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坦桑尼亚辛阳嘎地区PL7017/2011工作区地质及地球物理特征

2016-09-18谭代卫付芝康汪小勇

西部探矿工程 2016年8期
关键词:铁质坦桑尼亚物探

谭代卫,郭 磊,付芝康,汪小勇,李 磊

(贵州省地矿局105地质大队,贵州贵阳550018)

坦桑尼亚辛阳嘎地区PL7017/2011工作区地质及地球物理特征

谭代卫*,郭磊,付芝康,汪小勇,李磊

(贵州省地矿局105地质大队,贵州贵阳550018)

工作区位于坦桑尼亚地盾上的维多利亚湖金—金刚石成矿带上,通过对工作区的地质、物探综合找矿工作,对区内的地质及物理特征有了一定认识;磁异常显示深部可能存在由基性、超基性岩浆活动引起南北向及近东西向深大断裂,预示深部可有与基性、超基性岩有关的金属矿产,工作区深部具有较大找矿潜力。

太古代绿岩带;条带状含铁建造;地球物理;坦桑尼亚

随着国家“走出去”战略思想提出,贵州地矿局一○五地质大队与贵州省矿产资源开发股份有限公司合作在东非坦桑尼亚寻找矿产资源,工作区位于东非坦桑尼亚北部辛阳嘎(Shinyanga)市西部,距辛阳嘎市约20km。该区地质工作程度较低,在国外矿产资源风险勘查专项项目(编码:201210A02400201)资助下,开展了坦桑尼亚辛阳嘎地区PL7017/2011探矿权靶区优选评价工作,笔者根据项目工作进展,介绍研究区的地质及地球物理特征。

1 区域地质背景

作为世界上最重要的金矿类型之一绿岩型金矿,该类型金矿常常形成大型超大型金矿,如南非巴伯顿金矿、加拿大阿比提比金矿、西澳耶尔岗金矿、印度达瓦尔金矿等;作为非洲第三大金矿生产国坦桑尼亚,被太古带绿岩覆盖三分之二的国土面积,太古界绿岩带型金矿作为主要金矿类型约占90%,少部分产于元古界地层中[1],并且太古界尼安萨群的条带状含铁建造与金矿关系最为密切。

坦桑尼亚大地构造位于坦桑尼亚地盾核心部位,前寒武纪岩石组成占国土70%。在该国北部位多为椭圆形太古代克拉通地块,有着复杂的地质历史;地块拼接和造山作用常常在太古宙以来长期发生且很复杂,地盾在新太古代以来较为稳定,元古宙活动带多呈带状环绕克拉通分布[2]。工作区位于克拉通北部。

2 区域矿产

研究区位于坦桑尼亚克拉通之维多利亚湖金—金刚石成矿带上;该成矿带由Musoma-Mara、Kilimafedha、Geita、Kahama-Buhungkira和Nzega-Shinyanga五条太古代绿岩带组成,Nzega-Shinyanga太古代绿带与研究区关系最为密切。在工作区西北部分布有盖塔(Geita)特大金矿;2005年止,该矿山年产金19t,品位4.05g/t,并在开展的外围找矿金储量有望突破380t[2];工作区东部以金刚石矿田为主,如:Williamson金伯利岩岩筒,是世界上目前最大的产金刚石金伯利岩岩筒之一,1940年至今已经产出2000多万克拉金刚石[2]。

太古代绿岩带“金矿带”,主要有2种类型:一种是铁建造型金矿床,主要产于尼安兹系绿岩带上部条带状含铁建造中;另一种是剪切带型金矿床,主要产于尼安兹绿岩带下部富铁的镁铁质岩中。坦桑尼亚多为剪切带型金矿床[3]近三分之二黄金产于此。

3 工作区地质特征

3.1地层

工作区出露地层为太古代尼安兹(Nyanzian)系、卡维龙迪(Kavilondian)系及第四系(图1)。

第四系(Q):褐红色、灰黄色风化残积土,含硅铁碎块及石英颗粒,主要在坡地及近山平地;灰色、灰黑色冲积土,分布于洼地及河沟两侧。

图1 工作区地质简图

尼安兹(Nyanzian)系:为由条带状的铁质建造、少量的页岩、泥岩等火山碎屑沉积岩的组合。分布在花岗岩周围的条带状铁质建造多呈孤状和不规则状,而且花岗岩具有多期性,构成该区花岗岩—绿岩带组合特征;硅质岩夹灰绿色泥质条带新鲜面呈深灰色,硅质岩分布不均,局部渐变为页岩、泥岩夹硅质岩(硅质条带);见大量细粒(粒径0.3~1mm)黄铁矿,局部呈块状集合体;条带状铁质建造多受外力破坏,呈挠曲、向形构造,见烟灰色、白色硅质岩;铁质建造风化后呈褐红色、褐黄色,条带清晰可见,黄铁矿团块常形成块状褐铁矿。

在工作区中西部分布2个片岩带,片岩带见细小乳白色、浅灰黑色石英脉,在浅黑色的石英脉中偶见细小的黄铁矿颗粒;岩矿鉴定下见石英呈他形粒状,粒度0.03~5mm以上不等,部分粒度细小者小于0.05mm,粒度较大者,多大于0.2mm,粒度细小者多围绕粒度大者分布(类似糜棱岩中核幔结构)或聚集为脉状穿插粒度较大者,粒度较大石英常见变形带及变形纹,石英颗粒边界线多呈锯齿状或不规则港湾状;白云母多呈片状,绿泥石多呈细小鳞片状集合体,两者聚集为细条带状分布于石英粒间孔隙中;褐铁矿或呈非晶质胶状混染白云母、绿泥石呈褐红色调,或呈粒状为黄铁矿假象;磁铁矿呈他形粒状,粒度0.01~0.03mm,星散分布于石英粒间或被石英包裹。

卡维龙迪(Kavirondian)系:与尼安兹(Nyanzian)系呈不整合接触,由铁质建造硅质岩、石英岩碎块、花岗岩碎块、片岩碎块、泥质岩碎块经铁质、钙质胶结形成。工作区常见,呈不规则分布的独立块状,厚度一般0.5~3.0m。

3.2构造

工作区植被及浮土覆盖严重,未见大的构造活动,通过对工作区的磁异常分布特征推测存在2条隐伏深大断裂F2、F3,近SN向和近NE向分布(图1)。推测深部可能切穿地幔,可能与地幔岩浆活动有关。

3.3侵入体

在工作区西侧—中部2个花岗岩侵入体,工作区西侧为花岗岩侵入体,侵入体两侧为宽约100~200m,长约1km的片岩带,该片岩带东侧有一条强硅化的石英脉,脉宽约3~4m,走向近北东向,地表出露长约500m,硅化、褐铁矿化强烈。

4 工作区物理特征

地球物理方法的间接找矿越来越被大家所重视,特别在地质体出露差和覆盖区严重地区。它对间接探测目标物、缩小找矿靶区有很大的帮助。由于区域上金矿与条带状含铁建造关系极为密切(金矿空间上与容矿围岩、地层、控矿构造以及热液蚀变带往往同相邻岩石之间存在某些物性差异[4]),并由河南地矿局利用这一特点在坦桑尼亚的西北部发现和探明20t左右的黄金[5]。因此,本工作区内采用高精度磁测方法对区内岩性及构造进行研究是很有必要的。

4.1物性测定

测定岩石的物理性质对正确地规划物探工作,确定物探地质任务,解释物探异常,寻找新的物探方法以及直接利用岩石物理性质来解决地质问题等,都有重要的意义,工作区采集岩石的物性特征参数(见表1)。并按250m×50m测网开展地面高精度磁测工作。

表1 工作区物性磁参数统计表[6](κ×10-5SI)

工作区内片岩、石英、褐铁矿石英磁性较弱,磁场上一般没有异常反应,与同一构造带上的外围某典型矿区的金矿石及硅化蚀变岩磁化率值对比反应较明显的磁异常;含铁建造的磁化率最高,具有较强磁性,因此,区内条带状含铁建造很有可能才形成这种比较明显的宽度不大的窄、陡异常;花岗岩和第四系含硅铁碎块磁化率较低;在片岩带和石英脉会呈现出升高的背景值,磁场上往往有比较明显的反映。

图2 实测磁异常ΔT平面等值线及典型异常圈定图[6]

4.2磁法测量

结合工作区地质、ΔT等值线图及剖面图:共划出4个断裂磁异常特征的异常带(见图2和表2)。

从图3看出工作区西侧边缘及越过西侧有一个峰值异常,但规模不大;在1500~2000m间有一正磁异常,跨度较大,上延200m后异常依然明显,推测为基性、超基性岩的侵入引起。图4在1500~2000m间出现一个峰值正磁异常,且连续性较好,上延200m后异常依然存在,推断为基性、超基性岩侵入或与其相关的金属矿产等引起。图5在480~720m间,存在一个大于1000nT峰值的正磁异常,可能为隐伏的基性、超基性岩侵入或与其相关的金属矿产等引起。

图3 A1-A1′典型剖面及上延200m异常曲线对比图[6]

图4 A2-A2′典型剖面及上延200m剖面图[6]

图5 A3-A3′典型剖面异常曲线图[6]

综上:工作区共圈定磁异常9个(负磁异常5处、正磁异常4处),推断断层4条;M1、M2、M3、M6、M9为负磁异常特征区,推测可能由花岗岩引起,其中M2、M3、M6、M9可能与含条带状含铁建造和花岗岩有关金矿共同引起;M4、M5、M7、M8为正磁异常特征区,推测可能由基性、超基性岩引起,也可能与铁磁性金属矿有关,或与基性、超基性岩有关的其他矿产共同引起。同时也说明了深部磁性地质的平面分布,揭示岩浆热液活动的客观存在[8]。

表2 工作区高精度磁测断裂统计表[6]

5 讨论

工作区地表的地质工作,并没有见金矿化,结合区内相关资料研究,区内具备有利的成矿条件。

①工作区在坦桑尼亚地盾上,属于维多利亚湖金—金刚石成矿带的Nzega-Shinyanga太古代绿带上,区域成矿条件十分有利;②尼安兹(Nyanzian)系的条带状含铁建造是主要的含金层位[10];具有高金丰度背景的且金容易活化[9];出露的条带状铁质建造变形较大,可能受到多期次的构造运动,而这些构造对金成矿都是有利的;③区内花岗岩具有多期性,花岗岩包围着铁质建造层,局部还见小型的花岗岩侵入体,侵入花岗岩可能提供成矿热源;④通过物探工作,发现深部存在隐伏构造,可能与基性、超基性岩有关系,也可能为深大断裂,这些深部构造与金矿成矿关系密切。

综上所述,在现有的地质和物探工作的基础上,物探圈定的异常有进一步加强综合地质研究必要,应该加强物探异常反演和深部岩石物性资料研究,对其异常区布置深部工程加以验证,同时还注重深部物性资料收集、区内铁质建造与花岗岩过渡带上的地质研究工作,以及片岩带中的构造研究,重点对物探正负磁异常差异较大陡窄地段的研究;通过以工作的综合研究区内完全可能实现找矿的突破。

[1]何金祥,吴智慧.非洲矿产资源勘探和开发——坦桑尼亚[J].中国地质,1997(5):42-44.

[2]张雷,贾晓东,陈丽娜,等.坦桑尼亚维多利亚湖Maheiga金矿勘查区成矿地质特征及矿床成因[J].资源导刊,2012(3):19-21.

[3]S.Kuehn.坦桑尼亚和肯尼亚西南部金矿化特征和构造背景[J].李上森,译.地质调查与研究,1992(1):66-72.

[4]王殿运.充分发挥地球物理方法在勘查金矿中的作用[J].黄金地质科技,1992(3):64-67.

[5]李水平,杨东朝,朱鲁,等.磁力测量在隐伏含铁建造型金矿床及外围矿权区中的应用[J].黄金地质,2013(6):25-29.

[6]曾念华,杨武,柯友红,宋启文,等.坦桑尼亚辛阳嘎地区PL7017/2011金矿探矿权靶区优选与评价物探报告[R].贵阳:贵州省地矿局地球物理地球化学勘查院,2012.

[7]李水平.低磁纬度地区ΔT异常处理解释方法在坦桑尼亚某地区金矿预查中的应用[J].物探与化探,2009(6):657-659.

[8]杨武,黄启霖,柯友红,等.磁测圈定坦桑尼亚辛阳嘎某地与金矿有关的含铁建造[J].贵州地质,2014(4):314-317.

[9]沈保丰,骆辉.华夏陆台太古宙绿岩带金矿的成矿特征[J].华北地质矿产杂志,1994(1):87-96.

Geological and Geophysical Characteristics of L7017/2011 WorkArea in XingyanggaArea in Tanzania

TAN Dai-wei,GUO Lei,FU Zhi-kang,WANG Xiao-yong,LI Lei
(105 Geological Brigade of Guizhou Provincial Geological and Mineral Resources Bureau,Guiyang Guizhou 550018,China)

The work area is located in the Lake Victoria gold-diamond metallogenic belt in Tanzania shield.Some knowledge of the geological and geophysical characteristics of the area is acquired through comprehensive prospecting work in the area.The magnetic anomalies indicate that maybe exist NS and Nearly EW trending deep faults in deep by basic-ultrabasic magmatic activities,which predict that there may be metal minerals related to the basic and ultrabasic rock in deep,so the work area has great prospecting potential in deep.

Archean greenstones;banded iron-bearing formations;geophysics;Tanzania

P312

A

1004-5716(2016)08-0110-05

2016-04-08

2016-04-14

国外矿产资源风险勘查专项项目(编码:201210A02400201)和中国地质调查局计划项目(编码:12120113094400)联合资助。

谭代卫(1982-),男(汉族),贵州盘县人,工程师,现从事找矿勘查工作。

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