几内亚基西杜古省瑟杜金矿砂金来源调查研究

2021-06-02何卫军张一兵陈志友聂竹兵

现代矿业 2021年3期

何卫军张一兵陈志友聂竹兵

（贵州省地质矿产资源开发股份有限公司）

随着西非资源开发利用环境的改善，勘探和开发技术的提高，西非矿产资源越来越受到重视。西非克拉通主要的资源是金、铁、铝、钻石、磷酸盐和锰［1］。西非克拉通位于非洲的西部，是前寒武纪地壳广泛出露区，主要分布早元古代地层，其主要的岩石类型是高级变质岩和花岗绿岩带。非洲地区克拉通核部出现在中部、北东部和扎伊尔克拉通北西部分地区，大量的克拉通在早元古代以后变得稳定，比如西非克拉通［2］。

西非拉克通学者研究很多，基础地质方面，如Jessel 等［3］，主要对西非克拉通的火山岩墙群分布图进行修正时指出，可以证明一个长期和复杂的基性岩浆穿过克拉通的历史，根据它们的环境判断，最多可达26 个确定的岩群。Rollinson［4］则总结了塞拉利昂长英质岩石演化3 个过程及其区域地球特征。矿产方面，Tshibubudze and Hein［5］在研究布基纳法索埃萨卡纳金矿带时，指出该金矿带有几个勘探和手工生产地区，金矿化主要形成于剪切带、褶皱、变形变质火成岩接触带、火山碎屑岩和沉积比如姆系群系列；在剪切带及网脉状硅化碳酸盐、电气石脉处常出现黄铁化、毒砂和微量的磁黄铁矿、方铅矿和赤铁矿。几内亚是西非重要的金矿产地，主要分布于几内亚锡吉里省，其矿石类型是石英脉型和残坡积型。对锡吉里省地区的研究，如Roddaz 等［6］报道，上比里姆系研究过程指出，εNd值表明页岩年龄在2.1 Ga，意味着沉积物中的60%～80%碎石来自于最初比里姆火山弧；因此，比里姆系为靠近火山岛弧的活动大陆边缘沉积；比里姆系地层可能为沉积火山碎屑岩，比里姆系地层火山物质为长英质，黏土矿物（如高岭土等）可能是中基性火山碎屑的风化产物。几内亚基西杜古省地区主要产砂金、金刚石等矿产，金刚石主要是欧美国家的矿业公司开采，资料较少；砂金主要为民采，具有分布范围广、规模小的特征。瑟杜金矿位于基西杜古省，矿区内河流众多，砂金采点多，尤以Kamobo 河最为活跃，产金量较高，成为当地最主要的经济活动之一。本研究综合分析和总结勘查成果资料，初步探讨瑟杜金矿砂金的来源。

1 区域地质

勘查区大地构造位于西非克拉通南段，主要由太古代岩石组成。区内广泛分布上、中太古代酸性岩浆岩（花岗岩），其次为中性岩浆岩（闪长岩），少量基性、超基性岩（图1）。

区内构造发育，主要发育北北西向断裂构造，发育糜棱岩带，变形变质作用强烈；后期被北东向走滑断裂构造错断。区域上主要的基性侵入岩是闪长岩和辉长岩；主要出露的矿产或矿化点是冲积层小型金矿床的砂金矿点；在区域北部，沿着糜棱岩带分布一些小型铁矿床点。

2 矿区地质

2.1 岩石和地层

矿区为太古宙结晶基底出露区，出露的岩性为中太古代花岗质类岩石（1γ3）和第四系（Qh），主要是片麻岩、混合花岗岩或混合片麻状花岗岩，矿区内分布广泛；其次是变辉长岩、糜棱岩，局部正地形见条带状含铁建造（BIF）和麻粒岩（图2）。混合岩化作用普遍发生，片麻岩向花岗岩转化形成混合花岗岩，有时可以见到片麻岩和混合花岗岩的接触面，混合岩化较弱之处，常见斜长片麻岩，主要成分是长石、石英、黑云母等矿物，片麻理发育。石榴石麻粒岩主要分布于糜棱岩带或局部正地形，BIF 主要表现为磁铁石英岩（图3），该手标本来源于矿区北东部探槽，条带状构造，主要成分是磁铁矿、石英，有微弱的磁性。

2.2 构造

矿区内构造至少可分为2期，主要为北北西向构造，后期被北东和近东西向构造错断。北北西向构造常伴随发育有糜棱岩带和BIF，主要表现为一系列的条纹条带状糜棱岩和沿正地形分布的BIF（图3）。

3 砂金调查

3.1 砂金分布

如图2 所示，砂金最主要的活动区是T1、T2、T3这3 个区域。其中T1 和T2 最为活跃，主要是沿着Kambo 河分布，开采的方式为手工重选；T3 几年前开始废弃；其它区域采金活动则更为久远，仅有少量淘金痕迹。

3.2 砂金特征

现归纳T1 和T2 这2 个淘金区的砂金分布特征。T1（图2）位于勘查区北东部瑟杜村，Kambo 河北西向与南西向转折端，地势平坦，旱季水量较小。砂金含金层位为第四系冲积层中砂砾层，长约1 000 m，宽3～80 m，含金层厚约1.2 m。地表向下其基本结构为：①第1 层为黄色黏土，下部含少量碎石或黑色黏土，厚1.5～5 m，不含砂金；②第2 层为灰绿色、暗红色砂砾岩层，砾石主要有石英、辉长岩、辉绿岩、片麻岩或混合花岗岩，以及杂色含黄铁矿、石英、钾长石、绿帘石或绿色含黄铁矿、石英的蚀变岩等，砾径为10～500 mm，磨圆度差，为砂金含金层。经初步估算，砂金品位约为1 g/m3。

T2 位于勘查区中东部Kambo 河上游，属于Dongbema 村。地势平坦，旱季水量较小。砂金含金层位为第四系冲积层中砂砾层，长约900 m，宽10～70 m，含金层厚约0.4 m。地表向下其基本结构：①第1层为黄色黏土，下部含少量碎石或黑色黏土，厚2～5 m，不含砂金；②第2 层为灰色砂砾岩层，砾石主要为白色至烟灰色石英、磁铁石英岩、辉长岩、辉绿岩、片麻岩或混合花岗岩等，砾径为5～100 mm，有一定的磨圆度，为砂金含金层。经初步估算，砂金品位约为0.8 g/m3。

图4（a）为砂金淘洗现场，是当地最主要的作业方式，淘洗出来的砂金如图4（b）所示，重选后主要是金砂和磁铁矿，磁铁铁可明显感觉到磁性；图4（c）和图4（d）为砂金淘洗现场发现的蚀变岩，均对蚀变岩进行了采样分析，未发现蚀变岩含金。此外，在T2淘金区选取了几件烟灰色石英进行分析，也未见金矿化。

3.3 工程查证

土壤地球化学异常特征显示，矿区东部金单元素异常分布范围较大，异常值较高，因此，采用地质填图、山地工程等手段对土壤地球化学异常区进行检查，以查明引起地球化学异常的原因。

施工地点主要是F1 断层、F2（F2-1 与F2-2）断层，也即金地球化学异常分布区，其次是南西角异常区。探槽施工情况表明，F1 为剪切带，也即糜棱岩带；F2-1 与F3 交汇处为蚀变岩带，蚀变岩块状，主要见绿帘石化、硅化、钾长石化，少量黄铁矿化和绿泥石化，但取样结果未显示金矿化；F3 为石英岩带，取样未显示金矿化；南西角因第四系覆盖厚，大部分为混合花岗岩的风化产物，在正地形处发现变粒岩和BIF，在该处附近探槽中采取的探槽样（浮土夹碎石）显示微弱矿化，品位为0.14 g/t。因此，根据探槽施工结果看，金地球化学异常分布区，与断层分布区，以及BIF 分布区存在较高的吻合性，BIF 可能是引起金地球化学异常的原因。

3.4 砂金成因

根据砂金分布及其特征表明，砂金主要分布于Kambo河。砂金含金层的岩性是石英颗粒，辉长岩或辉绿岩、蚀变岩以及片麻岩、混合花岗岩岩等碎块。根据砂金调查以及前面区域地质、矿区地质、土壤地球化学特征表明，砂金来源可能有如下3种可能。

（1）砂金是石英脉型金矿，为石英脉风化以后形成的残坡积型砂金。烟灰色石英在T2处和矿区中东部F2-2西侧附近发现，样品未显示金矿化。因此，砂金来源不是石英脉型金矿。

（2）砂金来源于蚀变岩。根据土壤地球化学异常检查和砂金调查发现的蚀变岩，均未显示金矿化。因此，蚀变岩也可能不是砂金的源岩。

（3）砂金来源于BIF。图4（d）手标本处施工的探槽，显示了微弱的金矿化（0.14 g/t），该处有少量风化的磁铁石英岩，金异常可能与磁铁石英岩有关。此外，构造、BIF 和砂金展布方向均表现为北北西向，且BIF 分布区域发现了金地球化学异常。砂金淘金现场调查表明，砂金伴随大量磁铁矿。因此，本研究认为瑟杜金矿可能为BIF 型金矿，砂金可能是BIF 的残坡积物。