坦桑尼亞索羅瓦金礦地質特征及找礦遠景

梁成，馬林霄，陳德穩，席鵬，秦磊

（1.北京中資環鉆探有限公司，北京 100012；2.中色地科礦產勘查股份有限公司，北京 100012）

0 引言

坦桑尼亞位于非洲東部、赤道以南，擁有廣闊的海岸線，扼守東部非洲和東南部非洲的重要出?？?，戰略位置突出（安偉才等，2017），是“一帶一路”重要的沿線國家。坦桑尼亞礦產資源稟賦較好，金、金剛石、寶石及鎳（銅、鈷）多金屬礦為其優勢礦產資源，為繼南非、津巴布韋和納米比亞之后的非洲第四大資源國（劉曉陽等，2016；左立波等，2017）。同時，坦桑尼亞政治、經濟穩定，礦業政策寬松，自2015 年以來，中國已成為其第四大出口國和第二大進口國（安偉才等，2017）。

索羅瓦（Solwa）金礦位于維多利亞湖南部，行政區劃屬欣延加省欣延加市索羅瓦鎮管轄，礦區中心地理坐標：南緯3°23′30″、東經32°47′40″。與其緊鄰的布魯揚葫蘆（金資源量395 t，金品位10.50×10－6）和馬黑噶（金資源量30 t，金品位4.90×10－6）等大－中型BIF 型金礦同處卡哈馬（Kahama）綠巖帶內（袁楊森等，2016；程華等，2020），礦區金礦成礦條件優越。

前人對坦桑尼亞BIF 型金礦的礦床空間分布特征、控礦因素、礦化富集規律、礦床成因及綜合找礦方法等進行了詳細的研究（李水平等，2014，2016，2018，2019；程華等，2015，2020；姜高珍等，2015；袁楊森等，2016；白德勝等，2016；郭玉溪等，2018；張克川等，2019），但索羅瓦金礦作為近年來在維多利亞湖南岸新發現的BIF 型金礦，目前針對其地質、物化探等相關信息公開披露相對欠缺。

因此，該文從區域地質背景出發，結合近年來在索羅瓦礦區的找礦成果，分析其成礦特征，總結找礦標志，并對該區下一步找礦遠景進行評價，旨在為該區及周邊區域的金礦勘查提供參考。

1 區域地質背景

坦桑尼亞金礦主要分布在維多利亞湖南部和東部的太古宙綠巖帶中，同時在坦桑尼亞南部的盧帕和西南部的姆潘達地區的元古界也發現有少量規模不大的金礦床（點）（祁東等，2017；郭玉璽等，2018）。

目前在環維多利亞湖南部和東部太古宙綠巖帶中已發現的大型－超大型金礦有：布魯揚葫蘆（Buly?anhulu）金礦、蓋塔（Geita）金礦、北馬拉（North Mara）金礦、布茲瓦吉（Buzwagi）金礦、高登普萊德（Golden Pride）金礦、馬黑噶（Maheiga）金礦等等（崔小軍等，2014；姜高珍等，2015；孫宏偉等，2015；祁東等，2017）。

Bath（1990）根據綠巖帶的分布范圍和結構趨勢，可分為8 個次級綠巖帶，分別是穆索馬－馬拉綠巖帶、乞力馬費扎綠巖帶、蓋塔綠巖帶、馬巴萊綠巖帶、盧瓦馬加扎綠巖帶、卡哈馬綠巖帶（可細分為東卡哈馬和西卡哈馬）、恩澤加綠巖帶和伊蘭巴－賽肯克綠巖帶（圖1），索羅瓦金礦即位于卡哈馬綠巖帶東北緣。程華等（2020）根據各綠巖帶的地理分布劃分了3 個區帶：湖東綠巖帶區、湖西南綠巖帶區和湖東南綠巖帶區。各區帶地質特征詳見表1。

太古宙綠巖帶主要由尼安薩群和卡維隆多群地層組成，巖性主要為鐵鎂質－長英質火山巖及火山碎屑巖，局部條帶狀硅鐵建造（BIF）和砂礫巖等。

尼安薩群是金礦床的主要賦存層位，其金礦化類型主要為產于尼安薩群上部條帶狀鐵建造中的鐵建造型金礦和產于尼安薩群下部鎂鐵質巖中的構造蝕變巖型或石英脈型金礦床（袁楊森等，2016；程華等，2020）。其中，條帶狀硅鐵建造型金礦主要由條帶狀硅鐵建造與長英質巖石接觸部位的構造剪切帶和角礫巖化帶提供礦液通道（袁楊森等，2016），體現出一定的“層控特征”，礦床規模一般較大，蓋塔金礦、高登瑞德金礦以及緊鄰索羅瓦礦區西北部的馬黑噶金礦均為典型的條帶狀硅鐵建造型，本次開展工作的索羅瓦金礦亦為此類型。

圖1 坦桑尼亞環維多利亞湖地區太古宙綠巖帶分布圖（據熊秋均等，2013；修改）

表1 坦桑尼亞環維多利亞湖地區綠巖（區）帶及其地質特征

2 礦床地質特征

2.1 地層

礦區第四系廣泛分布，巖石露頭較少。根據地表露頭填圖結合工程揭露結果，地層主要由新太古界尼安茲超群條帶狀硅鐵建造（Ar2N21）、火山沉積巖（Ar2N22）以及第四系組成（圖2）。

（1）尼安茲超群條帶狀硅鐵建造（Ar2N21）

巖性為深灰、白、棕褐色相間的條帶狀磁鐵石英巖（圖3a）。巖石呈淺灰—灰黑色，微晶結構、鱗片粒狀變晶結構，層理構造、條帶狀構造；礦物成分主要由石英、磁鐵礦、黑云母等構成，新鮮的巖石整體磁性較強。硅質、凝灰質、黑云母、磁鐵礦紋層厚度0.5～6 cm，近地表的磁鐵礦大多氧化成褐鐵礦。巖石局部裂隙面及部分石英脈內可見薄膜狀、星點狀及浸染狀、團塊狀硫化物，成分以黃鐵礦為主，磁黃鐵礦次之，偶見少量黃銅礦。

巖層中石英脈較發育，多呈細脈狀（局部為網脈狀）斜切巖石層理，脈寬多為0.1～3.5 cm，脈石英多為白色，脈內偶見黃鐵礦化、褐鐵礦化，構造較發育的地段石英脈較多，脈內的硫化物含量也相應地增多。

（2）尼安茲超群火山沉積巖（Ar2N22）

巖性主要由云母石英片巖（Lsm）、絹云片巖（Ls）、千枚巖（Ph）、鐵帽、斜長角閃巖（Lph）組成。

圖2 索羅瓦礦區地質簡圖

云母石英片巖：淺灰—深灰色，風化面淺土黃—褐紅色；鱗片粒云母、黑云母、泥質物及少量石英等組成。局部可見眼球狀黃鐵礦集合體（圖3b），風化面多具弱褐鐵礦化。

絹云片巖：淺灰—深灰色，風化面灰白—灰褐色；鱗片變晶結構，片狀構造；主要由絹云母、黑云母、泥質物及少量石英等組成。局部巖石蝕變強烈，常見泥化、褐鐵礦化（圖3c）。

千枚巖：巖石具較強的絲絹光澤，呈銀灰—灰色，風化面灰白—淺土黃色（圖3d）；鱗片變晶結構，千枚狀構造；主要由絹云母、泥質物等組成。

鐵帽：多為磁鐵石英巖經氧化淋慮所富集形成，褐鐵礦化強烈。褐紅—灰黑色；鱗片粒狀變晶結構，以蜂窩狀構造、角礫狀構造為主；角礫主要為磁鐵石英巖，膠結物主要為褐鐵礦、赤鐵礦及泥質物等組成。

斜長角閃巖：淺灰—深灰色，風化面灰白—灰褐色；細?！辛Ａ钭兙ЫY構，塊狀構造；主要由斜長石、角閃石、黑云母及少量石英等組成（圖3e）。巖石風化面具弱褐鐵礦化、高嶺土化，局部裂隙具綠簾石化。

（3）第四系

廣泛分布在區內坡地和低洼區域，坡地主要為坡積—殘破積物，洼地主要為現代湖相沉積物。

坡積—殘破積物：分布于區內山坡和山麓地帶，由砂、粘土、礫石、轉石組成。

現代湖相沉積物：分布于北部、中部、西北部和西南部區域，主要為沙質粘土和少量細礫組成。沙及細礫占組分含量的50%～60%，礫石成分為硅鐵質巖顆粒和玄武巖顆粒物，局部見凝灰巖顆粒物。

2.2 構造

圖3 索羅瓦礦區典型巖礦石特征照片

區域資料表明，索羅瓦礦區及馬黑噶礦區金礦化與區域內1 組NW－SE 向剪切帶關系密切（袁楊森等，2016），受該剪切帶影響，條帶狀硅鐵建造與火山沉積巖之間形成了層間剪切破碎帶，在條帶狀硅鐵建造內可見碎裂狀構造、網脈狀構造，為區內金礦（化）體的形成提供了熱液通道和富集空間。該剪切帶及其次生構造帶為索羅瓦礦區主要控礦、容礦構造。

區內剪切帶在山地南坡特征明顯，巖石韌性剪切變形較強烈，褶皺發育，多形成緊閉褶曲（圖3f），褶幅0.4～0.6 m，軸向248°，局部可見雁列式張裂隙；北坡及西部山地的褶皺相對舒緩或不發育。褶皺轉折端多形成層間裂隙，見褐鐵礦化、硅化。

2.3 巖漿巖

礦區中部零星分布有新生代玄武巖（β），巖石氧化面呈褐色，斑狀結構，氣孔狀、杏仁狀構造；斑晶為長石，基質主要由長石和輝石組成，含少量橄欖石、角閃石等。巖層向北西微傾，與太古宇尼安茲超群呈侵入不整合接觸。

2.4 礦化蝕變特征

索羅瓦礦區含礦圍巖主要蝕變有硅化、褐鐵礦化、綠泥石化和碳酸鹽化，硫化物礦化（以黃鐵礦化為主，磁黃鐵礦、黃銅礦次之，偶見星點狀的毒砂礦化），碳化、赤鐵礦化、褐鐵礦化次之，局部可見綠簾石化、泥化、高嶺土化等。其中與金礦化關系密切的主要為條帶狀硅鐵建造中的硅化和硫化物礦化（圖3f、h），而火山沉積巖中的硅化和硫化物礦化則少見金礦化顯示（圖3b）。

袁楊森等（2016）通過對礦區西北側緊鄰的馬黑噶金礦床的主要化學成分在金礦體及其頂、底板中的富集變化規律分析，認為該區域條帶狀硅鐵建造型金礦床金礦化主要集中在鐵含量相對較高的基性巖層中，金礦化程度與鐵富集程度有很大的相關性。

2.5 地球物理特征

△T磁場測量和近場源三極激電測量在馬黑噶金礦及區域內同成因的金礦床得到了良好的運用效果（李水平等，2014；程華等，2015；袁楊森等，2016；李水平等，2019），在條帶狀硅鐵建造和礦體上會分別呈現出“強負磁場”和“低阻、高極化”的異常特征。

通過強負磁異?？梢詾榧る姕y深剖面布置提供依據；通過低阻、高極化斷面異?？梢詫V標志層（條帶狀硅鐵建造）、含礦構造（蝕變帶）和金礦（化）體進行空間定位，可為鉆探工程布置，進而發現隱伏－半隱伏金礦床提供充分的依據（崔小軍等，2015；李水平等，2017，2019）。

索羅瓦礦區高精度磁測ΔT異常背景值以負異常為主，ΔT值－300 nT 左右。區內有2 個局部異常，分別編號為M1、M2（圖4）。

（1）M1 異常：呈不規則橢圓狀，位于礦區東北部，整體為北東走向，異常值范圍－3100～2000 nT。

（2）M2 異常：位于礦區西南部，由2 個正負伴生的局部異常組成，走向北東，異常強度較大。

圖4 索羅瓦礦區△T 磁異常圖

通過鉆探工程對M1 和M2 異常進行查證，結果表明這些ΔT負異?？傮w上反映了條帶狀硅鐵建造巖層在平面上的延伸方向，低阻、高極化異常亦是尋找區內含金礦（化）條帶狀硅鐵建造的有效的激電異常標志（圖5）。因此，ΔT負異常、低阻、高極化異常帶是重要的物探找礦標志，是礦區下一步找礦突破的重點方向。

2.6 礦體特征

根據本次勘查工作成果，在礦區西南側2 個鉆孔（ZK1、ZK2）中發現明顯金礦化體（圖5），另在東部鉆孔中（ZK3）發現弱金礦化。金礦（化）體產出于條帶狀磁鐵石英巖層內，以及磁鐵石英巖與云母石英片巖接觸帶靠近磁鐵石英巖一側，在礦區西部條帶狀磁鐵石英巖層及層間接觸帶內圈定金礦體5條。從鉆孔所揭露的情況上看，礦化帶的走向均呈NE－SW 走向，傾向南東，傾角80°～85°，近乎直立，其形態、產狀受磁鐵石英巖及其與云母石英片巖的層間剪切帶控制（圖5）。

圖5 索羅瓦礦區AB 勘探線地質－地球物理綜合剖面圖

2.7 礦石特征

（1）礦石結構

根據礦石礦物顆粒的形態、相對大小及其空間相互間的結合關系，并結合區域上相似成因的金礦特征，本礦區內主要礦石結構為鱗片粒狀變晶結構、自形－半自形粒狀結構、交代結構和碎裂結構等。

（2）礦石構造

據礦石中礦物集合體的形態、相對大小及其空間相互間的結合關系，區內主要的礦石構造可細分為條帶狀構造、塊狀構造、浸染狀構造、細脈狀構造、蜂窩狀構造（圖3h）等。

（3）礦石礦物成分

礦石中的金屬礦物主要為自然金、黃鐵礦、毒砂、磁黃鐵礦、磁鐵礦、黃銅礦、褐鐵礦、赤鐵礦等，脈石礦物主要是石英、黑云母、絹云母、綠泥石、陽起石、碳酸鹽礦物等。區內原生礦石礦物共生組合以自然金＋黃鐵礦＋石英＋綠泥石＋毒砂＋磁黃鐵礦為主，部分表現為自然金＋黃鐵礦＋石英＋綠泥石、自然金（少量）＋黃鐵礦＋石英。

（4）金的賦存狀態

金為本區最重要的有用金屬礦物，金主要以自然金形式賦存，大部分為裸露和半裸露的自然金（最高可達90.19%），其余各類礦物中包裹金含量微乎其微。裸露和半裸露的自然金多表現為“分布在黃鐵礦、磁鐵礦礦物顆粒間的粒間金，分布在石英脈、黃鐵礦裂隙間的裂隙金”。

2.8 找礦標志

根據本次工作成果，結合區域上條帶狀硅鐵建造型金礦找礦研究成果，總結的找礦標志如下：

（1）地層巖性標志：條帶狀硅鐵建造為本區金礦的賦礦巖層，礦體主要產出在磁鐵石英巖與云母石英片巖接觸帶靠近磁鐵石英巖一側。與金礦化有關的條帶狀硅鐵建造巖層露頭或轉石是尋找該區金礦的直接標志。

（2）構造標志：索羅瓦礦區的金礦化與剪切帶關系密切，受剪切帶影響，條帶狀硅鐵建造層與火山沉積巖層之間形成了層間剪切破碎帶，為區內金礦化體的形成提供了熱液通道和富集空間。碎裂狀構造、網脈狀構造等是該區識別剪切帶的主要構造標志。

（3）礦化蝕變標志：礦區與金礦化關系密切的主要為條帶狀硅鐵建造中的硅化和硫化物礦化，而火山沉積巖中的硅化和硫化物礦化則少見金礦化顯示。

（4）物探標志：區內金礦化的磁鐵石英巖與其他巖石單元相比，具有明顯的磁強度高、低阻、高極化的物性特征。因此，ΔT負異常、低阻、高極化異常帶是尋找該區含金礦（化）條帶狀硅鐵建造的地球物理前提條件，是礦區下一步找礦突破的重點方向。

（5）化探標志：袁楊森等（2016）、李水平等（2016）通過對馬黑噶金礦的地球化學特征研究，認為相對于其他賤金屬而言，As、Au 明顯富集特征可作為在坦桑尼亞綠巖帶地區尋找條帶狀硅鐵建造型金礦的直接標志。

（6）遙感標志：于彩虹等（2015）認為在坦桑尼亞中西部地區，利用中高空間分辨率的多光譜數據，基于巖礦光譜特征，提取鐵染和羥基蝕變信息，結合成礦地質條件和找礦預測研究，可圈定鐵銅金多金屬的遙感找礦靶區。

3 找礦遠景

（1）本次施工的鉆孔揭露情況顯示，M2 異常帶中已發現的礦體厚度和品位均較高，且在走向及傾向上均具有極大的延伸空間，對已發現的礦體進行系統控制是下一步工作的重點方向。

（2）本次工作雖然在M1 異常帶施工的1 個鉆孔僅見金礦化，但鉆孔編錄資料顯示，該異常帶有厚大條帶狀硅鐵建造分布，且該異常帶還有尚未驗證的激電異常，表明M1 異常帶有較大的找礦潛力。

索羅瓦礦區具備與鄰近的馬黑噶礦區類似的“強負磁場”和“低阻、高極化”的地球物理條件，且已通過初步驗證發現金礦體存在，因此初步認為該區有呈中－大型條帶狀硅鐵建造型金礦的找礦前景。

4 結論

（1）條帶狀硅鐵建造為索羅瓦礦區的賦礦巖層，礦體主要產出在磁鐵石英巖與云母石英片巖接觸帶靠近磁鐵石英巖一側，礦床類型為條帶狀硅鐵建造型金礦。

（2）正負異常梯度帶及低阻、高極化是尋找該區含金礦（化）條帶狀硅鐵建造的地球物理前提條件，亦是礦區下一步找礦的重點方向。

因此，在本區繼續開展以物探、化探異常為依據，以鉆探、槽探工程為主要手段，地物化緊密結合的勘查工作，將會取得更大的找礦成果。