非洲加纳上东部省ZA区金矿化探异常及找矿新突破分析

居维伟，贾 磊，肖 娥，张悦秋，刘小胡

(1.江苏省有色金属华东地质勘查局，南京 210007；2.江苏华东新能源勘探有限公司(江苏省有色金属华东地质勘查局八一三队)，南京 210007)

加纳北部Bolo-Nangodi金成矿带东北部地区的找矿工作，一直被加纳政府和跨国矿业公司所忽视。认为此地区不具备金矿的成矿条件，因此该地区未开展过系统的、大比例尺的地质测量和物化探等工作，可利用的资料较少，所以研究区所处的成矿带勘查和开发程度相对较低[1-3]。我们通过地质填图、物化探、槽探、钻探等工作，圈定了化探异常，后经工程验证，在加纳Bolo-Nangodi金成矿带东北部地区发现一处大型以上规模的金矿地，为加纳北部地区金矿找矿开辟出一片新天地，打破了加纳国北部现有金矿分布格局。这表明加纳Bolo-Nangodi金成矿带东北部地区也具有中大型金矿的成矿潜力。本文结合现场一手勘查资料，论述了区内地球化学特征，总结了找矿方向，并分析了1∶10000土壤地球化学测量成果的找矿意义[4-5]。

1 区域地质概况

研究区大地构造上位于西非几内亚地盾东部，是西非克拉通的重要组成部分[6]。区域上(图1)岩浆活动频繁，构造变动复杂，为成矿热液的形成提供了充足的热能。区内北东-南西走向的断裂破碎带，成为矿质运移和聚集的良好场所。区域变质、动力变质及热液变质作用迭加出现，为金的富集提供了有利条件[1]。

研究区出露地层主要为片麻岩、绿片岩；构造较为简单，主要是北东向的张性裂隙，是导矿和容矿构造，控制着区内的金矿化的分布。岩浆岩主要为古元古代岩体，包括花岗岩及花岗闪长岩等；矿化以金矿化、黄铁矿化为主，围岩蚀变主要为硅化、绿泥石化、钾化[2]。

研究区属于干旱地区，土层属于非洲荒漠土，厚度15～30 cm以上，是干旱地区发育的地带性土壤。风化和成土作用微弱，由于降水量少，土体中的各种元素基本不迁移。因此，本次采集的土壤属于原生风化土壤。

2 样品采集、加工和分析

2.1 样品采集

1)在测定采样周围点线距的1/10范围内采样(图2)，样品由一处(20、40 m间距)或数处(100 m间距)组成。采样避免各种污染。遇有岩石露头、废石堆、沼泽、崩积物、河床堆积等不能取样时进行了适当移动点位，移动后仍不可采集(超出点线距1/2)则采用弃点，并在记录中注明。

图2 土壤地球化学测量现场照片Fig.2 Site photo of soil geochemical survey

2)重复采样以采野外检查样为主，或在已发现的矿化及找矿标志部位进行。

3)同一工作区尽量采集同一属性介质、同一层位物质，一般采集土壤B层(淋失层)中的细粒级物质。采集样品的质量根据测试项目多少而定，以保证过筛后送测试的单个样品质量满足分析要求。一般单样湿质量不少于400 g。过筛(40目或60目，实际施工时，根据粒度试验结果决定)后送化验室的单个样品质量不少于100 g。

4)采集的样品做到了防止污染。样品袋一般是新的布袋，并经过洗涤后使用。潮湿的样品在样袋外面套上塑料袋。

2.2 样品加工

样品在日光下自然干燥或于50 ℃下烘干。为防止结块，干燥过程中对样品进行了及时揉搓，并用木槌敲打，以使黏土胶结物中的颗粒解体。加工样品使用不锈钢筛，截取粒级样品过筛后，检查样品重新过筛时，筛下质量小于5%。

过筛后的样品质量符合设计要求，加工后的样品缩分组合成2份，1份送分析，1份装箱暂时保存。其中150 g装入聚乙烯塑料瓶或样品袋保存，150 g送实验室分析(重分析样品300 g)。土壤样品加工粒度至60目(注意排除有机质、黏土质和风积物等假粒级混入)。

在野外加工处理样品时做到了防止样品间相互污染。装入纸袋的样品标明工区，样品号、日期、加工员。填写送样单及编制样品加工号码表后妥善保管。每天加工完毕后进行质量检查，确保加工处理准确无误。样品送加工间，用无污染加工设备加工至-74 μm送化验室分析。符合粒度要求的样品质量不少于加工前质量的90%。样品加工过程中防止样品间相互污染。样品细加工设备损耗率小于5%。

2.3 样品分析

根据金矿的成矿规律，确定的分析元素为Au、Ag、As、Sb、Mo、Bi等6个元素。样品测试由加纳SGS检测中心完成。As、Bi采用氢化物发生-原子荧光光谱法测定；Ag、Mo采用发射光谱法测定；Au采用泡塑吸附-原子吸收法泡塑吸附-原子吸收法测定。元素测定的检出限要求见表1。

表1 土壤地球化学测量样品元素分析检出限要求Table 1 Requirements of element detection limit for soil geochemical samples

经对本次工作重复样和检查样进行统计，得出合格率见表2，合格样品占全部样品数的90%以上，达到规范要求，本次采样工作质量合格。

表2 样品合格率统计结果Table 2 Statistical results of qualified rate of samples

3 数据处理及地球化学图件编制

地球化学图件，采用0.1l g(×10-6和×10-9)含量间隔。当数据为异常含量和等量线过密时，适当将等量线抽稀为0.21 g×10-6(或×10-9)或更大，使等量线图面上间距不小于0.7 mm。

经过单样本 Kolmogorov-Smirnov 检验：最大差分绝对值0.083，正的最大差分值为0.083，负的最大差分值是-0.062，单样本K-S检验Z统计量值为7.164，渐进性显著水平为0.000，小于0.05，所以检测部分样品不服从对数正态分布。

故异常下限根据地球化学图中高背景值起始值确定，Au的异常下限为0.6，Au标准离差为0.4，根据公式：

logCa+logσ=0.6+1*0.4=1.0为Au异常中带起始值。

logCa+logσ=0.6+2*0.4=1.4为Au异常内带起始值。

故实际值Au异常下限值取3.98×10-9，按照1、2、3的级数，3.98～10为异常外带，10～25.12为异常中带，>25.12为异常内带。

4 测区地球化学特征

4.1 区域地球化学特征

以往地质工作结果显示，Au在花岗闪长岩中的克拉克值都<1×10-9，而在砂岩、片岩中(1.093×10-9)>1×10-9，在蚀变砂岩中(33.614×10-9)≫1×10-9，说明Au元素在花岗闪长岩中很贫化，在砂岩、片岩中低度富集，在蚀变砂岩中高度富集，反映砂岩—片岩在蚀变过程中Au元素被大量带入；As元素浓集克拉克值从砂岩的1.268×10-9，经蚀变后降低到0.206×10-9，反映As元素在蚀变过程中被分散流失，而在冰积层中较高富集；Pb、Mo、Sb元素的特性与As元素相近；Ag在砂岩—片岩中呈富集状态，但经蚀变后不受影响，比较稳定；Cu、Zn在花岗闪长岩，砂岩—片岩中都很贫化，在砂岩受蚀变后变化不大；Bi元素在冰积层花岗闪长岩和砂岩—片岩中都非常贫化，在砂岩受蚀变时被带出，变得更贫化。

4.2 矿区地球化学特征

根据对7 682件样品的统计(表3)，测试的6个元素，与地壳平均值相比，仅有Au富集系数大于1，其它元素比地壳平均值略低。

表3 矿区元素含量平均值Table 3 Average value of element content in mining area

对本区土壤样品中Au高含量样品进行统计，从表4可以看出，有6个样品的Au含量已经达到金的边界工业品位值。对表4中的元素做系统聚类分析，通过聚类分析(见图3)可以将6个元素分为3类：第一类为As/Sb/Mo组合；第二类为Ag/Bi组合；第三类为Au组合。

图3 元素相关关系图Fig.3 Correlation diagram of elements

表4 高含量Au样品统计表Table 4 Statistical table of Au samples with high content

Au与其它各元素的相关系数只有0.24，反映金与其它元素没有形成密切的正相关。Au峰值很高，中心很显著，元素组合比较复杂，有明显的浓度垂向分带特征，面积大，规模很大，地质成矿条件较好，经综合评价认为是甲类强矿化异常，找矿前景很好。

4.3 地球化学综合异常特征

本次1∶10000土壤地球化学测量共圈出异常19个，其中甲类异常Au-22、Au-31、Au-39，共3个，乙类异常Au-20、Au-21，共2个(见图4)。现将此5个异常按规模大小依次分述如下：

1)Au-22号异常位于测区的中部，为土壤地球化学测量采样编号27线到36线之间，大部分位于花岗闪长岩中，极小部分位于片麻岩中。异常近菱形，总体走向南北，菱形的长轴长度1 500 m，菱形的短轴长度1 100 m，为Au、Ag、As、Sb、Bi、Mo组合异常，为207采样点异常，其中33047号点最大值达515.7×10-9，34047号点最大值达475.25×10-9，大于100×10-9的异常点数有17个，大于50×10-9的异常点数有39个，大于10×10-9的异常点数有100个，峰值较高，规模较大，属于甲类异常(综合异常特征值见表5)。35线(异常部位)化探线元素变化情况见图4。

表5 Au-22综合异常特征值表Table 5 Au-22 comprehensive abnormal eigenvalues

图4 测区化探综合异常图Fig.4 Comprehensive geochemical anomaly map of the survey area

图5 35线(异常部位)化探线元素变化图Fig.5 Element variation of line 35(abnormal position)

2)Au-31号异常位于测区的东南部，为土壤地球化学测量采样编号32线到42线之间，位于片麻岩中。异常近长方形，走向为北东向，长度近980 m，宽度700 m，为Au、Ag、As、Sb、Bi、Mo组合异常，为274采样点异常，其中34105号点最大值达2246.5×10-9，是本次土壤地球化学测量Au的分析最高值，35092号点最大值达433.5×10-9，大于200×10-9的异常点数有10个，大于100×10-9的异常点数有26个，大于50×10-9的异常点数有63个，大于10×10-9的异常点数有159个，峰值很高，并有一定的规模，内、中、外带浓度分带明显，属于甲类异常(综合异常特征值见表6)。

表6 Au-31综合异常特征值表Table 6 Au-31 comprehensive abnormal eigenvalues

3)Au-39号异常位于测区的东部，为土壤地球化学测量采样编号39线与47线之间，大部分位于黑云母二长花岗岩中，小部分位于片麻岩中。异常呈圆环形，向外侧东侧开口，异常未闭合。走向为南北向，长度近1 500 m，宽度近340 m，为Au、Ag、Sb、Bi、Mo组合异常，为116采样点异常，在4207采样点异常峰值达973.9×10-9，在4511采样点异常峰值达820×10-9，大于100×10-9的异常点数有7个，大于50×10-9的异常点数有14个，大于10×10-9的异常点数有34个，其它点均小于10×10-9，属甲类异常(综合异常特征值见表7)。

表7 Au-39综合异常特征值表Table 7 Au-39 comprehensive anomaly eigenvalues

4)Au-20号异常位于测区的东北部，为土壤地球化学测量采样编号28到40线之间，大部分位于花岗闪长岩中，小部分位于片麻岩中和两者接触带上。异常近长条形，总体走向北西，异常长度2 100 m，宽度250 m，为Au、Ag、As、Sb、Bi、Mo组合异常，为143采样点异常，其中29016号点最大值达260.88×10-9，40004号点最大值达87.585×10-9，大于25×10-9的异常点数有10个，大于10×10-9的异常点数有43个，规模较大，属乙类异常(综合异常特征值见表8)。

表8 Au-20综合异常特征值表Table 8 Au-20 comprehensive abnormal eigenvalues

5)Au-21号异常位于测区的西部，为土壤地球化学测量采样编号17线到27线之间，位于花岗闪长岩中。异常近长条形，总体走向东西，异常长度1 000 m，宽度220 m，为Au、Ag、As、Sb、Bi、Mo组合异常，为94采样点异常，其中25030号点最大值达800×10-9，24025号点最大值达204.44×10-9，大于25×10-9的异常点数有4个，大于10×10-9的异常点数有34个，规模较大，属乙类异常(综合异常特征值见表9)。

表9 Au-21综合异常特征值表Table 9 Au-21 comprehensive abnormal eigenvalues

5 异常验证及找矿方向

1)本测区共圈出19个异常，其中Au-31、Au-22、Au-39为甲类异常，分别占本区综合面金属量的12.49%、12.33%和8.00%，异常群整体呈南北走向，长度接近3 500 m，最宽约2 000 m，为Au、Ag、As、Sb、Bi、Mo组合异常，内、中、外带浓度分带明显，属于大型异常。可对这3个异常进行槽探揭露或钻孔验证。

2)Au-20、Au-21属于有找矿远景的异常，可对这些异常进行槽探揭露，或加密采样点，进一步确定异常中心。

3)经后期槽探和钻孔验证，土壤地球化学测量综合异常位置与石英脉破碎带和绢/白云母化片麻岩分布位置吻合，是矿化的直接反映，矿体分布与土壤地球化学测量高值异常区基本吻合，以后的找矿工作中重点关注综合异常分布位置，故本次1∶10000地球化学测量方法能有效地指导北部成矿带内金矿床的找矿勘查工作。

6 结论

1)根据本次1∶10000土壤地球化学测量结果显示，工作区圈定具有一定规模和潜力的甲、乙类综合异常5个，主要表现为As、Sb、Mo、Ag、Bi、Au综合异常组合，呈异常群状分布在矿区外围北部、东南部、西南部。异常群内个别采样点接近Au的边界品位，异常浓度分带明显，异常规模和峰值均较高，具有很好的找矿前景和资源潜力。

2)通过与工作区已验证的异常对比，初步预测整个探矿权范围内具备100 t以上金矿的成矿潜力。