津巴布韋CHAMPION金礦地質特征

張海峰

遼寧省第五地質大隊，遼寧 大石橋 115100

CHAMPION金礦位于津巴布韋Odzi成礦帶東部。Odzi成礦帶寬3英里、長75英里，呈北東東80°走向，北傾70°～80°。礦帶上分布有106個金礦點，主要礦點集中在Odzi東部。1908～1944年對該礦帶進行大量地質勘查和開發工作。

CHAMPION金礦為中溫熱液成礦，屬變質熱液型，分布在太古代綠巖帶內。CHAMPION金礦普查是國家境外風險勘查資金項目。

1 區域成礦地質背景

津巴布韋克拉通占津巴布韋國土面積的70%，東部以前寒武紀莫桑比克變質帶為界，北部以前寒武紀贊比西變質帶為界，南部以林波波變質帶為界。西部邊界為博茨瓦納東部地區。太古代綠巖呈帶狀殘留體分布在克拉通內。

克拉通內的綠巖分3個群，塞巴奎群、布拉瓦約群、沙姆瓦群。塞巴奎群是津巴布韋最古老的表殼巖系，巖性為科馬提質、拉斑玄武質火山巖夾碎屑巖和條帶狀含鐵硅質建造。年齡為35.4～35.7億年。但本區未出露該地層。布拉瓦約群位于塞巴奎群之上，又分上、下布拉瓦約群；下布拉瓦約群分布廣泛，由雙峰式科馬提質長英質火山巖夾含鐵建造及碎屑巖組成。上布拉瓦約群在津巴布韋東西部巖性差異較大，西部地區以鈣堿性火山巖為主。東部—該區域表現為火山-沉積巖組合，碎屑巖（主要為泥質巖），化學沉積巖常見。Rb-Sr和Sm-Nd同位素年齡在2 650～2 700 Ma。沙姆瓦群角度不整合覆蓋在布拉瓦約群之上。由長英質火山巖、粗砂巖、石英巖和大理巖組成。Rb-Sr和Sm-Nd同位素年齡在25.9～25.0億年。但本區未出露該地層。

津巴布韋克拉通內部太古代各類巖漿侵入活動分布廣泛，它們多呈圓形或橢球型穹窿狀雜巖侵入于早期形成的變質火山巖-沉積巖地層中。侵入體類型有花崗巖、花崗（片麻）巖、花崗閃長巖。侏羅系淺成侵入巖分布廣泛，在克拉通和綠巖帶普遍分布，主要巖石類型有粗玄巖、輝長巖、輝綠巖呈巖脈和巖株形式。

金礦類型：①產出在花崗巖內石英脈型；②條帶狀磁鐵石英巖和片巖內。③片巖與花崗巖接觸帶。④片巖構造帶內，含石英較少。

圖1 津巴布韋ODZI成礦帶區域地質簡圖Fig.1 Regional geology sketchmap of Odzimetallogenic belt, Zimbabwe

2 礦區地質特征

2.1 地層

礦區地層呈殘留體分布在太古代克拉通內。主要為下布拉瓦約群：走向80°，傾向北，傾角70°～80°。巖石普遍遭受低壓變質作用，變質程度為綠片巖相，有的可達角閃巖相。下布拉瓦約群由變質的超基性-基性火山巖，長英質火山巖夾含鐵建造及碎屑巖組成。巖性為：綠泥滑石片巖、滑石片巖、蛇紋片巖、綠片巖及綠巖、透閃石巖（片）巖，（金礦體主要賦存在上述片巖內）；石英陽起鈉長石巖夾閃長巖、斜長角閃巖、角閃正長巖、變角閃輝長巖殘留體；條帶狀鐵石英巖、變閃長巖、陽起石巖、蛇紋綠泥透閃石巖、石英巖、云母片巖組成。上布拉瓦約群由變質的火山—沉積巖組合，碎屑巖（主要為泥質巖），化學沉積巖組成。在礦區東部少量出露，巖性為：石英巖、變質砂巖夾綠泥石巖。

2.2 巖漿巖

礦區巖漿巖活動強烈，太古代花崗巖、花崗閃長巖呈穹窿侵入圍繞在綠巖帶南北兩側。侏羅紀輝綠巖、輝長巖、粗玄巖呈網脈狀、脈狀普遍分布在礦區內。

2.3 構造

礦區構造發育，地層線理走向與區域綠巖帶走向一致80°方向、傾向330°～350°、傾角70°～80°。剪切構造發育，可見兩條平行的剪切構造帶，北部的構造帶：長大于4 km、寬5～15m，剪切帶內為片巖（滑石綠泥石片巖、透閃石片巖、陽起石片巖、蛇紋石片巖）控制Speedo金礦、CHAMPION金礦、Cairndhu金礦。南側的構造帶長400m左右，帶內沒有礦體分布。在南側的構造帶西端為走向斷層，為成礦后期斷裂，斷層沒有明顯位移，斷層內石英脈呈碎裂狀，為壓性斷裂，傾向12°、傾角83°。

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征

Speedo金礦位于剪切構造帶西部，礦體為綠泥片巖和透閃片巖中的石英脈，礦體長度840m、厚度1.25～2.15m、延深107.2m；礦體形態呈脈狀；礦體向東側伏、產狀345°～355°/60°～75°，金品位（0.60～31.1) ×10-6。平均3.79×10-6。

CHAMPION金礦（1號帶）、位于剪切構造帶中部，礦體賦存綠泥透閃片巖中。根據鉆孔資料礦體底板圍巖為陽起鈉長石巖有的是角閃斜長石巖。礦體為含金片巖礦石和硫化物硅質脈。礦體長度219m、厚度1.20m、延深147m；礦體形態呈脈狀；礦體向東側伏、產狀350°/70°～86°，金品位（0.50～20.92) ×10-6。

CHAMPION金礦（2號帶）在（1號帶）南部與之大致平行，礦體為含金石英脈。賦存在陽起鈉長石巖、角閃斜長巖中。長228m，厚度0.70～2.20m。金品位（0.30～0.70）×10-6，產狀10°～15°/29°～55 °左右。

Cairndhu金礦位于剪切構造帶東部，礦體為綠泥片巖中的石英脈，礦體長度90m、厚度0.56～1.23m、延深112m；礦體形態透鏡狀；礦體大致向東側伏、產狀170°/70°，金平均品位3.7×10-6。

圖2 津巴布韋CHAMPION MINE地質圖Fig.2 Geologicalmap of Championmine, Zimbabwe

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石結構

（1）Speedo金礦、CHAMPION金礦（2號帶）、Cairndhu金礦礦石結構：自形—半自形粒狀結構、自形—他形粒狀結構。

自形—半自形粒狀結構：黃鐵礦呈自形—半自形粒狀，方形、矩形為主，表面麻點狀，顯均質性。粒徑多在0.15～0.25mm之間，最大達0.6mm。脈石礦物為石英，呈不規則粒狀、彼此齒狀鑲嵌，強烈波狀消光、帶狀消光，無方向性，粒徑變化較大，多在0.15～0.4mm之間，最大達1.6mm。約占95%。

自形—他形粒狀結構：磁黃鐵礦：強非均質性，條狀與閃鋅礦連生，粒徑：0.1～0.5mm；毒砂：自形四邊形粒狀，顯非均質性，粒徑：0.02～0.15mm；閃鋅礦：他形粒狀，粒徑：0.05～0.15mm；黃銅礦：不規則粒狀，粒徑：0.03～0.15mm。

脈石礦物：石英呈不規則粒狀、彼此齒狀鑲嵌，強烈波狀消光、帶狀消光，無方向性，粒徑變化較大，多在0.15～0.4mm之間，最大達1.6mm。約占95%。

（2）CHAMPION金礦（1號帶）礦石結構：他形粒狀結構、齒狀變晶結構；交代殘留結構。他形粒狀結構、齒狀變晶結構：磁黃鐵礦、黃銅礦、毒砂金屬礦物呈自形—半自形粒狀，粒徑：0.06～0.8mm。

脈石礦物：以石英為主，呈不規則粒狀、他形粒狀、彼此齒狀鑲嵌，強烈波狀消光、帶狀消光，無方向性，粒徑變化較大，多在0.15～0.4mm之間，最大達1.6mm。局部可見透閃石呈不連續脈狀充填。透閃石：無色，扇形、纖維狀、柱狀，見兩組完全解理相交近菱形，粒徑：0.15～0.2mm。

交代殘留結構：綠泥透閃石巖，被石英交代呈不規則脈狀、團塊狀殘留體；方解石、白云母和綠泥石集合體呈透鏡狀殘留。

礦石礦物：磁黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦、閃鋅礦、毒砂。呈脈狀、樹枝狀、浸染狀，充填于石英脈中。占10%。

磁黃鐵礦：古銅黃色，強非均質性，強磁性，與黃鐵礦、閃鋅礦連生，粒徑多在0.5～0.8mm，少量0.07～0.1mm；黃鐵礦：亮黃色，均質體，半自形粒狀、麻點狀，粒徑：0.1～0.24mm；閃鋅礦：他形粒狀，粒徑：0.5～0.75mm；黃銅礦：與磁黃鐵礦連生，粒徑：0.05～0.1mm，少量；毒砂：自形四邊形粒狀，顯非均質性，粒徑：0.02～0.15mm。

脈石礦物：石英占75%、綠泥透閃石巖殘留體占4%～20%。

石英：粒徑較均勻，0.2～0.6mm，呈他形粒狀，邊緣齒狀，彼此鑲嵌；綠泥透閃石巖殘留體：黝簾石：他形粒狀；透閃石：板狀、柱狀、細小粒狀，無色，柱面一組完全解理，斜消光，少見較自形菱形粒狀，見兩組解理相交近菱形，最大粒徑1.3mm；方解石、綠泥石、白云母星散分布于石英之間。

3.2.2 礦石構造

（1）CHAMPION金礦（1號帶）礦石構造：交代團塊狀、透鏡狀、脈狀構造為主，斑狀團塊狀構造次之。交代團塊狀、透鏡狀、脈狀構造：圍巖被石英交代呈不規則脈狀、團塊狀、透鏡狀殘留。金屬礦物呈脈狀、樹枝狀、浸染狀，充填于石英脈中。含量占10%。屬熱液交代形式。斑狀團塊狀構造分布在該礦帶的中部，毒砂呈團塊狀分布在石英脈內，礦石含毒砂可達34%。

（2）CHAMPION金礦（2號帶）、Cairndhu金礦、Speedo金礦礦石構造：稀疏浸染狀構造為主。黃鐵礦呈浸染或細脈浸染狀分布于礦石中，質量分數5%～7%，無明顯方向性。黃鐵礦自形—半自形粒狀，無交代現象，屬熱液充填形式。

Cairndhu金礦礦石構造：斑狀團塊狀構造：毒砂呈團塊狀分布在石英脈內，礦石含毒砂可達30%。

3.2.3 礦石類型

（1）按物質組分劃分有：金-磁黃鐵礦、黃鐵礦-毒砂型及金-脈石英型。

（2）按結構構造劃分有：網脈狀礦石、稀疏浸染狀及細脈狀礦石、斑狀團塊狀礦石。

（3）按成礦作用方式劃分有：交代脈狀礦石、充填脈狀礦石。

本區主要礦石類型為：浸染狀黃鐵礦礦石；浸染狀、脈狀、斑狀團塊狀磁黃鐵礦、黃鐵礦、毒砂礦石。

3.2.4 蝕變特征

礦區主要為變質熱液蝕變，蝕變作用方式主要為充填交代。

圍巖蝕變特征∶巖石普遍遭受綠泥石化，近礦圍巖蝕變以陽起石化、硅化為主，磁黃鐵礦、黃鐵礦化、方解石化、黑云母化，綠簾石化、絹云母化次之。

陽起石化：在Champion礦體中段，頂底板陽起石晶體可達3～8mm，范圍一般在1～3m左右；硅化：以脈狀充填為主，亦有滲透交代，隱晶石英或粒狀石英集合體多呈脈狀、條帶狀、細脈狀充填交代。部分為他形粒狀或不規則狀集合體狀。范圍在5～10m左右；磁黃鐵礦、黃鐵礦化、其中磁黃鐵礦化最為普遍、呈浸染狀分布在各類圍巖中，在片巖常見硫化物薄膜。絹云母化：主要為滲透交代形成，均呈細小鱗片狀，多交代斜長石，呈小團塊或集合體存在。在礦石中可見到方解石、綠泥石、白云母星散分布于石英之間，呈透鏡狀殘留。硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化與成礦有直接關系。

礦化特征∶主要礦化為磁黃鐵礦化、黃鐵礦化、毒砂化、碳酸鹽化、簾石化，另有微弱黃銅礦化、方鉛閃鋅礦化。

4 金礦床成因

Champion金礦成因類型為變質-熱液型，礦體主要賦存在綠片巖相，太古代變質片巖剪切帶內。在鈉長石-陽起石帶和斜長石-角閃石帶內成礦差。成礦物質來源于綠巖地質體，變質熱液促使圍巖中的金活化，從高級變質帶向中低級變質帶遷移，當進入片巖剪切帶內形成金礦。在其它圍巖裂隙內也可成礦。

5 找礦標志

在綠巖帶內剪切帶內是找礦有利部位。綠巖帶與花崗巖接觸面和外帶，綠巖帶含鐵建造都有礦點分布。但規模沒有前者大。

[1] W.H.SWIFT,Ph.D. The Geology of the Odzi Gold Belt [M].1956.

[2] 國土資源部東北礦產資源監督檢測中心.分析測試報告[R].2012.