莫桑比克前寒武纪地质与成矿特征
2021-12-11徐涛陈峰徐明钻冯自成
徐涛,陈峰,徐明钻,冯自成
(江苏省地质勘查技术院,江苏 南京 210049)
0 引言
莫桑比克共和国(以下简称莫桑比克)位于非洲东南部,南邻南非、斯威士兰,西界津巴布韦、赞比亚、马拉维,北接坦桑尼亚,东临印度洋,隔莫桑比克海峡与马达加斯加相望(商务部国际贸易经济合作研究院,2020①)。莫桑比克近三分之二的面积由前寒武纪变质基底组成,面积约为53.4万平方千米(Lächelt,2004),发育有大量优质的天然气、煤、钛、金、钽及石墨等资源,其中钽矿储量居世界之首,矿石量约750万吨(Lächelt,2004;商务部国际贸易经济合作研究院,2020①;Westerhof and Rutten,2006a②;Marques Lourenço,1968③)。巨大的矿产资源开发潜力吸引世界各国在莫桑比克进行资源勘查,目前已有十多家国内地勘单位和矿业公司在莫桑比克注册公司并开展金、石墨、铌、钽、钛、油气等各类矿产的勘查与开发工作(Westerhof and Rutten.,2006b④,c⑤;Wu et al.,2019;叶水泉等,2006;杨海兵等,2012;李胜利和邓宇涛,2013;龚德奎和徐强,2013;邓宇涛等,2015;黄建平等,2005;韩孝辉等,2018;宋家伟等,2018;陈超等,2018;潘刚等,2021;任军平等,2021),及时总结莫桑比克基础地质研究现状、优势矿产分布特征及成矿远景区等内容显得尤为重要。本文回顾上世纪70年代以来,特别是近20年莫桑比克前寒武纪地质、矿产地质等研究情况,结合近年来莫桑比克多个地区的矿产勘查工作成果,分析研究了莫桑比克前寒武纪主要构造单元特征,矿产分布及成矿区带的划分,初步总结了其成矿条件和成矿规律,以期对正在或即将进入莫桑比克从事矿产勘查与开发的中资企业提供参考和借鉴。
1 研究历史
根据对前人资料的分析与总结,可以将莫桑比克地质调查研究工作划分为4个阶段(Lächelt,2004;Grantham et al.,2011⑥):
第一阶段:20 世纪前,基础地质调查工作极少,最早的填图工作始于1892 年的私人公司的非正式填图,仅有少量关于19世纪末开采金矿的记录。
第二阶段:20世纪初至20世纪60年代末,于1928年成立的莫桑比克地质服务与矿山局开展了系统的1∶500万~1∶200万地质填图、地球化学填图及地层年代学、伟晶岩成因等专题研究相关工作(Borges,1937,1952;Aldrich et al.,1958;Borges and Vicente,1963;Cox et al.,1967)。
第三阶段:20世纪70年代至21世纪初,1977年成立的莫桑比克国家地质理事会,与英国、保加利亚、意大利、苏联、法国、芬兰、挪威、南非等国的地质调查机构以及联合国开发计划署、世界银行、北欧发展基金、非洲开发银行等相关机构合作完成莫桑比克全国1∶250000地质填图,在马尼卡(Manica)等重点地区完成了31幅1∶50 000地质填图。同时,莫桑比克国家地质理事会与南非地球科学委员会等机构合作完成莫桑比克境内约2/3面积的航磁和航放(Th,U和K)调查工作,发布了一系列1∶250 000航测图件。2002—2006年由北欧发展基金支持完成莫桑比克南部和中部15.7 km×104 km测线的航空重力测量。使用现代地质年代学技术和测绘工具,如卫星图像、航测数据和GPS实地核查,圈定了不同地层单元和火山岩组合,并重新定义和废除了部分旧的观点。莫桑比克北部基岩裸露区也完成了不同比例尺的地球化学调查工作,覆盖莫桑比克约1/2的国土面积(Lächelt,2004;Grantham et al.,2011⑥)。
第四阶段:2010年至今是莫桑比克现代地质调查快速发展的阶段,随着现代板块构造理论和对冈瓦纳古陆的深入研究,包括中国在内的众多国际地质学者认识到莫桑比克在研究前寒武纪地质构造与成矿方面的意义,形成了一大批有价值的地质年代学、岩石学、地球物理、地球化学、遥感等成果(Mäkitie et al.,2008;Macey et al.,2013)。随着矿业市场的开放,莫桑比克吸引了来自全球的矿山企业赴莫桑比克投资钛锆砂、金、铌、钽等矿产的勘查与开发(任军平等,2021a)。
2 前寒武纪地质单元
莫桑比克前寒武纪地质单元是在东非冈瓦纳古陆的基础上演化而来的,分布广泛,经历了太古宙—古元古代克拉通化、中—新元古代罗迪尼亚超大陆和新元古代—早古生代冈瓦纳古陆拉张-汇聚-拼接-造山等复杂的板块构造运动(Lächelt,2004;Westerhof and Rutten,2006a②;Grantham et al.,2011⑥)。地质单元主要包括一个克拉通基底和两个构造带,即太古宙-古元古代津巴布韦-马尼卡克拉通基底、中元古代造山事件与新元古代泛非期造山事件影响的莫桑比克构造带、中元古代造山事件影响的伊鲁米德构造带(表1),该划分方案从上世纪80年代一直沿用至今。本文在前人工作的基础上,依据岩石的形成时代和组成、构造关系等特征将莫桑比克前寒武纪地质单位划分为28个块体(图1),其主要形成于3个时期(Lächelt,2004;Westerhof and Rutten,2006a②;Grantham et al.,2011⑥):
图1 莫桑比克构造带单元划分(a,据Lächelt,2004)和地质图(b,据Lächelt,2004;Grantham et al.,2011⑥)
表1 前寒武纪地质单元特征(据Lächelt,2004;Pinna et al.,1987;Grantham et al.,2011⑥)
(1)太古宙至古元古代时期:地质单元沿莫桑比克和津巴布韦边界展布,由绿岩带和花岗-片麻岩杂岩体组成。
(2)中元古代至新元古代时期:地质单元可按照伊鲁米德和莫桑比克构造旋回(Irumide and Mozambican Tectonic Cycles)进一步分为伊鲁米德构造带与莫桑比克构造带两套岩石组合,其中伊鲁米德构造带受造山作用改造又细分为赞比亚和扎伊尔单元(1300 Ma)。上述单元在莫桑比克构造作用时期(1100~850 Ma)被重新活化,形成莫桑比克构造带岩石组合。根据年代学证据,该岩浆序列包含1070~900 Ma的紫苏花岗岩、紫苏花岗闪长岩、斜长岩;1100~900 Ma的混合岩和花岗岩类;表壳层序为麻粒岩和糜棱岩,其中部分出露于推覆体和杂岩中(Westerhof and Rutten,2006a②)。
(3)新元古代时期:地质单元受到泛非和加丹加构造旋回(Pan-African and Katanguan Tectonic Cycle)的影响,以强烈的构造作用为特征,随后并发育一系列泛非期之后的岩浆作用((500±100)~410 Ma)。
3 优势矿产特征
莫桑比克境内的矿产资源十分丰富,其优势矿产主要包括金、石墨、铌、钽、金刚石等(徐涛等,2016;任军平等,2021a),其他矿产有磷酸盐、石英砂和石材,主要矿产分布参见图2。莫桑比克境内部分优势矿产分布特征简述如下。
图2 莫桑比克前寒武纪成矿单元划分图(含主要矿产分布)(据Lächelt,2004;Grantham et al.,2011⑥)
3.1 金矿
整个前寒武纪基底中的金矿床(点)分布极为广泛,主要分布于原生岩+残积层+坡积层+冲积层,或单独赋存于冲积层中。此外,在中—新生代沉积盆地的陆源堆积中,特别是基底单元的边缘带,也发现了金矿点。其中尼亚萨省(Niassa)西北部尼亚萨金矿成矿带、乌姆塔利-马尼卡(Umtali-Manica)金矿成矿带是莫桑比克主要的黄金产地。
莫桑比克金矿床按其成因类型分为原生型矿床和砂矿型矿床(Lächelt,2004.)。原生型矿床细分为3种:①与基性-超基性岩有关的(铜)镍、金矿床;②与剪切带有关石英脉、石英-碳酸盐脉和网状脉的热液矿床(李顺庭等,2021);③与条带状含铁石英岩(BIF)的热液-火山成矿作用有关的矿床。
其中热液成因矿床按照含矿岩石类型可细分为两种类型:①热液成因的石英-碳酸盐脉、小矿脉、细脉和网状脉金矿,如Monarch、Bragança、Cantão、Marianas、Richmond、Estrela、Excelsior、Old Richard、Wednesday、Two Fools、Guy Fawkes和Damp金矿床,主要与绿岩带有关,Mundonguara矿床的金铜矿化也属于这一类型。②热液交代成因的与铁和铜硫化物伴生金矿,主要与BIF有关,如Dot’s Luck矿床和Try Again金矿床。
区域金矿(化)主要的控矿因素包括赋矿岩石类型(绿岩、BIF、变质砾岩和变石英岩)、绿岩与花岗片麻岩杂岩之间的接触带、剪切带等构造破碎带。金矿成矿作用受地层及构造控制明显,在太古代绿岩带及区域大规模韧性剪切带中分布多处大型金矿床。
砂矿型矿床细分为3种:①含金、银残积-坡积砂矿;②含金、银及铂的冲积砂矿;③含金的冲积砂矿(Mondlane S et al.,2001;江思宏等,2020)。
以上不同类型金矿床及其特征见表2。
表2 莫桑比克前寒武纪金矿成矿类型及其特征(Lächelt,2004)
笔者总结“莫桑比克楠普拉省5677L金矿普查”项目成果显示,普查区金矿属石英细网脉型金矿,主要赋存于莫罗奎(Molocue)岩组片麻岩和玛玛拉片麻岩中,圈定金矿体1条,编号AuⅠ,金矿化体8条,编号AūⅠ~AūⅦ。
金矿体:矿体呈细(网)脉状,顺片麻理或小角度斜切片麻理产状。矿体厚度为0.70~1.30 m,平均厚度为1.03 m,厚度变化系数为42.62%。单工程金平均品位为1.25 g/t~14.20 g/t,矿体平均品位5.98 g/t,品位变化系数为159.32%。AūⅠ~AūⅦ等矿化体均位于矿体附近,近平行矿体产出,厚度0.53~7.92 m,品位0.1 g/t~0.98 g/t。
含金的脉体均是一些岩浆热液成因的长英质脉、石英脉及石英细网脉,脉宽0.5~10 cm间,赋存于莫罗奎岩组黑云斜长片麻岩和玛玛拉岩组含磁铁矿黑云斜长片麻岩中,平行或小角度斜切片麻理发育。含金的石英脉主要分为两类(图3),一类是粗大的石英脉,脉宽在5~10 cm间,宽度不均一,常可见局部呈膨大状,基本平行片麻理发育;第二类是一些细小的石英脉,脉宽在2~5 cm间,小角度斜切片麻理发育,切割第一类石英脉。除此之外,还存在一些含金的石英细网脉(图4),主要平行片麻理发育,脉宽一般小于1 cm。
图3 两期含金脉体相互切割(矿物缩写:Au—金)
图4 钻孔中含金的石英细脉(矿物缩写:Au—金;Py—黄铁矿)
3.2 石墨
石墨赋存于基底杂岩的多个位置,本文只对重要的矿床和远景区进行描述。重要的产出石墨区域包括太特省安戈尼亚(Angónia)地区,楠普拉省蒙纳波(Monapo)地区,德尔加杜角省安库比(Ancuabe)地区、卢里奥(Lúrio)地区、莫罗拉(Morrola)地区以及蒙特普埃兹(Montepuez)地区。
所有这些产出石墨的地区均赋存于变质碎屑岩的高级变质带(角闪岩相和麻粒岩相),与超变质作用和接触变质地区相似,偶尔见后生石墨矿点(Angónia)。
Lächelt(1985)将莫桑比克的石墨矿床按其赋存层位划分了以下类型:①分布于麻粒岩-紫苏花岗岩变质相区域,赋存于石墨-黑云母-角闪辉石片麻岩中,如靠近Montepuez(Lúrio成矿带)处;②分布于混合岩化作用接触面(混合岩化作用前缘)和混合片麻岩中的石墨,如Angónia、Lúrio、Ancuabe;③分布于石墨片麻岩附近的结晶石灰岩和变质沉积岩中的石墨和铬云母,如Morrola Montepuez;④分布于斜长岩之间网脉状裂隙带中的后生石墨,高岭土化斜长岩的次生石墨为其亚型,如Angónia;⑤原生矿床风化壳中的石墨。以上石墨矿床(点)地质特征见表3。
表3 莫桑比克石墨矿床(点)特征(据Lächelt,2004)
通过“莫桑比克德尔加杜角省9198L石墨矿普查”项目的实施,笔者发现区内含矿岩石为石墨斜长片麻岩,片状板状变晶结构,片麻状构造,主要矿物有石墨、石英、云母、长石类矿物,还有少量的黄铁矿,石墨含量(36%±)。根据矿石光片下石墨鳞片片度统计(图5),矿石中石墨鳞片片径≥0.147 mm的石墨占总数的97%,石墨鳞片片径≥0.287 mm的占总数的80%,属优质(大鳞片)晶质石墨矿石。石墨矿石遭受较弱的韧性剪切作用,石墨、云母等片状矿物集聚、增粗、断续定向排列。石墨晶体呈片状及板状,不透明,因剪切应力作用,部分石墨集合体表现出弯曲变形。
图5 石墨矿石光片照(矿物缩写:Gr—石墨)
3.3 三稀矿产
莫桑比克钽、铌等稀有金属矿物,以及稀土矿产主要与伟晶岩伴生,其次是碱性环状侵入体、碳酸盐岩或砂矿。赞比西亚省上利戈尼亚(Alto Ligonha)伟晶岩地区是最重要的钽、铌矿区,目前有多家矿业企业在该区域从事勘探开发工作。含钽和绿柱石的伟晶岩也存在于其他元古代地质单元中,但研究程度很低。伟晶岩是莫桑比克整个元古宙常见的侵入体,其主要分布区域包括Alto Ligonha地区(赞比西亚省)和楠普拉东部地区(楠普拉省);Inchope-Doeroi地区(马尼卡省和索法拉省);莫纳波-纳卡拉地区(楠普拉省);Ribáuè-Malema北部、Nipepe南部地区(楠普拉省、赞比西亚省、尼亚萨省);M’Sauize构造北部和西部边界地带(尼亚萨省);Balama-Montepuez和鲁伍马河之间的区域(德尔加杜角省);Zumbo-Zâmbuè地区(太特省)和Changara地区(太特省)。在所有伟晶岩出露区,Alto Ligonha伟晶岩矿田最受关注,直到现在其一直被认为是最具经济价值的伟晶岩矿田(Lächelt,1985;Pinna et al.,1987;孙宏伟等,2021;冯锋等,2020)。
目前,钽矿物主要由Alto Ligonha地区具有较好矿物分带的伟晶岩中开采而来,Alto Ligonha地区伟晶岩分带及矿化蚀变分布的特征见表4。最重要的钽生产矿山是Muiane、Morrua和Marropino。在许多小型矿床和矿点偶尔会进行采矿,例如在Mocachaia I 和II、Nampoça、Ilodo、Naquissupa、Munhamola I 和II、Nassupe I、Napire、Conco、Namarihipere、Pahua、Machamba Nova、Namacoche、Macuruene、Majamale、Mupane 和Muhano 等矿床(点)。在Alto Ligonha地区还存在30多个含有钽矿物的矿点(Lächelt,1985;Pinna et al.,1987)。
表4 上利戈尼亚(Alto Ligonha)地区伟晶岩特征(据徐涛等,2016;孙宏伟等,2021整理)
在Alto Ligonha一些伟晶岩中,锂(锂云母)和铯(主要是铯榴石)作为副产品被开采(除了宝石和工业矿物外),在一些年份能够产出高达570万吨,品位5%的Li2O精矿。除锂云母外,还提取了透锂长石、锂辉石和锂磷铝石(Lächelt,2004;Pinna et al.,1987)。最重要的含锂矿床是Morrua、Muiane、Moneia和Munhamola等矿床,总共可产出约7800万 吨,品位5%的Li2O 精矿(Lächelt,1985)。铯矿物主要赋存于Morrua、Muiane、Moneia、Ilodo和Munhamola等矿床中,估计这些矿床中大约有13100 t的铯榴石。除上述矿床外,锂和铯矿物还赋存于许多小型矿床(点)中,如Pinheiro、Ilodo、Marropino、Melela、Morrua、Machamba Nova、Napui-Napire、Moneia I 和II,Munhamola,Namacotche,Nahora、Muacotaia、Mangasão、Intotche、Nacala、Paive、Manitaca、Napela、Lava-Lava 和Muiane(均位于Alto Ligonha 地区)等(Lächelt,1985;Pinna et al.,1987;孙文礼等,2021)。
稀土伟晶岩也集中于Alto Ligonha地区和楠普拉省部分地区。最重要的稀土矿物有磷钇矿、独居石、黑稀金矿和铌钇矿。这些矿物赋存于Alto Ligonha伟晶岩矿田的Boto Esperança、Gorai、Melai、Nahia、Ingela、Enlume、Maola、Guilherme、Muetia、Igaro和Idugo矿床(点)中,同时在楠普拉省 的Tulua、Equesa、Namiopepe、Erache、Mutala、Merrapane和Nampoga的伟晶岩中存在稀土矿化(Lächelt,1985;Pinna et al.,1987;刘东杰等,2018)。
综合认为区内矿石为钠化伟晶岩,伟晶岩体具良好的分带性,具体可分为外侧带、中间带及内核带。外侧带以钠长石-微斜长石为主,含少量黑云母,常见文象结构及粗粒结构带,以锂铌钽矿化为主;中间带以石英和钠长石、微斜长石为主,含少量电气石,巨粗粒或伟晶结构,矿物颗粒1~10 cm不等,铍铌钽矿化为主,锂矿化渐趋弱;内核带由石英巨晶体组成,部分石英晶体粒径达2 m,铍钨锆矿化为主,铌钽矿化较弱。
经勘查,区内矿体地表出露分为两段,长度分别为 100 m、120 m,地表出露厚度1.0~9.2 m。矿体走向总体为北东向,产状150°∠30°。矿石矿物有铌铁矿、铌钽铁矿、锡钇铌矿、钛铁金红石、黑钨矿、辉铋矿、硅铍钇矿、含锂云母、锆石等;脉石矿物有石英、长石、黑云母、电气石、独居石等;主要金属矿物有铌铁矿、铌钽铁矿、黑钨矿、辉铋矿等。(Ta,Nb)2O5品位最高可达 0.079%,最低0.031%,平均0.044%,铌钽矿体的围岩及夹石主要为不具工业价值的伟晶岩脉或片麻岩。除铌钽外,铍、铋、钨也具较高品位。
4 前寒武纪成矿
从地质构造演化特征来看,莫桑比克前寒武纪成矿包括以下3个重要的成矿阶段(Lächelt and Daudi,1999;Lächelt,2004;Grantham et al.,2011⑥)。
4.1 太古宙至古元古代成矿阶段
4.1.1 太古宙成矿期(>2500 Ma)
该时期的主要岩性包括:不同来源的绿岩(海底火山岩及其他岩石);由退变质作用形成的古元古代绿岩(角闪岩及其他岩石);变质岩,特别是石英岩、带状磁铁石英岩、硬砂岩、次级碳酸盐岩(大理石);石英、石英-硫化物和石英-碳酸盐岩脉,伴随有剪切带、断层和岩脉带。同期的其他岩石如太古宙花岗岩片麻岩杂岩或碱性岩脉,可能是矿化作用的围岩(Lächelt,2004;Grantham et al.,2011⑥)。
该时期具有经济价值的矿产主要是金,其呈浸染状分布于围岩和剪切带的角砾岩中,部分与铜相伴生,少量与铁和镍有关;尤其是存在于绿岩内的石英脉中,但也存在于变质沉积岩和花岗岩(花岗岩-片麻岩)与绿岩接触部位;其亦可呈浸染状分布于条带状磁铁石英岩(BIF)中(Lächelt,2004;Grantham et al.,2011⑥)。在蒙东加拉(Mundonguara)地区开采铜矿,黄金可作为副产品回收(Lächelt,2004;Grantham et al.,2011⑥)。
4.1.2 新太古代-古元古代成矿期(2500~1600 Ma)
该时期主要岩性仅分布于尼亚萨省西北部(尼亚萨湖东)的小部分区域(Schlüter.,1997),部分岩石被认为形成于乌萨加兰-乌本汀(Usagaran-Ubendian)时期(Lächelt and Maroues,1994),属于古元古代。主要岩性是由绿岩和石英岩组成,局部含有磁铁矿和BIF。绿岩的起源不同于典型的太古宙绿岩,其主要是由角闪岩的变质作用形成。其中的金矿化与剪切带和脉带中的石英脉有关,成矿时代是由围岩的年龄推断而来的。然而,成矿过程与后期岩脉侵入有关(Westerhof and Rutten,2006a②)。
目前,种种迹象表明在这一时期没有发生重要的成矿过程(Westerhof and Rutten,2006a②),由此推断晚古元古代(2300~1700 Ma)的具体特征是成矿贫瘠期。
4.2 中元古代至新元古代成矿阶段
4.2.1 伊鲁米德(Irumide)成矿期(1700~1350 Ma)
该成矿期主要表现在太古宙活动带和津巴布韦克拉通构造上重新活化,东部边缘地带形成叠覆构造的盆地,盆地中的砂岩偶见铜矿化(Lächelt,2004;Westerhof and Rutten,2006b④;孙宏伟等,2021;任军平等,2021b)。另外,在盆地中,特别是莫桑比克带边缘带中的蓝晶石和矽线石是由强烈变质作用而来,可能形成于伊鲁米德时期。盆地中的地层与恩孔多(Umkondo)群和Fronteira组(Gairezi群)相对应,重要的成矿作用发生于Fronteira 组内,如Honde 铁矿床(Westerhof and Rutten,2006a②;Grantham et al.,2011⑥)。
4.2.2 莫桑比克(Mozambican)成矿期(1350~650 Ma)
(1)早莫桑比克成矿亚期(1350~1050 Ma):从大约1350 Ma开始,一直持续形成了大型沉积盆地和火山沉积盆地。楠普拉超群(Nampula Supergroup)或赞布埃群(Zámbuè Group)作为这一时期的典型岩石大面积出露。当岩石受到花岗岩化和混合岩化作用时,形成了大量的片麻岩,并伴随着花岗质和超基性岩体侵入。该时期的成矿主要是石墨和石棉等,且与超碱性岩体有关(Westerhof and Rutten,2006a②)。
(2)莫桑比克成矿亚期(1100~650 Ma):该时期主要是岩浆活动与构造演化、变形阶段和变质作用,其促进了莫桑比克带的形成。沉积了厚度大且分布广泛的沉积序列和火山沉积序列,并发生了基性、超基性岩浆作用,形成了紫苏花岗岩。该期演化结束时,整个带再次发生强烈的高级变质作用,使其直接表现为角闪岩相和麻粒岩相。最后,卢里奥(Lúrio)超群和奇乌尔(Chiure)超群的岩石被楠普拉(Nampula)超群逆冲推覆,距离约100 km,形成推覆体和飞来峰,表现为糜棱岩化和变余糜棱岩化(Lächelt,2004;Westerhof and Rutten,2006a②)。
在上述构造演化过程中,主要矿床与大理石、石墨片岩,少量以磁铁矿和磷灰石形式的矿化以及在变质沉积床(太特省)内结晶的含锰矿物(蔷薇辉石)。超镁铁质岩(太特岩套的辉石斜长岩)被含铜、铁和钛的矿物所浸染。由含铁、铜、金矿物的石英和石英-硫化物脉组成的晚卢里亚-卡塔关(Late Lúrian–Katanguan)序列代表了成矿的最后阶段(Lächelt,2004;Westerhof and Rutten,2006a②)。
4.3 泛非期成矿阶段
4.3.1 泛非成矿亚期(850~410 Ma)
泛非构造旋回叠加在莫桑比克时期的基底上,因此,这种发展以花岗岩、二长岩和正长岩侵入体、辉长岩岩浆作用和最后的伟晶岩相为代表。这种伟晶岩相(500~510 Ma)与分离结晶作用有关,从所有基底部分都可得知。然而,从成矿的角度来看,它在上利戈尼亚和楠普拉伟晶岩矿田(Alto Ligonha and Nampula Pegmatitic Fields)中特别活跃。
这种晚期的花岗质伟晶岩具有巨大的成矿潜力,有分区的复杂伟晶岩 (Alto Ligonha),产稀有金属(Nb-Ta)、Be、锂矿物和宝石;未分区的稀土伟晶岩(Alto Ligonha);Sn-伟晶岩(Inchope-Doeroi);钾长石(天河岩)电气石伟晶石(Monapo-Nacala),最后是含绿柱石的伟晶岩分布在太特省、德尔加杜角、尼亚萨省和楠普拉省。
4.3.2 泛非克拉通边界构造再激活成矿亚期(750~700 Ma)
在此期间,沿着重新激活的克拉通边界带(津巴布韦克拉通北部边界)形成了沉积岩浆盆地/构造(Rushinga组,750~720 Ma),由高级变质作用引起的矿化(矽线石)。这些过程类似于伊鲁米德成矿时期(1200~1350 Ma),其中津巴布韦克拉通的东部和东南部边界被构造重新激活(Umkondo and Gairezi群),并形成相同类型的上叠盆地/结构,部分具有类似的矿化(矽线石)。
4.3.3 晚新元古代地台期(650~670/540 Ma)
在当地,盆地部分由线性构造元素(Fíngoè,Cóbuè,Geci群)控制。这些盆地可被解释为平台覆盖盆地或泛非期的上叠盆地。变质岩由石英岩、含铁石英岩和碳酸盐矿物组成。岩性、变质作用的等级与成矿都是与绿岩序列的上部变质岩层太古宙组M’Beza/Vengo建造非常相似的。
根据岩性,铜和铁矿化的特征取决于岩性。碳酸盐相部分发育矽卡岩类矿物(磁铁矿)。同时,人们也可观察到金矿的矿化现象,金与石英脉有关。
5 成矿远景区
莫桑比克的矿产资源可用种类多、分布广,该国矿产分布具有明显的区域性、专属性等特点。成矿时代一般与主要的地质体和构造演化时间有关,因此区域成矿单元通常与地质或构造单元相一致。通过野外踏勘并结合资料(Westerhof and Rutten,2006b④;杨海兵等,2012;徐涛等,2016;宋家伟等,2018;潘刚等,2021;孙宏伟等,2021)整理分析,认为莫桑比克可以划分出四大成矿省,分别为北赞比西河成矿省(Province north of Zambeze River)、津巴布韦克拉通边界——巴鲁埃杂岩成矿省(Zimbabwe Craton Border,Barue Complex Province)、乌南戈-利欣加成矿省(Unango-Lichinga Province)、莫桑比克带-鲁伍马-赞比西成矿带省(Mozabique Belt:Rovuma-Zambeze Zone),并详细化分了21个具有找矿前景的多金属成矿远景区(图2和表5),并根据以上成矿地质条件及成矿规律的分析总结,进行成矿潜力排序。
表5 前寒武纪成矿远景区及潜力排序(据Lächelt,2004;Grantham et al.,2011⑥)
6 结论
本文系统梳理了莫桑比克前寒武纪单元研究历史、地质特征、矿产分布及成矿区带的划分,详细总结了其相关特征,获得主要结论如下。
(1)莫桑比克前寒武纪地质单元主要包括一个克拉通基底和两个构造带,即津巴布韦-马尼卡克拉通、莫桑比克构造带及伊鲁米德构造带。
(2)莫桑比克矿产资源丰富,资源潜力巨大。优势矿产资源包括金、石墨、钽、铌、钛锆和天然气等,近年来勘查投入主要集中于金、石墨、铌钽等矿种。
(3)结合地质矿产特征,前人将莫桑比克划分为北赞比西河成矿省、津巴布韦克拉通边界-巴鲁埃杂岩成矿省、乌南戈-利欣加成矿省和莫桑比克带-鲁伍马-赞比西成矿带省等四大成矿省和21个具有找矿前景的多金属成矿远景区。其中多处远景区现已确定为大型—超大型矿集区或成矿区带,如马尼卡(Manica)太古代绿岩型金矿成矿区、上利戈尼亚(Alto Ligonha)伟晶岩型铌钽稀有金属矿集区、卢里奥(Lúrio)石墨成矿区等。
(4)通过对以往地质矿产资料的综合分析研究,认为莫桑比克金、铌钽、锂、石墨等战略矿产资源丰富,找矿潜力巨大。而且,优势矿种大都产生于前寒武纪大规模成矿作用中,如金矿主要赋存于马尼卡(Manica)太古代绿岩建造;稀有金属主要赋存于泛非期伟晶岩建造,具有极强的成矿专属性。以上矿种和成矿区域是开展进一步地质研究和矿产勘查的重点地区,引导华资企业合理投资,服务中国矿业企业“走出去”。
致谢本文得到莫桑比克华资矿业的支持,《矿产勘查》知名评审专家为本文的修改和进一步提高提供了专业性修改意见,在此表示由衷地感谢。
注 释
①商务部国际贸易经济合作研究院.2020. 对外投资合作国别(地区)指南-莫桑比克:http://www.mofcom.gov.cn/dl/gbdqzn/upload/mosangbike.pdf
②Westerhof A B P,Rutten R.2006a.Map Explanation Volume 3 of Mozambique,SCALE 1∶250 000[R].National Directorate of Geology,92-98.
③Marques Lourenço.1968.CARTA GEOLÓGICA de Moçambique 1∶2 000 000[R].National Directorate of Geology,134-137.
④Westerhof A B P,Rutten R.2006b.Map Explanation Volume 4 of Mozambique,SCALE 1∶250 000[R].National Directorate of Geology,123-126.
⑤Westerhof A B P,Rutten R.2006c.Map Explanation Volume 5 of Mozambique,SCALE 1∶250 000[R].National Directorate of Geology,66-69.
⑥Grantham G H,Marques J M,Wilson M G C,ManhiÇa V,Hartzer F J.2011.EXPLANATION OF THE Geological MAP OF MOZAMBIQUE,SCALE 1∶1 000 000[R].110-115.