何衛(wèi)軍 張一兵 陳志友 聶竹兵
(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)資源開發(fā)股份有限公司)
隨著西非資源開發(fā)利用環(huán)境的改善,勘探和開發(fā)技術(shù)的提高,西非礦產(chǎn)資源越來越受到重視。西非克拉通主要的資源是金、鐵、鋁、鉆石、磷酸鹽和錳[1]。西非克拉通位于非洲的西部,是前寒武紀地殼廣泛出露區(qū),主要分布早元古代地層,其主要的巖石類型是高級變質(zhì)巖和花崗綠巖帶。非洲地區(qū)克拉通核部出現(xiàn)在中部、北東部和扎伊爾克拉通北西部分地區(qū),大量的克拉通在早元古代以后變得穩(wěn)定,比如西非克拉通[2]。
西非拉克通學者研究很多,基礎地質(zhì)方面,如Jessel 等[3],主要對西非克拉通的火山巖墻群分布圖進行修正時指出,可以證明一個長期和復雜的基性巖漿穿過克拉通的歷史,根據(jù)它們的環(huán)境判斷,最多可達26 個確定的巖群。Rollinson[4]則總結(jié)了塞拉利昂長英質(zhì)巖石演化3 個過程及其區(qū)域地球特征。礦產(chǎn)方面,Tshibubudze and Hein[5]在研究布基納法索埃薩卡納金礦帶時,指出該金礦帶有幾個勘探和手工生產(chǎn)地區(qū),金礦化主要形成于剪切帶、褶皺、變形變質(zhì)火成巖接觸帶、火山碎屑巖和沉積比如姆系群系列;在剪切帶及網(wǎng)脈狀硅化碳酸鹽、電氣石脈處常出現(xiàn)黃鐵化、毒砂和微量的磁黃鐵礦、方鉛礦和赤鐵礦。幾內(nèi)亞是西非重要的金礦產(chǎn)地,主要分布于幾內(nèi)亞錫吉里省,其礦石類型是石英脈型和殘坡積型。對錫吉里省地區(qū)的研究,如Roddaz 等[6]報道,上比里姆系研究過程指出,εNd值表明頁巖年齡在2.1 Ga,意味著沉積物中的60%~80%碎石來自于最初比里姆火山??;因此,比里姆系為靠近火山島弧的活動大陸邊緣沉積;比里姆系地層可能為沉積火山碎屑巖,比里姆系地層火山物質(zhì)為長英質(zhì),黏土礦物(如高嶺土等)可能是中基性火山碎屑的風化產(chǎn)物。幾內(nèi)亞基西杜古省地區(qū)主要產(chǎn)砂金、金剛石等礦產(chǎn),金剛石主要是歐美國家的礦業(yè)公司開采,資料較少;砂金主要為民采,具有分布范圍廣、規(guī)模小的特征。瑟杜金礦位于基西杜古省,礦區(qū)內(nèi)河流眾多,砂金采點多,尤以Kamobo 河最為活躍,產(chǎn)金量較高,成為當?shù)刈钪饕慕?jīng)濟活動之一。本研究綜合分析和總結(jié)勘查成果資料,初步探討瑟杜金礦砂金的來源。
勘查區(qū)大地構(gòu)造位于西非克拉通南段,主要由太古代巖石組成。區(qū)內(nèi)廣泛分布上、中太古代酸性巖漿巖(花崗巖),其次為中性巖漿巖(閃長巖),少量基性、超基性巖(圖1)。
區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育,主要發(fā)育北北西向斷裂構(gòu)造,發(fā)育糜棱巖帶,變形變質(zhì)作用強烈;后期被北東向走滑斷裂構(gòu)造錯斷。區(qū)域上主要的基性侵入巖是閃長巖和輝長巖;主要出露的礦產(chǎn)或礦化點是沖積層小型金礦床的砂金礦點;在區(qū)域北部,沿著糜棱巖帶分布一些小型鐵礦床點。
礦區(qū)為太古宙結(jié)晶基底出露區(qū),出露的巖性為中太古代花崗質(zhì)類巖石(1γ3)和第四系(Qh),主要是片麻巖、混合花崗巖或混合片麻狀花崗巖,礦區(qū)內(nèi)分布廣泛;其次是變輝長巖、糜棱巖,局部正地形見條帶狀含鐵建造(BIF)和麻粒巖(圖2)?;旌蠋r化作用普遍發(fā)生,片麻巖向花崗巖轉(zhuǎn)化形成混合花崗巖,有時可以見到片麻巖和混合花崗巖的接觸面,混合巖化較弱之處,常見斜長片麻巖,主要成分是長石、石英、黑云母等礦物,片麻理發(fā)育。石榴石麻粒巖主要分布于糜棱巖帶或局部正地形,BIF 主要表現(xiàn)為磁鐵石英巖(圖3),該手標本來源于礦區(qū)北東部探槽,條帶狀構(gòu)造,主要成分是磁鐵礦、石英,有微弱的磁性。
礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造至少可分為2期,主要為北北西向構(gòu)造,后期被北東和近東西向構(gòu)造錯斷。北北西向構(gòu)造常伴隨發(fā)育有糜棱巖帶和BIF,主要表現(xiàn)為一系列的條紋條帶狀糜棱巖和沿正地形分布的BIF(圖3)。
如圖2 所示,砂金最主要的活動區(qū)是T1、T2、T3這3 個區(qū)域。其中T1 和T2 最為活躍,主要是沿著Kambo 河分布,開采的方式為手工重選;T3 幾年前開始廢棄;其它區(qū)域采金活動則更為久遠,僅有少量淘金痕跡。
現(xiàn)歸納T1 和T2 這2 個淘金區(qū)的砂金分布特征。T1(圖2)位于勘查區(qū)北東部瑟杜村,Kambo 河北西向與南西向轉(zhuǎn)折端,地勢平坦,旱季水量較小。砂金含金層位為第四系沖積層中砂礫層,長約1 000 m,寬3~80 m,含金層厚約1.2 m。地表向下其基本結(jié)構(gòu)為:①第1 層為黃色黏土,下部含少量碎石或黑色黏土,厚1.5~5 m,不含砂金;②第2 層為灰綠色、暗紅色砂礫巖層,礫石主要有石英、輝長巖、輝綠巖、片麻巖或混合花崗巖,以及雜色含黃鐵礦、石英、鉀長石、綠簾石或綠色含黃鐵礦、石英的蝕變巖等,礫徑為10~500 mm,磨圓度差,為砂金含金層。經(jīng)初步估算,砂金品位約為1 g/m3。
T2 位于勘查區(qū)中東部Kambo 河上游,屬于Dongbema 村。地勢平坦,旱季水量較小。砂金含金層位為第四系沖積層中砂礫層,長約900 m,寬10~70 m,含金層厚約0.4 m。地表向下其基本結(jié)構(gòu):①第1層為黃色黏土,下部含少量碎石或黑色黏土,厚2~5 m,不含砂金;②第2 層為灰色砂礫巖層,礫石主要為白色至煙灰色石英、磁鐵石英巖、輝長巖、輝綠巖、片麻巖或混合花崗巖等,礫徑為5~100 mm,有一定的磨圓度,為砂金含金層。經(jīng)初步估算,砂金品位約為0.8 g/m3。
圖4(a)為砂金淘洗現(xiàn)場,是當?shù)刈钪饕淖鳂I(yè)方式,淘洗出來的砂金如圖4(b)所示,重選后主要是金砂和磁鐵礦,磁鐵鐵可明顯感覺到磁性;圖4(c)和圖4(d)為砂金淘洗現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的蝕變巖,均對蝕變巖進行了采樣分析,未發(fā)現(xiàn)蝕變巖含金。此外,在T2淘金區(qū)選取了幾件煙灰色石英進行分析,也未見金礦化。
土壤地球化學異常特征顯示,礦區(qū)東部金單元素異常分布范圍較大,異常值較高,因此,采用地質(zhì)填圖、山地工程等手段對土壤地球化學異常區(qū)進行檢查,以查明引起地球化學異常的原因。
施工地點主要是F1 斷層、F2(F2-1 與F2-2)斷層,也即金地球化學異常分布區(qū),其次是南西角異常區(qū)。探槽施工情況表明,F(xiàn)1 為剪切帶,也即糜棱巖帶;F2-1 與F3 交匯處為蝕變巖帶,蝕變巖塊狀,主要見綠簾石化、硅化、鉀長石化,少量黃鐵礦化和綠泥石化,但取樣結(jié)果未顯示金礦化;F3 為石英巖帶,取樣未顯示金礦化;南西角因第四系覆蓋厚,大部分為混合花崗巖的風化產(chǎn)物,在正地形處發(fā)現(xiàn)變粒巖和BIF,在該處附近探槽中采取的探槽樣(浮土夾碎石)顯示微弱礦化,品位為0.14 g/t。因此,根據(jù)探槽施工結(jié)果看,金地球化學異常分布區(qū),與斷層分布區(qū),以及BIF 分布區(qū)存在較高的吻合性,BIF 可能是引起金地球化學異常的原因。
根據(jù)砂金分布及其特征表明,砂金主要分布于Kambo河。砂金含金層的巖性是石英顆粒,輝長巖或輝綠巖、蝕變巖以及片麻巖、混合花崗巖巖等碎塊。根據(jù)砂金調(diào)查以及前面區(qū)域地質(zhì)、礦區(qū)地質(zhì)、土壤地球化學特征表明,砂金來源可能有如下3種可能。
(1)砂金是石英脈型金礦,為石英脈風化以后形成的殘坡積型砂金。煙灰色石英在T2處和礦區(qū)中東部F2-2西側(cè)附近發(fā)現(xiàn),樣品未顯示金礦化。因此,砂金來源不是石英脈型金礦。
(2)砂金來源于蝕變巖。根據(jù)土壤地球化學異常檢查和砂金調(diào)查發(fā)現(xiàn)的蝕變巖,均未顯示金礦化。因此,蝕變巖也可能不是砂金的源巖。
(3)砂金來源于BIF。圖4(d)手標本處施工的探槽,顯示了微弱的金礦化(0.14 g/t),該處有少量風化的磁鐵石英巖,金異??赡芘c磁鐵石英巖有關。此外,構(gòu)造、BIF 和砂金展布方向均表現(xiàn)為北北西向,且BIF 分布區(qū)域發(fā)現(xiàn)了金地球化學異常。砂金淘金現(xiàn)場調(diào)查表明,砂金伴隨大量磁鐵礦。因此,本研究認為瑟杜金礦可能為BIF 型金礦,砂金可能是BIF 的殘坡積物。
(1)瑟杜金礦區(qū)域上屬于西非克拉通南段段,主要為太古代巖石,區(qū)域上主要發(fā)育北北西向剪切帶。
(2)瑟杜金礦主要的巖石為片麻巖、混合花崗巖,局部為輝長巖、輝綠巖,正地形為BIF,少量蝕變巖和石英脈;構(gòu)造以北北西向為主。
(3)金地球化學異常北北西向展布,與串珠狀分布的BIF吻合度高。
(4)砂金調(diào)查認為,砂金的來源可能有3種,石英脈型和蝕變巖型樣品未顯示金礦化,磁鐵石英巖附近探槽樣顯示微弱的金礦化;結(jié)合砂金現(xiàn)場調(diào)查,砂金為BIF 殘坡積型金礦的可能性最高。建議下一步部勘查重點研究BIF分布區(qū)含礦性。