坦桑尼亚索罗瓦金矿地质特征及找矿远景

梁成，马林霄，陈德稳，席鹏，秦磊

（1.北京中资环钻探有限公司，北京 100012；2.中色地科矿产勘查股份有限公司，北京 100012）

0 引言

坦桑尼亚位于非洲东部、赤道以南，拥有广阔的海岸线，扼守东部非洲和东南部非洲的重要出海口，战略位置突出（安伟才等，2017），是“一带一路”重要的沿线国家。坦桑尼亚矿产资源禀赋较好，金、金刚石、宝石及镍（铜、钴）多金属矿为其优势矿产资源，为继南非、津巴布韦和纳米比亚之后的非洲第四大资源国（刘晓阳等，2016；左立波等，2017）。同时，坦桑尼亚政治、经济稳定，矿业政策宽松，自2015 年以来，中国已成为其第四大出口国和第二大进口国（安伟才等，2017）。

索罗瓦（Solwa）金矿位于维多利亚湖南部，行政区划属欣延加省欣延加市索罗瓦镇管辖，矿区中心地理坐标：南纬3°23′30″、东经32°47′40″。与其紧邻的布鲁扬葫芦（金资源量395 t，金品位10.50×10－6）和马黑噶（金资源量30 t，金品位4.90×10－6）等大－中型BIF 型金矿同处卡哈马（Kahama）绿岩带内（袁杨森等，2016；程华等，2020），矿区金矿成矿条件优越。

前人对坦桑尼亚BIF 型金矿的矿床空间分布特征、控矿因素、矿化富集规律、矿床成因及综合找矿方法等进行了详细的研究（李水平等，2014，2016，2018，2019；程华等，2015，2020；姜高珍等，2015；袁杨森等，2016；白德胜等，2016；郭玉溪等，2018；张克川等，2019），但索罗瓦金矿作为近年来在维多利亚湖南岸新发现的BIF 型金矿，目前针对其地质、物化探等相关信息公开披露相对欠缺。

因此，该文从区域地质背景出发，结合近年来在索罗瓦矿区的找矿成果，分析其成矿特征，总结找矿标志，并对该区下一步找矿远景进行评价，旨在为该区及周边区域的金矿勘查提供参考。

1 区域地质背景

坦桑尼亚金矿主要分布在维多利亚湖南部和东部的太古宙绿岩带中，同时在坦桑尼亚南部的卢帕和西南部的姆潘达地区的元古界也发现有少量规模不大的金矿床（点）（祁东等，2017；郭玉玺等，2018）。

目前在环维多利亚湖南部和东部太古宙绿岩带中已发现的大型－超大型金矿有：布鲁扬葫芦（Buly⁃anhulu）金矿、盖塔（Geita）金矿、北马拉（North Mara）金矿、布兹瓦吉（Buzwagi）金矿、高登普莱德（Golden Pride）金矿、马黑噶（Maheiga）金矿等等（崔小军等，2014；姜高珍等，2015；孙宏伟等，2015；祁东等，2017）。

Bath（1990）根据绿岩带的分布范围和结构趋势，可分为8 个次级绿岩带，分别是穆索马－马拉绿岩带、乞力马费扎绿岩带、盖塔绿岩带、马巴莱绿岩带、卢瓦马加扎绿岩带、卡哈马绿岩带（可细分为东卡哈马和西卡哈马）、恩泽加绿岩带和伊兰巴－赛肯克绿岩带（图1），索罗瓦金矿即位于卡哈马绿岩带东北缘。程华等（2020）根据各绿岩带的地理分布划分了3 个区带：湖东绿岩带区、湖西南绿岩带区和湖东南绿岩带区。各区带地质特征详见表1。

太古宙绿岩带主要由尼安萨群和卡维隆多群地层组成，岩性主要为铁镁质－长英质火山岩及火山碎屑岩，局部条带状硅铁建造（BIF）和砂砾岩等。

尼安萨群是金矿床的主要赋存层位，其金矿化类型主要为产于尼安萨群上部条带状铁建造中的铁建造型金矿和产于尼安萨群下部镁铁质岩中的构造蚀变岩型或石英脉型金矿床（袁杨森等，2016；程华等，2020）。其中，条带状硅铁建造型金矿主要由条带状硅铁建造与长英质岩石接触部位的构造剪切带和角砾岩化带提供矿液通道（袁杨森等，2016），体现出一定的“层控特征”，矿床规模一般较大，盖塔金矿、高登瑞德金矿以及紧邻索罗瓦矿区西北部的马黑噶金矿均为典型的条带状硅铁建造型，本次开展工作的索罗瓦金矿亦为此类型。

图1 坦桑尼亚环维多利亚湖地区太古宙绿岩带分布图（据熊秋均等，2013；修改）

表1 坦桑尼亚环维多利亚湖地区绿岩（区）带及其地质特征

2 矿床地质特征

2.1 地层

矿区第四系广泛分布，岩石露头较少。根据地表露头填图结合工程揭露结果，地层主要由新太古界尼安兹超群条带状硅铁建造（Ar2N21）、火山沉积岩（Ar2N22）以及第四系组成（图2）。

（1）尼安兹超群条带状硅铁建造（Ar2N21）

岩性为深灰、白、棕褐色相间的条带状磁铁石英岩（图3a）。岩石呈浅灰—灰黑色，微晶结构、鳞片粒状变晶结构，层理构造、条带状构造；矿物成分主要由石英、磁铁矿、黑云母等构成，新鲜的岩石整体磁性较强。硅质、凝灰质、黑云母、磁铁矿纹层厚度0.5～6 cm，近地表的磁铁矿大多氧化成褐铁矿。岩石局部裂隙面及部分石英脉内可见薄膜状、星点状及浸染状、团块状硫化物，成分以黄铁矿为主，磁黄铁矿次之，偶见少量黄铜矿。

岩层中石英脉较发育，多呈细脉状（局部为网脉状）斜切岩石层理，脉宽多为0.1～3.5 cm，脉石英多为白色，脉内偶见黄铁矿化、褐铁矿化，构造较发育的地段石英脉较多，脉内的硫化物含量也相应地增多。

（2）尼安兹超群火山沉积岩（Ar2N22）

岩性主要由云母石英片岩（Lsm）、绢云片岩（Ls）、千枚岩（Ph）、铁帽、斜长角闪岩（Lph）组成。

图2 索罗瓦矿区地质简图

云母石英片岩：浅灰—深灰色，风化面浅土黄—褐红色；鳞片粒云母、黑云母、泥质物及少量石英等组成。局部可见眼球状黄铁矿集合体（图3b），风化面多具弱褐铁矿化。

绢云片岩：浅灰—深灰色，风化面灰白—灰褐色；鳞片变晶结构，片状构造；主要由绢云母、黑云母、泥质物及少量石英等组成。局部岩石蚀变强烈，常见泥化、褐铁矿化（图3c）。

千枚岩：岩石具较强的丝绢光泽，呈银灰—灰色，风化面灰白—浅土黄色（图3d）；鳞片变晶结构，千枚状构造；主要由绢云母、泥质物等组成。

铁帽：多为磁铁石英岩经氧化淋虑所富集形成，褐铁矿化强烈。褐红—灰黑色；鳞片粒状变晶结构，以蜂窝状构造、角砾状构造为主；角砾主要为磁铁石英岩，胶结物主要为褐铁矿、赤铁矿及泥质物等组成。

斜长角闪岩：浅灰—深灰色，风化面灰白—灰褐色；细粒—中粒粒状变晶结构，块状构造；主要由斜长石、角闪石、黑云母及少量石英等组成（图3e）。岩石风化面具弱褐铁矿化、高岭土化，局部裂隙具绿帘石化。

（3）第四系

广泛分布在区内坡地和低洼区域，坡地主要为坡积—残破积物，洼地主要为现代湖相沉积物。

坡积—残破积物：分布于区内山坡和山麓地带，由砂、粘土、砾石、转石组成。

现代湖相沉积物：分布于北部、中部、西北部和西南部区域，主要为沙质粘土和少量细砾组成。沙及细砾占组分含量的50%～60%，砾石成分为硅铁质岩颗粒和玄武岩颗粒物，局部见凝灰岩颗粒物。

2.2 构造

图3 索罗瓦矿区典型岩矿石特征照片

区域资料表明，索罗瓦矿区及马黑噶矿区金矿化与区域内1 组NW－SE 向剪切带关系密切（袁杨森等，2016），受该剪切带影响，条带状硅铁建造与火山沉积岩之间形成了层间剪切破碎带，在条带状硅铁建造内可见碎裂状构造、网脉状构造，为区内金矿（化）体的形成提供了热液通道和富集空间。该剪切带及其次生构造带为索罗瓦矿区主要控矿、容矿构造。

区内剪切带在山地南坡特征明显，岩石韧性剪切变形较强烈，褶皱发育，多形成紧闭褶曲（图3f），褶幅0.4～0.6 m，轴向248°，局部可见雁列式张裂隙；北坡及西部山地的褶皱相对舒缓或不发育。褶皱转折端多形成层间裂隙，见褐铁矿化、硅化。

2.3 岩浆岩

矿区中部零星分布有新生代玄武岩（β），岩石氧化面呈褐色，斑状结构，气孔状、杏仁状构造；斑晶为长石，基质主要由长石和辉石组成，含少量橄榄石、角闪石等。岩层向北西微倾，与太古宇尼安兹超群呈侵入不整合接触。

2.4 矿化蚀变特征

索罗瓦矿区含矿围岩主要蚀变有硅化、褐铁矿化、绿泥石化和碳酸盐化，硫化物矿化（以黄铁矿化为主，磁黄铁矿、黄铜矿次之，偶见星点状的毒砂矿化），碳化、赤铁矿化、褐铁矿化次之，局部可见绿帘石化、泥化、高岭土化等。其中与金矿化关系密切的主要为条带状硅铁建造中的硅化和硫化物矿化（图3f、h），而火山沉积岩中的硅化和硫化物矿化则少见金矿化显示（图3b）。

袁杨森等（2016）通过对矿区西北侧紧邻的马黑噶金矿床的主要化学成分在金矿体及其顶、底板中的富集变化规律分析，认为该区域条带状硅铁建造型金矿床金矿化主要集中在铁含量相对较高的基性岩层中，金矿化程度与铁富集程度有很大的相关性。

2.5 地球物理特征

△T磁场测量和近场源三极激电测量在马黑噶金矿及区域内同成因的金矿床得到了良好的运用效果（李水平等，2014；程华等，2015；袁杨森等，2016；李水平等，2019），在条带状硅铁建造和矿体上会分别呈现出“强负磁场”和“低阻、高极化”的异常特征。

通过强负磁异常可以为激电测深剖面布置提供依据；通过低阻、高极化断面异常可以对含矿标志层（条带状硅铁建造）、含矿构造（蚀变带）和金矿（化）体进行空间定位，可为钻探工程布置，进而发现隐伏－半隐伏金矿床提供充分的依据（崔小军等，2015；李水平等，2017，2019）。

索罗瓦矿区高精度磁测ΔT异常背景值以负异常为主，ΔT值－300 nT 左右。区内有2 个局部异常，分别编号为M1、M2（图4）。

（1）M1 异常：呈不规则椭圆状，位于矿区东北部，整体为北东走向，异常值范围－3100～2000 nT。

（2）M2 异常：位于矿区西南部，由2 个正负伴生的局部异常组成，走向北东，异常强度较大。

图4 索罗瓦矿区△T 磁异常图

通过钻探工程对M1 和M2 异常进行查证，结果表明这些ΔT负异常总体上反映了条带状硅铁建造岩层在平面上的延伸方向，低阻、高极化异常亦是寻找区内含金矿（化）条带状硅铁建造的有效的激电异常标志（图5）。因此，ΔT负异常、低阻、高极化异常带是重要的物探找矿标志，是矿区下一步找矿突破的重点方向。

2.6 矿体特征

根据本次勘查工作成果，在矿区西南侧2 个钻孔（ZK1、ZK2）中发现明显金矿化体（图5），另在东部钻孔中（ZK3）发现弱金矿化。金矿（化）体产出于条带状磁铁石英岩层内，以及磁铁石英岩与云母石英片岩接触带靠近磁铁石英岩一侧，在矿区西部条带状磁铁石英岩层及层间接触带内圈定金矿体5条。从钻孔所揭露的情况上看，矿化带的走向均呈NE－SW 走向，倾向南东，倾角80°～85°，近乎直立，其形态、产状受磁铁石英岩及其与云母石英片岩的层间剪切带控制（图5）。

图5 索罗瓦矿区AB 勘探线地质－地球物理综合剖面图

2.7 矿石特征

（1）矿石结构

根据矿石矿物颗粒的形态、相对大小及其空间相互间的结合关系，并结合区域上相似成因的金矿特征，本矿区内主要矿石结构为鳞片粒状变晶结构、自形－半自形粒状结构、交代结构和碎裂结构等。

（2）矿石构造

据矿石中矿物集合体的形态、相对大小及其空间相互间的结合关系，区内主要的矿石构造可细分为条带状构造、块状构造、浸染状构造、细脉状构造、蜂窝状构造（图3h）等。

（3）矿石矿物成分

矿石中的金属矿物主要为自然金、黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿、褐铁矿、赤铁矿等，脉石矿物主要是石英、黑云母、绢云母、绿泥石、阳起石、碳酸盐矿物等。区内原生矿石矿物共生组合以自然金＋黄铁矿＋石英＋绿泥石＋毒砂＋磁黄铁矿为主，部分表现为自然金＋黄铁矿＋石英＋绿泥石、自然金（少量）＋黄铁矿＋石英。

（4）金的赋存状态

金为本区最重要的有用金属矿物，金主要以自然金形式赋存，大部分为裸露和半裸露的自然金（最高可达90.19%），其余各类矿物中包裹金含量微乎其微。裸露和半裸露的自然金多表现为“分布在黄铁矿、磁铁矿矿物颗粒间的粒间金，分布在石英脉、黄铁矿裂隙间的裂隙金”。

2.8 找矿标志

根据本次工作成果，结合区域上条带状硅铁建造型金矿找矿研究成果，总结的找矿标志如下：

（1）地层岩性标志：条带状硅铁建造为本区金矿的赋矿岩层，矿体主要产出在磁铁石英岩与云母石英片岩接触带靠近磁铁石英岩一侧。与金矿化有关的条带状硅铁建造岩层露头或转石是寻找该区金矿的直接标志。

（2）构造标志：索罗瓦矿区的金矿化与剪切带关系密切，受剪切带影响，条带状硅铁建造层与火山沉积岩层之间形成了层间剪切破碎带，为区内金矿化体的形成提供了热液通道和富集空间。碎裂状构造、网脉状构造等是该区识别剪切带的主要构造标志。

（3）矿化蚀变标志：矿区与金矿化关系密切的主要为条带状硅铁建造中的硅化和硫化物矿化，而火山沉积岩中的硅化和硫化物矿化则少见金矿化显示。

（4）物探标志：区内金矿化的磁铁石英岩与其他岩石单元相比，具有明显的磁强度高、低阻、高极化的物性特征。因此，ΔT负异常、低阻、高极化异常带是寻找该区含金矿（化）条带状硅铁建造的地球物理前提条件，是矿区下一步找矿突破的重点方向。

（5）化探标志：袁杨森等（2016）、李水平等（2016）通过对马黑噶金矿的地球化学特征研究，认为相对于其他贱金属而言，As、Au 明显富集特征可作为在坦桑尼亚绿岩带地区寻找条带状硅铁建造型金矿的直接标志。

（6）遥感标志：于彩虹等（2015）认为在坦桑尼亚中西部地区，利用中高空间分辨率的多光谱数据，基于岩矿光谱特征，提取铁染和羟基蚀变信息，结合成矿地质条件和找矿预测研究，可圈定铁铜金多金属的遥感找矿靶区。

3 找矿远景

（1）本次施工的钻孔揭露情况显示，M2 异常带中已发现的矿体厚度和品位均较高，且在走向及倾向上均具有极大的延伸空间，对已发现的矿体进行系统控制是下一步工作的重点方向。

（2）本次工作虽然在M1 异常带施工的1 个钻孔仅见金矿化，但钻孔编录资料显示，该异常带有厚大条带状硅铁建造分布，且该异常带还有尚未验证的激电异常，表明M1 异常带有较大的找矿潜力。

索罗瓦矿区具备与邻近的马黑噶矿区类似的“强负磁场”和“低阻、高极化”的地球物理条件，且已通过初步验证发现金矿体存在，因此初步认为该区有呈中－大型条带状硅铁建造型金矿的找矿前景。

4 结论

（1）条带状硅铁建造为索罗瓦矿区的赋矿岩层，矿体主要产出在磁铁石英岩与云母石英片岩接触带靠近磁铁石英岩一侧，矿床类型为条带状硅铁建造型金矿。

（2）正负异常梯度带及低阻、高极化是寻找该区含金矿（化）条带状硅铁建造的地球物理前提条件，亦是矿区下一步找矿的重点方向。

因此，在本区继续开展以物探、化探异常为依据，以钻探、槽探工程为主要手段，地物化紧密结合的勘查工作，将会取得更大的找矿成果。