乌干达Kizhozho铁矿地质特征及成因探讨

吴 宁

（安徽省地质矿产勘查局324地质队）

乌干达是非洲东部内陆国家。全境大部位于东非高原，多湖，平均海拔为1 000～1 200 m。东非大裂谷的西支纵贯西部国境。乌干达西南部的铁矿资源较为丰富，具有广泛的开发利用前景。Kizhozho 铁矿位于乌干达西南部的Kabale 地区，距Kabale 南偏东10 km。矿区地质勘查工作滞后，铁矿资源情况不清，成因类型不明，给资源开发带来困难。

通过普查了解Kizhozho铁矿区的地质特征，研究矿体的赋存层位、形态、产状、规模和矿石特征，划分矿石类型。从矿石的结构、构造及成岩作用方面对矿床成因进行探讨。Kabale地区同类型的铁矿较多，研究矿床成因对铁矿勘查有一定的现实意义。

1 成矿地质背景

区域上经过多期次的构造作用、岩浆作用、变质作用和沉积作用，形成了一系列NE 向、NW 向和近SN 向的构造带和成矿带。区内广泛出露前寒武纪（3 000～600 Ma）地层，其由一系列片岩、大理岩、片麻岩、变粒岩和中酸性、基性侵入岩组成。在乌干达的东部和西部地区零星出露有时代较新的岩石，主要是中、新生代形成的火山岩和沉积岩。

1.1 地 层

Kabale 地区出露地层为前寒武纪Karagwe—Ankolean系地层和近代沉积物。

（1）Karagwe—Ankolean 系为一套反映浅水沉积的泥质岩、页岩、砂岩的均匀层序。泥岩、页岩和千枚岩组成泥质岩石，粉砂岩、砂岩、石英岩和长石砂岩组成砂质岩石，并经弱变质作用。其中地层结构上统：透辉石—长石类岩层、千枚岩层、石英岩层、含薄层泥质砂岩的千枚岩和页岩层、石英岩层；中统：千枚岩、页岩和泥岩层、砂岩层、砾岩层；下统：千枚状页岩和泥岩层。

（2）近代沉积物主要为红土层、冲积层和沼泽沉积。

1.2 构 造

前寒武纪造山褶皱带延伸稳定，剪切带产于前寒武纪分布的一些地区［1-2］，西部为东非裂谷带西支北段，裂谷作用形成NNE 向羽状排列地堑式断层系。地堑结构的两翼是陡断层悬崖。这些地堑往往是不对称的，一端有一个较大的断层，另一端有一些较小的台阶式断层或一个单斜挠褶［3］。

区域发育一系列NNW 向倒转背向斜，自南西到北东为Rwakihigwa倒转向斜，Maziba倒转背斜。次级褶皱发育，构造带走向呈NNW向。

1.3 花岗岩类及其它岩石

花岗岩类为伟晶岩、伟晶白云母花岗岩。其它岩石为石英脉或其脉岩，还有含微斜长石、斑状变晶结构的黑云母花岗片麻岩。

1.4 矿 产

铁矿体呈透镜状、带状分布于层状石英砾岩、石英砂岩中，走向与岩层一致。矿物成分为赤铁矿，偶含褐铁矿。

2 成矿地质特征

2.1 矿区地质

矿区出露Karagwe—Ankolean 系中统地层（图1），为单斜构造。地层走向NNW—SSE，倾向NEE，倾角为41°。

矿区地层分3个岩性组：①砾岩层（cg），成分为石英，为主要赋矿层位；②石英砂岩层（ss），夹石英岩和泥岩，伴有砾岩，为次要赋矿层位，构成矿体顶板；③千枚岩层（phy），局部页岩、泥岩，构成矿体底板。

Kizhozho 矿区位于Rwakihigwa 倒转向斜的北东翼。Rwakihigwa 倒转向斜轴呈NNW 向，两翼地层局部次级褶皱较发育。矿区未见花岗岩类及其它岩石。

2.2 矿体特征

Kizhozho 铁矿由1 个矿体组成。矿体赋存于Karagwe—Ankolean 系地层的石英砾岩、砂岩中，形态呈似层状、透镜状，其东西两边由于风化剥蚀形成坡积铁矿（图1）。铁矿体总体走向337°，倾向NEE，倾角为20°～45°。矿体走向长400 m；地表出露（含坡积矿）宽231.78～366.87 m，平均为271.46 m。矿体从地表延深至地下，最大竖直深度为104.76 m。矿体赋存海拔标高为+1 940.3～+2 092.2 m。

矿体的顶底板均为千枚岩。矿体夹层为含赤铁矿的细砂层和千枚岩，层厚2.30～12.40 m。矿体地表露头见图2。

3 矿石特征

3.1 矿石的自然类型及组成矿物

矿石的自然类型按矿石的主要铁矿物和脉石矿物或岩石划分为4类：赤铁矿岩、石英赤铁矿岩、石英质赤铁矿岩、铁质砂岩。

（1）赤铁矿岩主要矿物成分为不透明金属矿物，含量92%±；其次为石英，粒径为0.002～0.3 mm，含量为6%±；铁质黏土含量为1%±；玉髓含量为1%±。石英多呈不等粒他形粒状散布于不透明金属矿物中，少量呈碎屑状分布于不透明矿物集合体，有的边部分布着玉髓。玉髓呈纤维状，多与铁质黏土矿物共生沿裂隙分布，少量呈显微团粒状零星分布。

（2）石英赤铁矿岩主要矿物成分为不透明矿物（赤铁矿），含量约为68%；其次为石英，粒径为0.002～0.8 mm，含量约为30%；绢云母含量约为2%；偶见白云母，粒径为0.05～0.1 mm。石英在薄片中按形成先后分为2期：早期石英呈细砂—粉砂碎屑状分布于赤铁矿集合体或晚期石英中，粒径多＞0.03 mm，边缘呈圆—次圆状，有的具次生加大边；晚期石英呈不等粒他形粒状变晶镶嵌分布于赤铁矿中，边缘呈不规则锯齿状。绢云母呈显微鳞片变晶分布于石英或赤铁矿间。偶见白云母呈细长片状分布赤铁矿集合体中。

（3）石英质赤铁矿岩主要矿物成分为不透明矿物（赤铁矿），含量约为60%；其次为石英，粒径为0.002～0.5 mm，含量约为37%；铁质黏土含量约为2%；海绿石粒径为0.06 mm，含量1 粒；绢云母含量约为1%；白云母粒径为0.05～0.1 mm，微量。石英在薄片中按形成先后分为2期：早期石英呈粗细不等的碎粒状，以细—粉砂级为主，少量粗粒级，碎屑边缘呈圆—次圆状，有的具次生加大边；晚期石英一部分呈他形粒状，边部呈复杂齿状分布于不透明金属矿物中，另一部分呈他形细粒镶嵌，颗粒间接触界面平直，集合体呈大小不等的团粒状不均匀分布。铁质黏土呈隐晶质黄褐色，集合体呈不规则团粒状零星分布。

（4）铁质砂岩由碎屑物和胶结物组成，碎屑物含量约占57%。其中石英为0.02～1 mm，含量约为40%；石英岩岩屑，粒径为0.5～2 mm，含量约为2%；氧化铁质岩屑，粒径为0.2～2 mm，含量约为15%；胶结物含量约占43%。其中石英粒径＜0.1 mm，含量约为5%；绢云母含量约为5%；不透明矿物含量约为33%。石英碎屑大小不等，由粉砂—粗砂组成，以细粉砂为主，边部呈圆—次圆状，石英岩岩屑由他形粒状镶嵌而成，边部呈圆滑状，氧化铁质岩屑多呈长粒状，粒径＜2 mm，长轴平行层理定向分布。胶结物中石英呈细小他形粒状，绢云母呈鳞片变晶平行层理定向分布。

从施工的钻孔看，自地表向深部矿石类型依次为赤铁矿岩（含TFe 57.46%～64.84%，占65.23%）、石英赤铁矿岩（含TFe 51.34%～55.30%，占4.02%）或铁质砂岩（含TFe34.09%，占4.21%）、石英质赤铁矿岩（含TFe 46.22%，占26.54%），总体TFe品位呈降低趋势。

3.2 矿石的结构和构造

矿石的结构（图3）为变余含砂结构，变余砂状结构，含砾砂状结构，显微纤维状结构，碎屑结构；构造以块状构造为主，其次为层状、蜂窝状、粉状构造。

4 成因探讨

4.1 矿床成因的证据

（1）矿体的空间展布、产状证据。区域矿体空间展布沿石英砾岩层、石英砂岩层呈透镜状、带状展布。矿体形态呈似层状、透镜状，产状与地层基本一致，但倾角变化大。矿带或矿体受特定的层位和岩性控制，具有似层状、带状延伸的特点，倾角变化表示矿体形成时受构造作用或交代作用影响。

（2）矿石特征证据。矿石呈深赤灰色，砂状结构，块状构造；主要矿物成分为赤铁矿，次为石英；粒屑由赤铁矿、石英构成；局部有蜂巢状孔洞，部分内充填白色石英；部分石英可呈细脉状。赤铁矿可破碎呈角砾状，再被赤铁矿和石英细砂胶结；石英可在局部条带状富集。从标本特征分析赤铁矿可能先是沉积成因，后遭破坏，再沉积。矿区沉积原岩—石英砾岩、砂岩、页岩、泥岩。岩层呈层状，厚薄不同，沉积特征明显。矿石的结构构造反映（硅质岩石和赤铁矿）沉积—破碎成粒屑或角砾—搬运—沉积成岩的过程。矿区普遍见变质粉砂岩、（含铁）千枚岩、变质含铁砂岩。岩石呈变余含砂结构、变余砂状结构的变质作用特征。

（3）区域铁矿的成因佐证。透镜状的矿石与层状围岩的区域范围上广泛一致性，印证了沉积成因矿石的变质作用和局部为镜铁矿的发展再活化表现明显，并交叉切割石英脉。表明胶体二氧化硅和氧化铁的沉积物混合，沉积后再变质重结晶。

（4）可能的矿源证据。铁矿体西边界200 m 外分布火山角砾岩、磷灰岩，表明区域发生火山作用。区域岩石的风化物质如泥、黏土含SiO2、Al2O3、Fe2O3较高［4］。火山沉积物或泥、黏土都有可能为矿床的形成提供部分铁质来源。

4.2 矿床成因分析

铁矿床的成因类型［5］：沉积变质型、沉积型、基性侵入岩型、火山岩型、矽卡岩型、风化淋滤型、多因复合—叠加型。与同类型铁矿对比，都与含铁石英岩或含铁碎屑岩关系密切。Kizhozho 矿床贫矿与富矿常常直接接触，无明显的分带特征。矿物成分单一，金属矿物为赤铁矿，杂质少，风化淋滤次生富集的特征不明显。从矿体赋存部位、形态及矿石特征上认为铁矿石由石英砾岩、砂岩等硅质岩石和氧化铁的沉积物混合再沉积下来，后期经变质重结晶或含铁热液交代去硅富集形成，成因类型为沉积变质型。

5 结论

铁矿体赋存于Karagwe—Ankolean系地层的石英砾岩、砂岩中，受特定的层位和岩性控制。矿石的自然类型为赤铁矿岩、石英赤铁矿岩、石英质赤铁矿岩、铁质砂岩。矿石的结构构造反映（硅质岩石和赤铁矿）沉积—破碎成粒屑或角砾—搬运—沉积成岩的过程。分析认为硅质岩石和氧化铁的沉积物混合再沉积下来，后期经变质重结晶或含铁热液交代去硅富集形成矿体。矿床具有沉积特征和变质作用特征，成因类型为沉积变质型。