吳麗芳 杜明龍 潘 偉

(1.河北省地礦局第二地質(zhì)大隊(duì) 唐山 063000;2.河北省地礦局第五地質(zhì)大隊(duì) 唐山 063000)

興安達(dá)礦區(qū)位于贊比亞最主要的成礦構(gòu)造帶-盧弗里安弧形構(gòu)造帶的復(fù)向斜中部(圖1)，銅成礦的地質(zhì)條件及地球化學(xué)條件好，綜合找礦信息突出，具有很大的找礦潛力。本文結(jié)合區(qū)內(nèi)相關(guān)的地、物、化等資料對(duì)區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)特征及成礦規(guī)律進(jìn)行綜合研究、分析，總結(jié)區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)條件及相應(yīng)的找礦標(biāo)志，為下一步在區(qū)內(nèi)進(jìn)行地質(zhì)勘查工作提供依據(jù)。

圖1 贊比亞地質(zhì)構(gòu)造略圖(據(jù)贊比亞地調(diào)局)

1 區(qū)域地質(zhì)條件

姆豐貝-卡森帕地區(qū)位于盧弗里安弧南端的上加丹加地層中(圖2)，地層為晚前寒武紀(jì)-早古生代加丹加超群沉積巖，巖性主要為泥質(zhì)巖、粉砂巖和碳酸鹽巖(石灰?guī)r和白云巖)等；石炭紀(jì)-侏羅紀(jì)卡魯(Karoo)超群含煤泥質(zhì)巖、砂巖分布于東南邊緣；第三紀(jì)卡拉里(Kalahari)組砂礫巖和第四系沖積物等為主要蓋層，分布于區(qū)域西部和南部。

圖2 贊比亞姆豐貝-卡森帕一帶區(qū)域地質(zhì)圖(據(jù)贊比亞地調(diào)局)

古生代巖漿活動(dòng)主要分布在盧弗里安弧形造山帶邊部，伴隨著850 Ma～750 Ma的盧弗里安造山運(yùn)動(dòng)(Ⅰ)和690 Ma～450 Ma的泛非構(gòu)造運(yùn)動(dòng)(Ⅱ)，主要為花崗巖、閃長(zhǎng)巖侵入，構(gòu)成盧弗里安弧形造山帶的一部分，在贊比亞西北部和銅帶省多沿隆升的盧弗里安背斜出露地表，區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為位于礦區(qū)西部的東格威(Dongwe)花崗巖體，為古生代巖漿巖。

2 礦區(qū)地質(zhì)

區(qū)內(nèi)地表基本由第三系卡拉里(Kalahari)組硅鐵質(zhì)角礫巖和第四紀(jì)松散沉積物所覆蓋。根據(jù)本次工作成果并結(jié)合前人資料綜合分析，本區(qū)內(nèi)下伏地層為晚太古代加丹加超群孔德隆組，受構(gòu)造影響，地層形成復(fù)式褶皺，褶皺軸部走向280°～290°。

巖性下而上主要為含磁鐵赤鐵礦白云石蝕變巖、鈉長(zhǎng)白云石蝕變巖、黑云長(zhǎng)英質(zhì)角巖、黑云角巖、斑點(diǎn)狀黑云絹云粉砂質(zhì)板巖。其原巖建造恢復(fù)大致可推測(cè)為自下而上：白云巖、粉砂巖、頁(yè)巖等，受到巖漿熱液影響而發(fā)生變質(zhì)作用，形成相應(yīng)的一套變質(zhì)巖系列?？ɡ锝M在工作區(qū)內(nèi)大部分地區(qū)均有出露，為古近紀(jì)礫巖，硅鐵質(zhì)膠結(jié)，厚度為0～10 m。區(qū)內(nèi)地勢(shì)低緩，地表多為殘積物分布，厚度不等，巖性以少量基巖轉(zhuǎn)石及沙土為主厚度一般為0～6 m。

3 化探異常特征

根據(jù)1:1萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量工作，共圈定單元素異常212個(gè)，其中金異常43個(gè)，銀異常29個(gè)，銅異常17個(gè)，鉛異常14個(gè)，鋅異常13個(gè)，砷異常16個(gè)、銻異常17個(gè)，鉍異常4個(gè)，汞異常7個(gè)，鎢異常12個(gè)，鉬異常11個(gè)，鈷異常16個(gè)，鎳異常13個(gè)。

圖3 地球化學(xué)土壤測(cè)量變異系數(shù)點(diǎn)位離散圖

通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析認(rèn)為：標(biāo)準(zhǔn)離差和變異系數(shù)均較大的元素主要有Au(S227.7、Cv25.79)、Cu(S237.9、Cv21.13)、As(S218.2、Cv22.11)。表明

三種元素具有高富集的地球化學(xué)特征，具備富集成礦的地球化學(xué)條件。區(qū)內(nèi)土壤地球化學(xué)測(cè)量中各元素的變異系數(shù)反映數(shù)據(jù)集的相對(duì)離散程度， Au、As、Cu元素變化程度較大(圖3)，反映其高含量數(shù)據(jù)較多，富集成礦性較大。在異常檢查中己發(fā)現(xiàn)金、銅礦點(diǎn)，具有明顯的礦化顯示。Co、Ni、Hg、W、Mo、Pb、Zn、Bi各元素離散程度相對(duì)較弱，成礦性一般。

為探求興安達(dá)礦區(qū)內(nèi)各元素相關(guān)關(guān)系，及與金銅元素關(guān)系密切的元素，進(jìn)行了數(shù)據(jù)的相關(guān)分析和聚類分析。

從相關(guān)系數(shù)表(表1)中可以看出Co、Ni、Hg、W、Mo、Pb、Zn、Bi 8種元素相關(guān)系數(shù)較高，相關(guān)性較為密切；Cu、As、Ag3種元素表現(xiàn)出具有明顯的相關(guān)性；Au、Sb 2種元素相對(duì)獨(dú)立，與其它元素相關(guān)性不明顯。

表1 土壤地球化學(xué)測(cè)量各元素相關(guān)系數(shù)表

聚類分析是根據(jù)變量間的相似程度，將變量分成不同級(jí)別的類或點(diǎn)群，更能直觀的對(duì)變量進(jìn)行分類。通過(guò)對(duì)興安達(dá)礦區(qū)土壤地球化學(xué)元素的譜系圖可得到四組元素組合(圖4)。具體分類如下：

第一組Co、Ni、Hg、W、Mo、Pb、Zn、Bi：對(duì)照地質(zhì)條件，這8種元素在興安達(dá)礦區(qū)中部的沼澤地帶均有富集，可能受周圍地區(qū)巖體以及多種復(fù)雜地質(zhì)條件影響。

第二組Cu、As、Ag：這一簇族元素表現(xiàn)為中低溫礦物組合，這3種元素從異常圖上也具有明顯的套合關(guān)系。而銅做為本區(qū)內(nèi)主成礦元素，表明該成礦的溫度較低。

第三組Sb：該元素在本區(qū)內(nèi)的分析主要集中在東北部與地表所發(fā)現(xiàn)的礦點(diǎn)以及與其它元素套合較差，可能為另一期熱液活動(dòng)之結(jié)果。

圖4 土壤地球化學(xué)元素R型聚類譜系圖

第四組Au：該元素為本區(qū)內(nèi)的主成礦元素，但從譜系圖中發(fā)現(xiàn)該元素與其它各元素之間關(guān)系不密切，可能為相對(duì)于其它元素Au元素穩(wěn)定性強(qiáng)的特性所決定。

第四簇Au：該元素為本區(qū)內(nèi)的主成礦元素，但從譜系圖中發(fā)現(xiàn)該元素與其它各元素之間關(guān)系不密切，可能為相對(duì)于其它元素Au元素穩(wěn)定性強(qiáng)的特性所決定。

結(jié)合相關(guān)分析和聚類分析，對(duì)13個(gè)元素進(jìn)行R型聚類分析，得譜系圖，分析譜系圖，在相關(guān)系數(shù)0.20的水平上，13個(gè)元素可分為4組。

興安達(dá)礦區(qū)大致分組如下：

第一組：Co、Ni、Hg、W、Mo、Pb、Zn 、Bi

第二組：Cu、As、Ag、Au

第三組：Sb

對(duì)區(qū)內(nèi)組合異常進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，共圈定關(guān)于Au、Cu、As、Ag元素異常7個(gè)(表2，圖5)。

對(duì)其中的AS—4號(hào)組合異常進(jìn)行鉆孔驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)銅金化帶一條。

表2 組合異常分類評(píng)序表

圖5 興安達(dá)礦區(qū)綜合異常圖

4 異常查證

對(duì)20世紀(jì)70年代-80年代卡森帕礦業(yè)有限公司(Kasempa minerals limited)提交的《卡森帕地區(qū)三角帶礦產(chǎn)勘查報(bào)告》(Report on prospecting operations in the Kasempa Salient)勘查資料分析，區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)銅金礦體一條，地表僅在A-B線處見(jiàn)有出露，大部被第四系所覆蓋，結(jié)合AS5號(hào)異常中的A-B、C-D兩條剖面的見(jiàn)礦特征結(jié)合，礦體蝕變?yōu)楣杌?、赤褐鐵礦化、孔雀石化、黃鐵礦化和黃銅礦化等中低溫礦物相組成，初步認(rèn)為礦體成因類型為中低溫?zé)嵋盒偷V體，即含礦熱液沿構(gòu)造裂隙、地層層理侵入，于相應(yīng)地段的巖石中呈浸染狀分布、成礦。

賦礦巖石為長(zhǎng)英質(zhì)角巖，長(zhǎng)英質(zhì)角巖呈灰綠色，角巖結(jié)構(gòu)，定向構(gòu)造，礦物成份為黑云母和長(zhǎng)英質(zhì)組成，含少量孔雀石。

長(zhǎng)英質(zhì)：主呈它形粒狀，少量保留砂粒次圓狀外形，推測(cè)原巖為砂巖，大部分<0.05 mm，少部分0.05～0.1 mm，少量0.1～0.2 mm，分布不均勻，部分集合體聚集似層狀分布，少部分粒間彎曲鑲嵌狀，長(zhǎng)石可見(jiàn)斜長(zhǎng)石，表面較干凈。

黑云母：呈微鱗片狀，片徑一般<0.05 mm，少量0.05～0.2 mm，雜亂或似填隙狀分布于長(zhǎng)英質(zhì)粒間，略顯方向性排列，多色性較明顯，Ng＇=紅棕色，Np＇=淺黃色，少量被綠泥石交代。

變質(zhì)礦物組合：黑云母+長(zhǎng)英質(zhì)。推測(cè)原巖可能為砂巖。巖內(nèi)見(jiàn)次生石英和長(zhǎng)石充填的網(wǎng)狀裂隙。

礦化體產(chǎn)出主要受長(zhǎng)英質(zhì)角巖控制，在其它巖性中亦可發(fā)現(xiàn)在微弱礦化顯示，個(gè)別樣品可達(dá)到邊界品位。

工程布設(shè)為南北向，間距采用100 m線距布設(shè)A-B、C-D剖面及0線剖面。

通過(guò)對(duì)上述資料的分析、總結(jié)，認(rèn)為本區(qū)成礦空間較大，主要表現(xiàn)為地表礦化點(diǎn)基本屬于同一條礦帶，且化探圈定異常與之相吻合，通過(guò)在興安達(dá)礦區(qū)施工ZK0-1孔，共圈定4條銅金礦化體。礦體總體厚度較大，證明化探異常為礦致異常。本區(qū)具備進(jìn)一步開展工作的依據(jù)。礦化體詳述如下：

Ⅰ-1礦化體：埋深12 m，真厚為1.99 m，礦化體銅最高品位1.75×10-2，銅平均品位0.79×10-2，并伴生有金，金最高品位0.57×10-6，金平均品位0.44×10-6。

Ⅰ-2礦化體：埋深24 m，真厚為1.74 m，礦體銅最高品位1.26×10-2，銅平均品位0.69×10-2，并伴生有金，金最高品位0.21×10-6，金平均品位0.15×10-6。

圖6 興安達(dá)礦區(qū)0線地質(zhì)剖面圖

Ⅰ-3礦化體：埋深44 m，真厚為7.57 m，礦體銅最高品位2.77×10-2，銅平均品位1.30×10-2，并伴生有金，金最高品位0.67×10-6，金平均品位0.15×10-6。

Ⅰ-4礦化體：埋深50 m，真厚0.98 m，礦體以金為主，金最高品位2.5×10-6，金平均品位2.06×10-6，并伴生有銅，礦體銅最高品位1.81×10-2，銅平均品位1.10×10-2。

4.1 找礦標(biāo)志

侵入巖找礦標(biāo)志：礦區(qū)西部的東格威花崗巖體周圍分布有大量礦點(diǎn)，均與巖體有關(guān)，在本區(qū)周圍亦有多處礦體正在開采，其走向與區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)礦體大致平行，致礦區(qū)西端與東格威花崗巖體交匯。

地層找礦標(biāo)志：通過(guò)本次工作及綜合分析前人在區(qū)內(nèi)的成果，礦體主要賦存于長(zhǎng)英質(zhì)角巖層位中下部，特別是下部與大理巖接觸部位的角巖地層中。

地球化學(xué)找礦標(biāo)志：在區(qū)內(nèi)圈定的Au、Cu、As、Ag單元素異?；咎缀?，且這4種元素組合異常整體走向北西280°，與礦體及地表所發(fā)現(xiàn)的礦化點(diǎn)走向完全套合，表明異常為礦致異常。

蝕變找礦標(biāo)志：地表及鉆孔內(nèi)所發(fā)現(xiàn)的蝕變主要為硅化、赤褐鐵礦化、孔雀石化、黃鐵礦化和黃銅礦化，這些蝕變?yōu)閰^(qū)內(nèi)主要找礦標(biāo)志。

礦物找礦標(biāo)志：礦化帶上發(fā)現(xiàn)了赤褐鐵礦化、孔雀石化、黃鐵礦化和黃銅礦化等金屬礦化。

4.2 找礦方向

(1)對(duì)化探異常圈定范圍內(nèi)，進(jìn)行地表及深部工程驗(yàn)證工作。

(2)對(duì)己驗(yàn)證的礦化體向兩側(cè)根據(jù)地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行走向上追索，以擴(kuò)大遠(yuǎn)景儲(chǔ)量。

(3)根據(jù)成礦模型的建立對(duì)深部進(jìn)行鉆探控制工作，特別是長(zhǎng)英質(zhì)角巖層位，需要全面控制，研究其對(duì)礦體的成礦模型。

[1]卡森帕礦業(yè)有限公司.卡森帕“突角”勘查報(bào)告[R].1962

[2]菲爾普斯首領(lǐng)礦業(yè)有限公司(Phelps Doge Mining (Z) Limited).銅、鈷、鎳、金、銀等項(xiàng)目測(cè)試數(shù)據(jù).1994—1995

[3]李惠,張國(guó)義等.構(gòu)造疊加暈法在預(yù)測(cè)金礦區(qū)深部盲礦中的應(yīng)用效果[J].物探與化探，2003,27(6)

[4]中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心境外礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略研究室.應(yīng)對(duì)全球化：全球礦產(chǎn)資源信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)之八(非洲卷：南非、贊比亞)[R].中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局2007

[5]趙焱.贊比亞礦產(chǎn)資源及礦業(yè)投資前景分析.中國(guó)礦業(yè)[J].2007,16(12)

[6]杜明龍,劉川等.贊比亞西北省興安礦區(qū)地球化學(xué)異常及找礦意義[J].2015