坦桑尼亞PL9803金礦區(qū)磁異常特征及找礦方向

黃 蓉，李國杰，吉榆師，彭 程

（1.海南省地質(zhì)綜合勘察院，海南 海口 570206；2.海南國際資源（集團(tuán)）股份有限公司，海南 海口 570206）

1 地質(zhì)概況

1.1 區(qū)域構(gòu)造位置

礦區(qū)區(qū)域上位于坦桑尼亞克拉通中部，處于坦桑尼亞規(guī)模最大的卡哈馬金成礦帶的北西段（蓋塔—欣廷加金成礦帶）。區(qū)域成礦地質(zhì)背景以大面積出露新太古代的巖漿巖、混合巖和綠巖帶以及發(fā)育北東、北西斷裂為主要特征，其中新太古代綠巖帶總體上控制著區(qū)域金礦床、金礦（化）點(diǎn)的分布，為區(qū)域主要賦礦層。新太古代巖漿巖為金礦的形成提供成礦物質(zhì)來源和熱能。

區(qū)域構(gòu)造以斷裂最為發(fā)育，主要有北西、北東兩組斷裂構(gòu)造。它們規(guī)模大（北西向斷裂長度為15km～100km不等；北東向斷裂長度為20km～74km不等），切割了新太古代和中元古代的地層、巖漿巖等地質(zhì)體，既為區(qū)域上主要控巖控礦構(gòu)造，又是區(qū)域上主要導(dǎo)礦容礦構(gòu)造。

1.2 礦區(qū)地層

礦區(qū)除西部和南部丘陵出露太古宙尼安薩超群（Nyanzian Supergroup）和卡維隆多超群（kavirongian Supergroup）外，平坦地和低洼處（面積占礦區(qū)面積三分之二以上）均為第四系（殘坡積物和褐鐵質(zhì)膠結(jié)蓋層）覆蓋。現(xiàn)從老至新對上述地層分述如下。

尼安薩超群（Nyanzian Supergroup）：以不規(guī)則帶狀分布在礦區(qū)西部和南部，總體走向?yàn)楸蔽飨颍嫌诳ňS隆多超群之下，巖性為綠片巖相的凝灰?guī)r及千枚巖夾條帶狀含鐵石英巖。

卡 維 隆 多 超 群(kavirongian Supergroup)：分 布 在礦區(qū)西部和南部，整合于尼安薩超群之上，產(chǎn)狀為297°～314°∠60°～85°，巖性主要為變質(zhì)砂巖和礫巖。

第四系（Q）：分布面積約占礦區(qū)面積的三分之二，除小山區(qū)外，礦區(qū)平地和低洼處均為第四系覆蓋。由砂礫石、粘土、脈石英、巖屑、巖塊和褐鐵質(zhì)膠結(jié)蓋層組成，厚度數(shù)米～數(shù)十米。其中，褐鐵質(zhì)膠結(jié)蓋層主要呈近水平或緩傾斜展布，厚度一般為0.30m～2.0m。紅褐色，礫狀或蜂窩狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礫石以硅質(zhì)、鐵質(zhì)和巖石碎塊為主，膠結(jié)物主要為鐵質(zhì)。

1.3 礦區(qū)構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造以斷裂發(fā)育為主要特征，另在西區(qū)段發(fā)育一個軸向?yàn)榻鼥|西向的小背形構(gòu)造。斷裂構(gòu)造主要有北西向、北東向和近東西向三組，其中北西組斷裂最發(fā)育，規(guī)模也最大，為礦區(qū)主要的控礦構(gòu)造，其中區(qū)域性F1主斷裂及其派生的次級斷裂，從總體上控制著礦區(qū)金礦（化）體的產(chǎn)出與分布。

2 地球物理特征

坦桑尼亞區(qū)域上的測定的巖石磁化率經(jīng)過數(shù)據(jù)統(tǒng)計和磁性分級后，從表2-1可以看出，不論是地表還是鉆孔內(nèi)，只有與金礦有關(guān)聯(lián)的石英含鐵建造（磁鐵石英巖）的磁化率數(shù)值是最大的，要比區(qū)域上其他巖性的磁化率高出3～5個數(shù)量級，具有中、強(qiáng)磁性特征，其他巖石則具無-弱磁性特征。同時，鉆孔巖芯中測定的石英含鐵建造（磁鐵石英巖）磁性參數(shù)值（510×10-3SI），明顯的高于地表?xiàng)l帶狀石英含鐵建造的磁性參數(shù)值（20.6×10-3SI），而地表石英含鐵建造的磁參數(shù)值仍比區(qū)域上其巖石的磁性參數(shù)值要高得多；因此，區(qū)域上能在地表引起變化幅度較大的異常響應(yīng)，則只有石英含鐵建造，其他巖石一般引起的都是背景場，石英含鐵建造引起的高強(qiáng)度磁異常易于從背景異常中區(qū)分出來，這為間接找金選擇靶區(qū)提供了良好的地球物理找礦條件。

通過對區(qū)域上和礦床內(nèi)的巖（礦）石磁性參數(shù)和磁異常特征的分析研究，表明賦礦的條帶狀石英含鐵建造和金礦石具強(qiáng)磁特性，兩者會在地表引起變化幅度較大的異常響應(yīng)，呈帶狀展布的ΔT強(qiáng)負(fù)磁異常是重要找礦信息標(biāo)志，磁法勘探是尋找隱伏的條帶狀石英含鐵建造型金礦的有效方法。利用航磁異常發(fā)現(xiàn)和圈定石英含鐵建造聚集分布區(qū)，通過地面高精度磁測尋找隱伏——半隱伏石英含鐵建造體，再利用精測剖面正反演擬合計算，確定石英含鐵建造的連接關(guān)系、形態(tài)及賦存部位，為深部工程揭露提供依據(jù)。此模式已成功應(yīng)用于坦桑尼亞多個金礦及外圍的物探勘查中，有效地指導(dǎo)了此種類型的金礦勘查。

表1 區(qū)域巖（礦）石磁化率特征（據(jù)李水平等，2013年）

金礦體與硫化物關(guān)系密切，硫化物能引起較好的激電異常，根據(jù)所收集的前人資料，本地區(qū)金礦極化率平均為10.25%，約為其它巖石的5倍，激發(fā)極化特性差異明顯；金礦體電阻率變化范圍較大，主要取決于巖石的破碎程度；巖石的蝕變程度和礦化程度對電阻率變化影響也較大。在含礦蝕變帶中，硅化程度高時，局部會呈現(xiàn)高阻。

3 礦區(qū)磁異常特征

礦區(qū)位于南半球（處在地理南緯3°附近），并處于磁赤道以南的地磁南緯地區(qū)，地磁傾角I0=-30°，本區(qū)磁測數(shù)據(jù)經(jīng)日變改正、正常場改正、高度改正后，改正結(jié)果網(wǎng)格化，產(chǎn)生最終計算機(jī)繪制的1：10000地面△T磁場等值線平面圖（圖1），△T異常基本符合在地磁南半球呈北正南負(fù)伴生異常的基本特征。該礦區(qū)屬于相對弱磁區(qū)，區(qū)內(nèi)最大正異常極值為200nT，最小負(fù)異常極值為-320nT；礦區(qū)北部為△T負(fù)磁異常區(qū)，南部為△T正磁異常區(qū)，中部為正負(fù)相伴生的弱磁異常區(qū)。

圖1 PL9803礦區(qū)△T磁場等值線圖

位于礦區(qū)西北角的磁異常為磁場變化幅度相對較大的單一負(fù)磁異常區(qū)，異常沒有明顯的濃集中心，且向西不封閉，呈面積性特征，△T最強(qiáng)等值線為-300nT，以△T -160nT為等值線圈定的異常面積約3.1平方公里，異常強(qiáng)度較強(qiáng)，為該礦區(qū)內(nèi)磁場最強(qiáng)位置，該異常區(qū)與毗鄰區(qū)之間具有明顯的磁場變化幅度，可能反映了它們兩者的接觸界線位置；該異常區(qū)規(guī)模大、但強(qiáng)度較弱，結(jié)合區(qū)域、礦區(qū)地質(zhì)特征及巖石物性特征，推測此異常由太古界尼安薩群條帶狀石英含鐵建造或其殘余引起。與北部磁異常相反，位于礦區(qū)南部的磁異常則為單一正磁異常區(qū)，由多個異常中心構(gòu)成，△T最高正極值為200nT，異常區(qū)成不規(guī)則狀，因接近于礦區(qū)南邊界，異常特征沒能完整體現(xiàn)出來，異常似乎呈近東西向展布，結(jié)合區(qū)域、礦區(qū)地質(zhì)特征及巖石物性特征，該異常區(qū)可能反映了花崗巖的侵入特征，此區(qū)內(nèi)地表局部褐鐵質(zhì)膠結(jié)蓋層會對其異常產(chǎn)生一定的干擾成份。

礦區(qū)中部與南北兩邊相比，中部磁場形成了截然不同的磁場結(jié)構(gòu)，為正負(fù)相伴生的弱磁異常區(qū)，呈明顯的帶狀展布特征，橫跨了礦區(qū)東西邊界，根據(jù)磁異常之間的分布形態(tài)、組合關(guān)系，進(jìn)一步將中部磁異常劃分為了五個與構(gòu)造蝕變帶有關(guān)聯(lián)的異常帶（編號分別為M1、M2、M3、M4、M5），方向?yàn)楸蔽魑飨蚝捅蔽飨颍c區(qū)內(nèi)地層和構(gòu)造方向基本相一致；總體上看，各帶之間磁場強(qiáng)度基本相同，規(guī)模基本相當(dāng)，方向基本一致，其磁場所表現(xiàn)的特征與區(qū)內(nèi)構(gòu)造巖、蝕變巖、石英巖等巖石引起的磁場結(jié)構(gòu)相符合，據(jù)此將五個磁異常帶存在的區(qū)域做為進(jìn)一步工作的找礦靶區(qū)。

礦區(qū)第四系覆蓋較廣且屬較厚覆蓋區(qū)，基巖出露差，而磁測結(jié)果則客觀真實(shí)地反映了礦區(qū)內(nèi)地層（或巖石）及構(gòu)造引起的異常特征，礦區(qū)中部區(qū)域存在著明顯的、由北西向南東延伸的磁異常帶，磁異常帶之間具相互平行排列現(xiàn)象，以下根據(jù)△T磁異常帶的強(qiáng)度、規(guī)模及分布特征，對區(qū)內(nèi)劃分的五個磁異常帶以及反映的地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行逐一解釋。

4 結(jié)論

綜上分析，礦區(qū)內(nèi)推測的五條北西西向和北西向弱磁異常帶，其展布方向基本一致，異常強(qiáng)度相當(dāng)，或表明北西向構(gòu)造后期的填充物為無、微磁性，結(jié)合巖石物性特征，推斷后期侵入體應(yīng)多為石英脈；或因巖石蝕變退磁引起弱磁異常，因此五條北西西向和北西向弱磁異常帶共同反映了區(qū)內(nèi)構(gòu)造蝕變帶引起的磁場變化特征，所表現(xiàn)的構(gòu)造帶為本礦區(qū)進(jìn)一步工作的重中之重。