第35卷第4期 世界地质 Vo1.35 No.4 Dec.2016 2016年12月 GL0BAL GE0LOGY 文章编号:1004—5589(2016)04—0993—08 坦桑尼亚西嘎山地区金矿床地质特征及找矿方向 白德胜,司建涛,孟有杰,卫建征,曹义甲 河南省地质矿产勘查开发局第二地质矿产调查院,郑州450001 摘要:西嘎山(Siga Hills)地区位于维多利亚湖南部绿岩带上,该地区金矿床大多属绿岩带条带状铁 建造(BIF)型金矿,金矿床赋存于条带状铁建造(BIF)中,矿体受“岩性+构造”双重控制。磁 法测量显示马黑加矿区M1、M2、M3三条磁异常带,异常由条带状含铁建造和金矿体共同引起;土 壤地球化学测量显示Au与As、sb具有显著相关性。综合对比区域金矿信息,提出马黑加金矿化带南 北延长线及其东部与花岗岩接触带、西嘎山南北走向带、西嘎山与马黑加之间等3个区域为今后西嘎 山地区的找矿方向。 关键词:坦桑尼亚;西嘎山;BIF;磁法测量;土壤地球化学;找矿方向 中图分类号:P618.51 文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.1004—5589.2016.04.008 Geological characteristics of gold deposit in Siga Hills, Tanzania and its prospecting direction BAI De—sheng,SI Jian—tao,MENG You-jie,WEI Jian—zheng,CAO Yi ̄ia No.2 Institute ofGeological&Mineral Resources Survey ofHenan,Zhengzhou 450001,China Abstract:Siga Hills is located in the greenstone belt of southern Victoria Lake,and most gold deposits in this area are belonging to typical greenstone belts BIF.The gold deposit occurs in the banded iron formation,and the gold bodies are exactly controlled by both rocks and structures.The magnetic survey shows that there are three mag— netism anomaly belts(M1,M2 and M3)in Maheiga gold deposit,which caused by BIF and gold mineralization. Soil geochemical survey expresses that the element Au has a relationship with As and Sb.Comparing with the infor- mation of gold deposits in this region,the authors proposed three areas as the prospecting direction in Siga Hills, including N—S extended line of Maheiga gold mineralization belt and the contact zone with granite in the east,the N—S belt of Siga Hills and the area between Siga Hills and Maheiga. Key words:Tanzania;Siga Hills;BIF;magnetic survey;soil geochemistry;prospecting direction 坦桑尼亚具有优越的金成矿条件,其维多利 亚湖(Lake Victoria)南部绿岩带为重要的太古界 金成矿带,是非洲近十几年来探明金资源量增加最 快的国家之一,吸引着全球众多国际矿业公司投入 洲的金矿及其他矿产资源作了较多研究 l2 J,中国 于21世纪初进入坦桑尼亚开展矿产勘查工作 , 相对于外国公司,进人时间较晚,收集资料较为有 限。笔者于2007--2012年在该区域从事金矿勘查 大量资金开展坦桑尼亚的金矿勘查和开发,一批世 界级的金矿相继被发现并投人开采。国外学者对非 工作 J,根据马黑加金矿床的特征、地球物理、 地球化学特征,结合西嘎山地区地质成矿背景,提 收稿日期:2016-02-01;改回日期:2016-10-12 基金项目:国土资源部国外产资源风险勘查专项资金项目“坦桑尼亚Mwamola地区Maheiga金矿详查”(201210B01600252)资助 世界地质 第35卷 出西嘎山地区下步找矿方向,为本区金矿勘查工作 提供新思路。 为太古界花岗岩一绿岩地体。下部为多多马系 (Dodoman System)的古老花岗片麻岩和混合花岗 岩,中部为尼安萨系(Nyanzian System)的基性岩 浆岩和长英质火山碎屑岩夹少量燧石条带状含铁建 造(BIF)岩系(含矿层),上部为卡维隆多系 (Kavirondian System)的砾岩和石英岩构成。 苏库马绿岩带构造形迹以一系列紧密复杂的褶 皱为主,这些褶皱均经历了多次叠加改造,形成复 式背斜或沿密集剪切面滑动形成小型横褶皱。 区域分布着布鲁杨葫芦、盖塔两座世界级特大 型金矿以及戈登瑞奇、伯克里夫等众多大、中、小 1 区域地质背景 坦桑尼亚大部分金矿产出于环维多利亚湖绿岩 带中,其中维多利亚湖南部有盖塔(Geita)绿岩 带、卢马加萨(Rwamagaza)绿岩带和卡哈马 (Kahama)绿岩带,因其位于坦桑尼亚西北部的苏 库马高地(Sukumaland),又统称为苏库马兰德绿 岩带 ,为坦桑尼亚重要的产金区。西嘎山地区 位于苏库马兰德绿岩带东南端。 苏库马兰德绿岩带呈两个同中心的近椭圆型, 其长轴为近东西向,长约200 km,短轴为近南北 向,长约120 km,其东部闭合,西部敞开。主体 型金矿和金矿点(图1)。区域内金矿床规模大, 金矿类型以BIF型、石英脉型为主,找矿潜力巨 大 衄t圈z目 团 田s回 1.太古宙绿岩带;2.花岗岩;3.元古宙;4.内外带分界;5.金矿(化)点;6.研究区 图1苏库马兰德绿岩带地质简图 Fig.1 Geological map of Sukumaland greenstone 4 j9J } j德胜 建涛等:士}J采J tlJIJq"li! ̄111 J-gIIlxl金矿J禾地顷特 及找矿 向 .2 研究区矿床地质特征 陔 金矿床类型 以 的文献『11称为霍姒J9i塔 , 即 柠 铁硅质岩 ,后有 提出J 绿 借条 状铁建造删金矿这.矿床类型 。,j 』 川特 一 、 为:禽矿层他憾存于BIF rf1,岩性为磁铁 炎柑、K 质火…沉积岩和杂砂岩等 矿物 合 为:金一 处一毒砂或 一毒砂一磁黄铁矿 两ff … 地f×: 发现戈登瑞奇、 0黑加大型令矿,本文以,0 J金矿床为例,探讨该Ⅸ域的矿床地质特征、 2.1 地层 』Ju金矿位于 厍马 德绿 山_带的尔南端, JI{…东邴( 1),地表人多被沼泽 黑J-干¨ 系松敞戏坡积物所 盖地层为太占界尼嵌萨 舯,措 为夹条带状 铁建造岩层(主要为磁铁 r )的火1lI碎 岩、变凝/火岩, 性『]I 卜分为变【}I酸一rf1丛性火LlJ沉积岩和变酸性火1IIj)C 埘个岩性段,金矿化蚀变带 仔于两个岩 - 勺接触带附近偏“L1|酸Jl1 性火山沉fjl ” ・侧 、 2.2 地球物理特征 fJ l{II卜‘带航磁异常影像阿 示(图2), 北部为高强度磁场 ,磁异常窄K、磁场变化 度 人,磁片常为线性『f!负伴牛 常,旱 问分布川, 尔南部干¨南部为低强度、半静磁场Ⅸ域,磁异常 劣状所形特征.、长而窄的 负异常是尼安萨系 ,特别魈条带状 铁建造序列的反映,低 、 、卜静磁场 稳 域通常足太占界地盾中的同期fIJII免 jJfJ造II J运动化岗岩的反映,即区域磁场图客观地J 乏 映了磁 柑的分布及 构造肜态特征 、 0黑JJU(Mah iga)矿区及其周边圈定_r 较大的越 常带3条(Ml、M2、M3)(图3), 近J}=j北 或北尔 ,Ml、M2为 一的负磁 常 带,M2北If,段为负磁 常带,南段为_F磁 常带, M3为II 负组合的磁芹 带 带,都由3~4个负磁 常 或正负纰介磁异常 元卞勾成,Ml,M2,M3 磁 常 }延仲至LI黑』J【l矿 外,并继续向,J匕向『*延 fiI J部的M1磁 常 }的强度最大,从两 尔r 依次减弱,表【Jfj了条带状含铁建造的埋藏深度逐渐 』Jl】人,规摸逐渐变小;尔南部的M3磁异常带i尺J佗美 常 元为不封闭的异常 ,彤状不甚规则,ji.【 f负伴乍的磁场特 I 经钻探验证,M1、M2、M3 图2坦桑尼亚西嘎山地区磁异常图 Fig.2 Aeromagnetie survey image in Siga Hills 图3马黑加矿区及周边AT磁异常图 Fig.3△T magnetic anomaly map of Maheiga area …条 状 铁建造和金矿体 旧f』f起 研究认 为,负磁背 『人』的撕圆, 负磁异常与金矿化 系 晰 , 此 叮初步 分 矿与无矿磁 常. .世2.3 地球化学特征 界地质 第35卷 金矿体多呈层状、似层状(图5),局部呈港 湾状,矿体厚度0.74~7.45 m;金品位1.07 X 10~一31.43×10~,矿床Au平均品位3.87× 10 1。。。 矿区内土壤中分析元素含量的分异性不强,除 Au、As、sb为弱分异分布外,其他元素均为不均 匀或均匀分布。As为极强富集、Au为强富集、w 及sb为富集特征,其他元素Ag、Pb、Bi为正常分 布,Sn、Co、Ni、Mn、Cu、Zn、Ba、Hg均为贫乏 特征。说明该区为Au、As、w、sb富集区,成矿 的可能性较大,而其他元素成矿的可能性则相对较 小。 2.4 矿体特征 矿区分布近南北向、近于平行的三条金矿化 带,从西到东编号为M1、M2及M3(图4)。其中 M1矿化带南段地表有出露,M2、M3矿化带地表 被沼泽黑土覆盖,为钻探验证物探磁异常发现¨ 。 1.新太古宙尼安萨系上段;2.第四系残坡积;3.第四系湖泊沉积;4 金矿脉及编号 图4马黑加金矿区金矿化带分布图 Fig.4 Distribution map of gold-bearing altered belt in Maheiga mining site M1矿化带位于矿区西部,总体走向近南北向, 在矿区范围内长约4 km,矿化带总体倾向西,倾 角67。~87。;M2矿化带平行分布于M1矿化带东 侧约600 m处,矿区范围内矿化带长度约4 km。 总体倾向西,与M1矿化带基本一致,;M3矿化带 平行分布于M1矿化带东侧约1 500 m处,M2、M3 矿化带均为磁法测量发现的隐伏矿化带(图4)。 1.凝灰质砂岩:2.绢云千枚岩;3 绿泥千枚岩;4.磁铁石英岩;5.矿 体;6.剪切带. 图5马黑加矿区金矿体赋存情况示意图 Fig.5 Gold orebodies of Maheiga mining area 2.5 矿石特征 马黑加矿区金矿石结构分为粒状片状变晶结 构、自形一半自形粒状结构、交代结构和碎裂结构 等(图6一a,b);原生矿石构造可细分为条带状、 块状、浸染状、细脉状、脉状穿插构造等(图6一 c,d),氧化矿石以蜂窝状和块状构造为主。 矿石中主要金属矿物:自然金、黄铁矿、毒 砂、磁铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、褐铁矿及赤铁矿 等;脉石矿物主要有石英、绢云母、阳起石、绿泥 石、碳酸盐矿物、黑云母、长石、绿帘石和高岭石 等。 矿石中金主要以自然金形式赋存,多为粒间 金、裂隙金,粒间金,主要分布在黄铁矿、磁铁矿 矿物颗粒间,裂隙金主要分布于石英脉、黄铁矿裂 隙。区内自然金成色较高;以中细粒嵌布为主,粒 第4期 白德胜司建涛等:坦桑尼 I 两嘎III地区金矿床地质特征及找矿方向 径为0.0l~0.07 mn ;多为粒状,其次为片状、棒 状和枝杈状。 矿石自然类型分为:氧化型金矿石、原生 金 矿石以及混合型矿石;工业类型为含铁贫硫化物金 矿石。 √ :一l1. ■ ¨, .HⅡ a)碎裂结构;(b)自形。 F1形结构;( -)条带状构造;(d)浸染状构造;(e)颗粒会;(f)裂隙会 图6矿石的结构、构造及金赋存形式 Fig.6 Texture and structure of ores and occurrence of gold 综上所述,该区的赋矿层位、岩性组合和矿物 组合均与绿岩带条带状铁建造型金矿类型较为符 合,且受构造控制,因此可认为本区的金矿床类型 为绿岩带条带状铁建造型,金矿体受“岩层+构 造”双重控制。 998 …:界地质 35替 3 近期勘查成果 P ll1(si Hills)/支 周边为Bl 发 r}l ,『l前已发脱 甜((、(11clel1 Ridge) 金矿高 所错开,矿化蚀变带产于BIF 变凝灰岩接触部他 (偏磁铁 英岩一侧),倾向北尔,倾角近于直 , 矿化蚀变带宽度为3~20 ill,最高金品位n丁达12 g/t,矿 rf1毒砂 金矿化关系极为 JJll(Maheiga)、戈 瑞 个大型金矿,该 近期的勘 7-:if!也取得了较好的找矿成果。 ①;3-区和②号区为已发现的马黑加金矿区 ( 7).⑧号区为根据马黑加矿区找矿成果申报的 助 ,日前已发现与M3平行的M4金矿化带, 化类 Jj马黑加金矿区类似 1筇 系;2花岗岩;3.绿7};4.Bi b":5.地质界线;6.金矿床;7.勘 抓}t I・等值线;2・磁异常带;3矿 范围;4・矿化带 图8西嘎山地区5号矿区△T磁异常图 图7西嘎山地区地质简图 Fig.7 Geological map of Siga Hills Fig.8 △T magnetic anomaly map of No.5 area in Siga Hills 根 黑加矿区矿床地质特征,结合区域成矿 马黑加矿区北邻⑥号矿区,矿权为坦桑J已 j 地公司所有,该 地表基岩无出露,已结束的勘 -[:fl 以钻探为主, 发脱金矿化体,通过对比,i发 域发现的金矿化蚀变0 是 黑加矿J Ml、M2、 规律及航磁特征,选择④号和⑤号区开展金矿勘查 J 作,I)‘=内土壤地球化学f91lJ量结果显示存在多处 I、As几索 常,J 巾AII厄索的分析结果l 000 ×l0, 弓-I 位于 嘎II1阿北端,从地面磁法测 :I==的成 l圣1』 划分为C1一C6六条狭长的负磁异 常 tl,t.( 8),大致‘ NW—SE向腱布,长约4 klI1, 排洲异常原 BIF引起 tf1 C2、C5两条负 磁 常,l j皮观 矿化蚀变带,矿化蚀变带走向 I,j磁 常带一致,}f}走向延伸约2.5 kni,『}l1问为断层 M3金矿化蚀变带…北n,1.f力 J的延伸 4 区域找矿方向研究 通过分析对比马黑JJ【l及其周边金矿床的地质、 地球物理和地球化学特fIF - ,陔 域成矿条件 较为优越,金矿资源潜乃巨大 第4期 白德胜司建涛等:坦桑尼亚西嘎山地区金矿床地质特征及找矿方向 可能发现岩浆热液型等新的金矿化类型。 4.2 西嘎山 4.1 马黑加及其周边区域 (1)扩大已知金矿化带规模 马黑加金矿化蚀变带为近南北向分布的大型金 西嘎山地区尼安萨系绿岩出露较好,构造相对 发育,各种物化探异常高度集中,小型金矿点很 成矿带,目前,马黑加金矿床M1金矿化带沿走向 已控制长度4 km,位于M1、M2金矿体北部延长 线上的磁异常带中的⑥号矿区已经发现同类型金矿 多,金矿成矿条件十分优越,具备发现大型金矿的 潜力。在磁法测量的基础上,选择负磁背景区内的 化蚀变带,说明M1、M2金矿化带向北连续。因 此,在现有基础上沿走向继续向南、北追索,特别 是向北应作为主要方向。如效果较好,可进一步在 M3金矿化带继续推广。 (2)加大已知金矿化带勘查深度 马黑加金矿床受构造、岩性双重控制,M1金 矿化带沿走向延伸可达4 km,如此大规模的金矿 化,矿化带也应达到相应的深度。矿床元素地球化 学特征显示,金矿化向深部还有延伸的趋势;绿岩 带呈复杂的褶皱系存在于花岗岩一片麻岩地体中, 绿岩带及褶皱延深尚不可知。区域地层资料显示, 地表绿岩带呈复杂的褶皱形式“漂浮”于花岗岩 之上,但绿岩带的厚度或者说深部延伸情况并不清 楚,了解绿岩带的厚度或者说深部延伸情况,就基 本可以判断金矿床延深的底界。因此,加大M1、 M2矿化带的勘查深度,可以了解金矿体向深部的 延伸情况,另一方面可以了解绿岩带(BIF或金矿 化体)的延深深度,对研究绿岩带BIF型金矿的 延深、绿岩带与花岗岩的接触关系具有重要意义。 (3)寻找隐伏的金矿化蚀变带 马黑加金矿区向西至西嘎(Siga)山之间的覆 盖区,航磁异常显示可能存在一系列与本区西嘎 (Siga)山具有相似地球物理特征的BIF,这一点 在地面磁测成果中局部已得到验证(图3中显示 的M5),推测戈登瑞奇金矿化带有可能向北延伸 至此,与M1等形成一系列近南北向金矿化带。因 此,可将该区域作为寻找与M1、M2金矿化蚀变带 类似的隐伏金矿化蚀变带的目标区。东部的M3、 M4金矿化带研究程度相对较低,但也具有类似的 成矿地质环境,也可作为目标区。 (4)发现新的金矿化类型 早期的研究成果认为,BIF型金矿为同生成因 的“层控型”金矿,越来越多的学者认为后期的 热液作用是成矿主要因素。马黑加矿区东部与大面 积花岗岩体接触,资料显示,存在多期岩浆岩,应 加强晚期岩浆岩与尼安萨群火山岩接触带的研究, 椭圆型负磁异常作为重点靶区。 5 结论 (1)马黑加金矿体赋存于BIF中,同时受构 造剪切带控制,“岩性+构造”双重控制特征明 显;矿化带规模大,长达数千米;矿石矿物组合 为:金一石英一(磁)黄铁矿一毒砂;马黑加金矿属 典型的BIF型金矿。 (2)矿床物理化学特征突出,带状延伸的含 铁建造(BIF)形成磁异常带,而负磁背景区内的 椭圆型负磁异常与金矿化关系密切;Au与As、sb 具有显著相关性。 (3)西嘎山地区地质特征、地球物理及地球 化学特征相似,马黑加金矿具有代表性,其找矿模 式可以复制,区域应以寻找BIF型金矿为主,石英 脉型、岩浆热液型金矿为辅。找矿方向分为三个区 域:马黑加金矿化带南北延长线及其东部与花岗岩 接触带、西嘎山南北走向带、西嘎山与马黑加之 间。 参考文献: [1] Borg G.坦桑尼亚盖塔和朱比里夫太古代条带状铁建 造中金矿床的成因探讨[J].国外火山地质,1992, 33(1):3243. 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