周少君，谢克家，米长征

(河南省有色金属地质矿产局第一地质大队， 河南 郑州 450016)

0 引言

全球有七大洲都发现有铁矿石资源，但是分布较不均衡，主要集中在澳大利亚、俄罗斯、巴西、中国等地，四个国家占比超过70%。全球铁矿类型较多，按成因划分为BIF相关型、火山成因型、岩浆型、接触交代—热液型和沉积型五大类(中国地质调查局发展研究中心，2009)。非洲等地的铁矿资源丰富，类型以BIF相关型、火山成因型及岩浆型三种类型为主。本文重点探讨埃塞俄比亚铁矿成因类型及找矿潜力。

埃塞俄比亚矿产资源丰富，其中铁矿作为主要矿种之一，主要分布在奥罗米亚州西部、南方州中部和提格雷州北部与厄立特里亚边境地区，这些地区地处偏僻，基础设施较为落后。埃塞俄比亚缺乏相应资金和技术，并未完成彻底有效的全国性铁矿资源勘探，目前国内外学者对该地区研究也相对较少(埃塞俄比亚投资委员会，2015)。目前该国已发现各类金属及非金属矿产资源40余种，矿床、矿点和矿化点总计约628处(Beyth et al.，2003)，其中铁矿床(点)41处(Beyth et al.，2003；Blades，2013；中国地质调查局发展研究中心，2009)，除了少数矿床由政府或私营公司进行过初步普查和系统勘探外(Beyth et al.，2003；Blades，2013)，绝大多数矿床(点)仅做过正式或非正式的踏勘性调查。本文探讨了埃塞俄比亚的铁矿资源分布及其潜力，综合埃塞俄比亚以往地质资料，结合部分实地踏勘结果和典型矿床特征，对埃塞俄比亚铁矿成矿规律及其分布特征进行总结，可为我国相关行业赴埃塞俄比亚投资勘查提供基础地质资料和科学依据。

1 区域地质特征

埃塞俄比亚位于东非造山带，属于“泛非构造带”，形成于1000～450 Ma(代晶晶，2012；埃塞俄比亚投资委员会，2015)。东非造山带主要由阿拉伯—努比亚地盾和莫桑比克带构成。阿拉伯—努比亚地盾位于东非造山带北部、展布于苏丹—埃及—沙特阿拉伯一线，由初生的新元古代地壳组成，属新元古代基底(高长亮等，2010；代晶晶，2012)；莫桑比克带位于东非造山带南部，沿埃塞俄比亚南部、肯尼亚、索马里、坦桑尼亚延伸到莫桑比克，包括马达加斯加，主要由中—高级片麻岩和大量花岗闪长岩组成，属于太古代—中元古代基底(Hamrla，1966；Ghebre，2010)。埃塞俄比亚位于阿拉伯—努比亚地盾南部与莫桑比克带北部的接触带(图1)(Hofmann et al.，1997；Kroner and Stern，2004)。

图1 东非造山带大地构造简图(据Kusky et al.，2003修改)

埃塞俄比亚境内出露有前寒武纪至第四纪地层，以前寒武纪、中生代晚三叠世—侏罗纪—白垩纪和新生代地层最为发育(Kusky et al.，2003)。其中，前寒武纪基底杂岩是埃塞俄比亚的Au、Pt、Cu、Ni、Fe等矿产主产地，在埃塞俄比亚及周边区域内广泛出露，由多种沉积岩和岩浆岩经历了多级变质和多种类型变质作用之后形成的(Li and Zhao，2012)。前寒武纪基底杂岩主要分布于埃塞俄比亚北部Tigray、西部Wollega、南部Sidamo和东部Harar。根据变质作用强弱程度，埃塞俄比亚基底杂岩详细的岩石系列划分标准如下：①钙碱性和碱性花岗闪长岩侵入体；②低级变质形成的千枚岩、石英岩、片状砾岩和钙质、白云质透镜体(浅变质带)；③角闪石和绿泥石片岩、石英片岩、大理岩和云母片岩，被末期侵入体所切割(中变质带)；④片麻岩和云母片岩，被末期侵入体所切割，包括伟晶岩和矽卡岩铁矿石(深变质带)(Mekonen et al.，2007；Solomon and Konka，2012)。

埃塞俄比亚北部的基底杂岩出露低级变质火山沉积岩带，变质程度最低，西部以片麻岩和花岗质岩石为主，变形强烈，变质程度较高(Solomon，2009)；南部和西南部地区分布有麻粒岩相的基底杂岩，变质程度最高(Solomon et al.，2003)。埃塞俄比亚基底杂岩地层是该国有色贵金属主要产区，也是岩浆分异型铁矿和沉积变质型铁矿分布的集中区。

埃塞俄比亚位于东非造山带，属于“泛非构造带”，埃塞俄比亚地质构造主要由以下两方面内容组成：①前寒武纪基底经历强烈的泛非构造作用，微陆块发生拼接碰撞，形成构造缝合带，发育韧性剪切带，褶皱和叶理化作用广布，主要构造呈近SN向。后期发生阿拉伯—埃塞俄比亚构造隆起，前期构造被NW-SE向构造叠加。②东非大裂谷形成于渐新世，贯穿埃塞俄比亚整个岩石系列单元，并在该地区形成了规模巨大的地堑系统，裂谷内部发育一系列地堑和地垒，裂谷边缘发育阶梯状正断层，总体构造呈NE-SW。(高长亮等，2010)Afra洼地还普遍发育一套NW-SE向构造。

埃塞俄比亚基底侵入岩和新生代火山岩广布。前寒武纪基底杂岩中岩浆岩侵入体分布范围极为广泛，尤其是酸性侵入岩类型，在寒武纪基底杂岩中还存在闪长岩甚至超基性侵入岩体。花岗岩一般呈钙碱性，其钠含量一般大于钾含量。岩浆岩表现出明显的岩浆岩分异和同化作用(Mekonen et al.，2007；Solomon and Konka，2012)；很多侵入体周围都可见明显的接触变质作用现象，这在很大程度上排除了花岗岩混合成因的可能性。

埃塞俄比亚新生代火山岩分为两种类型——高原火山岩和东非大裂谷火山岩。高原火山岩主要由碱性至拉斑玄武岩、熔结凝灰岩和少量流纹岩等组成，分布在埃塞俄比亚中央高原；东非大裂谷火山岩主要形成于渐新世—全新世(30 Ma至今)，主要由长英质火山岩(流纹岩等)、玄武岩、浮岩及火山凝灰岩组成。埃塞俄比亚前寒武纪基底杂岩内部却很少发现熔岩。

2 铁矿资源分布

埃塞俄比亚铁矿主要分布在北部Tigray、西部Wollega和南部Sidamo地区，主要有三种类型(图2，表1)：①前寒武纪基性侵入体的铁钛矿(Bikilal、Melka Arba)；②与前寒武纪含铁石英岩有关的条带状磁铁矿(Koree、Gordana及Chago)；③次生红土和铁帽型(Melka Sedi、Garo、Gato、Billa、Gammalucho)(Tefera et al.，1996；Tadesse，2012)。

表1 埃塞俄比亚铁矿床(点)分布一览表

2.1 Bikilal铁矿

Bikilal铁矿为钒钛磁铁矿型(岩浆分异型)，地理坐标为35°52′E，9°18′N，位于奥洛米亚洲(Oromia)西部Wollega地区(图2)，Gimbi镇东北24 km处，东距埃塞俄比亚首都亚的斯亚贝巴(Addis Abeba)440 km(杨波涌等，2011)。

图2 埃塞俄比亚地质简图及铁矿床(点)分布(据Kusky et al.，2003修改)

该矿赋存于前寒武纪基性杂岩中，Bikilal基性杂岩体主要由橄榄辉长岩、角闪辉长岩及角闪岩透镜体组成。岩体呈南北向展布，从Bikilal向Gimbi延伸约20 km，岩体由块状(斑状)橄榄辉长岩、角闪岩、角闪辉长岩、斜长岩组成，岩体内部分带性明显，从内向外分别为橄榄辉长岩→斜长岩→角闪辉长岩和角闪岩→细粒辉长岩(图3)。角闪辉长岩可进一步分为两种类型：富磷灰石型和贫磷灰石型。富磷灰石型角闪辉长岩主要分布在矿区西南部和北部，受EW、NW-SE和NS向断层控制。这些断层一般倾向南或西南，在矿区西南部断层倾角40°～50°、在矿区北部和东部断层倾角高达70°～75°。

图3 Bikilal 地区区域地质简图(据Warden and Horkel，1984修改)

矿化赋存主岩为角闪岩和角闪辉长岩(图4a)，呈长的透镜状分布于北东部，磁铁矿呈块状，钛铁矿及磷灰石呈浸染状分布岩体中。该矿伴生钛磷，形成于超基性岩的熔离作用，矿石受超基性岩(橄辉岩、变角闪岩、变辉长岩)控制，矿带长15 km，宽0.7～1.2 km。铁矿体呈脉状，长200～1400 m，宽 2～6 m，延深200～300 m。主要矿石矿物为磁铁矿(约40%)、钛铁矿(约30%)、磁黄铁矿、黄铁矿、磷灰石、黄铜矿、镍黄铁矿等；脉石有角闪石、绿泥石、金云母、橄榄石、长石及辉石，具致密块状结构。主要化学成分TFe为41.1%，TiO2为16.7%，V2O5为0.24%，P2O5为3.5%，S为0.77%(Warden and Horkel，1984)(表2)。

表2 埃塞俄比亚典型铁矿床的化学分析简表

图4 埃塞俄比亚部分铁矿床(点)野外露头照片(a、b引用自(魏浩等，2015))

Bikilal铁矿经过在上世纪八十年代(1984～1987年)地质勘探工作，圈定矿区范围4 km2。共部署18条勘探线(间距40 m)；布置54口钻井，共钻进13000 m；布设15条探槽，共掘进长度1000 m。

勘探工程表明：铁矿体与磷矿体是分开的，磷矿体(含钛)位于上部，铁矿体位于靠下部，磷矿体主要有上下两个矿体，一般富铁、钛的矿体，磷含量低；而富磷矿体含铁和钛一般不超过25%。共圈定27个铁矿体、铁矿石储量达57 Mt，富磷灰石的磷矿石储量为181 Mt(P2O5为3.5%)(Warden and Horkel，1984)。

总之，该矿床为一中型铁矿床，成矿与晚期岩浆分异作用相关，为岩浆分异型钒钛磁铁矿。区域上同类型的基性侵入岩分布较广，该类型铁矿在Dengi 辉长—闪长杂岩体中也有发现，从成矿条件分析区域上这些岩体还有较大的找矿远景。

2.2 Melka-Arba铁矿

Melka-Arba铁矿为钒钛磁铁矿型(岩浆型)，铁矿地理坐标为39.55°E，6.32°N，位于埃塞俄比亚南部奥洛米亚洲(Oromia)Bale地区，北距埃塞俄比亚首都亚的斯亚贝巴(Addis Abeba)620 km。

Melka-Arba铁矿在1988～1989年开展了普查和详查工作，圈定了两个富铁矿带，共计274个单矿体，单个矿体呈透镜状赋存于铁矿带内，宽度0.52～10.8 m，分别位于Bidimo河的东西两岸。西矿带长3.7 km、宽0.5 km，矿石赋存于变辉长岩中，围岩为细晶花岗岩；东矿带长6 km、宽1 km，矿石类型为辉石岩型。根据磁力仪测量结果，多数矿体埋藏浅，形态多变。同时Melka-Arba 地区的辉长质深成侵入岩体中蕴藏着大约83 Mt磷酸盐矿石，品位为P2O5为4.2%(Mekonen et al.，2007)。

Melka-Arba铁矿主要矿石矿物包括磁铁矿、假象赤铁矿、钛铁矿和少量褐铁矿。单个矿体平均矿物组成为：假象赤铁矿45%～50%、钛铁矿30%～35%、硅酸盐15%～20%及少量硫化物(黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿)。通过化验分析得知(表2)，Melka-Arba铁矿TFe平均含量45.6%(其中MFe为24.1%)，TiO2为16%～19%，CaO为1.4%，SiO2介于5%～7%，P2O5为0.5%，Al2O3介于3%～6.5%，MgO为4.4%，S为0.1%～1.69%以及V2O5为0.03%～0.09%。

2.3 Yubdo铁矿带

埃塞俄比亚西部Wollega地区Yubdo镇附近集中分布有Gordana、Koree、Dimma、Worakalu和Chago等铁矿床(点)，由前南斯拉夫与埃塞俄比亚于1963年联合调查完成(Wolfenden et al.，2004)。

Gordana铁矿地理坐标为35.42°E，9.10°N，位于奥洛米亚洲(Oromia)西部Wollega地区，Yubdo镇北16 km处，矿区面积为6 km2，包括Gordana和Dima两个村庄，目前圈出两个磁异常带。通过对主要地表露头调查发现：Gordana铁矿体呈南北走向、倾向西，矿体长194 m，平均厚度为3.5 m。矿石矿物为磁铁矿，主要围岩为含铁石英岩，初步圈定 0.27 Mt 的铁矿石资源，全铁平均品位66.95%，控制深度0～100 m(Wolfenden et al.，2004)。

Koree铁矿地理坐标为35.42°E，9.10°N，位于Yubdo镇南16 km处。矿床赋存于新元古代Birbir组地层中，主要由片岩、变质砂岩和铁质石英岩(图4b)组成。矿床露头出露于一走向35°的山脊上，长200 m，推测延伸100 m。矿石矿物为磁铁矿和假象赤铁矿，围岩为石英岩，样品化验结果表明TFe平均含量71.6%(表2)，部分矿体的初步估算储量约为0.2 Mt。

Chago铁矿地理坐标为35.47°E，9.13°N，位于Guliso村(Ghimbi到Dembidolo主路)南5 km。铁矿体和围岩由区域性背斜控制，矿体呈透镜状，矿石矿物主要有磁铁矿和赤铁矿，围岩是条带状含铁石英岩，原岩为元古代泥质和砂质沉积岩。已施工的探槽控制部分矿体特征，最大的一个铁矿体长400 m、宽5 m，初步估算12000 t资源量(TFe为57%～68%)，该矿体上覆低品位的矿体27000 t(TFe为33%)。

总之，该铁矿带由前寒武纪含铁石英岩有关的条带状磁铁矿体组成，呈近SN向延伸超过70 km，可见露头仅750 m，分布目前已知的8个矿床(点)(图1)，由于地质工作程度低，推测铁矿带内具有较大的找矿潜力。

2.4 Melka Sedi铁锰矿

Melka Sedi铁锰矿是次生红土富集型铁矿床(风化淋滤型矿床)，地理坐标为37.39°E，7.50°N，位于奥莫(Omo)河支流Odokenita河谷盆地上，季马市(Jimma)东南60 km处。

Melka Sedi铁锰矿于1935～1941年由意大利人开展了初步的地质调查工作，并于1938年初生产5.5 t铁。Murdock于1945年开展进一步地质调查工作，并初步估算该区的资源量约为0.12 Mt。埃塞俄比亚能矿部在1962年底进一步开展施工，开展坑探和槽探工作，初步评估该矿为中低品位铁矿床，由数个铁锰体露头组成。

Melka Sedi铁锰矿矿石构造呈角砾状，主要矿石矿物包括褐铁矿、硬锰矿、赤铁矿和针铁矿。化学分析表明，该矿体TFe约40%，Mn品位介于8.6%～12%。该区被古近纪Trap系火山岩覆盖，主要为粗面岩—流纹岩，在区内部分山地上出露辉绿岩体和含橄榄石玄武岩。地表露头风化严重、呈紫红色，风化残积物覆盖地表，在局部富集。基岩风化形成的黄色—棕色砂岩及填充物富含赭石和锰矿。红土型铁矿体富集在由陡峭山脊环围的洼地中，靠近山坡较为富集，平均海拔2250～2600 m，已施工的探槽工程表明，最大的矿体露头为120 m×100 m。

2.5 东部铁矿点

埃塞俄比亚东部有少量太古代Alghe地层(Ari)出露，主要岩性为角闪片麻岩、麻粒岩、混合岩及斜长角闪岩等，部分地区有花岗岩和花岗伟晶岩侵入。该区零星分散几个铁矿床(点)，笔者对Bissidimo(矿点10)和Ujau(矿点31)铁矿点开展了初步踏勘(表1)，发现Bissidimo铁矿点分布一个小山包上，山包高约35 m，主要由斜长角闪岩、片麻岩及花岗岩侵入体组成，斜长角闪岩具有中等磁性、含少量磁铁矿，未见矿化(图4c)。Ujau矿点仅见角闪辉石岩分布，含少量磁铁矿，未见矿化。从地表露头地质特征来看，这两个铁矿点的成矿条件有限。

3 成矿规律及找矿潜力探讨

埃塞俄比亚铁矿主要分布在西部、北部和南部。前寒武纪基底杂岩是铁矿产主产地，广泛出露于埃塞俄比亚北部(Tigray)、西部(Wollega)、南部(Sidamo)。铁矿主要类型为与后构造期基性侵入岩有关的岩浆分异型矿床，次为与变质火山沉积岩或变沉积岩有关的铁矿(条带状磁铁矿)。矿体受基性—超基性岩控制，多呈条带状分布。

综合铁矿成矿规律、以往地质资料，结合典型矿床特征和部分实地踏勘结果，初步判断埃塞俄比亚的铁矿资源集中分布在3个成矿远景区上：西部、南部和北部(图2)。

(1)西部成矿远景区：集中分布在Wollega地区，可进一步分为Bikilal铁矿成矿带和Yubdo铁矿成矿带。其中Bikilal铁矿成矿带主要以Bikilal铁矿为主，位于西部成矿远景区右上方，分布有Bikilal钒钛磁铁矿、Bila苏必利尔型BIF铁矿、 Gambo和Tulu Bollale铁帽型铁矿床等5处。其中Bikilal钒钛磁铁矿形成于超基性岩的熔离作用，矿石受超基性岩(橄辉岩、变角闪岩、变辉长岩)控制，矿带长15 km，宽0.7～1.2 km。具有明显的成矿专属性，主要与前寒武纪基性杂岩体相伴产出，其形成与基性岩的岩浆分异作用有关，矿床类型属岩浆分异型钒钛磁铁矿床。在区域上呈带状分布，出露于基性杂岩体分布区。目前发现的矿床点较少，仅发现了Bikilal中型铁矿床和在Mt Sirba等基性岩体发现了该类型矿化存在(中国地质调查局武汉地质矿产研究所，2011)，同时杨波涌等(2011)、代晶晶(2012)结合该区1∶25万化探资料，运用遥感数据提取技术，在Bikilal周边圈定3个以辉长岩体为主的铁矿找矿靶区，进一步证实该区岩浆分异型钒钛磁铁矿床的成矿潜力巨大。Yubdo铁矿成矿带主要为沉积变质型或火山沉积变质型铁矿带，分布在西部成矿远景区的右下部，包括十多处矿床(点)，主要产于晚元古代变沉积岩和变火山沉积岩中。其中变质磁铁石英岩型在区域上变沉积岩中发育广泛，但含铁较低，整体上工业意义不大；条带状磁铁矿型主要产于变火山沉积岩系中，品位较高，目前已知矿床(点)规模相对较小，但尚未查明其规模，该类型铁矿属富铁矿，具有一定的找矿价值。同时区内基性—超基性岩分布较广，与之有关的岩浆型铁矿点也有分布。总之，该区具有较大的找矿潜力。

(2)南部成矿远景区：分布在南部Sidamo地区，主要成矿类型为与铁质基性、超基性岩浆侵入活动有关的岩浆型铁矿床。铁矿赋存于基性—超基性岩带，呈近南北向展布，该基性—超基性岩带延伸超过120 km，目前仅包括Kenticha、Melka Arba和Shakisso三个铁矿床(点)。其中Kenticha是埃塞俄比亚一处最重要的稀有金属伟晶岩矿床，铁矿为伴生矿产。Kenticha 伟晶岩带内有许多条含钽的稀有金属伟晶岩脉。伟晶岩脉沿Kenticha 剪切带分布，多与超基性岩伴生，目前认为超基性岩与稀有金属伟晶岩属于断层接触，超基性岩是沿巨大的区域性剪切—推覆构造带推覆到伟晶岩脉之上的，铁矿分布在超基性岩。区内基性岩—超基性岩广布(Yibas et al.，2002)，具有良好的岩浆分异型钒钛磁铁矿找矿潜力。

(3)北部成矿远景区：位于北部Tigray至Eritrea边界，有大面积新元古代基底岩石和侵入岩分布，分布有众多的VMS型Cu-Au多金属矿床。在变质火山沉积岩带及其周缘的铁镁质超基性岩带中发育铁矿床，目前分布有Adua、Beligal、Chilachikin、Entichio和Adi Berbere等5个铁矿床(点)，部分铁帽型铁矿床(点)位于VMS型Cu-Au多金属矿床周边。同时近年来也发现一些小型红土型(风化淋滤型)铁矿点，具有V， Zr和 Co等金属富集特征，值得进一步关注。北部铁矿远景区主要发育与前寒武纪低级变质火山岩中硫化物矿床有关的风化铁帽，推测具有一定的找矿潜力。

4 结论

埃塞俄比亚地质工作程度低，资料较为有限，工作空白区较多，本文在野外地质调查的基础上，综合分析埃塞俄比亚铁矿成矿潜力及资源分布，结合典型矿床特征和部分实地踏勘结果，初步判断埃塞俄比亚的铁矿资源集中分布在3个成矿远景区上：西部、南部和北部。其中埃塞俄比亚西部地区具有岩浆分异型矿床(钒钛磁铁矿型)和条带状磁铁矿的成矿潜力，找矿意义较大；南部具有较好的岩浆型分异矿床(钒钛磁铁矿型)成矿潜力；北部铁矿成矿潜力相对较小，近年来发现了有经济意义的红土型铁多金属矿床。同时埃塞俄比亚境内与基性—超基性岩有关的铁矿床(点)也是有色贵金属的集中分布区，在以后的勘查过程值得关注。