几内亚Siguiri金矿床地质特征与控矿因素

刘高杰 张志军

摘要：Siguiri金矿床位于几内亚东北部，处在区域性北西西向和近南北向断裂交汇部位。在成矿地质背景和矿床地质特征研究的基础上，分析了控矿因素。矿体呈脉状、板状赋存在浅变质的Birimian岩系内，围岩蚀变主要有硅化、碳酸盐化、绿泥石化和钠长石化等，其中硅化、碳酸盐化与金矿化关系密切。金矿化主要产在Fatoya组粗粒碎屑岩中，岩浆活动可能为成矿提供了热源和部分物源，Eburnean造山运动晚期挤压-伸展转换时期形成的次级断裂控制了矿体的展布，断裂是最重要的控矿因素。

关键词：西非克拉通;绿岩带;Eburnean造山运动;Siguiri金矿床;几内亚

中图分类号：TD11 P618.51文献标志码：A开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

文章编号：1001-1277（2021）07-0032-05doi：10.11792/hj20210706

几内亚共和国（简称“几内亚”）位于非洲西部，矿产资源丰富，素有地质奇迹之称，优势矿产为铝土矿、铁矿、金矿和金刚石矿等[1]。Siguiri金矿床位于几内亚东北部的Siguiri盆地北部，地理坐标：N11°34′、W9°23′，南距几内亚第二大城市康康市约135 km。矿区2004—2019年累计产金约153 t，目前保有金资源量达177 t，金平均品位0.95 g/t。本文在分析区域地质背景的基础上，重点阐述Siguiri金矿床的地质特征，分析控矿因素，旨在为Siguiri盆地金矿勘查找矿工作提供有益参考。

1 区域地质背景

西非克拉通北为Reguibat地盾，南为Man-Leo（又称Kénéma-Man）地盾[2-3]，中间为Taoudeni盆地（见图1）。Siguiri盆地横跨几内亚东北部和马里南部，面积约40 000 km2，处在Taoudeni盆地和Man-Leo地盾之间[4]，主要出露古元古代Birimian岩系（2 040～2 250 Ma）沉积岩和少量火山岩、火山碎屑岩[5]，变质程度以绿片岩相为主。晚期（约2 075 Ma）酸性岩浆侵入活动与绿片岩相变质作用相伴[4]。

区域上经历了Eburnean造山运动的4期变形事件：南北向挤压作用（D1）→北东东向挤压作用（D2）→挤压-伸展转换作用（D3）→北西向挤压作用（D4）。早期（2 158～2 250 Ma）南北向挤压作用形成轴向近东西的平卧褶皱;随后（2 100～2 158 Ma）北东东向挤压作用形成轴向为北北西向的近直立褶皱，叠加在早期褶皱之上;接着（1 980～2 100 Ma）挤压-伸展转换作用最为复杂，早期挤压作用形成南北向逆断裂、东西向正断裂、北东向右行平移断裂（剪切带）和北西西向左行平移断裂，后期北北西向伸展作用在早期断裂（带）附近形成大量与金矿化关系密切的石英-碳酸盐-硫化物脉;晚期（<1 980 Ma）北西向挤压作用形成区域性近直立北北东向透入性、塑性劈理，叠加在早期构造之上[5]。

Man-Leo地盾内Fe-Mn-Au多金属成矿区[6]是举世闻名的金矿集中区之一，已发现超过25个金矿床的金资源量大于100 t[7]，已开采和保有金资源量合计超过10 000 t，主要分布在加纳（4 318 t）、布基纳法索（1 898 t）、马里（1 890 t）、几内亚（612 t）、科特迪瓦（432 t）和塞内加尔（416 t）等国[2]。Siguiri金矿床处在该成矿区的北西部，邻区分布有多个大型—超大型金矿床，著名的有Sadiola金矿床（700 t）、Loulo金矿床（389 t）、Morila金矿床（270 t）、Syama金矿床（218 t）、Fekola金矿床（221 t）、Gounkoto金矿床（143 t）、Lefa金矿床（135 t）和Kalana金矿床（109 t）等。

2 矿区地质特征

2.1 地 层

矿区地表被第四系红土覆盖，零星出露Birimian岩系碎屑沉积岩夹火山碎屑沉积岩，自下而上划分为Balato组、Fatoya组和Kintinian组（见图2），总厚度>1 000 m。其中，Balato组主要为深灰色粉砂岩和含石墨黑色页岩，夹灰色杂砂岩，厚度约200 m，未见底。Fatoya组以灰色杂砂岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩等为主，上部细粒岩层中见有大量黄铁矿，页岩中偶见石墨，与Balato组可能为不整合接触，厚度约400 m。Kintinian组主要为砾岩、硅质岩、灰岩、凝灰岩、细粒绿片岩和厚层页岩、泥岩，以暗绿色页岩为特征，砾岩分布在底部，灰岩、凝灰岩呈厘米级夹层，整合或不整合地覆盖在Fatoya组之上，厚度>400 m。

2.2 构 造

矿区处在北西向-南北向-北北东向弧型构造转折部位，断裂非常发育，主要形成于区域上的挤压-伸展转换作用早期，其中北东向右行平移断裂和北西向左行平移断裂规模较大，长达数千米至数十千米;近东西向正断裂和近南北向逆断裂规模相对较小，延伸一般在5 km以内。挤压-伸展转换作用晚期形成的裂隙多分布在早期不同方向断裂附近，走向以近南北向和北东向为主，倾角近直立，被石英-碳酸盐-硫化物脉充填。

褶皱亦较发育，南北向挤压作用形成的层间紧闭褶皱规模一般较小，北东东向挤压作用形成的宽缓褶皱规模相对较大，叠加在早期褶皱之上。矿区东部发育轴迹走向北西向-南北向-北北东向的宽缓背斜，延伸>30 km，核部为Balato组，翼部为Fatoya组。矿区中部一系列平行展布的复式背、向斜规模相对较小，轴迹走向北北东向。

2.3 岩浆岩

矿区内见有二长花岗岩和辉绿岩小岩株，北部见东西向展布的Malea二长花岗岩体（结晶年龄2 089 Ma±12 Ma，黑云母年龄2 075 Ma）侵入到Fatoya组中，北西部的Saraya一带见火山角砾岩（2 092 Ma±5 Ma）呈角度不整合覆蓋在Kintinian组上[8-9]。沿北东东向断裂发育花岗闪长岩脉。矿区中部见形成于中生代、走向近东西的辉绿岩墙。

此外，矿区内变质作用弱，岩石中见有大量绿泥石和黑云母，表明变质作用级别为绿片岩相。

3 矿床地质特征

矿区共包括4个区块、14个矿段，且以1号区块中部的Bidini矿段和Kami矿段（见图2、图3）规模最大，单个矿段金资源量均在31 t以上。根据矿体产出特征可分为原生金矿体和次生金矿体，原生金矿体产在Birimian岩系碎屑沉积岩中，以石英（-碳酸盐-硫化物）脉型为主，是矿区矿体的主要类型;次生金矿体则产在原生金矿体旁侧或附近的铁质红土和残坡积、冲积物中，是民采的主要对象，经简单破碎后可直接淘洗出自然金。

3.1 矿体特征

矿区3个地层单元中均见有金矿化，尤以位于中部的Fatoya组为主（见图3、图4）。矿体呈板状、脉状产在断裂内或其旁侧，Bidini采坑南北向长约

1 050 m，东西向最宽约650 m，Kami采坑规模约1 100 m×700 m，钻探控制最大深度超过400 m，厚度数米至数十米。矿体主要由一系列含金石英（-碳酸盐-硫化物）脉（群）组成，含金石英脉间的距离通常为十余厘米至数米，发育程度不一。根据产状和交切关系，石英（-碳酸盐-硫化物）脉可以划分为陡立（通常>60°）“S”形石英脉、缓倾（<30°）石英脉、层间石英脉和雁行状石英脉4类，前2类石英脉规模最大、金品位最高。单条石英脉规模大小不一，宽多为数厘米至十余厘米，长为数米至十余米不等，金品位与石英脉的发育程度及石英脉中黄铁矿、毒砂含量呈正比。浸染状矿化见于Kintinian组底部的砾岩中，浸染状含金黄铁矿内部常呈溶蚀状或碎裂状，裂隙内充填黄铜矿和方铅矿等。

3.2 矿石特征

根据矿石氧化程度的不同，分为氧化带、过渡带和还原带。氧化带一般分布于地表下100 m以内（见图4），断裂发育地段氧化带深度明显增加，最深可达210 m，岩石受风化作用松散破碎，硫化物已氧化为褐铁矿。氧化矿石是目前的主要开采对象。氧化带底部为过渡带，风化程度相对较弱，厚度（5～30 m）变化大，平均厚度约15 m。还原带位于过渡带之下，岩石坚硬，硫化物未氧化。

矿石中金属矿物主要为黄铁矿、毒砂、黄铜矿、闪锌矿、磁黄铁矿、赤铁矿、针铁矿、菱铁矿和自然金等，毒砂、黄铁矿和黄铜矿是主要的载金矿物，金多以自然金形式分布在矿物颗粒间或裂隙中，石英脉中常见明金;脉石矿物主要有石英、长石、绿泥石、黑云母、绢云母、钠长石和铁白云石等。

矿石构造以脉状、网脉状和浸染状为主，见有斑点状、角砾状、雁行状、皮壳状和蜂窝状构造等。石英-碳酸盐-硫化物脉和碳酸盐-硫化物脉呈脉状充填在裂隙中，或石英脉穿插在碳酸盐脉中而呈网脉状。黄铁矿常呈斑点状、浸染状分布。角砾状矿石发育在断裂内。

矿石结构主要为自形—半自形粒状结构、他形粒状结构、交代结构、假象结构、共生结构和压碎结构等。

3.3 围岩蚀变

围岩蚀变主要为硅化、碳酸盐化、绿泥石化、钠长石化、绢云母化和钾化，金成矿作用与硅化、碳酸盐化关系最为密切，石英-碳酸盐-硫化物脉发育地段金矿化最好。蚀变带通常位于矿脉边部数米至十余米范围内，菱铁矿-铁白云石蚀变晕最宽可达100 m[8]，蚀变分带不明显。金品位与蚀变强度和规模呈正比。

3.4 成矿阶段

根据矿物组合和矿物生成顺序，可划分为石英-铁白云石阶段、碳酸盐-金-多金属硫化物阶段、石英-碳酸盐-金-毒砂阶段和铁白云石-绿泥石阶段。

1）石英-铁白云石阶段：形成平行层理脉和雁行脉，脉内有石英、铁白云石和少量钠长石、绢云母、微量黄铁矿，蚀变矿化较弱。

2）碳酸盐-金-多金属硫化物阶段：形成角砾状碳酸盐-黄铁矿（-钠长石）脉，常含有少量绢云母、石英、绿泥石和微量独居石、毒砂、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿，在其边部形成碳酸盐-黄铁矿蚀变晕，蚀变矿化逐渐增强。

3）石英-碳酸盐-金-毒砂阶段：形成石英-铁白云石-毒砂脉产在宽10～15 m、近直立的断裂中，脉内见有钠长石、黄铜矿及少量绢云母和碳酸盐。在砾岩中发育浸染状黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、赤铁矿，伴有绢云母化和碳酸盐化蚀变。本阶段是金析出的主要阶段，脉状和浸染状矿石中均具有金矿化，在石英脉中常见明金。

4）铁白云石-绿泥石阶段：见有浸染状铁白云石化和绿泥石化，金矿化弱。

4 控矿因素

4.1 地层（岩性）控矿

Birimian岩系火山—碎屑沉积岩在西非克拉通分布广泛，是著名的金赋矿层位，在科特迪瓦、加纳、马里和几内亚等国产有多个大型—超大型金矿床。在Siguiri盆地，金矿床主要赋存在低绿片岩相的上Birimian岩系中部Fatoya组浅变质的碎屑沉积岩中。矿区内Birimian岩系3组地层中均见有金矿化，Fatoya组是最主要的赋矿层位，金矿化主要呈脉状发育于砂岩、杂砂岩等粗粒碎屑岩中，粉砂岩、泥岩、页岩等细粒碎屑岩中矿化相对少见，表明金矿化与特定的岩性有关。浸染状矿化主要见于Kintinian组底部的砾岩中，受层位控制明显。Eburnean造山运动经历了4期挤压、伸展变形事件，砂岩、杂砂岩、砾岩等强岩层在强烈的变形过程中容易破裂而形成大量裂隙，有利于含矿流体运移，并为矿质沉淀提供空间。Birimian岩系富有机质的细碎屑岩中金含量可高出背景值2～10倍[8]，可能为成矿提供了一定的物源。地层层位和岩性对成矿的控制作用非常明显。

4.2 构造控矿

不同级别的断裂控制了矿田、矿床、矿化带的分布和延伸。Sassandra剪切带是Siguiri盆地南部边界断裂，在科特迪瓦呈南北向，延伸至几内亚后呈东西向，总体呈弧形展布，具有长期、多期活动的特点，控制了Yaoure、Kalana、Siguiri等金矿田的分布，是本区的导矿构造。矿区处在区域性北西西向和近南北向断裂交汇部位，主要矿段均沿区域性断裂（剪切带）展布，Bidini矿段和Kami矿段总体分布在12 km×3 km的区域内。矿体主要受Eburnean造山运动晚期挤压-伸展转换时期形成的次级断裂（剪切带）控制，包括近直立的南北向逆断裂、东西向正断裂、北东向右行平移断裂（剪切带）和北西西向左行平移断裂等，含金石英脉（群）直接产在次级断裂（剪切带）和旁侧的羽状断裂、雁行断裂、层间断裂等构造扩容区内，受断裂控制明显，不同方向的断裂交汇部位常形成厚大矿体。沿构造破碎带发育的近直立含金石英脉（群）密集发育地段可形成10～15 m宽的富矿段，金品位最高可达117 g/t[4]。后期形成的正斷裂常错断先期形成的矿体，断距一般在5 m以内。总之，不同级别的断裂不但为含矿热液运移提供了通道，还为矿质沉淀富集提供了空间。

4.3 岩浆岩控矿

西非地区存在2期金矿化事件：第一期金矿化事件（2 190～2 125 Ma）分布在褶皱变形和石香肠构造的石英脉中，金矿化呈浸染状产出，金品位一般为1～3 g/t;第二期金矿化事件（2 000～2 120 Ma）产在脆性、脆-韧性变形带中，与中酸性岩浆活动有关，金品位可达60 g/t[3]，局部>100 g/t。地球化学分析结果表明，Kosise矿段蚀变岩石和矿石中富集Au、Ag、As、Bi（Sb）、Co、Mo、Te和W等中高温元素[4]，处在同一成矿带的Massawa金矿床流体包裹体均一温度150 ℃～315 ℃、硫同位素值0～4.1 ‰、氧同位素值5.5 ‰～10.9 ‰[10]，Loulo金矿床成矿温度270 ℃～340 ℃、流体包裹体富CO 2和N 2、氧同位素值8.8 ‰～10.7 ‰[11]，说明本区金成矿温度为中高温，硫具有深源的特征，氧同位素值落在岩浆水区域，显示出地幔流体的特征。Eburnean造山运动晚期挤压-伸展转换时期（1 980～2 100 Ma），中酸性岩浆侵入活动（2 075～2 089 Ma）在区域内较为广泛，与岩浆活动同期的绿片岩相变质作用过程中形成的富CO 2含矿热液沿区域性断裂上移，在浅部由于压力、温度骤减使得流体中的成矿物质在有利的构造部位发生沉淀形成含金石英脉[12]。金成矿时间与岩浆活动时间在误差范围内基本一致，成矿温度为中高温，硫源为深源硫，流体具有幔源特征，岩浆活动可能为成矿提供了热源和部分物源。

综上，Siguiri金矿床的形成与地层（岩性）、断裂和岩浆岩关系密切，其中断裂是最重要的控矿因素，地层（岩性）和岩浆岩次之。

5 结 论

1）Siguiri金矿床位于西非克拉通Siguiri盆地北部，矿体主要产在Birimian岩系Fatoya组粗粒碎屑岩中，受多组断裂控制，以发育在砂岩中的脈状矿化为主，砾岩中的浸染矿化次之，硅化、碳酸盐化与成矿关系最为密切。

2）根据矿物组合和生成顺序，Siguiri金矿床成矿可划分为4个阶段：石英-铁白云石阶段、碳酸盐-金-多金属硫化物阶段、石英-碳酸盐-金-毒砂阶段和铁白云石-绿泥石阶段。其中，石英-碳酸盐-金-毒砂阶段是金析出的主要阶段。

3）Siguiri金矿床控矿因素有地层（岩性）、构造和岩浆岩因素，赋矿岩石以砂岩、杂砂岩、砾岩等粗碎屑岩为主，断裂是最重要的控矿因素，南北向、近东西向、北东向-北东东向和北西西向断裂（剪切带）及其次级构造控制了矿体的展布。Eburnean造山运动晚期的中酸性岩浆活动可能为成矿提供了热源和部分物源。

[参 考 文 献]

[1] 古方，吴智慧，何金祥.非洲国家矿产勘查和开发——几内亚[J].中国地质，1998（11）：47-49.

[2] GOLDFARB R J，ANDR-MAYER A S，JOWITT S M，et al.West Africa：the world’s premier Paleoproterozoic gold province[J].Economic Geology，2017，112（1）：123-143.

[3] MIGNOT E L，REISBERG L，ANDR-MAYER A S，et al.Re-Os geochronological evidence for multiple Paleoproterozoic gold events at the scale of the West African Craton[J].Economic Geology，2017，112（1）：145-168.

[4] LEBRUN E.4D evolution of the orogenic gold district of Siguiri，Guinea（West Africa）[D].Perth：University of Western Australia，2016.

[5] LEBRUN E，MILLER J，THBAUD N，et al.Structural controls on an orogenic gold system：the world-class Siguiri Gold District，Siguiri Basin，Guinea，West Africa[J].Economic Geology，2017，112（1）：73-98.

[6] 邱瑞照.非洲大陆成矿区带划分[J].中国地质，2020，47（6）：1 937-1 940.

[7] 江思宏，张莉莉，刘翼飞，等.非洲大陆金矿分布特征与勘查建议[J].黄金科学技术，2020，28（4）：465-478.

[8] LEBRUN E，THBAUD N，MILLER J，et al.Mineralisation footprints and regional timing of the world-class Siguiri orogenic gold district（Guinea，West Africa）[J].Miner Deposita，2017，52（4）：539-564.

[9] LEBRUN E，THBAUD N，MILLER J，et al.Geochronology and lithostratigraphy of the Siguiri district：implications for gold minera-lisation in the Siguiri Basin（Guinea，West Africa）[J].Precambrian Research，2016，274（3）：136-160.

[10] TRELOAR P，LAWRENCE D，SENGHOR D，et al.The Massawa gold deposit，Eastern Senegal，West Africa：an orogenic gold deposit sourced from magmatically derived fluids？[J].Geological Society London Special Publications，2014，393（1）：135-160.

[11] LAWRENCE D，TRELOAR P，RANKIN A，et al.A fluid inclusion and stable isotope study at the Loulo mining district，Mali，West Africa：implications for multifluid sources in the generation of orogenic gold deposits[J].Economic Geology，2013，108（2）：229-257.

[12] 邱正杰，范宏瑞，叢培章，等.造山型金矿床形成过程研究进展[J].矿床地质，2015，34（1）：21-38.

Geological characteristics and ore-controlling factors in Siguiri Gold Deposit，Guinea

Liu Gaojie1，Zhang Zhijun2

（1.Tianjin North China Geological Exploration General Institute;

2.Tianjin Huakan Minerals Investment Co.，Ltd.）

Abstract：Siguiri Gold Deposit is located in northeast of Guinea，and at the intersection of regional NWW and near SN fault structures.Based on the research of geological background and deposit geology characteristics，ore-controlling factors are analyzed.The orebodies，which occur as vein and tabular shapes，are hosted in the weakly metamorphosed Paleoproterozoic Birimian series.Wall rock alterations are mainly composed of silicification，carbonation，chloritization，albitization and so on，in which silicification and carbonation are closely associated with gold mineralization.Gold mineralization is mainly found in coarse-grained clastic rocks of Fatoya Formation.Magmatism may provide both heat and part of the material sources for ore-forming.Orebodies are controlled by secondary faults formed during the compression-extension transition period of the late Eburnean Orogeny.Fault is the most important ore-controlling factor.

Keywords：West African Craton;greenstone belt;Eburnean Orogeny;Siguiri Gold Deposit;Guinea