坦桑尼亚伊巴兰古鲁金矿区土壤地球化学特征及找矿效果

2016-08-11孟有杰袁杨森河南省地质矿产勘查开发局第二地质矿产调查院河南郑州450001

低碳世界 2016年10期

孟有杰，张　雷，袁杨森，王　帅（河南省地质矿产勘查开发局第二地质矿产调查院，河南郑州450001）

孟有杰，张雷，袁杨森，王帅（河南省地质矿产勘查开发局第二地质矿产调查院，河南郑州450001）

伊巴兰古鲁金矿区位于坦桑尼亚卡哈马绿岩成矿带上，成矿地质条件有利。土壤地球化学特征显示：区内Au与As的异常套合较好，Au异常浓集中心明显，规模大，连续性较好。通过异常查证，发现了金矿（化）蚀变脉体，其在近地表的形态、空间位置与化探异常相吻合，证实了土壤地球化学测量在该区找矿效果显著。

绿岩；地球化学特征；找矿效果；坦桑尼亚

坦桑尼亚伊巴兰古鲁金矿区位于坦桑尼亚西北部盖塔省境内，维多利亚湖南部的卡哈马绿岩带上。卡哈马绿岩带是坦桑尼亚环维多利亚湖金矿成矿区主要成矿带之一，其上分布着世界级大金矿——卡哈马金矿和盖塔金矿，还有众多的小型金矿、采矿点，金矿成矿条件十分有利。

1　矿区地质概况

1.1地层

矿区地层岩性简单，地表多被第四系残坡积、冲积砂土覆盖，仅在矿区东部分布着太古界尼安萨群绿岩地体，岩性主要为条带状磁铁石英岩及含燧石条带变质凝灰岩。岩层走向140°左右，倾向NE，倾角60～85°。该地层为此区域金矿主要赋存层位。

1.2构造

本区构造较发育，尼安萨群绿岩至少受到两期褶皱作用的影响。第一期变形产生了褶皱轴近于水平的宽缓的褶皱，第二期变形形成了褶皱轴垂直或近于垂直的巨大的开阔或同心褶皱。

区内主要控矿构造为一条走向北西-南东向的剪切带，它为成矿流体提供了通道和富集场所。该剪切带位于矿区中北部，沿北西-南东向穿过整个矿区，中部被一北东-南西向构造错断。

1.3岩浆岩

矿区外西部和北部约3km处广泛分布黑云母花岗岩。

2　地球化学景观特征

矿区位于东非高原东部、坦桑尼亚西北部的地形起伏微缓的中央高原，属热带草原气候。平均海拔在1300m以上，地势多为丘陵低山，东北高，西南低，坡度5～20°。地势较高的东北部残坡积物较发育，土壤A、B、C三层位发育良好。A层（淋滤层）为褐黑色腐植土，富含有机质和大量的植物根系，厚度一般在5～10cm。B层（淋积层）土壤呈褐黄色或土红色，以砂质粘土为主，含少量残坡积碎石和植物根系，深度一般在10～50cm。C层（母质层），颜色多为褐黄、褐红色，主要由风化的基岩碎屑组成，含少量砂质粘土，埋深一般在60～200cm。

3　土壤化探工作方法

3.1测网布置

本次土壤化探测线方向为45°，大致垂直于绿岩体走向方向。样品采集网度为100×20m。

3.2样品采集

采样时，在基岩出露较好、坡积物不太发育、只有较薄土层的残积物地段，选择土层稍厚处，去除地表腐植物及颜色发黑的根系土，采集地表10～20cm以下土层底部的新鲜细粒物质；在残坡积物及地表植被较发育的地段，要去除表层的含腐植物或根系发育的颜色较黑的土层，采集距地表以下20～30cm深处的新鲜土层样品，即B层或B+C层中的细粒级物质，避免带入腐植质和碎石。

本次共采集土壤样品2568件。

3.3野外样品加工

样品加工流程：原样风干→木棒轻轻敲碎（保持原粒级）→过60目不锈钢筛→对角法混匀→称重≥150g→装塑料自封袋→装箱→填装箱单、送样单和样品交接单→交化验室。

3.4样品测试分析

本次土壤化探样品分析项目有Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、W、Mo等十种元素。全部交由“华北有色地质勘查局燕郊中心实验室”承担分析测试。

4　土壤地球化学特征

4.1元素分布特征

伊巴兰古鲁金矿区土壤各元素分布特征如表1所示。主成矿元素Au在测区内变异系数较大（Cv=3.19），表现为极强分异特征。其它元素元素As、Sb表现一定的分异特征，Cu、Pb、Zn、Bi均呈不均匀分布，其它元素呈均匀分布。

表1　伊巴兰古鲁金矿区土壤元素地球化学参数特征

在各元素的富集与贫乏特征方面，主成矿元素Au的平均值明显高于地壳中的丰度（克拉克值），表现为强富集特征。而As、Sb的平均值远远高于克拉克值，表现为极强富集特征；Pb、Bi、W略显富集；其它元素均为正常分布。按各元素的浓集克拉克值大小排列，可获得如下元素浓集序列：As＞Sb＞Au＞Pb＞Bi＞W＞Ag＞Mo＞Zn＞Cu。

4.2元素组合特征

对区内所有土壤样品分析结果数据取对数，对取对数后数据进行数据规格化和标准化处理，进行相关分析，得到各元素相关系数。该区Au与As的相关性最好，相关系数0.71。

根据区内元素的R型聚类分析结果，在相关性系数r=0.5的水平下，能够得出五种元素组合：①Au-As-Sb-Zn-组合，这一组合与金矿化关系最为密切，它们是找Au的主要指示元素；②Pb-Bi组合，这一组合为中-高温元素组合关系，但与Au的矿化关系相关性不大；③Mo-Ag组合，矿区Mo、Ag元素为均匀正常分布特征，在Au矿化过程中的活动性较弱；④Cu元素单独为一组，只反映了成矿作用中的围岩蚀变特征，对Au成矿的指示作用不明显；⑤W元素单独为一组，表明其地球化学性质与主要成矿元素有较大差异。

图1　伊巴兰古鲁金矿区元素R型聚类分析图

4.3元素异常特征

根据参数性方法和非参数性的方法相结合，综合确定PL9110矿区元素背景值和异常下限（表2），然后以异常下限的1、2、4倍圈定异常外带、中带、内带。最终确定金元素背景值为2.5×10-9，异常下限为12×10-9；砷元素背景值为43×10-6，异常下限为120×10-6。

表2　伊巴兰古鲁金矿区元素异常参数特征值表

区内 Au异常规模大，强度高，其最高值 620×10-9，超过100×10-9的高值点有25个，且多数高值点成片出现，形成明显的异常浓集中心，异常较连续。且Au和As元素的异常套合较好，两者均大致呈NW-SE向展布，形成一条很明显的异常带（见图2）。异常在矿区内延伸长度超过2.5km，且北西端未封闭，延伸出矿区。异常带中部因地表覆盖较厚，异常显示较弱。

图2　伊巴兰古鲁金矿区Au、As元素异常示意图

5　找矿效果

对Au元素异常带进行地表探槽揭露，发现了一条金矿（化）蚀变脉体。该金矿（化）脉体在区内近地表矿化连续，走向延伸长度近2.5km，宽度一般3～10m，局部超过20m。矿（化）蚀变脉体与Au异常带分布位置吻合，展布方向基本一致，走向50°左右，倾向NE，倾角60～85°。后经钻孔验证，深部矿化情况较好，施工的三个钻孔均见矿，品位 1～14.5×10-6，厚度 0.81～5.85m。

总之，该区土壤化探异常很好地反映了矿体赋存部位、展布方向、规模，较好的金异常成为该区寻找金矿化蚀变脉体最主要的找矿标志。