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津巴布韦武巴奇奎金矿床

来源:www.dbkyw.com   时间:2023-02-02 17:03   点击:282  编辑:admin   手机版

1.区域地质概况

津巴布韦是世界上重要的产金国。1997年产金24.3 t,世界排名第16位。金矿床主要产出在太古宙绿岩带内,约13%金产在条带状铁建造为容矿围岩的金矿床中。据不完全统计,大约有154 t以上的金产在以条带状铁建造为容矿围岩的130个矿床中,其中31个矿床产金311 kg以上。单个最大的金矿床是舒鲁圭附近的温德雷金矿床,它已产金36.4 t。

津巴布韦的面积约50万 km2,其中2/3被太古宙地层覆盖(图7-5)。本区可以识别出二、三个不同时代的绿岩层序――塞巴奎群、布拉瓦约群和沙姆瓦群。塞巴奎群分布在舒鲁圭和马沙瓦周围的中部克拉通以及圭鲁的西北。岩石类型以科马提岩和镁铁质火山岩为特征,并含有条带状铁建造和长质英及硅质等变质沉积岩夹层。该群同位素年龄大于3500 Ma。塞巴奎群之上为布拉瓦约群和沙姆瓦群。在中部克拉通有一不整合把布拉瓦约群分为上、下两部分岩层,下部称为下绿岩,上部为上绿岩。下绿岩由长英质火山岩、火山碎屑岩、科马提岩、科马提质玄武岩及条带状铁建造、碎屑岩等夹层组成,推测其形成的同位素年龄为2900 Ma。上绿岩以枕状和块状玄武岩流、科马提岩为主,其次为英安质岩流和碎屑岩及条带状铁建造、泥质岩等,形成时代约2700 Ma。沙姆瓦群大部分为沉积岩,以包含长石砂岩、硬砂岩、砾岩和千枚岩为特征,并含有少量变质火山岩夹层。各群的岩石组合见图7-6。

图7-5 津巴布韦太古宇区域地质图

图7-6 津巴布韦各群含铁岩系的岩石组合图

条带状铁建造广泛分布在绿岩带中。这种岩层在一些地区可作为有效的地层标志作用。条带状铁建造有时延伸达100 km以上,厚度从小于1 m到几十米,一般在20 m左右。70%左右的条带状铁建造或与火山岩互层,或是覆盖在火山岩层之上,有一半以上与镁铁质岩流伴生。与条带状铁建造伴生的沉积岩主要由泥质板岩、粗砂岩、石英岩或石英-绢云片岩组成。根据每平方公里地层单位走向长度的公里数,塞巴奎群中条带状铁建造最多,在下绿岩中也常见,在上绿岩也较多,仅有少量条带状铁建造与沙姆瓦群的长英质火山岩、砾状和泥质沉积岩成夹层。条带状铁建造的最大黄金产量是来自上绿岩和塞巴奎群,仅有小部分来自下绿岩,很小一部分产量来自沙姆瓦群。

有两个晚期花岗岩套侵入到上绿岩和沙姆瓦群岩层中,即塞松比英云闪长岩套和以花岗质岩石为主的奇里曼扎岩套。它们侵入的时代为2700~2600 Ma。津巴布韦太古宙的最晚地质事件是2500 Ma的大岩墙的侵入。

2.武巴奇奎金矿床的地质特征

在津巴布韦产在条带状铁建造中的金矿床以分布在关达绿岩带中的武巴奇奎矿床为代表。关达绿岩带主要是由已经受绿片岩相变质作用的镁铁质和长英质火山岩组成,超镁铁质火山岩和沉积岩,包括碳酸盐岩和条带状铁建造的数量较少。关达绿岩带西部的1/3地段,是一个主要为同轴重褶皱的向斜构造,褶皱翼大约20 km长,褶皱轴向西倾伏,倾角约60°。在向斜构造的北翼,分布着一批金矿床(点),其中大多数的含金围岩为条带状铁建造(图7-1)。该区的岩系可划分出两套非正式地层。一套主要由浅色长英质岩石组成,称酸性岩组,另一套大部分为中色和暗色镁铁质岩,称基性岩组。

图7-7 关达绿岩带西部的地质简图部分是根据廷代尔-比西资料(1940)

武巴奇奎金矿床位于向斜构造的西北端(图7-7)。矿区地层比较简单,岩层走向约150°,向西南倾,倾角60°~80°,枕状熔岩和交错层理表明,向西地层较年轻。层序底部为长英质岩石单位,厚1000m,大部分由片状变质残斑岩组成,在残斑岩中肉眼可见石英和长石斑晶。在有些地区,残斑岩含有硬绿泥石、红柱石及残余的蓝晶石。这些富硅和富铝的岩石呈层状,部分具交错层状,可能代表经变质和变形的经水流作用的长英质凝灰岩。此外,还有长英质集块岩、沉积-凝灰岩、燧石和石英岩的薄夹层。分布广泛的基性岩单位,主要由变质火山岩和火山碎屑岩组成,厚度大于2000m。岩系的主要部分是枕状基性熔岩,在该单位岩层下面的1/3以高镁和高钙含量基性熔岩为特征。基性岩单位的下部含有一些薄的超镁铁质岩的透镜体和岩舌,上部主要由斑状和碎块状中性熔岩、凝灰岩和安山岩类组成。

含矿的条带状铁建造厚200~350 m,产在基性岩单位基底以上的500 m处。在AT矿井可见三层含金的条带状铁建造矿层。含金条带状铁建造与镁铁质和长英质凝灰岩和熔岩互层产出。在CV矿井地区,含金条带状铁建造的厚度大、层数多,其间夹有厚大的长英质凝灰岩和枕状玄武熔岩。长英质凝灰岩一般是块状硅铝质岩石。有些地方有较多的铁白云石的碳酸盐相(图7-8)。

图7-8 A―武巴奇奎矿山地区的地层层序;B―CV矿井的详细地层层序;C―AT矿井的详细地层层序

条带状铁建造有硅酸盐相、氧化物相、碳酸盐相和硫化物相,但主要岩相是碳酸盐相,其次是硫化物相和硅酸盐相,氧化物相非常少。条带状铁建造硫化物相有两个变种。一种是含有较多泥质的硫化物相条带状铁建造,有明显的层状,分别由富磁黄铁矿、石英和硅酸盐交替互层组成,岩层厚达30 mm,含有碳酸盐和石榴子石等副矿物,这种岩石与硅酸盐相的泥质岩变种紧密伴生,并逐渐变为硅酸盐相的泥质岩。而含金的硫化物相条带状铁建造矿层主要是由硫化物组成,是层状岩石,岩层由交替出现的富毒砂层、富石英层和石英硅酸盐层或富石英-碳酸盐-硅酸盐层组成,其中最明显的是,有时几乎是单矿物的富石英层和富毒砂层呈互层。有些地方,这种岩石中含有许多铁白云石,可作为碳酸盐相-硫化物相的混合相。

在武巴奇奎矿床中含金岩石都局限在比较薄的富含毒砂和其他硫化物的条带状铁建造层中。含金的富硫化物岩层是条带状铁建造的硫化物相和硫化物-硅酸盐的混合相,而泥质的硫化物相条带状铁建造一般是没有经济意义。

矿体具层控,呈夹层和透镜体状产在条带状铁建造岩层中。矿体沿走向可达200 m,倾向达250 m,厚5 m。矿层在横向、走向和倾斜方向都有变化。

对矿石光片详细的研究表明,80%以上的金呈包裹体产出在毒砂的晶粒内,这些包裹体的直径可达30 μm,呈滚圆的泡状或棱角状颗粒。有些地方毒砂被压碎变形,在这种情况下,金粒出现在毒砂的附近或颗粒边界之间。矿石化学分析结果表明,金与砷存在一定的正相关关系。

据R.E.P.弗里普的研究,认为矿床中的硫化物、碳酸盐、燧石和金是代表原生沉积物在海底上堆积。这些沉积物是塞巴奎时期火山活动的喷气阶段,从热卤水中沉积出来的。这些热卤水中有金、硫,可能有砷等呈溶解的配合物形式存在,海水的深度、温度、pH值控制着条带状铁建造的性质和金的含量。

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