該層真厚度大于150m，該層被石英-電氣石-碳酸鹽脈穿插；變質沉積巖（METS)-淺灰色、薄層狀構造（0.5cm～2cm），原巖為（粉）砂巖，真厚度30m～40m，巖石發育中等程度的硅化和磁鐵礦化蝕變，磁鐵礦以不連續條帶狀（1cm至2cm）或網脈狀形式出現；石英絹云母片巖（QSSH）-淡色至深灰綠色，中粒鱗片變晶結構，薄層狀構造，真厚度80m～90m；云母片巖層(MSCH)-淺灰色至深灰色，細粒鱗片變晶結構，片狀構造，局部因黑/白云母含量不同而成條帶狀構造（條帶寬度0.5cm～5cm），真厚度100m～150m；綠泥石片巖層（ASCH）-深綠色至墨綠色，細粒至中粒鱗片變晶結構，片狀至條帶狀構造，暗色條帶1cm～5cm不等，真厚度5m～10m，該層原巖為云母片巖，發育弱至中等程度的綠泥石-滑石-石榴石化；角閃巖層（AMPH）-深綠色至黑色，細粒變晶結構，條帶狀至塊狀構造，局部含石榴石變斑晶，真厚度20m～30m，巖石發育中度至強烈的綠泥石-滑石-石榴石化蝕變，該層是比西礦區主要錫礦的賦礦圍巖。礦區內N-S向斷層被E-W向斷層橫切（圖2、3），在花崗巖與沉積巖的接觸部易產生N-S向斷裂。在姆帕馬北區域發育有背斜，該背斜軸面傾向西，傾角45°～50°（圖3），隨著向南北兩側延伸，該褶皺彎曲程度變弱，地層/礦體形態變得平坦。巖漿巖主要為礦權區中部的花崗巖體，物探成果表明該巖體可能為四期復式巖體，該巖體在地貌呈穹窿形，并被后期斷裂穿切（圖2），比西礦體沿巖體東側N-S向山脊出露（圖2）。

圖2 比西礦區地質簡圖和比西礦礦區DEM圖（SRTM 30m）

3 礦床特征

錫礦體沿姆帕馬山脊分布，礦區主要控礦構造是N-S向延伸的脆—韌性剪切帶，該剪切帶構造形態較為穩定。目前鉆探控制礦體為姆帕馬北礦體，礦體產出于剪切帶內的強綠泥石化角閃片巖內，錫礦體由一系列含錫石英脈群組成，單脈寬2mm～1.8m，礦體水平寬度5m～15m，平均寬度約9m；礦體走向N-S，礦體走向長度從490m（淺部）到150m（深部）不等；礦體傾向東，傾角60°至65°，礦體向北傾伏約25°，目前鉆探控制傾向延深至550m，深部未封閉。姆帕馬北礦體在部分位置（圖3）呈現傾斜褶皺形態，但礦體向兩側延伸變得平緩。礦石類型根據氧化程度可分為氧化礦和原生礦，氧化礦產出于氧化帶中，氧化深度可達50m，平均氧化深度30m，氧化礦體由錫石、蒙鐵礦粘土、赤鐵礦和褐鐵礦等礦物組成。原生錫礦主要為石英脈型錫、銅、鉛、鋅礦石，礦石礦物以錫石、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦為主，脈石礦物以石英、白云母為主。比西礦床金屬成礦階段可分為：①錫石-石英脈階段，錫石沉淀于石英脈的邊緣位置；②多金屬硫化物階段，方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦為主的多金屬硫化物礦脈穿切早期錫礦體為特征。礦床圍巖蝕變可分為硅化、云英巖化、電氣石化、硫化物化、綠泥石化等，其中云英巖化與錫成礦關系密切，錫石常與白云母共生。

圖3 姆帕馬北9885615N線剖面圖

4 礦床成因

基巴拉帶錫礦床以偉晶巖型和石英脈型錫礦床為主，目前尚未發現有矽卡巖型等其他類型礦床。比西花崗巖體目前尚未有詳細的地質填圖，根據航磁差異劃分出四類花崗巖（圖2），靠近姆帕馬北礦體，沿中等磁性巖體周邊分布的強磁性花崗巖可能為G4期花崗巖，強磁性可能是因富含金屬礦物所致。在G4花崗巖侵入早期巖體中，由于瑞利分餾作用導致不相容元素Sn、W、Nb、Ta逐漸在熔體中富集，而后該體系在相對深的位置（≤4kbar）發生二次沸騰，產生飽和狀態的巖漿—熱液流體[6]。巖漿熔體—熱液沿已存在的構造軟弱面（如層理、劈理、斷裂等）運移成礦[7]。在成礦過程中，流體壓力、化學條件及圍巖化學組分對礦床的形成有重要作用，錫元素的沉淀受溫度和壓力的影響較小，氧化狀態、中性環境和中低鹽度（6.2-15.4wt%Nacleq）的流體狀態有利于錫石從熱液體系中沉淀[8]。在KAB的錫礦床中，同位素數據顯示初始成礦流體為巖漿流體[8]，據此推測，在比西礦床中，初始的巖漿成礦流體與圍巖發生交代作用或者大氣降水的加入，促使流體中pH值和氯化物濃度發生變化有利于錫元素沉淀。錫礦化在熱液活動晚期形成，常與云英巖化關系緊密。

5 勘查指示

比西礦床在2000年左右通過含錫鐵帽發現并手工開采，礦床風化深度可達50m，最大手工開采深度達70m，這些手工采礦點對于礦床的分布和勘查提供了重要的指示性意義。姆帕馬山脊頂部主要由角閃片巖組成，該層巖石疊加含礦熱液作用，其抗風化性較區內其他（變質）沉積巖強，因此該層巖石在地貌多呈正地形。比西地區，含錫石英脈出現于綠泥石（化）片巖中，因此對于該區域的石英脈型錫礦勘查應突破以往圍巖為砂巖或石英巖的巖性認識。礦區植被覆蓋嚴重，通過航空磁法測量對目標區進行地質構造解析，區分不同地質體，圈定潛在導礦或儲礦位置。比西礦床在多金屬硫化物階段有方鉛礦等礦物生成，勘查過程中證明利用鉛元素作為指示元素進行土壤地球化學勘查有較好的效果。

6 結論

比西錫礦是近年新發現的產于綠泥石化角閃片巖中的錫礦床，其發現突破了以往認為的KAB地區石英脈型錫礦產于石英巖/長石砂巖中的規律，豐富了區域礦產勘查模型。

比西錫礦產于N-S向剪切帶中，礦體由含錫石英脈群組成，主要含錫礦石礦物為錫石，錫石沉淀于石英脈和圍巖的接觸位置，錫礦化與硅化、云英巖化關系密切。

比西礦區，植被覆蓋嚴重，地表露頭少，手工采礦點對于礦床的分布和勘查提供了重要的指示意義；姆帕馬北礦體產出于角閃片巖中，地貌多呈正地形；通過航空物探（磁法和能譜）對目標區進行地質構造解析，區分不同地質體，圈定潛在成礦異常區；勘查過程中證明利用鉛元素作為指示元素進行土壤地球化學勘查有較好的效果。