纳米比亚西北部东卡奥科带找矿实践与认识

单鸣良金 明霍明宇张 钊高 勇



纳米比亚西北部东卡奥科带找矿实践与认识

单鸣良1,2, 金 明2, 霍明宇2, 张 钊2, 高 勇2

(1. 南京大学 地球科学与工程学院, 江苏 南京, 210093; 2. 江苏省有色金属华东地质勘查局, 江苏 南京, 210007)

在纳米比亚西北部东卡奥科带寻找铜矿床过程中，通过对铜矿化及伴生组合的激电异常与钻孔揭露结果比对分析，发现激电方法能够较好地确定铜矿化富集部位，激电异常在该区的找矿中有明显的指导意义.诺西布群砂岩与其上覆地层的泥质粉砂岩、页岩、白云岩形成氧化-还原的成矿环境，断裂与褶皱构造为成矿物质的运移、富集提供了空间.研究矿化类型、矿化富集部位和激电异常特征，是提高该区找矿效果的重要途径.

矿化类型; 矿化部位; 激电

纳米比亚西北部地区的成矿地质条件与赞比亚成矿带有许多相似之处[1], 因此吸引了众多矿业公司和机构到该地区进行地质勘查工作, 特别是在东卡奥科(Kaoko)带发现了一批有价值的矿化点后, 极大地提升了地质工作者的关注程度. 在已知矿化点的基础上发现的铜矿床[2], 其规模与预期有较大的差别, 因此, 有必要加强该地区成矿规律和勘探方法的研究, 提高找矿效果.

1991年5月, 纳米比亚RIO TINTO(控股)有限公司在Otjitombo地区启动了一项碳酸盐贱金属勘探项目.对该地区进行了地质填图、槽探和浅钻揭露工作, 得到了该区存在层控Zn矿化和后生矿脉控制Cu+Ag+Au矿化的认识，因矿化连续性差、含矿地层受紧闭褶皱的影响，认为本区矿石量潜力有限，从而放弃了进一步的勘探工作.2006年到2008年期间，纳米比亚特克科明科公司(TCN)通过地质填图和钻探工作，在东卡奥科带共识别出了两个不同的层控浸染状铜矿化层位，分别位于上覆于诺西布(Nosib)砂岩的奥姆博姆博(Ombombo)亚群砂泥岩和白云岩，并认为它们是东卡奥科带的主要铜矿化富集层位.本文以纳米比亚西北部东卡奥科带地区EPL4305矿权区的工作实践为基础, 通过对该矿权区矿化类型和激电异常的分析, 提出纳米比亚西北部地区东卡奥科带铜矿化体可能的赋存部位, 供同行在该地区找矿时参考.

1 区域地质背景

纳米比亚的地质与构造是达马拉(Damara)运动的产物, 达马拉造山带由卡奥科带、达马拉带和伽力普(Gariep)带三个分支组成, 这个元古代造山带的总体走向为北东方向, 从大西洋海岸一直延伸到博次瓦纳、安哥拉和赞比亚地区. 卡奥科带位于纳米比亚西北部地区, 走向北北西, 细分为西卡奥科带、中卡奥科带和东卡奥科带(图1). 达马拉造山带中的岩石沉积于晚元古代大陆裂谷的发育过程和随罗迪尼亚超大陆解体而形成的被动陆缘, 变质作用强烈. 达马拉超群与下伏的新元古代早期基底呈不整合接触关系. 东卡奥科带的地层发育情况见图2.

图1 卡奥科带的构造带

图2 东卡奥科带地层层序图

与成矿关系密切的诺西布群主要是砂岩、石英岩、粉砂岩、页岩和砾岩, 还包括火山岩、凝灰岩等等. 诺西布群的沉积岩主要沉积于两个北东走向的平行地堑带和达马拉带与卡奥科带的盆地边缘处. 卡奥科带的基底由古元古代的埃普帕(Epupa)杂岩体组成, 主要包括正片麻岩、副片麻岩、变质火山角闪岩、石榴子石白云母片岩、钾长石斑状白云母-黑云母片岩和变质砾岩. 该基底序列大致相当于赞比亚铜矿带的前加丹加基底序列, 可能含有微量的金属浓度.

2 工作区地质概况与矿化类型

工作区位于纳米比亚西北部省会奥普沃(Opuwo)西南20 km处, 属于东卡奥科带, 工作区面积为80.40 km2. 本区出露地层主要为阿本纳布(Abenab)亚群的白云岩、石英岩、页岩、粉砂岩和诺西布群地层, 阿本纳布亚群呈不整合叠加在诺西布群的陆相碎屑岩上. 受造山运动时期经历多次变形叠加的影响, 区内褶皱复杂[3]. 工作区北部有一东西方向的深大断层通过, 该断层延伸有80 km, 被认为是区域性的金属矿化通道; 区内还有若干北北西、东西、北东走向的断层.

通过土壤地球化学和地质填图, 发现了6个矿化异常区, 每个矿矿化异常区详细情况见表1. 通过对上述异常进行分析, 认为本区存在下述两种矿化类型:

a) 后生矿脉控制的Cu-Ag-Au组合, 赋存于石英角砾岩及石英、方解石脉中.

b) 层控的Zn、Zn+Pb 类型, 以带状、细矿脉及透镜状矿体形式, 在白云岩中或者在似层状的含藻类岩屑、碳酸盐碎屑岩中出现.

这些地表岩石样品显示有高的Cu含量, 但品位没有规律性. 其规模主要受走向长度、宽度的限制, 因此矿石量似乎不会太大. 从前人钻探结果来看, 地表矿化点及其下一定深度没有发现有价值的矿体, 而从本地地质条件来看, 断层和褶皱发育, 地表矿化明显, 与已知矿床相比, 有着较好的成矿条件, 从而引出了隐伏矿化富集部位的思考. 通过分析研究后认为, 诺西布砂岩与上覆粉砂岩、碳质页岩之间形成一个氧化-还原界面[4-8], 在断层的作用下, 深部或外来含金属流体在此界面附近产生反应, 形成金属物质的富集, 这些矿化部位能够被激电方法探测得到, 由此, 为了探测地下矿化富集部位和了解矿化体的形态, 布置了激电中梯扫面和激电测深工作.

表1 工作区土壤地球化学异常一览表

3 工作区地球物理场特征

在地质填图和土壤地球化学测量的基础上, 布置了25 km2的激电中梯扫面, 圈定了5 km2的激电异常区域. 分析发现, 矿化点上的极化率不高, 几乎都位于激电异常区域的边缘部位, 这也证实了地表矿化点成矿空间有限的推断. 为研究极化体在断面上的形态特征, 布置了4条激电测深剖面, 从激电测深断面图可以看出它有多个激电异常中心, 异常区域呈倒梯形, 并被限制在左右两侧的电阻率梯度带内, 异常横向宽度与中梯异常一致, 详见图3. 从中梯和测深的结果来看, 它们都具有低阻低极化的特征. 而在本区地表岩样的物性测定过程中, 并没有出现极化率超过5%的岩石标本, 从而推断激电异常可能是由地下金属矿化或者碳质页岩引起的. 根据激电异常布设的钻孔中没有发现碳质页岩, 激电异常是由粉质砂岩或砂岩裂隙中黄铁黄铜矿化引起的. 因此, 在本区可以用激电异常来圈定矿化范围, 较好地缩小找矿靶区.

图3 激电综合异常断面图

4 工作区矿化部位

本区Zn矿化主要吸附在碳酸岩环境中, 具有明显的层控特征, 赋存于紧闭向斜核部, 矿化规模有限. 对铜矿化及伴生组合来说, 铜的氧化物(以孔雀石为主)产于白云岩及附近地层的裂隙中, 激电异常不明显; 黄铜矿化则赋存于断层附近的粉质砂岩或砂岩裂隙中, 与石英脉关系密切, 有明显的激电异常, 电阻率断面中明显的梯度带反映了断层的位置. 图3所示的zk802孔中, 在地下56.55～58.05 m和78.5～80.4 m的铜品位分别为0.62%和0.4%, 多层矿化及岩芯样的铜品位可与国内外砂页型铜矿床相类比[9-11]; 证实了本区地下深处隐伏矿化体的存在, 使铜矿规模的扩大提供了可能. 本工作区可能的矿化部位可用图4表示, 在实际找矿过程中, 可以利用这一认识, 快速地圈定优先工作靶区, 提高找矿效率. 在探测隐伏矿化体时, 激电异常有较好的指示作用, 尤其是在背斜翼部被断层切割部位, 因其具有矿液输送通道和较宽阔的储矿空间, 是寻找铜矿床的有利地段.

图4 工作区矿化部位剖面图

5 结束语

a) 纳米比亚西北部地区的矿床大多分布在诺西布群和阿本纳布亚群地层之间, 从已知的铜矿化点来看, 铜矿点受下列构造和地层的控制: (1)北西-南东向延伸的基底断层的交叉点或终止点附近; (2)靠近基底顶部或背斜附近的北东-南西向构造, 特别是存在角度不整合的地方; (3)氧化的诺西布群砂岩和奥姆博姆博亚群的还原页岩或白云质粉砂岩之间地层边界附近.

b) 地表矿化点主要是次生铜矿物(孔雀石、绿铜矿等), 受地层控制明显; 而黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿则通常表现为浸染状结构.

c) 根据本区内铜矿的矿化特征和赋存位置, 可以认为本区矿床主要是氧化-还原机制形成的, 还原剂包括原地的含碳物质、先存的硫化物和外来的烃类物质, 含金属流体通过断层运移, 经反应后金属矿物沉淀在氧化-还原界面附近.

d) 在纳米比亚西北地区(特别是在东卡奥科带)进行勘探工作, 要着重于北西-南东向断层汇交部位附近或不整合接触的诺西布群和阿本纳布亚群地层接触带, 同时也要注重该接触带宽大背斜所蕴含的巨大成矿空间.

e) 由于纳米比亚人口稀少, 工业不发达, 往往容易获得明显的物探异常, 结合地质找矿模型, 可以较快地圈定隐伏矿化带, 提高找矿的效率.

[1] Broughton D. Report a Field Evaluation of the Potential for Sediment-Hosted Stratiform Copper Deposits in Neoproterozoic Metasedimentary Rocks of the Damaran Sequence[R]. Kaokoveld area, northwestern Namibia, 2005.

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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

纳米比亚EPL4305矿权区铜多金属矿普查(苏财建(2010)366号)文

单鸣良(1967-), 男, 高级工程师, 从事有色金属矿产勘查及研究工作. E-mail: 337205796@qq.com

(责任编校:刘刚毅)