單鳴良金 明霍明宇張 釗高 勇

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納米比亞西北部東卡奧科帶找礦實踐與認識

單鳴良1,2, 金 明2, 霍明宇2, 張 釗2, 高 勇2

(1. 南京大學 地球科學與工程學院, 江蘇 南京, 210093; 2. 江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局, 江蘇 南京, 210007)

在納米比亞西北部東卡奧科帶尋找銅礦床過程中，通過對銅礦化及伴生組合的激電異常與鉆孔揭露結(jié)果比對分析，發(fā)現(xiàn)激電方法能夠較好地確定銅礦化富集部位，激電異常在該區(qū)的找礦中有明顯的指導意義.諾西布群砂巖與其上覆地層的泥質(zhì)粉砂巖、頁巖、白云巖形成氧化-還原的成礦環(huán)境，斷裂與褶皺構(gòu)造為成礦物質(zhì)的運移、富集提供了空間.研究礦化類型、礦化富集部位和激電異常特征，是提高該區(qū)找礦效果的重要途徑.

礦化類型; 礦化部位; 激電

納米比亞西北部地區(qū)的成礦地質(zhì)條件與贊比亞成礦帶有許多相似之處[1], 因此吸引了眾多礦業(yè)公司和機構(gòu)到該地區(qū)進行地質(zhì)勘查工作, 特別是在東卡奧科(Kaoko)帶發(fā)現(xiàn)了一批有價值的礦化點后, 極大地提升了地質(zhì)工作者的關(guān)注程度. 在已知礦化點的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)的銅礦床[2], 其規(guī)模與預(yù)期有較大的差別, 因此, 有必要加強該地區(qū)成礦規(guī)律和勘探方法的研究, 提高找礦效果.

1991年5月, 納米比亞RIO TINTO(控股)有限公司在Otjitombo地區(qū)啟動了一項碳酸鹽賤金屬勘探項目.對該地區(qū)進行了地質(zhì)填圖、槽探和淺鉆揭露工作, 得到了該區(qū)存在層控Zn礦化和后生礦脈控制Cu+Ag+Au礦化的認識，因礦化連續(xù)性差、含礦地層受緊閉褶皺的影響，認為本區(qū)礦石量潛力有限，從而放棄了進一步的勘探工作.2006年到2008年期間，納米比亞特克科明科公司(TCN)通過地質(zhì)填圖和鉆探工作，在東卡奧科帶共識別出了兩個不同的層控浸染狀銅礦化層位，分別位于上覆于諾西布(Nosib)砂巖的奧姆博姆博(Ombombo)亞群砂泥巖和白云巖，并認為它們是東卡奧科帶的主要銅礦化富集層位.本文以納米比亞西北部東卡奧科帶地區(qū)EPL4305礦權(quán)區(qū)的工作實踐為基礎(chǔ), 通過對該礦權(quán)區(qū)礦化類型和激電異常的分析, 提出納米比亞西北部地區(qū)東卡奧科帶銅礦化體可能的賦存部位, 供同行在該地區(qū)找礦時參考.

1 區(qū)域地質(zhì)背景

納米比亞的地質(zhì)與構(gòu)造是達馬拉(Damara)運動的產(chǎn)物, 達馬拉造山帶由卡奧科帶、達馬拉帶和伽力普(Gariep)帶三個分支組成, 這個元古代造山帶的總體走向為北東方向, 從大西洋海岸一直延伸到博次瓦納、安哥拉和贊比亞地區(qū). 卡奧科帶位于納米比亞西北部地區(qū), 走向北北西, 細分為西卡奧科帶、中卡奧科帶和東卡奧科帶(圖1). 達馬拉造山帶中的巖石沉積于晚元古代大陸裂谷的發(fā)育過程和隨羅迪尼亞超大陸解體而形成的被動陸緣, 變質(zhì)作用強烈. 達馬拉超群與下伏的新元古代早期基底呈不整合接觸關(guān)系. 東卡奧科帶的地層發(fā)育情況見圖2.

圖1 卡奧科帶的構(gòu)造帶

圖2 東卡奧科帶地層層序圖

與成礦關(guān)系密切的諾西布群主要是砂巖、石英巖、粉砂巖、頁巖和礫巖, 還包括火山巖、凝灰?guī)r等等. 諾西布群的沉積巖主要沉積于兩個北東走向的平行地塹帶和達馬拉帶與卡奧科帶的盆地邊緣處. 卡奧科帶的基底由古元古代的埃普帕(Epupa)雜巖體組成, 主要包括正片麻巖、副片麻巖、變質(zhì)火山角閃巖、石榴子石白云母片巖、鉀長石斑狀白云母-黑云母片巖和變質(zhì)礫巖. 該基底序列大致相當于贊比亞銅礦帶的前加丹加基底序列, 可能含有微量的金屬濃度.

2 工作區(qū)地質(zhì)概況與礦化類型

工作區(qū)位于納米比亞西北部省會奧普沃(Opuwo)西南20 km處, 屬于東卡奧科帶, 工作區(qū)面積為80.40 km2. 本區(qū)出露地層主要為阿本納布(Abenab)亞群的白云巖、石英巖、頁巖、粉砂巖和諾西布群地層, 阿本納布亞群呈不整合疊加在諾西布群的陸相碎屑巖上. 受造山運動時期經(jīng)歷多次變形疊加的影響, 區(qū)內(nèi)褶皺復雜[3]. 工作區(qū)北部有一東西方向的深大斷層通過, 該斷層延伸有80 km, 被認為是區(qū)域性的金屬礦化通道; 區(qū)內(nèi)還有若干北北西、東西、北東走向的斷層.

通過土壤地球化學和地質(zhì)填圖, 發(fā)現(xiàn)了6個礦化異常區(qū), 每個礦礦化異常區(qū)詳細情況見表1. 通過對上述異常進行分析, 認為本區(qū)存在下述兩種礦化類型:

a) 后生礦脈控制的Cu-Ag-Au組合, 賦存于石英角礫巖及石英、方解石脈中.

b) 層控的Zn、Zn+Pb 類型, 以帶狀、細礦脈及透鏡狀礦體形式, 在白云巖中或者在似層狀的含藻類巖屑、碳酸鹽碎屑巖中出現(xiàn).

這些地表巖石樣品顯示有高的Cu含量, 但品位沒有規(guī)律性. 其規(guī)模主要受走向長度、寬度的限制, 因此礦石量似乎不會太大. 從前人鉆探結(jié)果來看, 地表礦化點及其下一定深度沒有發(fā)現(xiàn)有價值的礦體, 而從本地地質(zhì)條件來看, 斷層和褶皺發(fā)育, 地表礦化明顯, 與已知礦床相比, 有著較好的成礦條件, 從而引出了隱伏礦化富集部位的思考. 通過分析研究后認為, 諾西布砂巖與上覆粉砂巖、碳質(zhì)頁巖之間形成一個氧化-還原界面[4-8], 在斷層的作用下, 深部或外來含金屬流體在此界面附近產(chǎn)生反應(yīng), 形成金屬物質(zhì)的富集, 這些礦化部位能夠被激電方法探測得到, 由此, 為了探測地下礦化富集部位和了解礦化體的形態(tài), 布置了激電中梯掃面和激電測深工作.

表1 工作區(qū)土壤地球化學異常一覽表

3 工作區(qū)地球物理場特征

在地質(zhì)填圖和土壤地球化學測量的基礎(chǔ)上, 布置了25 km2的激電中梯掃面, 圈定了5 km2的激電異常區(qū)域. 分析發(fā)現(xiàn), 礦化點上的極化率不高, 幾乎都位于激電異常區(qū)域的邊緣部位, 這也證實了地表礦化點成礦空間有限的推斷. 為研究極化體在斷面上的形態(tài)特征, 布置了4條激電測深剖面, 從激電測深斷面圖可以看出它有多個激電異常中心, 異常區(qū)域呈倒梯形, 并被限制在左右兩側(cè)的電阻率梯度帶內(nèi), 異常橫向?qū)挾扰c中梯異常一致, 詳見圖3. 從中梯和測深的結(jié)果來看, 它們都具有低阻低極化的特征. 而在本區(qū)地表巖樣的物性測定過程中, 并沒有出現(xiàn)極化率超過5%的巖石標本, 從而推斷激電異?？赡苁怯傻叵陆饘俚V化或者碳質(zhì)頁巖引起的. 根據(jù)激電異常布設(shè)的鉆孔中沒有發(fā)現(xiàn)碳質(zhì)頁巖, 激電異常是由粉質(zhì)砂巖或砂巖裂隙中黃鐵黃銅礦化引起的. 因此, 在本區(qū)可以用激電異常來圈定礦化范圍, 較好地縮小找礦靶區(qū).

圖3 激電綜合異常斷面圖

4 工作區(qū)礦化部位

本區(qū)Zn礦化主要吸附在碳酸巖環(huán)境中, 具有明顯的層控特征, 賦存于緊閉向斜核部, 礦化規(guī)模有限. 對銅礦化及伴生組合來說, 銅的氧化物(以孔雀石為主)產(chǎn)于白云巖及附近地層的裂隙中, 激電異常不明顯; 黃銅礦化則賦存于斷層附近的粉質(zhì)砂巖或砂巖裂隙中, 與石英脈關(guān)系密切, 有明顯的激電異常, 電阻率斷面中明顯的梯度帶反映了斷層的位置. 圖3所示的zk802孔中, 在地下56.55～58.05 m和78.5～80.4 m的銅品位分別為0.62%和0.4%, 多層礦化及巖芯樣的銅品位可與國內(nèi)外砂頁型銅礦床相類比[9-11]; 證實了本區(qū)地下深處隱伏礦化體的存在, 使銅礦規(guī)模的擴大提供了可能. 本工作區(qū)可能的礦化部位可用圖4表示, 在實際找礦過程中, 可以利用這一認識, 快速地圈定優(yōu)先工作靶區(qū), 提高找礦效率. 在探測隱伏礦化體時, 激電異常有較好的指示作用, 尤其是在背斜翼部被斷層切割部位, 因其具有礦液輸送通道和較寬闊的儲礦空間, 是尋找銅礦床的有利地段.

圖4 工作區(qū)礦化部位剖面圖

5 結(jié)束語

a) 納米比亞西北部地區(qū)的礦床大多分布在諾西布群和阿本納布亞群地層之間, 從已知的銅礦化點來看, 銅礦點受下列構(gòu)造和地層的控制: (1)北西-南東向延伸的基底斷層的交叉點或終止點附近; (2)靠近基底頂部或背斜附近的北東-南西向構(gòu)造, 特別是存在角度不整合的地方; (3)氧化的諾西布群砂巖和奧姆博姆博亞群的還原頁巖或白云質(zhì)粉砂巖之間地層邊界附近.

b) 地表礦化點主要是次生銅礦物(孔雀石、綠銅礦等), 受地層控制明顯; 而黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦則通常表現(xiàn)為浸染狀結(jié)構(gòu).

c) 根據(jù)本區(qū)內(nèi)銅礦的礦化特征和賦存位置, 可以認為本區(qū)礦床主要是氧化-還原機制形成的, 還原劑包括原地的含碳物質(zhì)、先存的硫化物和外來的烴類物質(zhì), 含金屬流體通過斷層運移, 經(jīng)反應(yīng)后金屬礦物沉淀在氧化-還原界面附近.

d) 在納米比亞西北地區(qū)(特別是在東卡奧科帶)進行勘探工作, 要著重于北西-南東向斷層匯交部位附近或不整合接觸的諾西布群和阿本納布亞群地層接觸帶, 同時也要注重該接觸帶寬大背斜所蘊含的巨大成礦空間.

e) 由于納米比亞人口稀少, 工業(yè)不發(fā)達, 往往容易獲得明顯的物探異常, 結(jié)合地質(zhì)找礦模型, 可以較快地圈定隱伏礦化帶, 提高找礦的效率.

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Ore-prospecting practice and understandingin east Kaoko belt of northwestern Namibia

SHAN Ming-liang1,2, JIN Ming2, HUO Ming-yu2, ZHANG Zhao2, GAO Yong2

(1. Earth Science and Engineering College of Nanjing University, Nangjing 210093, China; 2. The East China Non-Ferrous Metals Geological Exploration Bureau of Jiangsu Province, Nangjing 210007, China)

In the process of prospecting copper ore in east Kaoko belt of northwestern Namibia, by comparison analysis between the copper mineralization and associated combination ofinduced polarization anomaly and drilling revealed results, it can be seen that induced polarization method can better determine copper mineralization enrichment sites, therefore, the induced polarization anomaly have obvious ore-prospecting significance in the region. Nosib group sandstone and its overlying strata of argillaceous siltstone, shale, dolomite formed oxidation-reduction metallogenic environment, fracture and fold structure provides space for metallogenic material migration and enrichment. The mineralization types and mineralization enrichment parts and induced polarization anomaly characteristics, is the important way to improve the prospecting effect in the region.

mineralization types ; mineralization parts; induced polarization method

10.3969/j.issn.1672-6146.2012.03.006

P 612; P 631

1672-6146(2012)03-0018-04

2012-08-30

納米比亞EPL4305礦權(quán)區(qū)銅多金屬礦普查(蘇財建(2010)366號)文

單鳴良(1967-), 男, 高級工程師, 從事有色金屬礦產(chǎn)勘查及研究工作. E-mail: 337205796@qq.com

(責任編校:劉剛毅)