莫桑比克北部滨海重砂矿成因研究与分析

吴奇+姜峰+姜辞冬

摘要：由于陸地矿产资源日趋减少，人们的注意力转向海洋，滨海砂矿资源是增加矿产储量最大潜在资源之一。滨海是海水运动强烈的近岸水域，由于良好的水动力条件，工业矿物在滨海富集形成具有工业价值的重矿砂体。莫桑比克位于非洲的东南部，东濒印度洋，有约 2800km 的海岸线，境内发育的前寒武纪火成岩和变质岩中富含钛铁矿、锆英石、金红石以及独居石、白钛石、蓝晶石、红柱石等重砂矿物，在雨水作用下，经风化、剥蚀和搬运，在海岸线附近沉积，发育了大面积滨海相沉积砂体，为全球重砂矿的需求提供了丰富的资源。因此对莫桑比克滨海重砂矿成因的研究与分析意义重大。

关键词：莫桑比克；重砂矿；成矿条件；研究与分析

通过莫桑比克沿海区域地质资料的研究以及部分重砂矿的勘查成果分析[1]：境内滨海重砂矿床形成于全新世，为滨海相机械沉积矿床，形成受多种因素控制，与成矿物质来源、气候和水动力、海岸地形地貌、第四系沉积作用和新构造运动有密切联系。成矿物质来源是重砂矿床形成的先决条件、气候和水动力为其提供了成矿动力、地形地貌则为重砂矿物的富集提供了良好的场所、而第四系沉积作用和新构造运动则为重砂矿床的形成提供了催化剂[2-3]。

1 物质来源

物质来源是重砂矿床形成的先决条件，莫桑比克沿海重砂矿床物质来源主要由内陆含有用重矿物的基岩经风化侵蚀搬运入海，在沿海地区堆积成矿。

1.1莫桑比克境内基岩形成时间较早，主要为前寒武纪的花岗岩和伟晶岩等岩浆岩以及各类片麻岩等变质岩，基岩出露面积较大，约占国土面积的三分之二，其基岩中富含钛铁矿、锆英石、金红石以及独居石、白钛石、蓝晶石、红柱石等重矿物[4]，且基岩形成时间很长，即受到的风化剥蚀等作用时间较长，这样可提供丰富的重砂矿物来源，为滨海砂矿的形成提供了有利的条件。

1.2前寒武系地层距离现在超过 500～600Ma，长期的风化剥蚀使得沿海早已形成了一些浅海水下古砂矿层，其受到后期的地壳变动作用，再经水下海流等作用使其遭到破坏并又顺着沿岸流迁移、分选、逆推移至滨海等地。

2 气候和水动力条件

莫桑比克属亚热带气候有利于滨海砂矿的形成，境内年平均气温较高，11 月至次年 3月湿热多雨，年平均降水量为 800～1200mm，有利于基岩的风化剥蚀和搬运，而莫桑比克境内的 25 条流入印度洋的河流[4]，是重砂矿物搬运入海的主要渠道。沿海区域水网密布，优越的水动力条件不仅对近岸海底地形和海岸形态的塑造起着重要的作用，同时也为滨海砂矿输送了丰富的物源。

3 地形地貌条件

地形地貌在重砂矿床形成过程中提供了堆积环境和赋存场所，是重砂矿床形成和富集的重要条件。莫桑比克沿海地貌类型主要有湿地、河漫滩、沙堤、海滩和阶地等，但其中以沙堤、海滩和阶地等有利于重砂矿成矿的，且属于长期缓慢上升性质的砂质海岸地貌为主。

3.1 沙堤地貌类型。莫桑比克沿岸沙堤是在海浪作用下沉积物质在岸边做横向运动产生的地貌形态，其重砂矿也伴随着沙堤形成而富集。在沙堤自然剖面上，经常可以看到黑色重砂矿物与中细粒石英砂组成的黑白相间的条带状构造，条带厚度不等，这样黑色重砂条带常常是发生大潮而堆积形成的，含矿品位也较好。

3.2 海滩地貌类型。海滩地貌是激浪岸带上的产物，海滩发育程度取决与原始海岸坡度，坡度缓形成的海滩宽。另外也与风浪强度有关，遇到大的风暴海滩堆积物骤然增多，特别是重砂矿物被推覆高潮线以上，形成黑色、灰黑色砂波纹地段，是重砂富集带。海滩砂矿最易富集在拍岸浪逐渐停息带上，因为此处正向水流超过方向水流，易把轻、细碎屑砂粒带走，留下重砂矿物。海滩砂矿是常见的砂矿类型，一般窄而薄，品位高，但变化大而不稳定，比较沙堤地貌赋矿条件要差，在莫桑比克沿海区域的海滩上几乎随处可见一层黑色、灰黑色的重砂矿富集带。

3.3 阶地地貌类型。阶地较前两者一般形成时间较长，这类地貌往往能找到较好前景的重砂矿床，特别是二级或三级阶地上多发育着一系列沙堤、古沙堤，当沿岸物质丰富情况下，随着砂体的堆积，阶地的上升等也就形成了砂矿富集地。此类型砂矿构造上较稳定，范围较大，莫桑比克的大型滨海重砂矿也就主要在此类型地貌中富集形成。

4 第四系沉积作用和新构造运动

根据莫桑比克沿海矿区的三件矿石（砂）样品的粒度分析结果表 4-1 可知研究区滨海重砂矿中矿石（砂）主要以细砂为主，兼有粉砂和中砂，<0.01mm 粒级的泥质成分含量少，此类砂层是重砂矿富集的主要地层。

新构造运动控制海岸地貌和海岸地形，由于新构造运动间歇性上升和下降控制着多层重砂矿的形成，促使莫桑比克形成了一些一、二级阶地的重砂矿床。

5 结论与建议

5.1莫桑比克滨海重砂矿床形成于全新世，为滨海相机械沉积矿床，形成与成矿物质来源、气候和水动力、海岸地形和地貌条件、第四系沉积特征以及新构造运动有关。

5.2莫桑比克海岸带形成了多个重砂矿床，其中以中部和北部为主，在大型河流入海附近尤为丰富，整个境内重砂矿储量位居全球前列，属具有开发重砂矿的重大价值区。

参考文献

[1]Cilek V G. Industrial minerals of Mozambique[M]. Geological Survey， 1989： 326.

[2]谭启新，孙岩. 中国滨海砂矿[M]. 北京： 科学出版社， 1988： 158.

[3]迟洪纪，李秀章，郑作平. 山东省滨海砂矿成矿规律及远景区划[J]. 山东地质. 2001， 17（5）： 24-31.

[4]Lehto T， Gon?alves R. Mineral resources potential in Mozambique[J]. Geological survey of finland special paper 48. 2008： 307-321.