廖培德
[摘要]贊比亞大部地區(qū)均有第三系鐵質(zhì)礫巖分布,不整合于其他地層巖石之上,并于地表偶見(jiàn)鐵質(zhì)礫巖風(fēng)化殘留及褐鐵礦"帽"分布,本文就第三系鐵質(zhì)礫巖與褐鐵礦帽的關(guān)系做初步探討:下伏地層巖石中含礦較好,為第三系陸相沉積鐵質(zhì)礫巖提供了部分的含F(xiàn)e、Cu、Au、Ag等礦物質(zhì)來(lái)源,局部由于受到后期熱液改造,形成硅化及褐鐵礦化,形成褐鐵礦"帽"。
[關(guān)鍵詞]贊比亞 褐鐵礦"帽" 鐵質(zhì)礫巖 成因關(guān)系
[中圖分類號(hào)] F407.1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2015)-8-108-2
1前言
隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及國(guó)際形勢(shì)的急劇變化,我國(guó)出現(xiàn)了需求的急速增長(zhǎng)帶來(lái)的資源緊缺,地勘隊(duì)伍實(shí)施“走出去”戰(zhàn)略,是國(guó)家解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展中資源緊缺的迫切要求,更是突破資源瓶頸,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要。
贊比亞大部地區(qū)均有第三系鐵質(zhì)礫巖斷續(xù)分布,不整合于其他地層巖石之上,于地表偶見(jiàn)鐵質(zhì)礫巖風(fēng)化殘留及褐鐵礦“帽”分布,本文就第三系鐵質(zhì)礫巖與褐鐵礦帽的關(guān)系做初步探討。
2區(qū)域地質(zhì)
2.1地層
區(qū)域基底主要由13億年以前的雜巖組成,與上覆的加丹加群不整合接觸。加丹加群從底到頂可進(jìn)一步劃分為羅安組、姆瓦希組和孔德龍古組。下羅安組為典型的濱海相沉積,由砂巖、礫巖、泥巖、石英巖等組成。上羅安組以白云巖為主,夾有泥質(zhì)巖等。厚度500~800米。上、下羅安組之間有一層分布較廣的灰?guī)r。羅安組之上的姆瓦希組厚度在600米左右,主要由碳酸鹽巖和碳質(zhì)頁(yè)巖互層組成,普遍具黃鐵礦化。其上覆為孔德龍古組。
2.2構(gòu)造
贊比亞屬于非洲地臺(tái)的一部分,位于非洲板塊的中南部,在穩(wěn)定的克拉通之間形成了規(guī)模巨大的構(gòu)造復(fù)雜的活動(dòng)帶,活動(dòng)帶內(nèi)的構(gòu)造活動(dòng)、巖漿活動(dòng)復(fù)雜而多樣,形成了贊比亞豐富的礦產(chǎn)。對(duì)贊比亞影響最大的構(gòu)造活動(dòng)是5億年前后的加丹加(Katanga)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)(即泛非構(gòu)造運(yùn)動(dòng)),在中部和中北部地區(qū)形成了盧弗里安(Lufilian)??;MUMBWA地區(qū)處于總體北西向的盧弗里安弧南東側(cè)翼,以及呼克(Hook)花崗雜巖體西側(cè),在北東東—南西西向的Mwembeshi大斷裂帶上,這兩大構(gòu)造控制了該地區(qū)的礦化作用。
位于贊比亞中北部地區(qū)盧弗里安(Lufilian)弧,主要受加丹加構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響,在晚寒武世受南北向的擠壓形成了近東西向的復(fù)式褶皺構(gòu)造,并呈弧形彎曲,致使褶皺呈弓形向兩個(gè)地塊的前沿間彎曲,被褶皺的巖層主要由前寒武紀(jì)至早古生代的加丹加群組成,背斜和穹隆代表了盧弗里安運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的主要構(gòu)造型式。
2.3巖漿巖
Hook花崗雜巖體侵入到加丹加超群之內(nèi),造成基底和部分加丹加群巖石的熔化,伴隨了許多含礦熱液的遷移、沉淀和成礦。在Hook花崗雜巖體周圍,可見(jiàn)到較多的呈浸染狀分布的低品位多金屬礦石,印證了該巖體對(duì)成礦作用的重要性。與成礦有關(guān)的巖石主要有矽卡巖和碳酸
鹽,常形成交代型多金屬礦床。Hook花崗雜巖體成礦可劃分如下三個(gè)帶:
(1)高溫帶,為含有磁鐵礦的矽卡巖氧化-硫化鐵交替帶,明顯的與黑色花崗巖的侵入有關(guān)。
(2)中間帶,為富集揮發(fā)分的硫化物礦,含有金、銀和銅礦化,特別是沿西北向延伸的斷層構(gòu)造帶有強(qiáng)烈的礦化趨勢(shì)。
(3)低溫帶,以銅的硫化物占主體,在與石灰?guī)r接觸時(shí)形成交代型礦床,而在碎屑巖中常充填成脈體產(chǎn)出。
3礦區(qū)地層
主要包括基底雜巖系和加丹加系的礦山群羅安組、孔德龍古群,局部有第三系鐵質(zhì)礫巖分布。
3.1基底雜巖系
為區(qū)內(nèi)最古老的地層,構(gòu)成馬塔拉背斜的核部,地層走向北東東。巖性主要為云母片巖、云母石英片巖、石英云母片巖、片麻巖、石英巖、變質(zhì)礫巖等。
3.2礦山群羅安組
羅安組不整合覆蓋于基底雜巖之上,分布于工作區(qū)中、南部,與區(qū)域地層對(duì)比,區(qū)內(nèi)缺失下部的粗碎屑巖系,可能屬于羅安組上部,巖性自南而北總體上由變質(zhì)的碳酸鹽巖系過(guò)渡至由絹云母千枚巖等組成的千枚巖系。區(qū)內(nèi)鐵、銅硫化物主要賦存于中部的碳酸鹽巖與千枚巖的過(guò)渡層位,在中上部的千枚巖系鐵質(zhì)含量較高,常見(jiàn)含層紋狀、條帶狀磁鐵礦。
3.3孔德龍古群
分布于工作區(qū)北部,構(gòu)成蒙布瓦向斜的核部地層。巖性主要以細(xì)-中粒變質(zhì)砂巖、板巖為主,夾碳酸鹽巖。
3.4第三系
第三系為陸相沉積鐵質(zhì)礫巖,呈斷續(xù)或帶狀水平分布,厚度一般2-5m,不整合于礦山群、孔德龍古群地層之上。巖性為黃褐色鐵質(zhì)礫巖,礫石成分有變質(zhì)石英砂巖、石英千枚巖、鐵錳質(zhì)礫等,常見(jiàn)有磁鐵礦化(見(jiàn)圖1、),并不均勻地含Cu、Au、Ag、Pb、Zn等礦物質(zhì)。
4圍巖蝕變與礦化
本區(qū)較為普遍的圍巖蝕變類型是絹云母(白云母)--石英化、硅化、碳酸鹽化,且多見(jiàn)于斷裂或其附近地段。礦化類型主要有銅(鐵)的硫化物礦化、銅金礦化、銅銀礦化等,金屬礦物主要有黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦,氧化帶有較多的孔雀石、銅藍(lán)、褐鐵礦等。
4.1鐵礦化
區(qū)內(nèi)鐵礦化類型有褐鐵礦化、赤鐵礦化、磁鐵礦化等。褐鐵礦化見(jiàn)于氧化鐵帽帶,包括區(qū)內(nèi)普遍分布的黃鐵礦(已氧化)化石英脈。褐鐵礦化帶中常見(jiàn)后期熱液蝕變成因的針鐵礦、鏡鐵礦、云母鐵礦等赤鐵礦礦物。
4.2銅礦化
銅礦化分別見(jiàn)于石英-絹云母千枚巖、變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖、褐鐵礦(赤鐵礦)化石英脈中,銅礦物主要是黃銅礦、孔雀石,少量輝銅礦。礦化巖中硅化蝕變明顯,局部有綠泥石化。
4.3金礦化
區(qū)內(nèi)金礦化較為明顯,金礦化與褐鐵礦化、硅化(石英)關(guān)系密切,在褐鐵礦化石英脈或褐鐵礦碎石中偶見(jiàn)明金,在褐鐵礦帽中一個(gè)揀塊樣品含Au1.63g/t。
5褐鐵礦“帽”與鐵質(zhì)礫巖的成因關(guān)系
通過(guò)在贊比亞蒙布瓦地區(qū)的幾個(gè)礦區(qū)內(nèi)做了1:5萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量,檢查了Cu、Co、Ni、 Pb、Zn、Ag、Au、As、Hg、Sb等10個(gè)元素的土壤分布??傮w分布特征是:Cu、As、Au、Ag、Pb、Zn等元素具有較明顯的帶狀集中趨勢(shì);在平面分布關(guān)系上,不同地段具有差別的元素組合。在獲得分析數(shù)據(jù)后進(jìn)行的異常帶地表檢查中發(fā)現(xiàn),呈明顯帶狀集中趨勢(shì)的地段,地表均或多或少地存在鐵質(zhì)礫巖或其風(fēng)化殘留物分布,局部是分布了強(qiáng)硅化的褐鐵礦“帽”,而在對(duì)Cu、Au、Ag、Pb、Zn等異常值較高的地段進(jìn)行地表槽探揭露施工中,則發(fā)現(xiàn)無(wú)論是鐵質(zhì)礫巖(含風(fēng)化殘積物),還是硅化的褐鐵礦均呈“帽”狀不整合于千枚巖等其它巖石之上,且從現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)快速測(cè)試儀做出的測(cè)試結(jié)果來(lái)看,各元素含量在鐵質(zhì)礫巖或褐鐵礦“帽”中均與土壤地球化學(xué)測(cè)量異常值相吻合,并且明顯高于位于蓋“帽”之下的千枚巖等下伏巖石;特別是硅化褐鐵礦帽亦僅僅是呈“帽子”狀存在于千枚巖等下伏巖石之上,其厚度也僅僅約為0.5-3.0米,與第三系鐵質(zhì)礫巖的厚度相仿,且下伏巖層中并無(wú)明顯的褐鐵礦化、黃鐵礦化等,兩者間存在截然不同的界線。
綜上所述可以認(rèn)為:贊比亞蒙布瓦地區(qū)的元古代基底雜巖系和加丹加系的礦山群羅安組、孔德龍古群地層,經(jīng)歷地殼運(yùn)動(dòng)之后,形成了古生代-中生代內(nèi)陸盆地,由于下伏的地層巖石中含礦較好,在風(fēng)化剝蝕過(guò)程中,為第三系陸相沉積鐵質(zhì)礫巖提供了較好的含Cu、Au、Ag、Pb、Zn及磁鐵礦等礦物質(zhì)來(lái)源,但其膠結(jié)程度較低,易于風(fēng)化剝蝕;而局部由于受到后期少量的熱液改造,使原有礦物質(zhì)有疊加富集、硅化及褐鐵礦化,而形成難以風(fēng)化的硅化褐鐵礦“帽”。
6結(jié)論
贊比亞蒙布瓦地區(qū)的褐鐵礦“帽”與第三系鐵質(zhì)礫巖應(yīng)屬同源,褐鐵礦“帽”是由鐵質(zhì)礫巖受后期的熱液改造而成。
參考文獻(xiàn)
[1]王仁耀、謝銳鋒《贊比亞中部省蒙布瓦地區(qū)南哥瑪銅多金屬礦預(yù)查報(bào)告》廣東省化工地質(zhì)勘查院 2012年5月.