莫桑比克Kazuzu地区金矿地质特征及找矿方向初探

2022-07-26徐涛徐明钻冯自成陈峰

矿产勘查 2022年5期

徐涛，徐明钻，冯自成，陈峰

(江苏省地质勘查技术院，江苏南京 210049)

0 引言

莫桑比克位于非洲东南部，东临印度洋，东西窄，南北长，隔莫桑比克海峡与马达加斯加相望，海岸线长约2500 km(杨海兵等，2012)。该国成矿地质条件优越，拥有丰富的矿产资源，主要包括钛、锆、金、钽、铌、铜、铁、金刚石、各类宝石(海蓝宝石、蓝线石、电气石、石榴子石、铯绿柱石等)、硅藻土、石墨、煤、天然气、石油和铀(Pinna et al.，1987；Lächelt，2004； Lehto and Gonçalves，2008；任军平等，2021)。

Kazuzu地区隶属莫桑比克楠普拉省穆鲁普拉行政区管辖，其中心地理坐标为东经38°45′10″，南纬15°20′00″。通过对Kazuzu地区开展1∶10000地质测量、1∶10000双频激电测量、激电测深、槽探及钻探等查证工作，在区内发现一条金矿体，初步对该金矿体资源量估算，金矿石量651530.39 t，金金属量2.5 t，平均品位5.98×10-6，平均厚度1.94 m。

本文旨在结合近几年勘探工作成果，分析Kazuzu地区金矿地质特征、控矿因素和找矿标志，以期为国内地勘单位和矿业企业在莫桑比克开展金矿找矿工作提供借鉴和参考。

1 区域地质概况

Kazuzu所在区域大地构造位置处于莫桑比克北东部新元古代卢里奥(Lurio)构造带东段金矿主要成矿带—上利哥尼亚(Alto Ligonha)伟晶岩金矿带内(England and Thompson，1986；Johnson et al.，2005；黄建平等，2005)，区内受中元古代基巴拉(Kibraian)造山运动影响(Mondlane et al.，2001；何胜飞等，2014；刘晓阳等，2015)，后期叠加了新元古代泛非运动(Barros and Vicente，1963；Macey et al.，2013)，形成了一套以麻粒岩相、角闪岩相变质岩为主的变质基底，混合岩化作用和深熔作用强烈，后期伴随了大面积岩浆侵入活动，形成了以穆鲁普拉岩体为代表的中酸性花岗岩体(Mäkitie et al.，2008)。

图1 Kazuzu矿区大地构造位置图(a)和区域地质简图(b)(据Phil and Robber，2006①修改)图a：1—活动带；2—褶皱变形带；3—克拉通；4—泛非期平地；5—显生宙盖层；6—水域图b：1—库里错组巨晶花岗片麻岩；2—库里错组灰白色眼球状花岗片麻岩；3—库里错组眼球状花岗片麻岩；4—莫罗奎组斜长角闪岩；5—莫罗奎组黑云斜长片麻岩；6—莫库巴组浅色花岗质片麻岩；7—莫库巴组条带状黑云片麻岩；8—莫库巴组变质花岗闪长岩；9—莫库巴组浅色混合花岗片麻岩；10—泛非期中粗粒碱长花岗岩；11—泛非期中细粒二长、碱长花岗岩；12—玛玛拉组石榴角闪斜长片麻岩；13—玛玛拉组石榴黑云片岩；14—花岗伟晶岩脉；15—断裂及编号

区内主要出露地层为中—新元古界楠普拉超群(图1)，可分为莫库巴(Mocuba)岩组、莫罗奎(Molócuè)岩组、库里错(Culicui)岩组和玛玛拉(Mamala)岩组(Afonso and Marques，1993)。

区内主构造线方向为近北东向，韧性变形及断裂构造较为发育。楠普拉超群内可识别出三期韧性、半韧性造山变形事件，分别是：中基巴拉期变形作用、泛非期造山变形作用以及后泛非期变形作用，三期构造叠加形成了本区复杂的构造形式。区内发育北东向断裂(F1—F5，F9)和北西西向断裂(F6—F7)，其中北东向断裂为区域断裂，规模较大。

区内主要以晚元古代—早古生代(“泛非期”)大规模中酸性岩浆侵入活动和伟晶岩化作用为代表，形成了大量的碱长花岗岩、二长花岗岩和花岗伟晶岩。

2 矿区地质特征

Kazuzu地区位于上利哥尼亚(Alto Ligonha)伟晶岩金矿带北东部(Darracott and Kleywegt，1974)，区内第四系覆盖广泛，露头主要见于深切沟谷两侧，出露地层为楠普拉超群莫库巴(Mocuba)岩组混合岩化含黑云母条带斜长片麻岩，玛玛拉(Mamala)岩组含磁铁矿黑云斜长片麻岩，莫罗奎(Molócuè)岩组条带状黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩以及库里错(Culicui)岩组花岗片麻岩等(图2)。其中玛玛拉(Mamala)岩组和莫罗奎(Molócuè)岩组为该区最重要的含金建造层位(Dias and Wilson，2000)。

矿区内泛非期造山变形作用最为明显和强烈，其整体应力方向为北西—南东向，主要表现为片理、片麻理、线性构造及石香肠构造等，其中片麻理与成矿关系最为密切。

图2 Kazuzu矿区地质简图1—库里错岩组花岗片麻岩；2—莫罗奎岩组条带状黑云斜长片麻岩；3—莫罗奎岩组斜长角闪岩；4—玛玛拉岩组含磁铁矿黑云斜长片麻岩；5—莫库巴岩组混合岩化含黑云母条带斜长片麻岩；6—脉状花岗伟晶岩；7—脉状金矿体及编号；8—钻孔及编号；9—勘探线及编号；10—城镇；11—河流

区内出露岩浆岩以穆鲁普拉岩套花岗岩体为代表(Engvik et al.，2007)，其岩性为浅色含石榴子石花岗岩和含黑云母二长花岗岩。

区内石英脉、长英质脉体发育，根据其形成时期及形成条件大致可分为先期残余脉体、同变质脉体和岩浆热液脉体(图3)。先期残余脉体以石英脉为主，多表现为随片麻理扭曲变形形成肠状和勾状石英脉，脉宽0.5～3 cm不等，局部膨大处可达10 cm，脉体以白色为主，石英颗粒主要为糖粒状；同变质脉体为变质过程中经变质分异形成的石英脉体，与地层同时经历变形改造，该期石英脉平行片麻理发育，以长条状脉为主，脉宽0～3 cm，脉体以白色或烟灰色糖粒状石英为主；岩浆活动同期脉体有石英脉，为花岗伟晶岩热液侵入围岩裂隙形成，平行片麻理或斜切片麻理发育，形状主要为长条状，脉体大部分为白色，部分为浅粉红色、烟灰色，以糖粒状石英为主，脉宽0.5～5 cm。

图3 Kazuzu矿区石英脉与长英质脉照片a—肠状石英脉；b—勾状石英脉；c—同变质石英脉；d—岩浆热液石英脉、长英质脉

3 地球物理特征

区内共圈定3处双频激电异常，编号为JD-1、JD-2和JD-3(图4)，异常呈串珠状，延伸方向多变，但整体构成近东西向高阻高极化异常带。

图4 Kazuzu矿区双频激电等值线图

区内发现的M1金矿体位于JD-2双频激电异常中心附近，根据激电测深剖面(图5)以及槽探和钻探工程揭露情况显示，M1金矿体主要围绕高阻中心，沿相对中高阻高极化异常位置呈条带状分布，高阻异常对应为花岗伟晶岩。由此判断，JD-2异常主要由M1金矿体和花岗伟晶岩综合引起，M1金矿体与高极化异常显示出良好的相关性。

4 矿体地质特征

4.1 矿体特征

区内南部圈定一条金矿体M1(图4)，矿体主要赋存于莫罗奎岩组片麻岩和玛玛拉岩组片麻岩中。

根据钻孔和地表工程揭露情况，矿体呈细(网)脉状，顺片麻理或小角度斜切片麻理产出。矿体厚度为0.70～2.60 m，平均厚度为1.94 m，厚度变化系数为42.62%。单工程金平均品位为1.25×10-6～14.20×10-6，矿体平均品位5.98×10-6，品位变化系数为159.32%。

M1矿体走向近南东东，倾向南西，倾角15°～35°，沿走向控制延伸320 m，沿倾向控制延深40～165 m(图6)。

图6 Kazuzu矿区A′-A勘探线地质剖面图

4.2 矿石特征

(1)矿石结构：根据矿石中矿物颗粒的形态、相对大小及其空间相互的结合关系，区内主要矿石结构为自形、半自形、他形粒状镶嵌结构，多表现为半自形—他形，自然金颗粒分布于石英、黄铁矿、黄铜矿等矿物之间。

(2)矿石构造：根据矿石中矿物集合体的形态、相对大小及其空间相互结合关系，区内主要原生矿石构造为细(网)脉状构造(图7)。

图7 Kazuzu矿区原生矿石细(网)脉状构造

(3)矿石矿物成分：通过野外观察和室内岩矿鉴定，矿石中金属矿物主要为自然金、黄铁矿、黄铜矿等；脉石矿物主要有石英、长石、绿泥石、石榴子石、电气石等。自然金呈自形—他形粒状结构镶嵌分布于脉石矿物中，粒径0.1～1 mm(图8)。

图8 Kazuzu矿区金矿体金颗粒形态

4.3 围岩蚀变特征

区内蚀变作用主要有黄铁矿化、黄铜矿化、硅化、绢云母化、钠长石化等。其中硅化为矿体及围岩最为发育且和成矿作用最为密切的蚀变，为金矿化提供良好的场所，与金矿的形成息息相关(张克川等，2018；梁成等，2021；毛金彪等，2021)。

5 控矿因素与找矿标志

5.1 控矿因素

(1)地层对成矿的控制作用：通过采集区内未见矿化和蚀变的部分地层、岩体、脉岩及脉体样品，并进行光谱分析(表1)，结果显示作为金矿体围岩的莫罗奎岩组和玛玛拉岩组变火山—碎屑岩本身金丰度值较低，Au丰度值在0.55×10-9～1.75×10-9之间，区内其它岩石地层金丰度值也均在0.61×10-9～2.15×10-9之间，低于地壳平均值4×10-9，与区内金矿成矿关系不明显。

表1 区内岩石、脉体金丰度值分析结果表

(2)岩浆岩对成矿的控制作用：泛非期穆鲁普拉岩浆活动对金矿的成矿意义重大，特别是晚期的多期次伟晶岩侵入。表1显示，部分花岗岩脉金丰度在8×10-9～12×10-9之间，高于区内地层金丰度值，也高于地壳平均丰度。在花岗伟晶岩中，部分含石榴子石花岗伟晶岩中金丰度值为12.59×10-9，略高于花岗岩脉金丰度值，含石榴子石花岗伟晶岩细脉中金丰度值更高达96.62×10-9，具有从花岗岩脉—伟晶岩—伟晶岩细脉渐次升高的特征。此外，区内已发现的含金脉体均产出在伟晶岩附近，在空间上与伟晶岩存在依存关系，含金的脉体均为岩浆热液脉体，这也说明了成金作用与伟晶岩岩浆活动关系密切。因此初步推断，成矿的金元素来源于深部，由伟晶岩岩浆搬运，后期由伟晶岩岩浆转移到岩浆期后热液中，最终在石英脉和长英质脉中富集成矿。

(3)构造对成矿的控制作用：区域性北东向断裂构造经历了长期、多次活动，是岩浆和热液活动上涌通道；泛非期造山变形作用使得区内含金脉体、伟晶岩等基本平行或小角度斜切片麻理。

5.2 找矿标志

(1)矿化蚀变：含黄铁矿化、黄铜矿化及绢云母化、钠长石化的石英和长英质脉可作为直接找矿标志。

(2)岩浆岩：含石榴子石花岗伟晶岩可作为本区金矿找矿的重要标志。

(3)地球物理：高阻—高极化异常为本区金矿的间接找矿标志。

6 找矿方向

在综合分析的基础上，结合区内金矿成矿特征和激电异常特征，提出以下两个找矿方向：

(1)JD-1异常区。异常呈近东西向展布，异常走向近东西向，异常西部未圈闭，其中视电阻率异常中心值达3200 Ω·m，视极化率中心最大值高达4.0%，高阻高极化异常套合较好，与已知M1金矿体具有相似的激电异常特征，且异常区内已发现金矿化体2处，该异常内具有较好的找矿潜力。

(2)JD-3异常区。异常走向为北西西至南东东向，其中视电阻率异常中心值达2800 Ω·m，视极化率中心最大值高达3.8%，高阻高极化异常套合较好，为高阻高极化异常。异常区内出露地层为莫罗奎岩组黑云斜长片麻岩，片麻岩内发育大量石英细网脉，在石英细网脉内发现多处金矿化体，本区具有进一步开展勘查工作的潜力。