津巴布韦卢比(Ruby)矿床——南部非洲一典型的BIF型金矿床
江伟华;卿芸;胡晓丽;刘京
【摘 要】工作能力总结卢比金矿床位于津巴布韦克拉通中南部的马斯温戈绿岩带中,金矿体主要赋存在条带状含铁建造中的硫化物相、碳酸盐相中,成矿作用与火山喷发—沉积作用密切相关,为南部非洲一典型的BIF型金矿床.
【期刊名称】《矿产勘查》
【年(卷),期】2017(008)001
【总页数】4页(P161-164)
【关键词】条带状含铁建造;绿岩带;金矿床;津巴布韦
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【作 者】江伟华;卿芸;胡晓丽;刘京
【作者单位】中国非金属矿工业协会,北京100831;中国冶金地质总局矿产资源研究院,北京100025;中矿资源勘探股份有限公司,北京 100089;中矿资源勘探股份有限公司,北京 100089
【正文语种】中 文
【中图分类】P618.51
作为非洲第二大黄金资源国的津巴布韦,其金矿床可分为层控和非层控两类,其中层控以条带状含铁建造型为主,占津巴布韦金产量的13%,是津巴布韦较为重要的层控金矿类型[1-2]。
卢比(Ruby)金矿床位于津巴布韦中南部城市马斯温戈(Masvingo)以西约25 km处,地理坐标:20°09′00″S,30°40′30″E(图1),是南部非洲一典型的BIF型金矿床。该矿床发现于1908年,大规模开采始于1960年,黄金年产量达146 kg,平均品位5.9×10-6[3]。自1975年之后,由于津巴布韦国内政治、经济形势的动荡,该区地质找矿、采矿工作也随之停顿下来。本文对卢比(Ruby)矿床成矿环境、矿床地质、成矿作用及找矿标志的研究,将对该地区有关条带状含铁建造型金矿床找矿具有实际意义。
腮的成语津巴布韦克拉通主要由花岗岩—绿岩陆核组成,是南部非洲地盾重要的组成部分。克拉通被元古宙造山带包围(图1),南邻著名的林波波(Limpopo)带,北部为赞比西(Zambezi)造山
带,东部有莫桑比克(Mozambique)构造活动带,北西为马冈迪(Magondi)造山带[4-5],构造—岩浆—变质作用十分强烈,从而形成了丰富的矿产资源。
卢比金矿在大地构造上地处津巴布韦克拉通中南部,位于马斯温戈(Masvingo)绿岩带中部地区,与关达(Gwanda)绿岩带、布瓦(Buhwa)绿岩带共同构成克拉通内北东向弧状构造[6]。
津巴布韦金矿床大多与太古宙绿岩带紧密相关[7]。区内马斯温戈绿岩带主要分为3套岩系,由老到新可分为塞巴奎(Sebakwean)群(>35亿年),岩性组合主要为基性、超基性变质火山岩、条带状含铁建造及碎屑沉积岩组成;布拉瓦约(Bulawayan)群,分为上下两部分,上部为上绿岩,下部为下绿岩。下绿岩(29亿年)主要由长英质火山岩、火山碎屑岩、科马提岩、玄武质岩、条带状含铁建造和碎屑沉积岩组成。上绿岩(27亿年)主要由玄武质岩流、科马提岩、英安质岩流、碎屑沉积岩、条带状含铁建造组成;沙姆瓦(Shamvain)群(26亿年),主要由碎屑沉积物及条带状含铁建造组成。这些岩系宏观上呈弧状、尖端状、条带状、向斜状分布于椭圆形花岗岩、花岗片麻岩克拉通中[8]。
区域内侵入岩较为发育,晚期花岗质岩石、石英脉及斜长角闪岩、辉石岩等基性岩墙侵入
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到上绿岩和沙姆瓦群岩层中,对绿岩带构成破坏。区域总体构造呈北东弧向展布,主要以褶皱和断层为主。
矿区内主要分布火山—沉积岩系,从下至上分为3组岩群:(1) 底部为前寒武系克拉通岩群,包括花岗岩、花岗片麻岩基底(G);(2) 中部主要为布拉瓦约群基性、超基性岩群,包括绿岩(yB)、绿泥石片岩(yBc),以及条带状含铁建造(yi)及夹杂的粉砂质泥岩、火山碎屑岩等;(3) 上部为沙姆瓦群蛇纹岩(S)、透闪石、阳起石片岩(Sa)等。总体上组成了一套典型的花岗岩—绿岩带岩性组合(图2)。
矿区主要含矿地层为上部岩群中的条带状含铁建造,总厚度约100~150 m,角度不整合于绿泥石片岩之上,倾角稍缓,为12°~45°,总体呈北北东向顺层展布,局部由于后期构造改造,使之在平面上呈S形展布。
该建造主要由红色的富铁矿物(主要为硫化物相、碳酸盐相)和灰色的硅质(燧石、石英等)薄层组成了条带状构造,细粒至凝灰质结构,细层层厚1~3 cm,层内又显毫米级的层纹。薄层和层纹之间以及其内部,往往由于物质成分的变化,显示递变层特征。
浅井QJ01处(图3)揭露了条带状含铁建造地表被第四系腐殖土及松散的残坡积物覆盖,下部与火山碎屑岩(凝灰岩)及浊积岩(粉砂质泥岩)互层。条带状含铁建造单层厚度最小0.5 m,最大为1.4 m,赤铁矿、褐铁矿化较为发育,其脆性裂隙中局部充填条带状或透镜状石英细脉。
矿体与条带状含铁建造密切共生,受地层和岩相的严格控制。以往钻孔资料表明,由下至上,条带状含铁建造中共赋存了5层矿体,宏观上呈层状或透镜状分布其中,属层控型矿床。厚度不稳定,大多在0.2~1.5 m之间,最大厚度2 m,沿走向延伸最大可达150 m,金品位不稳定,大多在2.0×10-6~12.0×10-6之间,平均品位5.9×10-6。
矿石以粒状结构,条带状构造为主。主要金属矿物为自然金、毒砂、磁铁矿、黄铁矿等,脉石矿物有石英、绿泥石、绢云母、长石等。
围岩蚀变有褐铁矿化、赤铁矿化、绢云母化及黄铁矿化等,其脆性裂隙中局部充填条带状或透镜状石英细脉。
前人对于含铁建造的研究颇多,并将BIF分为阿尔戈马型(Algo-ma-type)和苏必利尔型(Sup
erior-type)两种类型,均形成于前寒武纪海相环境下,由化学沉积而来[9-12]。卢比金矿床中的BIF地层主要产于津巴布韦克拉通内部断裂的绿岩带中,符合阿尔戈马型BIF的古构造环境;矿区BIF地层与火山碎屑岩及浊积岩在垂相上构成了若干火山喷发—沉积旋回,与加拿大阿尔戈马盆地沉积相分布特征如出一辙,证实了其是在水下环境并可能是海相环境中沉积而来,且空间上、时间上与火山活动密切相关,符合含铁建造型的最大特点[2]。
前人研究表明,前寒武系绿岩带条带状含铁建造中金的丰度值普遍偏高[13],为金的富集成矿提供了最基本的物质来源[2]。卢比金矿床金矿化主要赋存于含铁建造中的硫化物相、碳酸盐相中。硫化物相和碳酸盐相来自火山喷气作用,为海底同生沉积产物,最初的金元素源自在火山喷气阶段,形成条带状含铁建造的同时,从地热卤水中沉淀富集而来。由于后期受到构造影响,加之热液石英脉的侵入,含铁建造的原生金发生活化迁移再定位,从而形成了现在的金矿床[2]。
立方米符号m3此外,金的富集与硫、砷、铁、锑和碲等元素密切相关,这与我国东风山条带状含铁建造型金矿床颇为类似[14],这些元素密切共生,是金富集的有利条件之一。
(1) 岩性控制:卢比金矿床与绿岩带之间有着密切的成因联系。矿体呈层状产于绿岩带内的
条带状含铁建造中,多受内部岩性控制,成矿具有一定的专属性。可沿着地表矿层原生露头走向追索其延伸情况,有时向深部延伸数百米,甚至数千米,规模大,是良好的找矿标志。
(2) 红土型风化壳:条带状含铁建造中富铁矿物在氧化作用下可形成赤铁矿、褐铁矿等,后期经风化作用变为红色粉末状,一般聚集在附近地表低洼地带,形成“红土型风化壳”。
(3) 地表地貌特征:条带状含铁建造由于其硅质含量较高,相对于其围岩,不容易被风化剥蚀,常在地表上形成凸起。
津巴布韦卢比金矿床为南部非洲一典型的BIF型金矿床,矿体主要赋存在条带状含铁建造中的硫化物相、碳酸盐相中,成矿作用与火山喷发—沉积作用密切相关。绿岩带中的条带状含铁建造、红土型风化壳及地貌特征是其良好的找矿标志。
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