坦桑尼亞伊巴蘭古魯金礦區(qū)土壤地球化學(xué)特征及找礦效果

孟有杰，張　雷，袁楊森，王　帥（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南鄭州450001）

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坦桑尼亞伊巴蘭古魯金礦區(qū)土壤地球化學(xué)特征及找礦效果

孟有杰，張雷，袁楊森，王帥（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南鄭州450001）

伊巴蘭古魯金礦區(qū)位于坦桑尼亞卡哈馬綠巖成礦帶上，成礦地質(zhì)條件有利。土壤地球化學(xué)特征顯示：區(qū)內(nèi)Au與As的異常套合較好，Au異常濃集中心明顯，規(guī)模大，連續(xù)性較好。通過異常查證，發(fā)現(xiàn)了金礦（化）蝕變脈體，其在近地表的形態(tài)、空間位置與化探異常相吻合，證實(shí)了土壤地球化學(xué)測(cè)量在該區(qū)找礦效果顯著。

綠巖；地球化學(xué)特征；找礦效果；坦桑尼亞

坦桑尼亞伊巴蘭古魯金礦區(qū)位于坦桑尼亞西北部蓋塔省境內(nèi)，維多利亞湖南部的卡哈馬綠巖帶上。卡哈馬綠巖帶是坦桑尼亞環(huán)維多利亞湖金礦成礦區(qū)主要成礦帶之一，其上分布著世界級(jí)大金礦——卡哈馬金礦和蓋塔金礦，還有眾多的小型金礦、采礦點(diǎn)，金礦成礦條件十分有利。

1　礦區(qū)地質(zhì)概況

1.1地層

礦區(qū)地層巖性簡(jiǎn)單，地表多被第四系殘坡積、沖積砂土覆蓋，僅在礦區(qū)東部分布著太古界尼安薩群綠巖地體，巖性主要為條帶狀磁鐵石英巖及含燧石條帶變質(zhì)凝灰?guī)r。巖層走向140°左右，傾向NE，傾角60～85°。該地層為此區(qū)域金礦主要賦存層位。

1.2構(gòu)造

本區(qū)構(gòu)造較發(fā)育，尼安薩群綠巖至少受到兩期褶皺作用的影響。第一期變形產(chǎn)生了褶皺軸近于水平的寬緩的褶皺，第二期變形形成了褶皺軸垂直或近于垂直的巨大的開闊或同心褶皺。

區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造為一條走向北西-南東向的剪切帶，它為成礦流體提供了通道和富集場(chǎng)所。該剪切帶位于礦區(qū)中北部，沿北西-南東向穿過整個(gè)礦區(qū)，中部被一北東-南西向構(gòu)造錯(cuò)斷。

1.3巖漿巖

礦區(qū)外西部和北部約3km處廣泛分布黑云母花崗巖。

2　地球化學(xué)景觀特征

礦區(qū)位于東非高原東部、坦桑尼亞西北部的地形起伏微緩的中央高原，屬熱帶草原氣候。平均海拔在1300m以上，地勢(shì)多為丘陵低山，東北高，西南低，坡度5～20°。地勢(shì)較高的東北部殘坡積物較發(fā)育，土壤A、B、C三層位發(fā)育良好。A層（淋濾層）為褐黑色腐植土，富含有機(jī)質(zhì)和大量的植物根系，厚度一般在5～10cm。B層（淋積層）土壤呈褐黃色或土紅色，以砂質(zhì)粘土為主，含少量殘坡積碎石和植物根系，深度一般在10～50cm。C層（母質(zhì)層），顏色多為褐黃、褐紅色，主要由風(fēng)化的基巖碎屑組成，含少量砂質(zhì)粘土，埋深一般在60～200cm。

3　土壤化探工作方法

3.1測(cè)網(wǎng)布置

本次土壤化探測(cè)線方向?yàn)?5°，大致垂直于綠巖體走向方向。樣品采集網(wǎng)度為100×20m。

3.2樣品采集

采樣時(shí)，在基巖出露較好、坡積物不太發(fā)育、只有較薄土層的殘積物地段，選擇土層稍厚處，去除地表腐植物及顏色發(fā)黑的根系土，采集地表10～20cm以下土層底部的新鮮細(xì)粒物質(zhì)；在殘坡積物及地表植被較發(fā)育的地段，要去除表層的含腐植物或根系發(fā)育的顏色較黑的土層，采集距地表以下20～30cm深處的新鮮土層樣品，即B層或B+C層中的細(xì)粒級(jí)物質(zhì)，避免帶入腐植質(zhì)和碎石。

本次共采集土壤樣品2568件。

3.3野外樣品加工

樣品加工流程：原樣風(fēng)干→木棒輕輕敲碎（保持原粒級(jí)）→過60目不銹鋼篩→對(duì)角法混勻→稱重≥150g→裝塑料自封袋→裝箱→填裝箱單、送樣單和樣品交接單→交化驗(yàn)室。

3.4樣品測(cè)試分析

本次土壤化探樣品分析項(xiàng)目有Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、W、Mo等十種元素。全部交由“華北有色地質(zhì)勘查局燕郊中心實(shí)驗(yàn)室”承擔(dān)分析測(cè)試。

4　土壤地球化學(xué)特征

4.1元素分布特征

伊巴蘭古魯金礦區(qū)土壤各元素分布特征如表1所示。主成礦元素Au在測(cè)區(qū)內(nèi)變異系數(shù)較大（Cv=3.19），表現(xiàn)為極強(qiáng)分異特征。其它元素元素As、Sb表現(xiàn)一定的分異特征，Cu、Pb、Zn、Bi均呈不均勻分布，其它元素呈均勻分布。

表1　伊巴蘭古魯金礦區(qū)土壤元素地球化學(xué)參數(shù)特征

在各元素的富集與貧乏特征方面，主成礦元素Au的平均值明顯高于地殼中的豐度（克拉克值），表現(xiàn)為強(qiáng)富集特征。而As、Sb的平均值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于克拉克值，表現(xiàn)為極強(qiáng)富集特征；Pb、Bi、W略顯富集；其它元素均為正常分布。按各元素的濃集克拉克值大小排列，可獲得如下元素濃集序列：As＞Sb＞Au＞Pb＞Bi＞W(wǎng)＞Ag＞Mo＞Zn＞Cu。

4.2元素組合特征

對(duì)區(qū)內(nèi)所有土壤樣品分析結(jié)果數(shù)據(jù)取對(duì)數(shù)，對(duì)取對(duì)數(shù)后數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)規(guī)格化和標(biāo)準(zhǔn)化處理，進(jìn)行相關(guān)分析，得到各元素相關(guān)系數(shù)。該區(qū)Au與As的相關(guān)性最好，相關(guān)系數(shù)0.71。

根據(jù)區(qū)內(nèi)元素的R型聚類分析結(jié)果，在相關(guān)性系數(shù)r=0.5的水平下，能夠得出五種元素組合：①Au-As-Sb-Zn-組合，這一組合與金礦化關(guān)系最為密切，它們是找Au的主要指示元素；②Pb-Bi組合，這一組合為中-高溫元素組合關(guān)系，但與Au的礦化關(guān)系相關(guān)性不大；③Mo-Ag組合，礦區(qū)Mo、Ag元素為均勻正常分布特征，在Au礦化過程中的活動(dòng)性較弱；④Cu元素單獨(dú)為一組，只反映了成礦作用中的圍巖蝕變特征，對(duì)Au成礦的指示作用不明顯；⑤W元素單獨(dú)為一組，表明其地球化學(xué)性質(zhì)與主要成礦元素有較大差異。

圖1　伊巴蘭古魯金礦區(qū)元素R型聚類分析圖

4.3元素異常特征

根據(jù)參數(shù)性方法和非參數(shù)性的方法相結(jié)合，綜合確定PL9110礦區(qū)元素背景值和異常下限（表2），然后以異常下限的1、2、4倍圈定異常外帶、中帶、內(nèi)帶。最終確定金元素背景值為2.5×10-9，異常下限為12×10-9；砷元素背景值為43×10-6，異常下限為120×10-6。

表2　伊巴蘭古魯金礦區(qū)元素異常參數(shù)特征值表

區(qū)內(nèi) Au異常規(guī)模大，強(qiáng)度高，其最高值 620×10-9，超過100×10-9的高值點(diǎn)有25個(gè)，且多數(shù)高值點(diǎn)成片出現(xiàn)，形成明顯的異常濃集中心，異常較連續(xù)。且Au和As元素的異常套合較好，兩者均大致呈NW-SE向展布，形成一條很明顯的異常帶（見圖2）。異常在礦區(qū)內(nèi)延伸長度超過2.5km，且北西端未封閉，延伸出礦區(qū)。異常帶中部因地表覆蓋較厚，異常顯示較弱。

圖2　伊巴蘭古魯金礦區(qū)Au、As元素異常示意圖

5　找礦效果

對(duì)Au元素異常帶進(jìn)行地表探槽揭露，發(fā)現(xiàn)了一條金礦（化）蝕變脈體。該金礦（化）脈體在區(qū)內(nèi)近地表礦化連續(xù)，走向延伸長度近2.5km，寬度一般3～10m，局部超過20m。礦（化）蝕變脈體與Au異常帶分布位置吻合，展布方向基本一致，走向50°左右，傾向NE，傾角60～85°。后經(jīng)鉆孔驗(yàn)證，深部礦化情況較好，施工的三個(gè)鉆孔均見礦，品位 1～14.5×10-6，厚度 0.81～5.85m。

總之，該區(qū)土壤化探異常很好地反映了礦體賦存部位、展布方向、規(guī)模，較好的金異常成為該區(qū)尋找金礦化蝕變脈體最主要的找礦標(biāo)志。

6　結(jié)論

（1）本區(qū)景觀地球化學(xué)特征較適宜土壤化探工作的開展，采集土壤B層（淋積層）的細(xì)粒物質(zhì)，完全能滿足該區(qū)化探工作的需要；

（2）該區(qū)Au與As元素相關(guān)性較強(qiáng)，且兩者變異系數(shù)和濃集系數(shù)均較大，表現(xiàn)為強(qiáng)分異、強(qiáng)富集的分布特征；

（3）該區(qū)Au元素異常明顯，異常查證成果顯示，金礦（化）蝕變脈體的形態(tài)、位置和空間分布與Au元素異常帶相吻合，表明常規(guī)土壤化探工作方法在該區(qū)找礦效果較為顯著，較好的金異常是該區(qū)尋找金礦化蝕變脈體最主要的找礦標(biāo)志。

［1］張 雷，賈曉東，陳麗娜，等.坦桑尼亞維多利亞湖Maheiga金礦勘查區(qū)成礦地質(zhì)特征及礦床成因［J］.資源導(dǎo)刊，2012（3）：19～21.

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孟有杰（1981-），男，工程師，主要從事地質(zhì)、地球化學(xué)找礦工作。

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2095-2066（2016）10-0076-02

2016-3-8