坦桑尼亚维多利亚湖东部绿岩带金矿床地质特征及成因浅析

崔小军，王建光， 彭 俊， 司建涛， 李水平

(河南省地质矿产勘查开发局第二地质矿产调查院，河南郑州 450001)

坦桑尼亚维多利亚湖东部绿岩带金矿床地质特征及成因浅析

崔小军，王建光， 彭 俊， 司建涛， 李水平

(河南省地质矿产勘查开发局第二地质矿产调查院，河南郑州 450001)

坦桑尼亚维多利亚湖绿岩带是世界上非常有名的金成矿区，目前已发现数个世界级的金矿床。本文分析了该地区典型金矿床成矿地质特征，认为维多利亚湖东部绿岩带金矿床类型为构造蚀变岩型，矿体赋存在受EW向、NW向和NE向三组剪切破碎带控制的构造蚀变岩中，矿石类型主要为黄铁绢英蚀变岩和含金石英脉，与成矿有关的蚀变主要为硅化、绢云母化和黄铁矿化。同时，将这些矿床与中国胶东绿岩带的“焦家式”金矿床进行了对比，探讨了成矿模型研究所面临的问题。

坦桑尼亚 维多利亚湖绿岩带 金矿床 地质特征 成因

Cui Xiao-jun,Wang Jian-guang,Peng Jun,Si Jian-tao,Li Shui-ping. Geological characteristics and metallogeny of gold deposits in the East Victoria greenstone belt of Tanzania[J]. Geology and Exploration,2014, 50(4):0789-0794.

绿岩带型金矿床是指产在花岗-绿岩带地质构造背景上，在绿岩带形成、演化及改造过程中由不同阶段金成矿作用形成的一系列金矿床的总称(沈保丰等，1997)。据相关资料统计，绿岩带型金矿床在世界金矿床中占有极其重要的地位，该类型资源量约占世界黄金资源量的60%以上，并发现众多大型、超大型金矿床，如著名的南非兰德绿岩带金矿床、加拿大阿比提比绿岩带金矿床及西澳伊尔岗绿岩带金矿床等，储量均在千吨以上，因此，绿岩带又有“金矿带”之称。

坦桑尼亚维多利亚湖绿岩带是世界上非常有名的金成矿区，目前已发现数个世界级的金矿床，正在开采的有Geita、Bulyanhulu、Buzwagi和North Mara等金矿床；该绿岩带金成矿区也是一个勘探程度和研究程度相对较低、岩层高度混合的地区(Bath,1990)，因此，本文在搜集相关资料基础上，结合野外工作实践，从区域地质构造背景出发，结合典型金矿床成矿地质特征，分析维多利亚湖东部绿岩带金矿床形成、演化特征，从而为矿区勘查工作及外围找矿提供思路。

1 区域成矿地质背景

坦桑尼亚大地构造背景位于著名的非洲坦桑尼亚克拉通核心部位，由若干条规模巨大的太古宙花岗-绿岩带组成(郭鸿军等，2009)，根据侵入的花岗质岩石推断该绿岩带年龄约为2.55Ga(Bell﹠Dodson 1981)；该绿岩带是坦桑尼亚金矿床的主要成矿物质来源，由三个岩石单元组成：(1)多多马系(Dodoma)：为太古宙最老地层，主要由花岗质岩石、片麻岩和混合岩组成；(2)尼安萨系(Nyanzian)：上覆于多多马系(Dodoma)之上，主要由基性熔岩、变质火山岩等组成；(3)卡维龙多系(Kavilondian)：主要由粗碎屑沉积岩组成。在坦桑尼亚克拉通周围，环绕分布着一系列带状展布的元古宙变质岩和沉积岩区，地层单元主要为克拉通西部的乌宾迪超群(Ubendian Supgroup)，其岩性为变质火山岩、沉积岩及后造山期侵入的基性岩、花岗岩，和克拉通东部的布科班超群(Bukoban Supgroup)，其岩性为砂岩、硅质岩、页岩等。

研究区所在的维多利亚湖东部绿岩带地理上位于坦桑尼亚西北部、维多利亚湖东岸的马拉-穆索马(Mara-Musoma)地区，主要绿岩地层为尼安萨系(Nyanzian)，由基性熔岩、镁铁质火山岩及凝灰岩组成，局部可见少量的条带状铁建造单元(BIF)；绿岩带受区域变质作用和构造活动影响，呈NE向展布(图1)，岩石变质程度为绿片岩相。

图1 坦桑尼亚维多利亚湖绿岩带分布图(据Bath，1990改编)Fig.1 Distribution of the Victoria greenstone belt in Tanzania(modified from Bath,1990) 1-盖层(局部出露绿岩)；2-布科班沉积物；3-混合岩；4-绿岩带；5-岩浆岩；6-勘查区位置；7-主剪切带；8-裂谷断 层；9-绿岩带名称；10-城市1-cover rocks(locally outcropped greenstones);2-Bukoban sediments;3-migmatites;4-greenstone belts;5-granitoids;6- location of prospecting area;7-major shear zones;8-rift valley faults;9-name of greenstone belts;10-city

区域航磁调查表明，维多利亚湖东部绿岩带主要发育NE和NW两组构造活动带(图2)，受此影响，区内次生断裂带、剪切带、褶皱等各种类型和规模的构造相当发育，从而为该区金矿床的形成、分布提供了优越的成矿地质条件，如区内著名的北马拉(North Mara)、布罕巴(Buhemba)等大中型金矿床均位于主干断裂构造带附近。

图2 坦桑尼亚维多利亚湖东部绿岩带构造简图(Kabete et al.，2012)Fig. 2 Sketch showing regional tectonic framework of the Victoria greenstone belt in Tanzania (Kabete et al.,2012) 1-风化层；2-条带状铁建造；3-花岗质岩石；4-镁铁质侵入岩；5-绿岩带；6-布科班沉积物；7-金矿床；8-金矿点；9-逆断层；10-剪切带；11-地体分界线；12-勘查区位置；13-区域位置1-regolith;2-banded iron formations;3-granitoids;4-mafic granitoids;5-greenstone belts;6-Bukoban sediments;7-gold deposit;8-Au occurrence;9-thrust;10-shear zones/faults;11-terrane bounda- ries;12-prospecting location;13-region location

2 矿床地质特征

坦桑尼亚维多利亚湖东部绿岩带的金成矿类型和成矿地质条件大致相似，均为剪切带或构造破碎带控制的构造蚀变岩型金矿床；本文以河南第二地调院在该绿岩带新近发现的尼亚斯若瑞(Nyasirori)金矿床为例，详细说明该类型金矿床成矿地质特征。

2.1 矿体特征

矿区位于维多利亚湖东部马拉-穆索马(Mara-Musoma)绿岩带中部，出露地层为镁铁质变质凝灰岩、变基性岩，在矿区南部和北部有后造山期花岗岩和基性岩脉侵入绿岩地层。经过预普查工作，目前面积为37.64 km2的勘查区共发现金矿脉体12条，其产状及空间展布明显受NE、EW及NW向三组断裂构造或剪切带控制(图3)，其中M1和M2为主矿脉，其矿化蚀变特征基本代表整个矿区情况。

图3 尼亚斯若瑞金矿床地质简图Fig.3 Geological map of the Nyasirori gold deposit 1-第四系；2-变质凝灰岩；3-变质熔岩；4-断层及编号；5- 金矿化蚀变带及编号；6-产状；7-等高线1-Quaternary;2-metatuffs;3-metalavas;4-faults and number;5-structural altered-belt and number;6-strike;7-contour line

M1矿脉位于矿区中部，受近EW向剪切破碎带控制，顶底板均为镁铁质变质凝灰岩，倾向SSW，倾角65°～80°，矿脉两端受NW向断裂构造带错断，长约600 m。目前，该矿脉仅少量深部工程验证，最大控制斜深约120 m，矿脉厚度1.29～3.16 m，平均真厚度1.75 m，金矿石品位1.75×10-6～32.47×10-6，平均品位14.75×10-6。矿脉沿走向、倾向呈舒缓波状，具膨大及收缩现象，其产状与剪切破碎带产状基本一致，主要由带内黄铁绢英碎裂蚀变岩组成，局部硅化脉组发育；金属矿物主要为黄铁矿，呈微细粒浸染状分布于片理化带中，局部呈细脉状沿构造裂隙分布。

M2矿脉位于矿区中南部，受NE-SW向剪切破碎带控制，倾向SE，倾角70°～83°；其控制长度约1.3 km，控制延深约220 m，厚度0.85～2.48 m，平均真厚度1.32 m，金矿石品位4.17×10-6～18.53×10-6，平均品位6.56×10-6。该矿脉主要由相互近于平行的细小石英脉或石英脉与碎裂蚀变岩相间分布构成，石英脉的宽度多在5～15 cm，间隔约20 cm左右，黄铁矿化较发育。

2.2 矿石特征

根据金矿石结构、构造和矿石中矿物共生组合等特点(图4)，矿石类型可分为黄铁绢英蚀变岩型和含金石英脉型，矿石矿物主要为黄铁矿、褐铁矿和自然金等，脉石矿物主要为石英和绢云母。矿石结构主要为晶粒结构、包含结构、交代结构和碎裂结构，构造主要为浸染状构造、脉状构造和块状构造。

根据嵌布状态可将金矿物分为两期，早期金矿物以包裹金的形式赋存于黄铁矿、褐铁矿中，这也是矿区金矿物的主要赋存状态，晚期少量金矿物以不规则粒间金的形式充填在石英颗粒之间或黄铁矿与石英之间；金矿物形态主要呈角粒状、麦粒状和浑圆粒状，粒度较小，主要以微粒金的形式存在(表1)。

2.3 矿化蚀变特征

矿化蚀变特征主要为黄铁矿化、褐铁矿化、绢云母化及硅化为主，次为绿泥石化、碳酸盐化。根据矿脉穿插关系及矿物共生组合关系等，可划分出三个矿化蚀变阶段：

图4 尼亚斯若瑞金矿床矿石特征照片Fig.4 Photos showing ore characteristics of the Nyasirori gold deposit a-黄铁绢英蚀变岩，黄铁矿岩片理化带分布；b-含金石英脉，黄铁矿呈脉状、团块状；c-受强烈剪切作用的构造蚀变岩；d-自然金分 布于褐铁矿黄铁矿氧化物，保留有黄铁矿晶型)中；e-自然金分布于褐铁矿与石英颗粒间；f-自然金分布于石英中a-altered beresite, pyrite in schistosity zone; b-gold-bearing quartz veins; c-tectonic altered-rock controlled by shear zone; d-gold dis- tributed in limonite; e-gold distributed between limonite and quartz; f-gold distributed in quartz

粒度范围/mm颗粒数颗粒含量/%平均粒径/mm颗粒数×平均粒径值/mm近似面积含量/%细粒金-0037+00154420013400671205微粒金-001+000110693810004604878759次显微金-0001217700010002036合计113100/0556100

数据来源：河南省岩矿测试中心，2013年。

(1) 早阶段主要生成脉石矿物，蚀变特征主要为绢云母化、硅化和黄铁矿化，硅化主要表现为沿构造裂隙充填的平行石英脉，黄铁矿为第一世代黄铁矿，结构为中粗粒自形-半自形晶结构，此阶段金矿化作用较弱。

(2) 中阶段为黄铁矿-硅化阶段，该阶段大量生成微细粒半自形-它形黄铁矿，呈稠密浸染状分布在蚀变岩片理化带中，或呈不规则细脉状充填在早期形成的硅质脉中；硅化蚀变体充填早期石英脉与蚀变岩遭受构造应力而破碎、变形产生的裂隙中，此阶段是主要金矿化期，大量金矿物以自然金或包裹金的形式分布在黄铁矿和石英等载金矿物中。

(3) 晚阶段主要发育少量石英-碳酸盐细脉，基本无金属矿物产出。

2.4 金矿化与构造的关系

矿区内构造活动复杂，剪切断裂构造带较为发育，呈现出不同性质、不同期次和不同规模的构造带相互交织、分枝复合，为成矿物质的活化、迁移和聚集提供动力、通道及储集空间，从而控制着矿体的产状、形态和规模。根据构造展布方向，主要为EW向、NW向和NE向三组断裂构造破碎带，其次为SN向断裂构造，它们均为区域断裂构造活动所产生的次级构造。

(1) EW向剪切断裂破碎带是矿区内最早的断裂构造，金矿化较强，主要沿挤压片理化带和裂隙分布，破碎带本身即为矿体，是区内最主要的容矿构造。

(2) NW向和NE向两组构造错断早期的EW向断裂构造，也是区内重要的导矿和容矿构造。该断裂带受剪切作用较强，可见糜棱结构、碎裂结构、S-C组构、眼球状构造等(图3c)；根据矿物排列形式及脉体穿插关系，可知NW向和NE向构造至少受两期构造应力作用影响，第一期为压扭性构造应力，形成挤压片理化带，含金黄铁矿沿片理化带分布，第二期为张性构造应力，形成张裂隙，为硅质流体充填形成含金石英脉。

(3) SN向断裂为成矿期后断裂，为破矿构造。

3 矿床成因浅析

研究成果表明，金成矿带受区域韧性剪切带控制，金矿床展布受次级剪切带的控制(尹意求等，2004；周邦国，2013)，金矿化受剪切带变形强度控制，含金石英脉受剪切带内的里德尔剪切裂隙的控制(李晓峰等，2001；高建伟，2014)。坦桑尼亚维多利亚湖东部绿岩带中各种期次和规模的剪切断裂带控制着区内各金矿床(点)的分布，衍生的次级剪切断裂带则控制着构造蚀变岩型金矿体的产出。

坦桑尼亚维多利亚湖东部绿岩带成矿物质来源与成矿流体与后造山期花岗岩侵入作用有关，根据U-Pb测年显示其金成矿时代2445±3Ma(Borgetal.，1999)；根据矿体形态、产状及矿石组构特征，该构造蚀变岩型金矿床的形成通常可分为两个阶段：第一阶段为韧性剪切带形成期，形成强烈的挤压片理化带和大量的剪切裂隙，成矿流体在构造动力的驱动下，从深部沿断裂上升至由这些片理化带和剪切裂隙网络组成的低温低压扩容带时，由于物理化学环境的突然改变，使成矿流体中的金元素迅速沉淀、富集，形成含金黄铁绢英蚀变岩；第二阶段为韧-脆性剪切带形成期，由于岩石的脆性变形程度进一步增强，剪切带中形成一系列的张裂隙，为含金硅质流体充填，形成含金石英脉。

4 结论与讨论

(1) 坦桑尼亚维多利亚湖东部绿岩带金矿床为受剪切断裂带控制的构造蚀变岩型金矿床，矿石类型主要为含金黄铁绢英蚀变岩和含金石英脉。

(2) 实践证明，大断裂成大矿，小断裂只能控制中小型矿床(点)，特大型金矿床往往则处于构造体系的复合交叉部位。维多利亚湖东部绿岩带中的控矿和容矿构造通常为剪切断裂带，其是地壳深部构造活动的反映，因此，该类型的金矿床应有一定的规模。

(3) 我国胶东绿岩带“焦家式”金矿床也为构造蚀变岩型金矿床，其成矿时代为燕山期(赵鹏沄等，2007)，成矿背景与花岗岩化作用密切相关，容矿围岩主要为花岗岩，这与坦桑尼亚维多利亚湖东部绿岩带构造蚀变岩型金矿床有一定的区别，但它们的矿体和矿化蚀变类型均完全受剪切构造带控制这一主要特征是相同的，因此，“焦家式”金矿床的“一条构造带、二段矿化富集带、三层矿化蚀变带”的成矿模式(宋明春等，2010)和其成熟的勘查找矿模型对维多利亚湖东部绿岩带找矿勘查工作具有重要的借鉴意义。

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Geological Characteristics and Metallogeny of the Gold Deposits in the East VictoriaGreenstone Belt of Tanzania

CUI Xiao-jun ,WANG Jian-guang,PENG Jun,SI Jian-tao,LI Shui-ping

(No.2InstituteofGeological&MineralResourcesSurveyofHenan,Zhengzhou,Henan450001)

The Victoria greenstone belt in Tanzania is a well-known gold metallogenetic zone, which hosts several world-class gold deposits. This paper analyzes the geological characteristics and metallogeny for the typical gold deposits in this area, and suggests that they are of the structural altered-rock type. The ore bodies occur in structural altered-rock controlled by EW, NW and NE trending shear zones. The dominant ores are altered beresite and gold-bearing quartz veins; and the main alterations related to gold mineralization are silication, sericitization and pyritization. In addition, this paper compares them with the Jiaojia-type gold deposit in the greenstone zone of eastern Shandong, China, and discusses the problems in the research of mineralization models.

Tanzania, Victoria greenstone belt,gold deposit, geological characteristics,metallogeny

2014-03-23；

2014-05-20；[责任编辑]郝情情。

国外矿产资源风险勘查专项资金项目(编号201210B01600234)资助。

崔小军(1968年-)，男，1990年毕业于成都地质学院，高级工程师，长期从事地质矿产勘查与研究工作。E-mail:251962751@qq.com。

P618

A

0495-5331(2014)04-0789-6