津巴布韋卡馬蒂維錫鋰多金屬礦地質特征與找礦標志

劉建權 王紀昆 尹國慶 徐如磊 李松彬 包久榮

（天津華北地質勘查總院 天津 300170）

卡馬蒂維錫鋰多金屬礦地處津巴布韋北瑪塔貝萊蘭省西部，中心地理坐標為東經27°03′08″、南緯18°19′30″。礦區大地構造位于津巴布韋塊體卡拉哈里盆地卡馬蒂維元古宇隆起區西南部，區域構造發育，巖漿活動強烈，成礦條件優越，含有豐富的錫、鋰、鉭等多金屬礦產資源，其勘查、開采歷史悠久。

1 區域地質概況

區域地層主要由太古宇、元古宇基底地層及顯生宙蓋層組成。太古宇主要為塞巴奎系科馬提質巖、拉斑玄武質火山巖夾碎屑巖和條帶狀含鐵建造，是標準的綠巖系。元古宇下部由變質礫巖、含礫砂巖、長石砂巖、千枚巖、石英巖以及變質基性火山巖組成；中部以石英巖、云母-石英片巖、千枚巖為主，夾石灰巖、頁巖及玄武巖，局部深變質為片麻巖；上部主要為碳酸鹽巖、粗砂巖、礫巖及砂頁巖。顯生宙包括二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系以及更新統和現代沉積。二疊系-三疊系主要為卡魯群陸相沉積巖系，侏羅系主體為德雷肯斯貝赫火山巖，巖性以玄武巖為主，其上局部分布有流紋巖；白堊系巖性為砂巖及堿性火山巖；更新統主要為風成砂以及沖積層沉積。區域內褶皺和斷裂等構造活動強烈。區域內巖漿呈多期次侵入，包括花崗巖類、基性～超基性巖類、基性火山巖和金伯利巖等。礦區位于卡馬蒂維隆起區有色金屬稀有金屬成礦帶內。該成礦帶總長48.43km，呈北東～近東西向帶狀展布，已知有銅、鎢、錫、鋰、鈹、鉭、鈮等眾多礦點分布。

2 礦區地質特征

2.1 地層

礦區主要出露太古宇塞巴奎系變質巖。巖性主要為黑云母片麻巖，產狀55°∠24°，厚度不清，原巖為富鋁的泥質巖石。黑云母片麻巖，呈灰黑色，鱗片粒狀變晶結構、斑狀變晶結構，片麻狀構造，主要由中酸性斜長石、石英和黑云母組成。常含有富鋁特征的變質礦物～矽線石、藍晶石、石榴石、堇青石等。礦物變晶粒度大于0.5mm。長石和石英總含量大于50%，長石含量大于25%。

2.2 構造

受區域構造活動影響，礦區北西、北西西向斷裂十分發育，具有一定的間距性和多期次特征，其次為北東向斷裂構造。斷裂延長1～4km，規模較大，西部斷裂構造切穿了巖體與地層。斷裂構造分布位置與偉晶巖的分布位置具有空間上的聯系。部分北西向斷裂構造直接控制了礦區含礦偉晶巖和錫多金屬礦的產出形態、空間分布及產狀特征，該組斷裂與其它斷裂交匯部位，含礦偉晶巖出現膨大或分支現象。

受構造應力和巖漿侵入活動的影響，形成了礦區中部的褶皺構造以及小型的裂隙和節理構造等。在Ⅳ號錫礦體區域，發育卡馬蒂維隱伏背斜軸部構造，呈短軸穹隆狀，整體呈北西～南東向展布，控制著花崗偉晶巖及錫鋰鉭鈮多金屬礦體的產出，是重要的控礦構造之一。

2.3 巖漿巖

礦區出露巖漿巖主要為似斑狀黑云母花崗巖、花崗偉晶巖。

似斑狀黑云母花崗巖，形成于古元古界層侵系，主要分布于卡馬蒂維花崗偉晶巖帶北東隅，其次為花崗偉晶巖帶南側，侵位于黑云母片麻巖基底地層中，平面上呈橢圓形分布。

花崗偉晶巖，形成于前寒武系古元古界層侵系，在礦區長達14.21km，最寬達4.06km，最窄0.79km；一般2～3km，平均2.35km。巖體傾向東（55°），傾角20°～30°，與區域構造帶走向一致，系沿近東西向裂谷帶呈線性貫入而成。隱伏背斜軸部以東的東礦段，花崗偉晶巖傾向北東（55°），傾角20°～30°，向深部傾角有變陡趨勢；隱伏背斜軸部以西的西礦段，花崗偉晶巖傾向南西（235°），傾角20°～30°，向深部傾角有變陡趨勢。包括兩種類型：含電氣石偉晶巖和含錫偉晶巖。

含電氣石花崗偉晶巖，呈不規整的近東西向條帶狀分布，與區域構造帶走向近一致，侵入于黑云母片麻巖基底地層和似斑狀黑云母花崗巖之中，具混合巖化。該期偉晶巖結晶程度高，礦物斑晶大，電氣石和白云母發育，含鈹，無錫礦化，呈似層狀和透鏡狀產出，其產狀與黑云母片麻巖一致。

含錫偉晶巖，在早期侵入的電氣石花崗偉晶巖基礎上，受區域韌性剪切帶左旋構造運動影響，形成卡馬蒂維隱伏背斜和一系列北西～南東走向的張性斷裂或節理，張性斷裂與深部巖漿巖貫通，導致后期含揮發組分的偉晶巖沿張性斷裂和地層結構面充填貫入形成含礦偉晶巖，厚度0.8～30m，平均10m 左右。貫入型含礦偉晶巖產出形式有三種：平臥型、陡傾型、垂直型。卡馬蒂維含礦偉晶巖，淺部以平臥型為主，向深部逐漸過渡為緩傾、陡傾型，地表貫入于張性裂隙形成寬達8m 的偉晶巖露頭。平臥型含礦偉晶巖平均厚度30m，常疊覆于黑云母片麻巖之上，呈面型分布，且二者產狀一致。平臥型含礦偉晶巖是前期露天礦場和淺層地下采礦的主要對象。

2.4 圍巖蝕變

區內圍巖蝕變較發育，主要蝕變是硅化、絹云母化、黃鐵礦化、電氣石化、綠泥石化等；偉晶巖主要蝕變為泥化、高嶺土化、綠簾石化、綠泥石化、鈮錳礦化、鉭鐵礦化、鈉長石化、黃鐵礦化、黃銅礦化等。

3 礦體特征

3.1 礦體特征

礦區錫鋰多金屬礦體規模受偉晶巖脈的規模控制，由西至東劃分為6條礦體，編號依次為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ，各礦體之間在縱向上呈雁行式平行排列，呈層狀、似層狀產出，長402m～2343.52m，厚0.54m～38.40m，傾向延長大于500m，走向近南北，傾向以東為主，傾角0°～24°。礦體與上下盤圍巖呈整合侵入接觸關系，接觸面清楚、平直，接觸帶及其附近無蝕變。根據鉆孔資料，自上而下將含礦偉晶巖系進一步分為：上段（上部錫、鋰、鈹、鉭鈮含礦層）、中段（由黑云母片麻巖組成，為無礦層）、下段（下部錫、鋰、鈹、鉭鈮含礦層）。

其中，Ⅳ礦體規模最大，為該區的主礦體，整體呈北西～南東向展布，長2343.52m，厚度0.54m～38.40m，平均15.09m，礦體形態和產狀嚴格受卡馬蒂維隱伏背斜影響，近背斜軸部，礦體形態為平臥型，呈板狀、似層狀、透鏡狀、脈狀，產狀近于水平，傾角0°～6°。背斜軸部以東，礦體傾向北東，產狀55°～66°∠11°～24°，向深部有變陡的趨勢，最大埋深472.86m；背斜軸部以西，礦體傾向南西，產狀235°～246°∠11°～1 5°，向深部有變陡的趨勢，最大埋深395.44m。Sn品位0.076～0.375%，平均品位0.148%。

3.2 礦石質量

3.2.1 礦物成分

礦石礦物主要有錫石類、鈮鉭鐵礦類、鋰礦物類、鈹礦物類，具體為：錫石、鈮鉭鐵礦；鋰礦物主要為鋰輝石、透鋰長石，其次為鋰云母、鋰白云母，以及少量磷鋰鋁石、錳磷鋰礦、鐵磷鋰礦；鈹礦物主要為綠柱石、硅鈹石。

脈石礦物主要為鈉長石與石英，其次為微斜長石、正長石、白云母及黑云母，還有少量多水高嶺石、蒙托石、電氣石、綠泥石、磷灰石、紅柱石、磷鋁鈣石、方解石等。

副礦物有磁鐵礦、黃鐵礦、閃鋅礦、金紅石、鋯石等。

3.2.2 礦石結構、構造

礦石結構有：細粒結構、不等粒結構、似斑狀結構、斑狀結構；按礦石的結晶程度，可分為自形、半自形、它形晶結構。

礦石構造主要有塊狀（含礦偉晶巖）、條帶狀（含礦黑云母片巖），次為斑雜狀構造、浸染狀構造等。

3.2.3 礦體圍巖和夾石

礦體上盤和下盤圍巖均為黑云母片麻巖，礦體與圍巖呈整合接觸關系。黑云母片麻巖主要礦物成分為中酸性斜長石、石英和黑云母，常含富鋁變質礦物：矽線石、藍晶石、石榴石、堇青石等。

Ⅳ-1、Ⅳ-4 礦體均存在夾石。根據鉆孔控制情況，夾石的平面形態為近似梯形、三角形、四邊形等，控制走向長度28.34m～335.38m，最大厚度4.02m～25.76m，傾斜寬度56.86～356.49m。呈近水平狀、透鏡狀產出。

4 找礦標志

卡馬蒂維成礦帶主要為晚前寒武紀太古宇塞巴奎系偉晶巖帶分布區，由于該偉晶巖的多期次侵入，原有基底地層即黑云母片麻巖被偉晶巖混熔形成殘留體，中深部黑云母片麻巖已形成偉晶巖化黑云母片麻巖，淺部及中上部黑云母片麻巖成為偉晶巖侵入過程中的蓋層或有效屏蔽障，為后期氣液相鈉長石型、鋰輝石型含礦偉晶巖的形成提供了極好的屏蔽條件。卡馬蒂維錫鋰多金屬礦床成因為錫鋰鈹鈮鉭偉晶巖型礦床，其找礦標志可總結如下：

（1）地層巖性標志：古老基底地層（黑云母片麻巖）對礦床形成具有屏蔽作用；含礦層為花崗偉晶巖。電氣石偉晶巖不含錫，但含鈹等稀有礦產，鈉長石化、硅化偉晶巖含錫、鋰、鈹、鉭鈮多金屬礦產。

（2）構造標志：造山帶中的偉晶巖構造穹隆的頂部是富厚稀有金屬礦體賦存部位，遠離穹隆構造四周發育陡傾角脈狀礦體。

（3）巖漿巖標志：似斑狀黑云母花崗巖既是花崗偉晶巖和稀有金屬礦產的母巖，又是形成構造穹隆的深部上侵巖漿巖，使頂部圍巖形成虛脫空間，形成似層狀緩傾斜厚大礦體。巖漿冷凝收縮，在其四周形成陡傾斜裂隙，礦液充填形成透鏡狀礦脈。

（4）露頭標志：淺灰色有暗條紋韻律層的偉晶巖露頭是直接的找礦標志。

（5）蝕變標志：硅化、鈉長石化強烈地段，一般礦體厚大、富集，常常以構造穹隆為中心，向四周擴散，礦化蝕變逐漸減弱。

（6）礦物學標志：偉晶巖中的黑色鈮鉭鐵礦是直接的找礦標志；電氣石、堇青石等變質礦物是間接找礦標志。