苏丹红海州2C 区块区域地球化学特征及找矿预测
2019-07-30陈林栋关利进马志刚刘仕刚
陈林栋 关利进 宿 盛 王 飞 马志刚 刘仕刚
(天津华北地质勘查总院 天津 300170)
苏丹红海州2C区块位于苏丹北部,距苏丹首都喀土穆北东约700km,距苏丹港西约200km,东西长约79km,南北宽约28km,面积约2215km2。交通极为不便。
区内地势东北高西南低,属中低山、丘陵景观。气候属高温少雨的热带沙漠,无永久居民,偶见采砂金和游牧人员,主要信奉伊斯兰教,治安状况良好。
1 区域地质背景
苏丹红海州2C区块大地构造位于Keraf-kabussekerr缝合带东侧,红海以西努比亚地盾(Arabia Nubian shield)中北部[1]。区域地质特征如下:
(1)区内主要出露新元古界地层,岩性主要为蛇绿岩、长英质绿片岩、玄武质熔岩、安山质熔岩、火山岩等,遭受中等变质作用。第四系主要为冲、洪积物及少量风积物组成。
(2)区域岩浆活动强烈,以新元古中深成岩浆活动为主,酸性-中酸性侵入体(岩)分布广、面积大;基性、超基性岩范围、规模较小。
(3)构造以断裂构造为主,主要分布于中东部,呈北北东向、北北西向“向南收敛,向北发散”贯穿全区,是埃及南部Onib剪切带的南沿部分。分为近SN向、NNE向、NW向、近EW向4组[2]。
(4)区内发现的矿产以金、铜、铬铁矿为主,硅化、褐铁矿化、孔雀石化发育于韧剪性破碎带中部强应力区,多以构造蚀变岩(带)产出[3]。金矿化主要发育在构造破碎带两侧弱应力区,赋存于石英细脉、网脉中,石英脉多充填于近南北向的张性裂隙中,地表褐铁矿化普遍。
2 区域地球化学特征
2.1 区域岩石元素背景特征
区域岩石富集元素为Cd、As、Sb、Co、Cr、V、Ni、Mn、B(图1),强分异型元素为Ni、Cr、As、Sb、Hg、B、Bi、Cu、U、Th、Cd、Li。
2.2 水系沉积物元素背景特征
水系沉积物富集元素为Hg、Cr、As、Au、Bi、Ni,强分异型元素为Au、As、Ni、Cr、Sb、Bi、W、Nb,表明Au、As、Ni、Cr、Sb等元素具有次生富集作用。
图1 区域岩石元素浓集克拉克值对比图
图2 2C区块水系沉积物元素富集系数对比图
2.3 水系沉积物元素组合特征
Au、As、Sb(W)组合—与北东向或北西向韧剪性破碎带、接触带密切,形成以Au为主的异常,成矿潜力大。
Ni、Cr、Co、MgO、Cu、Cd、Zn、V、Mn、Fe2O3、CaO、Al2O3组合—与北北东向韧剪切破碎带、新元古代超镁铁岩侵入体(珠)密切,形成以Ni、Cr、Co为主的异常,成矿潜力较大。
Cu、Zn、Cd、V、Mn、Fe2O3组合—与上元古界变沉积片岩、玄武质绿片岩密切,异常呈面状、浓度分带和浓集中心不明显,成矿潜力一般。
F、Zr、Sn、Ag、Li、Y、P、Ti、Mo、Nb、Bi组合—与上元古界变沉积片岩的高背景和新元古代中酸性岩浆侵入活动有关。
K2O、Ba、Be、Na2O、SiO2组合—与新元古代正长岩、花岗岩及其热液活动有关。
La、Th、Pb、U组合—是其高背景地球化学场的反映,成矿潜力一般。
3 地球化学分区与异常带划分
3.1 成矿元素地球化学分区
(1)Au元素地球化学区与中酸性侵入岩和构造活动密切,高背景呈条带状或孤岛状,自北西向南东可划分为4条断续分布高背景带。中部高背景带位于北北东向断裂密集带的西侧,上元古界玄武质火山岩、玄武质绿片岩、片麻岩及花岗接触带呈北东向条带状展布,强度高。As、Sb、Cd、Ag等元素与Au地球化学分区具有相似性呈孤岛状或带状分布。
(2)有色金属Zn、Cu、Ag、Hg、Cd、As、Sb、W、Sn、Mo、Bi高背景区相似,Zn、Cu高值区分布在中西部和东边部,与中酸性岩体及其接触带密切,呈孤岛状或带状分布;Pb、Mo、Sn、Bi、Be、Ba等元素地球化学区相似,且与亲碱性的造岩元素(K2O、Na2O)地球化学区分布一致,在北东向韧剪性断裂带及其两侧,呈孤岛状或带状。
(3)铁族元素(Fe2O3、Mn、Ti、V、Cr、Ni、Co)高背景地球化学区与上元古界玄武质火山岩、玄武质绿片岩,超镁铁质、蛇绿岩套等侵入岩关系密切,呈孤岛状或带状分布。
(4)稀散、放射性元素(La、U、Th、Li、Y、Nb、Be、Zr)高背景与中酸性岩体和韧剪性断裂破碎带密切。
3.2 水系沉积物异常分带
区内水系沉积物异常以Au、Ni、Cr、Cu为主,可划分为4个异常带:
(1)Au、Cu、Nb多金属异常带,位于F2断裂以西,有二级或三级浓度分带,呈北北东向带状、椭圆状,伴生Sr、Bi、Cd、Be元素异常。
(2)Au、Bi、Cd、Cu、U、Li多金属异常带,位于中部F2、F3、F4、F5断裂带之间,有二级或三级浓度分带,伴生Ag、As、Sb、Hg等元素异常;呈北北东向椭圆、不规则状带状、串珠状展布。
(3)Ni、Cr、Au、Sb、As、Nb多金属异常带,位于中东部F6、F7之间,有三级或二级浓度分带;伴生元素异常复杂多样,浓集中心不重合,强度较低。受绿岩带和韧剪性破碎带控制,呈北北东向带状展布。
(4)Au、As、Sb、Bi多金属异常带位于东部,有三级或二级浓度分带,伴生Ag、Zn、Cd等元素弱异常;沿上元古界变沉积片岩组、片麻岩、大理岩分布,受新元古代花岗岩接触带、北西向次级构造控制,总体呈北西向带状展布。
4 成矿远景区圈定及找矿方向
根据区域地质背景、水系沉积异常特征等综合分析研究,圈定3个成矿远景区(图3)。
(1)Ⅰ—Au、Cu、Nb多金属成矿远景区,预测金、铜多金属小型矿床1处;重点围绕AS02、AS03异常金、铜浓集区的接触带、破碎带开展找矿工作。
图3 苏丹红海州2C区块区域地质背景及成矿远景区预测图
(2)Ⅱ—Ni、Cr、Co(Nb、Au)多金属成矿远景区,预测镍、铬中型矿床1处;重点围绕AS13、AS11镍铬浓集区的镁铁质岩岩株、铬铁矿点、接触带、韧剪性破碎带等开展找矿工作。
(3)Ⅲ—Au、As、Sb、Cu多金属找矿远景区,预测石英脉型、蚀变岩型金多金属中、大型矿床1处;重点围绕AS15、AS12、AS09金砷锑浓集区和金矿化点等开展金多金属矿找矿工作。
5 结语
区内韧剪性破碎带、中深成侵入岩是金、铜、镍、铬多金属矿的有利空间和成矿围岩,初步划分了3个成矿远景区。预测石英脉型、蚀变岩型金多金属大、中、小型矿床各1处,中型镍、铬多金属矿床1处。