坦桑尼亞石膏礦地質特征及資源潛力

白德勝

(河南省地礦局第二地質礦產調查院)

坦桑尼亞石膏礦地質特征及資源潛力

白德勝

(河南省地礦局第二地質礦產調查院)

石膏是坦桑尼亞重要的工業礦產，在水泥、建筑等行業得到廣泛應用。該國石膏礦資源豐富，礦床類型為沉積型，分為層狀石膏-硬石膏礦及土狀石膏礦兩類。前者主要分布于坦桑尼亞東南部的基爾瓦地區侏羅系地層中，后者主要分布于第四系河湖相-沼澤相沉積中。結合相關地質工作成果，分別對該國境內的基爾瓦地區石膏礦、姆考馬齊石膏礦、馬坎亞石膏礦、依體吉石膏礦、姆薩加里石膏礦的地質特征進行了詳細分析，在此基礎上分析了資源潛力及投資機遇，認為該國石膏礦資源總體勘查程度較低，資源潛力大，投資條件較好，分析結果對于進一步開發該國石膏礦有一定的參考價值。

石膏礦 地質特征 資源潛力 投資機遇

坦桑尼亞位于非洲東部、印度洋西岸，境內礦產資源種類齊全。坦桑尼亞政局穩定，與礦業相關的各項法律法規及政策較優惠，吸引著全球眾多的國際礦業公司投入大量資金進行礦產資源勘查開發。為進一步推動該國石膏礦資源開發工作，本研究結合相關地質工作實踐，對該國石膏礦地質特征及資源潛力進行分析。

1 地質概況

坦桑尼亞大陸板塊稱為多多馬克拉通，為東非板塊的一部分，為東部非洲數個高度成礦的克拉通之一(其余為贊比亞克拉通、津巴布韋克拉通和南非克拉通)(圖1)。坦桑尼亞境內地質歷史復雜多樣，太古宙以來經歷了長期復雜的塊體拼貼和造山作用。太古宙克拉通分布于坦桑尼亞中部、北部，向北延伸至肯尼亞南部及烏干達西南部。基底巖石由變質花崗巖和變質沉積巖組成，占陸地面積的40%以上，為非洲大陸早期陸殼演化歷史的重要組成部分。新太古代以來，坦桑尼亞具有穩定的克拉通地層，元古宙活動帶呈帶狀環繞太古界克拉通分布，分別為SE側的古元古代烏薩加蘭活動帶、W—SW側的烏賓迪活動帶、NW側的中元古代契巴拉活動帶以及東部的新元古代泛非莫桑比克活動帶。

圖1 坦桑尼亞大地構造

坦桑尼亞元古代后褶皺隆起在加里東期、海西期及阿爾卑斯期均處于整體上升期，局部發生斷塊陷落。泛非運動后，坦桑尼亞境內廣泛的準平原化階段持續了近300 Ma。晚石炭紀—早二疊紀，岡瓦納大陸發生裂解，整個東非處于伸展機制下，沿坦桑尼亞東—東南部海岸沉積了古生代—新近紀的陸相和海相沉積物。古、新近紀以來，東非大裂谷分為東、西兩支縱穿坦桑尼亞元古宙活動帶，西支在地表形成了一系列盆地、山谷和湖泊，構成坦桑尼亞與西鄰諸國的自然分界；東支由肯尼亞裂谷(“格雷戈里裂谷”)向南延伸至坦桑尼亞境內。在不同的地史時期，巖漿活動有不同的方式，前寒武紀巖漿活動除侵入和噴發外，伴隨有強烈的混合巖化作用；侏羅紀之后，尤其是新第三紀之后火山活動頻繁，在南部及北部形成大片火山噴發。

1950年，英國石油公司(BP)在基爾瓦—林迪(Kilwa-Lindi)地區開展鉆探工作，發現了石膏層和厚度較大的巖鹽層。1976—1980年，Stanmico在開迪羅(Pindiro)、姆巴魯(Mbaru)礦區開展詳細勘查工作。坦桑尼亞相關地質部門也開展了一些與石膏礦有關的礦產勘查工作，發現了一批石膏礦點及成礦潛力區，但有關河湖相-沼澤相的土石膏礦床較少開展過地質勘查工作。坦桑尼亞早在20世紀50年代便開始了石膏礦的開采，姆巴魯、姆科馬齊(Mkomazi)、依體吉(Itigi)、姆薩加里(Msagali)等石膏礦均進行了不同程度的開發，但大多規模較小。

坦桑尼亞石膏礦均屬于沉積成因，大致分為濱海相碎屑巖碳酸鹽巖沉積型石膏-硬石膏礦床、河湖相-沼澤相碎屑沉積層型石膏礦床；工業類型大致分為層狀石膏-硬石膏礦床，松散型巨品-偉晶石膏礦床。坦桑尼亞石膏礦的分布具有一定規律，即濱海相碎屑巖碳酸鹽巖沉積型石膏-硬石膏礦床主要分布于坦桑尼亞東南部濱海的林迪省基爾瓦地區，石膏、硬石膏與巖鹽層伴生，形成時代為侏羅紀；河湖相-沼澤相碎屑沉積層型石膏礦床主要分布于坦桑尼亞大陸內部的季節性沼澤區，多以偉晶石膏、土狀石膏為主，與黏土層、砂質黏土層伴生，形成時代為第四紀。

2 主要石膏礦床(點)地質特征

坦桑尼亞主要的石膏礦床(點)有東北部坦噶(Tanga)省盧朔托(Lushoto)地區姆科馬齊、乞力馬扎羅(Kilimanzaro)省薩米(Same)地區的馬坎亞(Makanya)、中部多多馬省姆帕瓦(Mpwapwa)地區的姆薩加里、辛吉達省馬尼奧尼(Manyoni)地區依體吉以及東南部林迪省基爾瓦地區(圖2)。

圖2 坦桑尼亞主要石膏礦點分布

2.1 基爾瓦地區石膏礦

基爾瓦地區位于林迪省，石膏礦主要分布于基爾瓦南60 km的平迪羅—姆巴魯一帶(包括姆巴魯、平迪羅和姆科莫里等礦點)(圖2、圖3)。在構造上該地區處于2個平行的呈NNW走向的背斜構造中心，該區曾經開展過山地工程、鉆探及取樣等地質勘查工作，主要礦床有平迪羅、姆巴魯和姆科莫里(Mkomore)。該區高品級的硬石膏層產于侏羅紀頁巖、頁巖和灰巖中，均為沉積形成，形成時代為侏羅紀，礦物組合為石膏+硬石膏及巖鹽層。

(1)姆科莫里石膏礦。該礦位于坦桑尼亞東南部林迪NNW向83 km處(QDS270圖幅東部)，距達累斯薩拉姆—林迪公路約11 km。前人曾在該區開展過工作，3個鉆孔資料顯示區內礦層頂板為頁巖，礦層由下至上分別為厚層狀的鹽層、石膏和硬石膏巖層。

(2)姆巴魯石膏礦。該礦位于坦桑尼亞東南部林迪NNW向64 km處(QDS270圖幅)，距達累斯薩拉姆—林迪公路僅2 km。區內石膏、硬石膏與頁巖和不純灰巖互層，厚度超過30 m，其下有鹽層分布，為高品質石膏，石膏層w(CaSO4·2H2O)79%～96%，平均85.5%(表1)。姆巴魯石膏礦控制的可采石膏資源量為120萬t，礦石運至達累斯薩拉姆的某水泥廠進行工業生產，該礦已于1990年基本開采完畢。

圖3 基爾瓦地區石膏礦分布

(3)平迪羅石膏礦。位于坦桑尼亞東南部林迪NW向67 km處，平迪羅北部3 km的Makangaga村北(QDS283圖幅)。區內石膏層與頁巖及不純灰巖互層，地表斷續出露數百米，礦層厚度數厘米至數米，平均6 m，石膏一般呈帶狀，具原始沉積特征，多數帶狀發生扭曲，工程控制的石膏層長度超過240

m，圍巖為頁巖、泥質角礫巖、石灰巖、泥巖(泥板巖)。平迪羅石膏礦w(CaSO4·2H2O)平均約82.9%,石膏資源量1×106t，推測資源量2×106t(表1)。

表1 姆巴魯、平迪羅石膏礦化學分析結果

2.2 姆考馬齊石膏礦

姆科馬齊石膏礦位于坦桑尼亞東北部坦噶NW向約160 km處，姆科馬齊地區的數處石膏礦從1952年開始開采，多年來為坦桑尼亞最重要的石膏礦供應地，并出口至肯尼亞、烏干達。該區石膏礦平均含量63%，大量的緊密結核狀石膏w(CaSO4·2H2O) 78%～82%，覆蓋層厚約1 m，大部分石膏礦被運至坦噶水泥廠用作阻滯劑。該區規模較大、礦石質量較佳的為距姆科馬齊NE向約50 km的姆納濟(Mnazi)以及距姆科馬齊火車站22 km的本代拉(Bendela)石膏礦，石膏含量70%～85%，確認的資源量為8.29×105t，歷史上曾采出5.1×104t礦石。據中國考察組資料，該礦床屬湖相沉積礦床，石膏類型為：①塊狀、結節狀石膏，具透石膏晶體，石膏含量78%；②結節狀石膏，石膏碎屑分布于黏土或粉土狀石膏中；③鱗片狀石膏，在砂質或粉砂質層中含少量透石膏晶體，石膏含量45%～60%；④粉砂狀石膏，含泥土。

2.3 馬坎亞石膏礦

馬坎亞石膏礦(S4°34.5′，E37°73.1′)位于坦桑尼亞北部乞力馬扎羅省薩米鎮南約25 km，東距達累斯薩拉姆至阿魯沙的鐵路10～15 km，于1929年被發現。現階段，該區為一片廣闊平原，偶見前寒武紀片麻巖形成的孤山，但上新世—更新世時期，該區為廣泛的鹽水湖。區內覆蓋層厚約2 m，其下為黏土狀的沉積物與角礫狀土石膏。該區從未進行過鉆探，但可從淺坑、槽探等露頭中觀察到石膏殼，石膏殼中w(CaSO4·2H2O)平均66%，石膏殼內部的大塊石膏w(CaSO4·2H2O)可達83%。類似的，坦桑尼亞所有石膏殼礦床中次級透石膏的形成相當普遍。該區石膏類型有巖石石膏、土石膏、雪花石膏、纖維石膏和透石膏等5類。由于該區基底層從未被認知，殘留的石膏殼層的總厚度也不可知，故而推測總的石膏資源量為(1.2～4.8)×106t。馬坎亞地區石膏礦的手工開采已有數十年，期間不斷開辟新的采礦點，每年產出的石膏原礦約6 000 t，其中的大部分運至坦噶、姆貝亞(Mbeya)的水泥廠用作水泥抑制劑。距莫希(Moshi)約50 km的姆旺達(Mwanga)地區也發現了優質石膏礦床，石膏層厚1.5 m，但詳查資料缺乏。

表2 馬坎亞礦區石膏樣品化學分析結果 %

2.4 依體吉石膏礦

依體吉地區位于坦桑尼亞中部辛吉達省的馬尼奧尼地區，距依體吉NW向3 km(QDS140圖幅)，于20世紀20年代中期修建坦葛尼卡鐵路時發現。衣體吉石膏礦位于季節性沼澤區，基底為花崗巖，花崗巖基底之上為棱角狀的礫巖，礫巖之上為斑駁白色、灰色含石膏黏土，總厚度4～6 m。該地區石膏礦帶寬8～15 m，長約300 m，石膏層上部的黏土基質中含石膏殼、含石膏黏土、石膏砂巖，由層序頂部至底部，黏土中的石膏含量(6%～22%)明顯降低，黏土層被中等硬度的白色—淺灰色、纖維狀、含泥質或黏土的粒狀石膏覆蓋。該石膏殼含小的石膏晶體、較大的透明石膏晶體以及石膏瘤，w(CaSO4·2H2O)平均30%～70%。近地表的粉砂質土之下，白色—淡黃色粉狀石膏較發育，厚0.5～1.5 m，品質優良，w(CaSO4·2H2O)常大于80%。依體吉石膏礦樣品分析結果見表3。

表3 依體吉石膏樣品分析結果 %

目前，依體吉石膏礦資源量不詳，大部分礦石已被開采完畢。依體吉石膏大多運至姆貝亞水泥廠用作阻滯劑，其他主要用于生產熟石膏(燒石膏)產品及粉筆。透明的高品質石膏晶體經煅燒后，可生產出潔白的熟石膏，熟石膏在不同的手工作業工廠內經模壓可制成粉筆。

2.5 姆薩加里石膏礦

姆薩加里石膏礦(S6°09.572′，E36°47.074′，QDS164圖幅)位于坦桑尼亞首都多多馬(Dodoma)SEE向的中央鐵路線上，距多多馬市直線距離75 km。與馬坎亞類似，姆薩加里石膏殼堆積于更新世湖泊中，由富含CaSO4水體經蒸發形成，成礦時代為第四紀。區內覆蓋層一般厚0.6～0.9 m，最厚達1.2 m。礦層為不純的白云質灰巖、黏土和石膏。該區石膏礦分布范圍達數百米，石膏分布于接近地表的第四系黏土層中，呈潔白色、粉狀，類似土狀石灰巖，礦層平均厚約1.2 m，含石膏60%～70%，質軟且多孔隙，純度達75%。區內分布有一層厚2～4 m的石膏殼，該層含有大量石膏晶體，w(CaSO4·2H2O)平均25%。姆薩加里石膏礦于1953年被發現，資源量不詳，至今仍在小規模開采。

2.6 其他石膏礦床(點)

馬黑加(Maheiga)位于坦桑尼亞中北部希尼安加西部80 km，石膏礦點位于伊桑加(Isanga)河故道，如今該河已不復存在，河道為黑色沼澤型黏土覆蓋，厚3～15 m。該石膏礦點為一家中國公司于2008年在該區進行地質礦產勘查時發現，石膏層厚2 m，石膏層位于基巖之上、覆蓋層之下(圖4)。該石膏層由硫酸鈣水體在河道淤積的情況下，經長期蒸發而形成。伊桑加河長數百千米，河水注入維多利亞湖，馬黑加石膏礦僅為伊桑加古河道的一個點，伊桑加古河道，尤其是中下游具有與馬黑加石膏礦類似的成礦環境，預測伊桑加河道石膏礦資源豐富。此外，坦桑尼亞境內的其余石膏礦點有盧帕(Lupa)斷陷、馬西馬尼(Masimani)山、海達魯(Hedaru)等，但資料較少。

圖4 馬黑加礦點石膏礦樣品

3 資源潛力及投資機遇

據統計，坦桑尼亞石膏礦資源量約1.8×106t，推測資源量(3.2～6.8)×106t。坦桑尼亞大陸前寒武紀區分布著大量的季節性沼澤及季節性河流，干旱交替的氣候特征、特殊的地質構成為石膏礦的富集成礦提供了良好的地質條件，為土狀石膏礦的重要賦存地，該類石膏礦雖一部分已被民采，但大多未開展過礦產勘查工作，且仍有較多具有類似成礦環境的區域未得到重視，如馬黑加石膏礦點。坦桑尼亞東南部中新生代地層區為巖石石膏礦集中分布區，除基爾瓦地區的石膏礦床開展過礦產詳查工作外，已知的石膏礦點未開展過礦產勘查工作，總體勘查程度較低，可見該國石膏礦資源潛力巨大。

據坦桑尼亞官方統計資料，2000—2005年坦桑尼亞每年石膏產量(2.3～7.3)×104t，而該國僅用于水泥等建筑材料生產每年便需石膏礦6.5×104t。石膏礦資源量儲備及產量遠無法滿足開采與經濟建設的需要。在進口優質石膏價格居高不下的情況下，有必要加大國內石膏礦的勘查開發力度。對礦業投資者來講，坦桑尼亞石膏礦埋藏淺，投入少，是較好的投資機遇。同時，相對于非洲大多數國家來講，長期以來，該國政局穩定，經濟持續發展，礦業政策優惠，吸引了眾多國際礦業公司前來投資開發，是理想的礦業投資國度。特別是坦桑尼亞政府近期宣布禁止石膏、煤等礦產資源進口，為該國石膏礦資源的勘查開發提供了前所未有的機遇。

4 結 語

分析了坦桑尼亞石膏礦床類型以及境內主要的石膏礦點地質特征，并預測了該國石膏礦資源潛力，在此基礎上對該國石膏礦資源的投資機遇進行了探討，認為該國石膏礦資源潛力巨大，投資環境良好，開發前景廣闊。

Geological Characteristics and Resources Potential of Gypsum Deposit in Tanzania

Bai Desheng

(No.2 Institute of Geological & Mineral Resources Survey of Henan)

Gypsum resources is the important resources of Tanzania,it is widely applied in the cement,construction and other industries.The gypsum deposit in Tanzania is rich,the gypsum deposit is belongs to the sedimentary type gypsum deposit,it can be divided into bedded gypsum-hardened gypsum deposit and earthy gypsum deposit.The former is mainly distributed in the Jurassic strata of Kilwa area of the southeastern part of Tanzania,the later is mainly distributed in the lacustrine facies-swamp facies sedimentary of Quaternary.Combing with some related prospecting results of Tanzania,the geological characteristics of Kilwa gypsum deposit,Mkomazi gypsum deposit,Makanya gypsum deposit,Itigi gypsum deposit and Msagali gypsum deposit are analyzed in depth,besides that,the resources potential and investment opportunities are discussed in detail.The results show that the overall exploration level of the gypsum deposit in Tanzania is low,the resources potential is huge,and the investment opportunities is ideal.The above analysis results can provide some reference for the investment of prospecting and development of the gypsum deposit in Tanzania.

Gypsum deposit, Geological characteristics, Resources potential, Investment opportunities

2016-10-17)

白德勝(1968—)，男，高級工程師，450001 河南省鄭州市高新技術開發區蓮花街56號。