坦桑尼亚石墨矿地质特征及找矿前景
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第32卷第1期2018年㊀3月资源环境与工程
ResourcesEnvironment&Engineering
Vol 32ꎬNo 1Mar.ꎬ2018
收稿日期:2017-04-06ꎻ改回日期:2017-05-08
资助项目:河南省有色金属地质矿产局2016年度地质勘查项目:«坦桑尼亚矿产资源勘查开发前期调研论证»(任务书编号ys2016-08)ꎮ作者简介:罗清威(1988-)ꎬ男ꎬ助理工程师ꎬ硕士ꎬ地质资源与地质工程专业ꎬ从事矿产资源地质勘查方面的工作ꎮE-mail:hpu201312@163 com
坦桑尼亚石墨矿地质特征及找矿前景
罗清威ꎬ张克川ꎬ秦德雨ꎬ权㊀成
(河南省有色金属地质矿产局第七地质大队ꎬ河南郑州㊀450018)
摘㊀要:坦桑尼亚矿产资源丰富ꎬ具有非常良好的成矿地质环境ꎬ找矿潜力巨大ꎮ石墨在工业上应用非常广泛ꎬ是一种具有战略意义和经济意义的矿产资源ꎮ坦桑尼亚石墨矿床资源丰富ꎬ主要为沉积变质型矿床ꎬ分布在坦桑尼亚 莫桑比克的带状区域内ꎮ结合有关的资料和部分地质成果ꎬ分析坦桑尼亚石墨矿床的地质特征ꎬ并在此基础上分析找矿前景和找矿思路ꎬ认为该国石墨资源蕴藏丰富ꎬ但整体勘查程度相对较低ꎬ因而具有良好的找矿潜力ꎮ
关键词:石墨矿ꎻ地质特征ꎻ找矿前景ꎻ找矿思路
中图分类号:P619.25+2㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀文章编号:1671-1211(2018)01-0051-04DOI:10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2018.01.010
㊀㊀坦桑尼亚位于非洲板块的东部ꎬ属东非克拉通南段的多多马克拉通地块ꎬ该克拉通是东部非洲几个高度成矿的克拉通之一ꎬ与赞比亚克拉通㊁津巴布韦克拉通和南非克拉通很多地方十分相似ꎮ尤其是坦桑尼亚克拉通因含有黄金㊁金刚石㊁镍㊁钴㊁铜等矿产而备受全球关注ꎬ具有发现世界级矿藏的巨大潜力[1]ꎮ
此外ꎬ坦桑尼亚政局相对比较稳定ꎬ与矿业相关的
各项法律法规制度也相对较完善ꎬ同时政府部门也为矿产资源勘查及矿业开发提供了较多的优惠政策ꎬ吸引了全球众多的国际矿业公司投入大量资金进行相关的矿产资源勘查开发研究工作ꎮ为进一步推动该国石墨矿资源勘查㊁开发及研究工作ꎬ结合相关地质勘查工作的实践ꎬ对该国石墨矿的地质特征和找矿前景进行分析论述ꎮ
1㊀坦桑尼亚地质概况
1.1㊀地质构造背景[2]
坦桑尼亚的地质历史丰富多样ꎬ太古宙以来经历了长期复杂的块体拼贴和造陆运动ꎮ坦桑尼亚高原主要由前寒武纪火成岩和变质岩组成(图1)ꎮ太古宙克拉通分布在坦桑尼亚的中部和北部ꎬ向北延伸至肯尼亚南部及乌干达西南部ꎮ基底岩石分布超过40%的陆地面积ꎬ包含各种不同时代和成因的岩石ꎬ是非洲大陆早期陆壳演化历史的重要组成部分ꎮ
新太古代以来ꎬ坦桑尼亚一直保持稳定的克拉通ꎬ此后的构造作用仅限于古元古代乌萨迦兰活动带ꎬ分布于克拉通南东侧㊁乌宾迪活动带ꎻ中元古代契巴拉活动带ꎬ分布于克拉通的北西侧和新元古代泛非莫桑比克活动带ꎻ元古代活动带呈带状环绕克拉通分布ꎮ泛非运动后ꎬ坦桑尼亚境内经历了相对平静的时期ꎬ广泛的准平原化阶段持续了近300Maꎮ晚石炭纪 早二叠纪ꎬ冈瓦纳大陆发生裂解ꎬ整个东非处于伸展机制下ꎬ沿坦桑尼亚东 东南部海岸沉积盆地沉积了古生代 新近纪的陆相和海相沉积物ꎮ
第三纪以来ꎬ长约4000km的东非大裂谷分成东㊁西两支横断坦桑尼亚元古代活动带ꎬ少量新生代火山岩沿裂谷分布ꎮ坦桑尼亚北部ꎬ非洲第一高山 乞力马扎罗山分布于东非大裂谷东支的末端ꎬ位于肯尼亚和坦桑尼亚边境地带ꎻ坦桑尼亚西南部沿东非裂谷系西支分布一系列火山岩系ꎮ
1.2㊀地质矿产特征及分布[3]
坦桑尼亚克拉通是非洲大陆重要的太古宙克拉通之一ꎬ以盛产金㊁金刚石等矿产而闻名于世ꎬ其中维多利亚湖东㊁南侧绿岩带中的金矿㊁希尼安加地区含金刚石金伯利岩管等是重要的矿床类型ꎮ
坦桑尼亚矿产资源丰富ꎬ现已查明矿产有50余种ꎮ金属矿产主要有金㊁铜㊁铁㊁锡㊁钨㊁锰㊁镍㊁铬㊁钴㊁钛㊁铂族元素等ꎻ非金属矿产有金刚石㊁铝土矿㊁萤石㊁
图1㊀坦桑尼亚大地构造图(据参考文献[2]修改)
Fig 1㊀TectonicmapoftheTanzania
1.第四系沉积ꎻ2.新生界沉积ꎻ3.新生界变质火山沉积ꎻ4.中 新生界变质沉积ꎻ5.岩系ꎻ6.第三系变质火山沉积ꎻ7.河流ꎻ8.地质界线ꎮ
石墨㊁石膏㊁石盐㊁云母㊁石棉㊁大理岩㊁花岗岩以及各类宝玉石等ꎻ能源矿产有铀㊁煤㊁天然气等(图2)ꎬ其中金㊁金刚石和宝石是坦桑尼亚相对重要的优势矿种ꎮ然而坦桑尼亚矿产资源调查工作相对薄弱ꎬ相当部分的国土尚未进行过比较系统的地质矿产资源勘查工作ꎮ根据已有资料来看ꎬ坦桑尼亚的矿产资源的潜力非常巨大ꎬ已知矿产的埋藏深度多为200m左右ꎬ露天矿床多ꎬ开采条件较为优越ꎮ目前ꎬ除黄金㊁金刚石㊁天然气等矿产开发规模较大外ꎬ其余多数矿产仍未得到有效开发利用ꎮ
2㊀坦桑尼亚石墨矿地质特征
2.1㊀成矿条件分析
在自然条件下ꎬ石墨矿床的形成不仅需要成矿物质ꎬ而且还需要一个特定的成矿环境ꎮ石墨矿一般赋存在经过中深区域变质作用达到角闪岩相 麻粒岩相的地层中ꎬ如分布在坦桑尼亚克拉通南部和东部的乌萨迦兰超群ꎬ该超群主要由变质岩组成ꎬ其原岩为泥质岩经深变质形成的麻粒岩和黑云母片麻岩ꎮ
从大地构造背景来看ꎬ石墨矿多出现在古陆边缘活动带上㊁古大陆陆核发育区和构造隆起区ꎬ而位于坦桑尼亚东南部的莫桑比克活动带内出现的大理岩㊁石英岩㊁片岩㊁变泥质岩等大陆架型沉积岩石组合表明伴随着莫桑比克洋的闭合ꎬ新元古代变质变形作用之前曾存在有古老的大陆边缘[4-5]ꎮ
另外ꎬ随着东㊁西冈瓦纳大陆的碰撞以及莫桑比克洋闭合引起了大量变质变形事件ꎬ主要分为3个阶段:①730-760Maꎬ以挤压作用为主ꎬ使岩石由角闪岩相变为麻粒岩相ꎻ②610-660Maꎬ以剪切应力为主ꎬ产生了南北向和北北西向的剪切带ꎬ并伴有角闪岩相变质以及混合岩化ꎻ③530-570Maꎬ以剪切应力为主ꎬ使得早期构造再活化并形成北西向的剪切带ꎮ多期次的变质变形事件不仅使区内变质岩发育ꎬ而且形成了大量与变质岩伴生的矿产资源ꎮ
25资源环境与工程㊀2018年㊀
图2㊀坦桑尼亚主要矿产资源分布图(据参考文献[2]修改)
Fig 2㊀DistributionofmainmineralresourcesinTanzania
1.第四纪㊁第三纪 第四纪盆地㊁蒸发岩㊁自生矿物㊁煤等区域热液活动带ꎻ2.金伯利岩和金刚石成矿省ꎻ3.标识的其他矿点ꎻ4.碳酸盐岩(磷㊁稀土㊁铌等)ꎻ5.矿山ꎮ
2.2㊀矿床地质特征及找矿前景
坦桑尼亚石墨矿床多数位于该国的中部和东南部地区ꎮ2015年底ꎬ由于境内发现了丰富的石墨矿产资源ꎬ坦桑尼亚能源和矿产部(MEM)宣布ꎬ其将很快成为世界上最大的石墨生产国之一ꎮ目前正在开采的矿床有很多ꎬ例如马瑞拉尼矿床和乞力噶里山矿床ꎮ此外ꎬ坦桑尼亚还有很多正在勘查阶段的石墨矿床ꎬ如纳丘(Nachu)石墨项目㊁奇拉洛(Chilalo)石墨项目㊁纳曼加勒(Namangale)石墨项目㊁马亨盖(Mahenge)石墨项目等ꎮ
2.2.1㊀马瑞拉尼矿床
根据已有的资料显示ꎬ马瑞拉尼矿床的岩石序列可以分为上㊁下两层ꎬ其中主要含石墨的层位有:①蓝晶石 硅线石石墨片麻岩(蓝晶石石墨片麻岩)ꎬ晶质石墨鳞片呈六角形薄片ꎬ直径为0.5~2.5mm(平均0.8mm)ꎬ属中 大鳞片晶质石墨ꎬ矿石中固定碳含量5%~12%ꎮ伟晶岩透镜体中晶质石墨鳞片直径可达5mmꎬ矿石中固定碳含量5%~10%ꎮ经压碎㊁研磨浮选后ꎬ石墨片径>300μmꎬ精矿中固定碳含量达98.5%(>80%)ꎬ为一级品ꎻ②热液蚀变石墨片麻岩(主蚀变带)ꎬ晶质石墨矿物含量8%~20%ꎬ晶质石墨呈浸染状和集合体产出ꎬ鳞片大小为0.5~2mm(平均0.7
mm)ꎬ属中 大鳞片晶质石墨ꎬ矿石固定碳含量平均11.2%ꎮ分选后可获得粒径>300μmꎬ含量达30%~40%ꎻ③板状黑云母石墨片麻岩ꎬ是该区最常见的含石墨层位ꎮ矿石中石墨含量4%~6%ꎬ鳞片大小0.5~1.5mmꎬ大部分直径<1mmꎬ属中鳞片晶质石墨ꎬ与蓝晶石石墨片麻岩相比ꎬ晶质石墨鳞片更小ꎬ呈团块状或集合体产出ꎮ矿石固定碳平均品位为4.5%ꎮ马瑞拉尼矿床已查明的石墨矿石储量为760万tꎬ固定碳品位5.5%~11.2%ꎬ晶质石墨矿物储量53万tꎮ马瑞拉尼矿床C块区ꎬ计算的石墨矿石资源量为880万tꎬ固定碳平均品位为8.3%ꎬ晶质石墨矿物资源量为73万tꎬ具大型矿床规模ꎮ
2.2.2㊀乞力噶里山矿床
据资料显示ꎬ该矿床含石墨的片麻岩和片岩露头属于前寒武纪乌萨迦兰超群ꎮ其中ꎬⅠ区中含石墨片麻岩露头平均厚度0.5mꎬ宽10~50mꎬ长约1000mꎬ石墨矿体积3750m3ꎬ矿石固定碳平均品位为13%ꎬ全岩样品分析烧失量为11.4%~27.8%ꎻⅡ区中含石墨
35
第1期罗清威等:坦桑尼亚石墨矿地质特征及找矿前景
片麻岩平均厚0.6mꎬ石墨矿体积61875m3ꎬ全岩样品分析烧失量为31.2%㊁挥发分为0.3%㊁矿石固定碳为30.9%ꎬ已查明晶质石墨矿物资源量约8500tꎮ厚度<1mꎬ低于最小可采厚度ꎬ属 小而富 矿点ꎮ
此外ꎬ在坦桑尼亚东南部ꎬ如林迪和姆特瓦拉地区ꎬ有数百个不同厚度和质量的含石墨片麻岩和片岩露头ꎬ均属于前寒武纪乌萨迦兰超群ꎬ但地质调查程度低ꎬ仅对小部分露头进行了调查ꎬ因此该地区找矿前景巨大ꎮ
3㊀坦桑尼亚石墨矿找矿思路及方法3.1㊀找矿思路
根据不同的成因ꎬ石墨矿床可以分为三种类型ꎬ分别是区域变质型㊁接触变质型和岩浆热液型[6]ꎮ其中ꎬ区域变质型和岩浆热液型石墨矿床主要发育为鳞片状晶质石墨ꎬ接触变质型石墨矿床主要发育为隐晶质石墨ꎮ此外ꎬ按照石墨矿石的岩性不同ꎬ可以将石墨矿石划分为多种类型ꎬ区域变质型石墨矿床主要发育有片麻岩型㊁片岩型㊁大理岩型㊁变粒岩型ꎻ接触变质型石墨矿床主要发育有板岩型和千枚岩型矿石ꎻ而岩浆热液型石墨矿床主要发育有花岗岩型㊁闪长岩型和长英质岩型矿石ꎮ
坦桑尼亚石墨矿床多分布在中部和东南部地区ꎬ该地区地层主要以属于前寒武纪乌萨迦兰超群为主ꎬ乌萨迦兰超群主要由泥质岩变成的麻粒岩和黑云母片麻岩等组成ꎬ属新太古代 早寒武世的中 深变质岩系ꎬ其中角闪岩相㊁麻粒岩相是寻找晶质石墨矿床的重要标志ꎻ在岩性上ꎬ包括各类含石墨的片岩㊁片麻岩㊁变粒岩㊁麻粒岩㊁大理岩等也可以起到很好的指示作用ꎻ此外ꎬ由于石墨属良性导电矿物ꎬ矿化体与围岩的电性差异特征㊁低阻高极化异常能够有效帮助寻找石墨矿[7]ꎮ
3.2㊀物探方法在石墨找矿中的应用
坦桑尼亚石墨矿床多属于区域性变质矿床ꎬ同时石墨含矿层多被第四系覆盖ꎮ该类型的石墨矿床多赋存于新太古代 早寒武世的中深变质岩系中ꎬ矿床受褶皱㊁断裂等构造影响较大ꎬ混合岩化作用较为普遍ꎬ并受到多期变质作用的叠加影响ꎮ矿体主要受到沉积变质作用的控制ꎬ有一定的赋矿层位ꎮ
石墨的化学成分为碳ꎮ天然产出的石墨很少是纯净的ꎬ常含有10%~20%的杂质ꎮ石墨是电子型导电体ꎬ含石墨的岩石具有较高的极化率ꎬ当岩石中石墨含量不是很高时ꎬ岩石的极化率与石墨含量具有正相关关系ꎮ因此ꎬ根据石墨矿特殊的低阻高极化特点ꎬ分析认为应用激电法㊁磁法及TEM等物探方法在石墨矿床勘查过程中应该可以取得很好的效果ꎬ达到间接或直接找矿目的[8-10]ꎮ
但由于目前情况下很多矿区受到了很多人为因素的影响和干扰ꎬ只是单纯的物探方法已经不能够满足石墨矿床的勘查需求ꎬ需要结合钻探等工程ꎬ排查一些物探方法的多解性㊁不确定性干扰ꎬ以便为石墨矿床资源的评价提供更为可靠的依据ꎮ
4㊀结论
石墨是一种具有重要战略意义和经济意义的矿产资源ꎬ对太阳能开发㊁电池制造等有着非常重要作用ꎮ本文分析了坦桑尼亚石墨矿床的地质特征以及境内石墨矿床的找矿前景以及思路和方法ꎬ认为该国石墨矿产资源潜力巨大ꎬ并且具有良好的投资环境和工业开发前景ꎮ
参考文献:
[1]㊀袁杨森ꎬ魏振国ꎬ杜学良.浅议坦桑尼亚矿业开发机遇与挑战[J].
世界有色金属ꎬ2016ꎬ2(1):134-136.
[2]㊀王建光ꎬ杨东朝ꎬ白德胜ꎬ等.矿产资源勘查投资指南2011 坦桑尼亚[R].郑州:国土资源部信息中心ꎬ2011.
[3]㊀李柱云ꎬ张贞翔ꎬ何英ꎬ等.坦桑尼亚地质矿产资源特征与矿业开发前景[J].中国国土资源经济ꎬ2012ꎬ25(10):42-47. [4]㊀姜继圣ꎬ刘祥.中国早前寒武纪沉积变质型晶质石墨矿床[J].建材地质ꎬ1992ꎬ63(5):18-22.
[5]㊀梁帅.华北典型晶质石墨矿床成因研究[D].沈阳:辽宁工程技术大学ꎬ2015.
[6]㊀李超ꎬ王登红ꎬ赵鸿ꎬ等.中国石墨矿床成矿规律概要[J].矿床地质ꎬ2015ꎬ34(6):1223-1236.
[7]㊀王家昌ꎬ张家英ꎬ朱艳.我国石墨成矿特征及找矿标志[J].中国非金属矿工业导刊ꎬ2013ꎬ103(3):49-51.
[8]㊀张海珠ꎬ李永年ꎬ刘学清.综合物探方法在寻找非金属矿中的应用[J].西部探矿工程ꎬ2011(9):104-106.
[9]㊀丁子建.物探方法在石墨找矿中的应用[J].中国非金属矿工业导刊ꎬ2015ꎬ117(4):26-28.
[10]㊀刘国成.物探方法在石墨找矿中的应用分析[J].科技展望ꎬ2016ꎬ26(16):277-278.
(责任编辑:李雯)
(下转第73页)
45资源环境与工程㊀2018年㊀
作ꎬ研究人员需要进一步探索其服务机制和服务模式ꎬ传统的水文地质调查工作主要以纸为媒介ꎬ而近年来在若干水文地质调查工作中ꎬ逐步推广使用水文地质调查数据采集系统ꎬ更好地保证了数据的完整性ꎬ从而使水文地质调查工作得以更好地展开ꎬ满足社会对水文地质工作的不同需求ꎬ让水文地质信息可以在较大范围内共享ꎮ参考文献:
[1]㊀李保珠.会泽铅锌矿区水文地质条件及麒麟厂深部矿坑涌水量预
测[D].昆明:昆明理工大学ꎬ2001.
[2]㊀张建荣ꎬ陈春明ꎬ吴珉ꎬ等.水文地质调查在污染场地调查中的作
用[J].环境监测管理与技术ꎬ2016ꎬ28(2):29-32.
[3]㊀安国英.遥感技术在新生代水文地质调查中的应用:以喀喇昆仑
山温泉幅1ʒ25万区域水文地质调查为例[J].现代地质ꎬ2013ꎬ27(6):1445-1453.
[4]㊀独仲德ꎬ赵英杰ꎬ马炳辉ꎬ等.野外试验场浅层水文地质调查[J].
辐射防护ꎬ2000ꎬ20(z1):123-128.
(责任编辑:于继红)
AnalysisofInformationSharingServicesforHydrogeologicalSurvey
WangFei1ꎬZouWei1ꎬLiPeng1ꎬZhangTianling2ꎬChenYu1
(1.HubeiGeologicalEnvironmentalStationꎬWuhanꎬHubei㊀430034ꎻ2.NorthChinaUniveristyofWaterResourcesandElectricPowerꎬZhengzhouꎬHenan㊀450046)
Abstract:Theimportantpartofeconomicandsocialdevelopmentathomeandabroadisinformationresourcesꎬhydroge ̄
ologyinvestigationisthecrystallizationofgeologicalsurveyꎬimportantinformationresourcesꎬbutalsothenationalgeolog ̄icalknowledgetreasurehouse.Inthispaperꎬthegeneralideaandschemeofhydrogeologicalsurveyinformationareana ̄lyzedfromthedataandtechnicalsupportlevelofhydrogeologicalinvestigationinformationsharingserviceꎬandtheimpor ̄tanceofhydrogeologicalinvestigationisindicated.
Keywords:hydrogeologysurveyꎻinformationsharingꎻservice
(上接第54页)
GeologicalCharacteristicsandProspectingPotentialof
GraphiteDepositinTanzania
LuoQingweiꎬZhangKechuanꎬQinDeyuꎬQuanCheng
(No.7GeologicalTeamꎬHenanProvincialNon ̄ferrousMetalsGeologicalandMineralResourcesBureauꎬZhengzhouꎬHenan㊀450018)
Abstract:Tanzaniaisrichinmineralresourcesandhasaverygoodmineralizationgeologicalenvironmentꎬsothepros ̄pectingpotentialishuge.Graphiteiswidelyusedinindustry.Itisakindofmineralresourceswithstrategicandeconomicsignificance.ThegraphitedepositsinTanzaniaarerichinresourcesꎬandthemaintypesofdepositsaresedimentarymeta ̄
morphicdepositsꎬwhicharedistributedinTanzaniatoMozambique szone.Combinedwiththerelevantdataandsomege ̄ologicalachievementsꎬthegeologicalcharacteristicsofthegraphitedepositinthiscountryareanalyzed.Basedonthisa ̄nalysisꎬtheprospectingprospectandprospectingareanalyzed.Itisbelievedthatthegraphiteresourcesarerichinthe
countryꎬbuttheoverallsurveydegreeisrelativelylowꎬthushasagoodpotentialforprospecting.Keywords:graphitedepositsꎻgeologicalcharacteristicsꎻprospectingprospectꎻprospectingideas
3
7第1期王㊀飞等:解析水文地质调查信息共享服务。