高精度磁法在非洲坦桑尼亞某金礦勘查項目中的應用

李國杰，彭 程，吉榆師，周迎春

（海南國際資源（集團）股份有限公司，海南 海口 570206）

本工程實例屬國外礦產勘查項目，由海南省地質局下屬企業海南國際資源（集團）股份有限公司在非洲坦桑尼亞的礦權勘查項目。高精度磁法在非洲金礦勘查方面取得良好的找礦效果。本次通過高精度磁法測量，圈定區內構造單元，劃定區內BIF 及構造蝕變帶，并對其位置、產狀、規模進行探討；圈定盆地和隱伏、半隱伏巖體，并了解其空間展布特征，為進一步勘查工作提供依據[1]。

1 地質概況

1.1 區域構造位置

礦區位于非洲坦桑尼亞維多利亞湖南岸，恩澤加綠巖帶北部。恩澤加綠巖帶是一條東西走向的綠巖帶，其西端和東端出露較寬而中部出露窄。在恩澤加綠巖帶中最重要的東西走向剪切體系長約150 km，一般稱Bulangamirwa 剪切帶，也稱為Golden Pride 剪切帶。另外，在Nzega 綠巖帶東部有NW 向的Choma 剪切帶和Matinje 剪切帶。

Golden Pride 剪切帶總體形成5m ～20 m 寬的一系列剪切構造，走向近100°且產狀向南陡傾，上盤剪切帶一般是一個幾m寬的剪切帶，其相關的剪切構造具獨特的強烈綠泥石化蝕變和弱礦化，且具強烈香腸構造的石英－黃鐵礦－磁黃鐵礦脈。其它構造包括一套北西西－南東東走向的連接Golden Pride 剪切帶的交叉構造。出現的大尺度的緊閉至等斜褶皺在富云母巖石中演化完好且軸向平面特征明顯。恩澤加綠巖帶出露地層包括上尼安茲層序和下尼安茲層序火山巖和沉積巖。該帶中也出現一些含鉆石的金伯利巖管，在其東部，流紋質至英安質變質火山巖和變質火山沉積巖中出現鎂鐵質巖石。

1.2 礦區地層

礦權區出露地層有太古界尼安薩(Nyanzian)群、新近系、第四系。由老到新敘述如下：

太古界尼安薩(Nyanzian)群：主要分布于該區中北部，下部巖性為條帶狀含鐵建造夾片巖、上部巖性為片巖夾條帶狀含鐵建造。條帶狀含鐵建造：灰色、灰白色、灰褐色，隱晶質結構，條帶狀構造，主要礦物成分為磁鐵礦、石英，地表磁鐵礦氧化為褐鐵礦；片巖：淺灰色、灰白色、灰綠，細粒變晶結構，片狀構造，主要礦物成分由石英、長石、絹云母。

新近系：零星分布于區內，巖性為紫紅色砂礫巖和灰白色砂礫巖。紫紅色砂礫巖：紫紅色，中礫結構，塊狀構造，礫石主要為磁鐵石英巖，石英等礫石大小為3mm ～60mm，膠結物為鐵質、泥質、鈣質。灰白色砂礫巖：灰白色，中礫結構，塊狀構造，礫石主要為石英為主，少量片巖，礫石大小為3mm ～60mm，膠結物為泥質、鈣質，少量鐵質。

第四系：大量分布于區內溝谷中，主要為殘坡積、沖積物砂石、黃土、亞砂土。

1.3 礦區構造

區內地層呈單斜構造，由于第四系和第三系較多，斷裂構造不明顯，區內發現多條近南北向的平行構造蝕變帶。從區域資料分析結合磁異常，判斷區內金礦（化）體受近南北向剪切帶的影響，巖層韌性差異較大的巖層之間形成了韌性和脆性的變形（破碎帶、 斷裂和裂隙），剪切破碎帶兩側巖層中形成了碎裂結構、角礫狀構造、網脈狀構造等典型結構構造，為成礦流體提供了通道和富集場所，該區近南北向構造為該區的主要控礦構造。

1.4 礦產特征

本次工作在礦權區內主要見到的是原生礦石和氧化礦石。礦石礦物是自然金、黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、褐鐵礦、毒砂等。含金蝕變帶中可見硅化、褐鐵礦化、鐵染、碳酸鹽化、綠泥石化。

2 地球物理特征

測區地處南半球赤道附近，各區的地磁場傾角在-32.6°左右，磁偏角在0.60°左右，屬低緯度地區。由于斜磁化的影響，地質目標體應表現為負磁異常，且獲取的△T 磁異常十分復雜，異常與磁性體的對應關系很難確定，對磁性體的邊界位置確定十分困難，所以要進行必要的數據處理工作。根據區域上以往的工作經驗，化極求導方法對淺層磁性體的邊界位置確定有很好的指示作用，本次磁異常的數據處理方法均采用此方法，異常解釋皆以此為基礎進行[2]。

此次巖礦石標本采集地點主要在礦權區地表出露較好地段或探槽，經統計結果見表1。

表1 磁性參數測定統計表

圖1 礦權區△T 磁異常等值線平面圖

磁鐵石英巖磁化率最高，最高達65.25×10-3SI；可能由于風化的原因，磁性有所消失；輝長巖磁化率次之，平均值約為4.90×10-3SI，二長花崗巖居中，平均值約為3.15×10-3SI，石英脈和黑云母斜長花崗巖的磁化率最低，僅為0.06×10-3～0.32×10-3SI；其次礫巖磁化率屬于中等磁性，磁化率約為0.49 ～0.69×10-3SI；片巖、金礦化蝕變帶較礫巖磁化率更弱，平均值分別約為0.18×10-3SI、0.12×10-3SI。

結合收集資料顯示，磁鐵石英巖在地表可能引起較明顯的高磁異常，幅值相對較大，極值可能達到幾千nT；而中基性巖脈（輝長巖脈）在地表會引起相對中強度的磁異常顯示，幅值較磁鐵石英巖低；而礫巖在地表只會引起較弱的磁異常顯示；片巖、金礦化蝕變帶和石英脈在地表可能不會有明顯的磁異常顯示。

區內磁異常分區特征明顯，明顯可分為兩個磁異常區。預查區東側表現為正磁異常區，主要位于第四系沼澤地黑土區，反映了花崗巖基巖；西側表現為負磁異常區，西側負異常區主要反映尼安薩群片巖和條帶狀磁鐵石英巖。且存在明顯正負異常變化梯度帶。

3 地面高精度磁測的應用分析

區內△T 磁異常特征（見圖1），整體來看，東部主要分布著正磁異常，最高場值可達500nT 以上，中部由3 個負磁異常組成，總體走向近南北向，由北向南依次編號為M1、M2 和M3。

M1 磁異常以-300nT 異常下限圈定，位于測區中北部，近橢圓狀展布，走向近南北向，向北向南均已封閉，長約610m，寬約為240m，異常極值約為-660nT，在該異常的南部和西部有較弱平緩負異常伴生。 M2 以-400nT 為異常下限圈定，為較小的負磁異常，位于測區中部，M1 異常的南部，異常呈橢圓狀展布，長軸約為480m，寬軸約為320m，異常極值約為-1040nT。異常規模較小，強度較大，且異常梯度變化較大。M3 以-200nT 為異常下限圈定，為較小的負磁異常，位于M2 異常區的南部，異常區呈橢圓狀，長軸約為530m，寬軸約為340m。異常極值約為-500nT，該異常規模較小，強度不大，異常區梯度變化較小。

經化極求導后磁異常顯示：△T 磁異常被劃分為多個正負相間的磁異常，總體異常呈北北西走向，其中部分負磁異常與小采礦區所揭露的磁鐵石英巖地層基本吻合，個別不合現象與剩磁作用有關，據此進行了磁性地層的圈定，如圖所示。共劃分磁鐵石英帶6 條，為了敘述方便，由西向東依次為1、2、3、4、5、6，其中2、3、4 條磁鐵石英巖邊部，經地質調查和槽探揭露，已發現有礦化蝕變體，分別為FB1、FB2、FB3，為該區地質填圖和找礦工作提供了依據。

M1、M2、M3 異常帶主要位于尼安薩群磁鐵石英巖夾片巖、片巖夾磁鐵石英巖和礫巖區，且有多條近似平行的礦化蝕變帶賦存，其中蝕變帶FB2 由南向北延伸較長，結合地質填圖和槽探揭露，推斷磁異常由磁鐵石英巖和礦化蝕變帶引起，而3 處磁異常之間的平緩異常可能由于巖性沉積環境不同或者巖體擠壓向上地表風化而引起。結合地質產狀，磁異常向東傾向，傾角為65°～73°。從地質調查和槽探揭露情況來看，綠巖型金礦體均處于化極求導后的磁異常零值線附近，或原始測量正負異常變化梯度帶上，是磁法找礦重要的指示標志。

4 結語

此次根據在測區地質調查和槽探的揭露情況，再結合非洲坦桑尼亞金礦地質、地層、巖體等多方面資料和信息，對測區的磁異常特征進行分析和研究，發現綠巖型金礦體均處于化極求導后的磁異常零值線附近，或原始測量正負異常變化梯度帶上，是磁法找礦重要的指示標志。為在非洲坦桑尼亞綠巖型金礦的地質勘查工作提供了有力的參考依據，達到了工作目的。