坦桑尼亚韧性剪切带型金矿的电性异常特征及潜力区预测

矿产资源
M ineral resources 坦桑尼亚韧性剪切带型金矿的电性异常特征及潜力区预测
张延奔
摘要：坦桑尼亚Golden Pride剪切带，具备良好的金矿找矿潜力。

本次工作采取大功率激电中梯测量圈定构造成矿带位置，结合磁法数据，采用激电测深方法查明矿化异常体的空间展布特征；多种方法相互佐证为钻探提供依据。

关键词：金矿；激电中梯；激电测深；电性异常；潜力区预测
金是贵金属元素。

金不仅是用于储备和投资的特殊通货，同时又是首饰业、电子业、现代通讯、航天航空业等部门的重要材料。

坦桑尼亚的金矿资源丰富，找矿潜力大。

预查区位于世界著名的金矿成矿带—维多利亚湖金矿成矿区内，具备良好的金矿找矿潜力。

1 预查区地质概况
PL10109矿权区位于坦桑尼亚中北部地区，区域上属东非克拉通南段的多多马克拉通地块，属高度成矿的克拉通之一，区内地质构造复杂，经历多期次岩浆活动，岩石广泛经历变质作用。

工作区处于坦桑尼亚主要的金矿成矿区——维多利亚湖金矿成
矿区内。

图1 维多利亚湖金矿成矿区地质图
1.1 地层
区域上出露地层主要有太古宙、元古宙、古生代、中生代和新生代地层。

太古宙：多多马超群呈近东西向展布于多多马克拉通的中部，由各种高级变质的花岗岩、混合岩及变质表壳岩等组成，主要包括黑云角闪片麻岩、角闪岩、含赤铁矿石英岩等，走向SEE 或NEE，倾角陡倾。

尼安兹超群不整合叠加在多多马超群之上，主要包括基性和长英质火山岩、条带状含铁建造及与之伴生的低级变质沉积岩。

绿岩带呈不规则透镜体产于花岗岩地体中，经历了强烈的褶皱作用，可见残留的陡倾向斜。

元古宙：元古宙地层从下到上可划分为乌宾迪超群、乌萨迦兰超群、卡拉戈维-安科瑞安超群、布科巴超群。

乌宾迪超群：主要分布在太古宙克拉通的西部，出露于乌宾迪活动带中，由沉积和火成成因的高级变质岩及再改造的太古宙岩石组成。

主要岩石类型为片麻岩，含少量基性、超基性侵入体、晚期花岗岩，大理岩少见。

乌萨迦兰超群：乌萨迦兰超群分布于太古宙克拉通的东部，出露在乌萨迦兰活动带中。

与乌宾迪超群相似，乌萨迦兰超群主要由泥质成因的麻粒岩和黑云母片麻岩等组成。

卡拉戈维-安科瑞安超群：卡拉戈维-安科瑞安超群出露于坦桑尼亚的西北端，主要由泥质板岩、千枚岩、绢云母片岩和石英岩等组成，该群花岗岩中见有脉状锡钨矿化。

布科巴超群：布科巴超群主要分布于坦桑尼亚西北部，时代跨越新元古宙-古生代，主要包括砂岩、硅质岩、页岩、白云质灰岩、燧石及杏仁状熔岩，岩石未变质，但经历了弱变形作用。

1.2 构造
区域断裂构造主要表现为脆性－韧性剪切带，有近东西走向及北北西走向两组：①金普莱德（Golden Pride）剪切带大致沿恩泽加绿岩带轴向分布，宽5m～20m，长约150km，走向近100°；②玛汀杰（Matinje）、Golden Pride剪切带，分布于恩泽加绿岩带东部，走向北北西。

剪切带表现为尼安兹超群上、下段界面附近的层间滑动剪切带，是金矿的主要控矿构造。

此外，地层经强烈的变质、变形作用还形成了一系列开阔、紧闭、同斜的褶皱。

1.3 岩浆岩
区域岩浆岩较为发育，除古生界外，都有岩浆活动。

中太古宙前期主要表现为大规模酸性岩浆侵入，并伴随中基性－超基性的火山喷发，形成规模巨大的花岗岩岩基和一些零散分布的铁镁质基性、超基性岩；中太古宙后期到新太古宙早期，主要表现为间歇式酸性火山喷发－深源铁镁质基性火山喷发，形成坦桑北部大面积的（尼安兹超群和卡维隆迪超群）花岗质火山沉积变质岩和尼安兹超群深源铁镁质超基性、基性火山岩、变质玄武岩；新太古宙晚期表现为大面积的花岗岩侵入和太古宙末期的花岗岩、花岗闪长岩的侵入为特征。

太古宙末期的花岗岩和花岗闪长岩也侵入到前期形成的岩体中，且多呈线状和环形分布。

元古宙的岩浆活动较太古宙大为减弱，活动范围主要在太古宙克拉通周围。

在古元古宙早期以基性－超基性的角闪岩、辉长岩、闪长岩、榴辉岩和铁镁质超基性岩为主，并伴正长岩和花岗岩的侵入，其规模均较小。

古元古宙中期为间歇期，没有岩浆活动。

古元古宙晚期又有一次酸性岩浆侵入；中元古宙只有晚期的小规模岩浆活动，如南部的闪长岩和西北部的花岗岩（高温矿产）和中部的超基性小岩体。

中生代晚期伴随裂谷作用发生大规模玄武岩喷发及金伯利岩生成。

新生代大规模的基性－超基性火山喷发，形成了大面积富钠质熔岩覆盖。

1.4 岩矿石物性特征
表1 岩矿石电性参数表
岩石名称标本数ρs（Ω·m）ηs（%）
含铁建造金矿石207008.66黏土岩2630 1.48
凝灰质砂岩30340 2.18
含铁建造15159 2.66
砂土1036.1 1.48
金矿石1039.510.25
（1）区内第四系黏土、砂土具低阻、低极化特征，电阻率﹤160Ω·m，极化率﹤2%。

79
矿产资源M ineral resources
（2）凝灰质砂岩则为中高阻、低极化特征。

（3）含铁建造（BIF）具高阻、高极化特征，电阻率一般大于300Ω·m，极化率大于2.6%，当其含有硫化物时，激发极化效应较明显，极化率明显增大，可超过8%。

（4）变中-酸性火山岩组具中阻、低极化的特征。

（5）金矿石因多与硫化物伴生，其视极化率值极高，一般都为其他各类矿石的3倍以上，具有明显的低阻、高极化率的特征。

值得注意的是：该区花岗岩整体具有明显的高阻高极化的特征，花岗岩的视电阻率一般大于1500Ω·m，视极化率表现为整片的、面状的高值异常区（段），其视极化率一般在3.5%～6.5%之间。

这可能主要与成矿期或期后岩体中携带的含矿热液有关。

由上述物性特征可以得出区域岩矿石物性具有如下基本规律：视电阻率基本规律：花岗岩（γ）＞含铁建造（BIF）＞中-酸性火山岩（Ar2N12）＞变火山凝灰岩（Ar2N22）＞变火山沉积岩（Ar2N22）＞含铁建造（BIF）金矿石。

视极化率基本规律：金矿石＞含铁建造金矿石＞花岗岩＞中-酸性火山岩＞变火山沉积岩。

2 电异常特征
本次预查在区内开展了激电中梯扫面和大功率激电测深工作，各项工作成果详述如下。

2.1 激电中梯异常
整个测区视极率幅值变化范围为0.25%～4.29%，测区视极化率背景值约为1.3%，根据质量检查误差结果，取最小异常为1.7%（等于背景值加上4倍检查误差）。

视极化率异常如图所示，根据激电扫面工作成果，初步确定激电异常5处，编号分别为IP1、IP2、IP3、IP4、IP5。

各激电异常主要特征如下。

图2 激电中梯异常平面图（左为视极化率、右为视电阻率）
2.1.1 IP1激电异常
异常位于I区激电剖面最北部，异常呈面状分布，表现为宽大连续的异常，向北未封闭，东西亦未封边，异常走向不明。

限于剖面工作范围，IP1异常长700m，宽500m，异常面积约0.35km2。

异常位于4/5/6/7/8/9线270点～301点，最大值2.7%，最小值1.9%，无明显高值的平稳异常。

视电阻率表现为高阻，基本在500Ωm以上。

IP1异常属于高阻高极化异常，磁异常上此区域表现为中等磁异常，推测为花岗岩岩体引起的背景异常。

值得关注的是IP1异常南部一近北西向的局部异常与北西向的磁异常正负梯度带分布一致。

2.1.2 IP2激电异常
IP2激电异常位于I区剖面中北部，走向近东西向，西侧有北西走向的趋势，异常形状为椭圆状，异常长500m，宽400m，面积约0.2km2，东西向未封闭。

异常位于4/5/6/7/8/9线211点～232点，最大值2.9%。

IP2异常视电阻率表现为中阻，视电阻率为250Ωm左右。

磁异常在此区域表现为中等磁异常。

推测此异常为凝灰岩地层弱矿化引起。

2.1.3 IP3激电异常
IP3激电异常位于II区西南部，异常主体走向北西，位于10线～16线之间，异常面积约0.09km2，异常中心位于12线84号点，异常幅值2.23%。

异常区视电阻率为中低阻，视电阻率值分布在100Ωm～400Ωm，磁异常显示IP3异常中心为低磁中心，推测为北西向构造引起局部矿化产生的视极化率异常。

2.1.4 IP4激电异常
IP4异常位于II区中南部，异常呈不连续的狭长条带状分布，异常长约1.3km，宽约60m，异常走向北西，异常位于34线～64线之间，异常极大值出现在46线22号点，异常幅值3.24%。

图为该异常带上剖面视电阻率、视极化率典型曲线图。

整条剖面上视电阻率曲线起伏变化较大，视电阻率最小值100Ω·m，最大值450Ω·m。

视极化率曲线北段平缓，南段起伏变化较大，在22点以后与视电阻率有同步变化特征，该剖面视极化率最大3.24%，最小0.8%。

21号～23号点内为连续的、具较明显的高极化率异常，推测此区域为构造蚀变带，含金矿（化）体分布于此高极化地段内，且矿化体较为陡立。

从△T异常平面图上看，IP4异常位于北西向负磁异常带上，且极化率极值出现在北西向与北东向构造带的交汇部位。

推测该区域受北西向韧性剪切带控制，后期叠加脆韧性构造破碎带，强烈的挤压变形作用与构造破碎作用使赋矿地层产生退磁效应，其磁性较周围地层明显减弱，因而沿赋矿地层反映为狭长条带状负磁异常，其分布与构造走向一致。

激电异常与磁异常是同源异常，应由同一地质体（构造蚀变带）引起。

因此，IP4异常带为工作区成矿有利地带。

2.1.5 IP5激电异常
IP5异常位于II区南部，与IP4异常类似呈狭长的条带状分布，异常长约1.1km，宽约60m，走向北西，与IP4异常近乎平行，异常位于28线～50线之间。

IP5激电异常极大值出现在34线23号点，异常幅值为4.29%，该极值出现在另一组北西向与北东向构造交汇部位，且为全区视极化率最大值。

相应的在视极化率由21点～23点上凸位置对应视电阻率下凹处，为高极化相对低阻，推测为构造蚀变带的反映。

2.2激电测深异常
（1）从1线对称四极测深视极化率ηs拟断面图，可见激电异常JD1近垂直分布，异常范围在0m～150m。

通过钻探工程的验证，揭露的主要岩性有黑云斜长片麻岩、石英闪长岩、花岗闪长岩、凝灰岩等，同时揭露了多条破碎带以及石英脉。

在-32.40m～37.40m、-74.78m～75.06m、-87.40m～88.62m、-130.50m～131.80m、-135.21m等多处见矿化，主要黄铁矿化，少量黄铜矿化，多呈星点状产出，局部团块状。

且-25.25m～29.25m、-48.20m～51.30m、-119.9m～125.76m处为硅化破碎带，其中石英脉较为发育。

根据钻孔揭露情况与物探剖面资料对比分析，引起高极化率异常的原因主要为破碎带中的石英脉、基性岩脉穿插部位附近的黄铁矿化以及凝灰岩中的黄铜矿化，与物探异常解释推断基本对应。

（2）为验证激电测深异常JD2，布置了钻孔，地质上，该处地表为第四系覆盖，近地表的基岩在浅表经历了中等-强风化作用，长石多风化为高岭石；地球物理上，该处表现为近地表为
80
81
矿产资源
M
ineral resources
50m ～80m 低阻体，对应产状较陡立的齿状高极化体，推测深部存在引起极化率异常的石英脉和硫化物。

从1线对称四极测深视极化率ηs 拟断面图，可见激电异常JD2呈齿状近垂直分布，异常范围在0m ～200m。

通过钻探工程的验证，揭露的主要岩性有黑云斜长片麻岩、绿泥石片岩、石英闪长岩、花岗闪长岩、辉长岩、凝灰岩等，同时揭露了多条破碎带。

在-87.02m ～94.90m、-112.15m ～115.95m、-125.45m ～127.92m、-147.85m ～148.05m、-153.65m ～154.10m、-156.80m ～157.90m、-159.51m ～161.16m、-183.25m ～184.00m、-204.50m ～210.50m 等多处见黄铁矿化，多呈星点状产出，局部团块状；185.92m 处见黄铜矿化，呈两条细脉产出于凝灰岩中；-44.70m ～45.37m，-90.90m ～94.90m 处发育较宽钾长石英脉。

根据钻孔揭露情况与物探剖面资料对比分析，引起高极化率异常的原因主要为破碎带中的石英脉、基性岩脉穿插部位附近的黄铁矿化以及凝灰岩中的黄铜矿化，与物探异常解释推断基本对应。

（3）从10线对称四极测深视极化率ηs 拟断面图，可见激电异常JD3呈柱状近垂直分布，异常范围在-20m ～160m。

通过钻探工程的验证，在-66.64m ～69.80m、-71.62m～78.10m、-88.05m～89.63m、-143.33m～176.33m、-185.60m～185.95m、-188.60m～191.40m、-192.40m～193.00m、-194.35m～194.65m、-213.81m 等多处黄铁矿化，多呈星点状产出，局部细脉状、团块状。

为验证激电测深异常JD2，布置了钻孔，地质上，该处地表为第四系覆盖，近地表的基岩在浅表经历了中等-强风化作用，长石多风化为高岭石；地球物理上，该处表现为近地表为100m 左右低阻体，对应产状较陡立的柱状高极化体，推测深部存在引起极化率异常的石英脉和硫化物。

根据钻孔揭露情况与物探剖面资料对比分析，引起高极化率异常的原因主要为石英闪长岩、花岗闪长岩、辉长岩和绿泥片
岩中的零星黄铁矿化，与物探异常解释推断基本对应。

（4）从10线对称四极测深视极化率ηs 拟断面图，可见激电异常JD4呈柱状近垂直分布，异常范围在-50m ～200m。

通过钻探工程的验证，揭露的主要岩性为黑云斜长片麻岩、绿泥千枚岩、石英闪长岩和花岗闪长岩。

仅在-60.8m ～65.50m、-185.15m ～189.96m 见两段含零星黄铁矿硅质岩体，-104.40m ～110.22m.辉长岩脉间断插入花岗闪长岩中，岩脉中发育轻微黄铁矿化，以小团块状赋存于辉长岩脉中大小约为0.5×1mm。

根据钻孔揭露情况与物探剖面资料对比分析，引起高极化率异常的原因主要为硅质破碎带中的黄铁矿化以及深部硅质岩中的黄铁矿化，与物探异常解释推断基本对应。

3 结论
（1）通过激电中梯扫面工作，初步了解了激电异常在平面上的分布情况，推断了区内构造的大致分布并圈定5个异常区。

为下一步的激电测深工作提供了依据。

（2）通过大功率激电测深工作，初步了解了激电异常在纵深方向上的展布情况并圈定6个深部异常。

工程揭露显示异常与深部黄铁矿化、硅质岩及石英脉的分布较为吻合。

（3）通过钻探及槽探施工，初步了解了Au 矿化的发育情况。

零星Au 矿化主要产于石英脉侵入及辉长岩脉侵入产生黄铁矿化、绿泥石化蚀变的部位，与岩浆热液活动有关。

通过上述工作，结合室内分析对比和综合研究，初步了解了预查区Au 矿（化）体的赋矿层位、矿化类型和控矿因素等基本情况。

（作者单位：
江苏省有色金属华东地质勘查局八〇五队）
图3 1线对称四极测深视极化率ηs 拟断面图
图4 10线对称四极测深视极化率ηs 拟断面图。