纳米比亚北部桑格里铅矿田矿床地质特征及找矿潜力分析

黄 雷， 叶景平， 朱汗青

(江西省地质矿产勘查开发局，江西 南昌 330201)

2006～2007年纳米比亚北部桑格里矿田，完成矿田的OM、TE两个矿床详查及外围Zinc，TES，TN矿区的基础地质工作。探获铅(332+333)金属量75 万 t，伴生铜 2 万 t、锌 6 万 t、银 415 t，铅矿达大型规模。预测铅资源量大于200万t。

1 区域地质背景

桑格里铅矿田位于纳米比亚达马拉造山带的北部。达马拉层序广布，发育一系列大型平卧褶皱为特征。其中一个大型平卧同斜褶皱横穿整个矿田，它由相当于晚元古代界Ugab亚群组合全部层序构成(7.3～10 Ma)。桑格里向斜属这个大型褶皱构造的一部分，矿田位于向斜盆两翼(图1)，盆地长约20 km，宽3 km，为二级沉积盆地，更大的一级盆地为奥托隆瓦里(Otj)向斜(施俊法等，2010)。

1.1 地层特征

桑格里向斜中岩石地层单位划分及层序划分见表1，并整理简化1994～1996年RTZ矿业勘查公司资料。

1.2 构造特征

桑格里向斜(二级盆地)是一个大倒转同斜褶皱，发育了斯瓦科普群的乌格布亚群的全部地层序列和其上部库玛斯亚群柯尔兹组、楚梅布组的一部分地层序列。轴面和同斜褶皱两翼地层都倾向西，倾角35°左右。转折端发育很多派生褶皱。

在空间上可大体区分出五个推覆逆冲断层，F1，F2，F3，F4，F5 分别处在 Dn/Nuom，Nuom/nuou，Nuou/Nuok，Nuok/Nuov，Nuom/Nt之间或附近，均为受东西方向自西向东的挤压逆冲推覆而成。其中的F4紧邻喷气沉积主矿层顶部，表现为碎裂的绿泥石片岩和碳酸岩或碳酸岩胶结的角砾岩，具强烈剪切特征，含黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等，这些金属硫化物属喷气沉积同期产物，胶结良好的角砾岩对含矿喷气起了隔档屏蔽作用，为矿液沉淀提供了有利的空间环境。

表1 桑格里矿田地层划分简表Table1 Ts in stratigraphic division table

1.3 岩浆岩

矿区岩浆岩不发育，仅见有深灰绿色的辉绿岩岩脉(墙)，大致顺片理和斜切片理出露在Nuot地层中，少数出露在Nc地层中。厚度数米至100 m;在Nuov地层中见有数层角闪(片)岩(变质玄武岩类)穿插，与片岩一起经历了沉积变质作用。

2 矿床地质特征

桑格里铅矿田最主要包括OM，TE两个矿床，地质特征基本相似，但岩相有些不同。

2.1 地层

OM铅矿床处在向斜东翼(正常翼)的中部，出露地层主要是Nuot，Nuov和Nc。TE矿区处在向斜西翼(倒转翼)的北部，自西往东出露地层是Nuot，Nuov，与OM矿床属同一层位，但岩相有较大变化。

Nuot中下部为云母片岩、绿泥云母片岩、绿泥石英云母片岩，中上部见有云母石英片岩夹绿泥片岩，上部为石英片岩、白云石英片岩夹绿泥片岩，近顶部为白云石英片岩与石英片岩、白云岩、含矿喷气层。与OM矿床最显著的区别是TE矿床喷气层厚度更大，含矿的片岩中见磁铁矿斑点明显，地表往往构成厚度不等的含铁带，此外喷气层的上、下碳酸岩层更明显。各岩性中时有断续石英脉顺片理产出。与其上Nuov为不整合(断层)接触。

Nuot含矿喷气层由重晶石、条带状铁白云石、绢云石英片岩、石英岩、条带状铁锰碧玉岩组成。反映成矿作用和热液喷气活动处于连续的同一体系中(裴荣富，1995)。

Nuov岩性主要为中下部绿泥片岩、绿泥云母片岩、粗砂岩、角闪岩、绿泥云母石英片岩等，中上部见有云母片岩与绿泥云母片岩等，近顶部见云母石英片岩夹灰岩断续薄层为主。

图1 纳北部桑格里铅矿田区域地质图Fig.1 The region geological map of TS lead field north Namibia

Nc地层在TE矿床中未出露。岩性主要为含铁绿泥黑云片岩、绿泥石英黑云片岩夹数个断续薄层(片)磁铁岩。其中有两层磁铁岩明显，这两层产出位置在NC的近底部和近顶部，厚度和品位较稳定，为磁铁矿与石英及少量绿泥石，有时见黑云母相间条纹条带出现，目前认为地表这两层应属同一层，为NC倒转向斜使矿层在地表出现上下两层，其主要依据是NC地层走向南和北转折端合并为一层。产状35～40°。

2.2 构造

矿区褶皱普遍发育，为片理面的局部柔皱、折转等，但未影响和破坏地层的总体形态。矿区岩层的裂隙较为发育。矿区断裂最明显的是Nuot顶部的F4断层，OM矿床中表现为碎裂绿泥片岩和碳酸岩、或碳酸岩化的角砾岩，碎裂岩见片理和条带被褶皱或剪切，角砾岩其角砾成分是白云岩、石英岩等，碳酸盐岩基底胶结，TE矿床中表现F4处在喷气层的直接顶板。此外岩石中均有少量黄铁矿，偶有黄铜矿和方铅矿出现，厚度4～8 m不等。

3 矿体地质特征

3.1 OM 矿床

3.1.1 矿体特征

铅(锌、铜、银)矿出现在Nuot顶部的喷气层中，喷气层由黑云母石英片岩、黑云母片岩夹条带状透镜状白云岩、重晶石、石英岩组成，其中薄层状、透镜状重晶石往往富铅和铜，呈条纹条带状、浸染状。

矿体倾向西，倾角30°～40°，一般35°左右。矿体形态呈层状、似层状。地表探槽和地质点控制的矿化体走向长为3 900 m，钻孔控制的走向长为2 200 m(OM44-OM34)，倾向斜长最大 760 m(OM27)，一般为600～700 m(图2)。

矿体为一层，局部为二层，矿层厚度一般为0.60 ～ 7.44 m，平均 3.32 m，厚度变化系数为42%，属厚度稳定的矿层;富矿体(Pb 3.4%以上)厚度0.28～4.78 m，平均2.41 m，厚度变化系数为43%，属厚度稳定的矿层。

一般矿层品位:Pb 1.56% ～9.44%，平均4.34%，品位变化系数为47%，属品位均匀的矿层，富矿体 Pb 3.87% ～17.20%，平均 6.69%，Pb 品位变化系数为42%，属品位均匀的矿层，Ag 8.5×10－6～106.7 ×10－6，平均 45 ×10－6，Ag 品位变化系数为51%，属品位均匀。

矿体的厚度，从走向看变化为1.93～5.61 m，一般为2.50 ～4.00 m，最厚 5.61 m;从倾向看，由浅往深，厚度变化为 2.00 ～3.83 m，最厚 3.83 m，走向和倾向均显示厚度变化差异不大。

矿体品位变化在 3.17% ～8.64%，一般在3.50% ～4.50%，最高 8.64%，显示品位变化有一定差异;从倾向看，0线剖面钻孔由浅往深，品位变化为2.13% ～8.33%，最高8.33%，显示品位变化有差异。伴随铅矿体的Zn多出现在铅矿体的中央，有时至下部见1% ～2%的连续锌矿段。Cu多出现在铅矿体的上顶部。

3.1.2 矿体围岩与夹石

矿体的围岩和夹石以片岩类和石英岩为主，也常见重晶石、白云石，多为层片状的喷气沉积物，矿与非矿的界线是以金属元素的化学含量来划分，其夹石的变化往往与矿体中类似，而围岩可能有突变，矿体顶板附近有碎裂绿泥片岩和碳酸岩、或碳酸岩化的角砾岩出现，底板以石英岩为主。矿体下盘见弱硅化，蚀变不明显，上盘见有绢云母-绿泥石化，说明热液活动是沿同生生长断层发生(刘继顺，1996)。矿体的顶底板界限一般明显。

3.1.3 矿石质量特征

主要矿石矿物是方铅矿，次为闪锌矿、黄铜矿，另有铅黄、孔雀石、铜蓝、自然铜等，此外还常见有磁铁矿、赤铁矿、针铁矿、菱铁矿等。脉石矿物主要是石英、重晶石、白云母、黑云母，次有白云石、方解石、绢云母、斜长石、钾长石，少有石墨、绿泥石、电气石等。

有他形-半自形粒状变晶结构、鳞片-粒状变晶结构、柱粒状变晶结构等。

有浸染状、脉状、片状构造等。

3.2 TE 矿床

3.2.1 矿体特征

铅(锌、铜、银)矿出现在Nuot顶部的喷气层中，喷气层由黑云母石英片岩、黑云母片岩夹条带状透镜状白云岩、重晶石、砂砾石英岩组成，其中透镜状-层状重晶石往往富铅和铜。呈条纹条带状、浸染状。

矿体倾向西，倾角30°～40°，一般36°左右。矿体均呈层状、似层状。走向长1 300 m，倾向斜长最大760 m。

图2 纳北部Ts铅矿田OM矿区0线剖面图Fig.2 The 0 line section of OM area in TS lead field north namibia

矿体一般为1～2层，局部为3层，矿层厚度一般为1.00 ～17.39 m，平均 9.71 m，厚度变化系数为48%，属厚度稳定的矿层。富矿厚度1.00～5.04 m，平均2.56 m。厚度变化系数为52%，属厚度稳定的矿层。

矿层品位:一般 Pb 1.12% ～3.60%，平均2.26%，品位变化系数为33%，属品位均匀的矿层。富矿品位 Pb 3.45% ～11.98%，平均 6.60%，Pb 品位变化系数为38%，属品位均匀的矿层，Ag 4×10－6～127×10－6。平均 55.7 ×10－6，Ag品位变化系数为72%，属品位均匀。

矿体厚度走向变化为 1.00～15.88 m，最厚17.39 m，显示厚度变化差异较大;倾向变化由浅往深，为8.65 ～13.81 m，最厚 17.39 m，显示厚度变化差异不大，沿倾向往深部无明显变薄迹象。

伴随铅矿体的Zn，Cu矿体局部零星出现，无明显赋集部位。

3.2.2 矿体围岩与夹石

矿体的围岩和夹石以片岩类和石英岩为主，也常见重晶石、白云石等，多为层片状的喷气沉积物，由于喷气层发育，厚度较大，形成的矿体也厚大，夹层变化大但其顶底板类似于OM矿床。矿与非矿的界线是以金属元素的化学含量来划分，往往其夹石的变化与矿体中类似，而围岩可能有突变，与OM矿床中矿体不同的是顶底板倒置，如矿体的底板附近有碎裂绿泥片岩和碳酸岩、或碳酸岩化的角砾岩出现，顶板以石英岩为主。矿体夹石往往连续有低品位的金属元素与上下层矿体过渡，矿体的顶底板界限明显。

3.2.3 矿石质量特征

矿石的矿物成分:与OM矿床类似，与OM矿床最大的不同是重晶石层厚大、矿化地段见有较明显的磁(赤)铁矿层。

矿石结构、矿石构造与OM矿区类似。

4 控矿因素及矿床成因分析

4.1 构造特征

OM矿床的含矿喷气层顶板和TE矿床的含矿喷气层底板均见有构造断裂形成的角砾岩或碎裂岩(碳酸岩片岩、石英片岩等)，剪切特征明显。为盆地边缘的同生生长断层，是含金属流体的运移通道(施俊法等，2010)，厚度为4～20 m不等，是一侧屏蔽含矿气液和淀积成矿的有利空间位置。两个矿床的含矿层的对应性显示矿床是产于Ts倒转向斜的两翼，属同一层位两个同生断层控矿的特点。

4.2 岩性特征

两个矿床中最突出的岩性是透镜状的重晶石层，为串珠状以薄层重晶石层相连，该重晶石层常含浸染状黄铜矿，通常可见条带状方铅矿、少量闪锌矿夹于其中。从地表矿体的东西走向方向看，铅富集段都出现在厚大重晶石透镜体的南侧。Pb/Zn/Cu矿化组合在走向上和倾向上相伴，并与层状铁白云石碳酸盐和重晶石单元有关。垂向上由下向上Cu-Zn-Pb-Ba(施俊法等，2010)。

4.3 矿体厚度特征

TE矿床喷气带矿体平均厚17.28 m(真厚)，OM矿床喷气带矿体平均厚4.22 m。两者矿体厚度的差别可能是由于TE矿床邻区同时碎屑物供给的稀释所致。TE矿床喷气带含大量含碎斑长石黑云母石英碳酸岩片岩，这些岩石通常不含矿，而OM矿床则不发育该岩石。

4.4 矿物组合特征

伴随铅锌矿体往往出现条带状含铁建造，通常由层状-浸染状粗粒磁铁矿组成，经常伴有粗粒自形黄铁矿立方体。但方铅矿/闪锌矿很少与铁矿物相伴，仅出现在条带状含铁建造夹其他岩石中。

综上，桑格里倒转向斜构成的盆地两侧形成两个重要的OM和TE矿床，可能与局部三级盆地(洼地)有关，矿床以铅为主，伴有铜、锌、银。含硫化物的矿源层在沉积成岩期形成，伴随同生断裂活动明显，海底喷气金属流体运移，一侧屏蔽含矿气液和淀积成矿(施俊法等，2010)。矿体受层位控制，喷气层岩性为黑云母石英碳酸岩片岩、铁白云石、重晶石层等，近矿围岩见有明显断裂角砾岩、碎裂岩等。重晶石岩、铁和锰的氧化物、钙和镁的碳酸盐为喷气化学沉积物。类比典型矿床有澳大利亚麦克阿瑟河、纽约州的巴尔马特、中国的厂坝等，为产于大陆架的局部的裂陷盆地，矿化为单层结构，属同生矿床(芮宗瑶，1989)。因此成因定为与碳酸盐岩有关的铅锌硫化物海底喷气沉积矿床。

5 找矿潜力分析

5.1 找矿标志

通过OM和TE两个主矿床和外围其它矿区(段)的地质、构造、矿床特征分析，认为:

(1)二、三级盆地中，Nuot地层的顶部的云母石英片岩及白云岩为主的碳酸盐岩、重晶石层是最重要的岩性标志;而Nuot地层的底部以重晶石层为特征也是重要的岩性标志。

(2)以挤压、断裂显示一侧生长断层的角砾岩、碎裂岩等伴随断续石英脉的存在，是重要的构造控矿部位。同生断裂角砾岩是矿床的重要特征之一(程小久等，1995)。强应变带的角砾岩、碎裂岩与弱应变域的围岩界线分明，铅锌矿在此富集(邹国庆，2006)。

(3)含矿岩系中往往出现含铁层，表现为磁铁矿或赤铁矿的条纹条带，有时为无磁性的铁锰矿石。与重晶石层一起为近矿标志。海底火山喷气成因Pb-Zn-Ba-Cu-Ag-Fe多金属矿床受同生断裂的控制(程小久等，1995)。

(4)地表特征矿物孔雀石是直接的找矿标志，此外，铅华、铅钒、胆钒等也是常见和易于识别的矿物。

(5)矿体的上盘蚀变见有绢云母化、绿泥石化、重晶石化和黄铁矿化，延伸较远具有重要的指示意义，可作为找矿的指示标志(Large，1992)。

5.2 找矿潜力预测

(1)OM矿床韵律性铁白云石和方铅矿(含少量闪锌矿)喷气层顶板可能与TE矿床底板配对，同样在TE矿床主重晶石透镜体层与OM矿床主重晶石单元相对应。由此认为矿床是产于桑格里倒转向斜的两翼，属同一层位控矿的特点。两者之间的层位对应，底部或可相连，在此二级盆地中加大寻找三级盆地(洼地)具有较大的找矿潜力空间。

(2)OM和TE两个矿床，目前矿床的走向和倾向延伸尚未完全控制，通过地质和物探资料分析，如TE矿床的走向南延和深部倾向方向延伸，OM矿床的往南、往北东的深延等均是扩大矿床规模的地段。

(3)矿田外围的其他矿区(段)，为更大的一级盆地位置，如奥托隆瓦里向斜，前人曾经试探打过1～2个钻孔，含矿层位明显，矿化情况有变化，由于以往工作程度低，如TW矿区铜矿(化)明显、Zinc矿段有较明显的锌异常等，均列为今后工作的找矿有利地段。SEDEX型矿床是最重要的铅锌矿床类型，占世界超大型铅锌矿床的大部分(韩发等，1999)，值得进一步工作。

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