西非利比里亚砂金矿特征及找矿方向探讨

西非利比里亚大巴萨州地区砂金矿特征及找矿方向探讨牛智辉，徐东华河南省有色金属地质矿产局第二地质大队，河南省郑州市金水东路16号，450016摘要：通过西非利比里亚共和国大巴萨州砂金矿地区地质工作，研究了大巴萨州砂金矿形成地质条件及矿床成因关键词：西非利比里亚；大巴萨州；砂金矿；矿床成因；找矿方向0前言利比里亚有八个主要的金矿矿产地，主要矿床类型有：（1）霍姆斯特克型矿床与铁层，（2）金矿石英脉与绿岩带，（3）沉积砂金矿，是由于浸染状矿化或是以上两种类型矿藏的沉积物。1区域地质利比里亚为西非克拉通的一部分，主要由前寒武纪结晶基底构成，显生宙沉积只有少量的纹层状砂岩、长石砂岩、粉砂岩和砾岩，出露于沿海地带的狭长区域内，可能为白垩纪。前寒武纪结晶基底主要由花岗绿岩带组成，岩石类型以各种片麻岩和混合岩为主，普遍遭受高级变质，变质相达角闪岩相－麻粒岩相。前寒武纪岩石包括三个年龄省：（1）利比里亚年龄省（Liberianageprovince），岩石年龄为2600－2700Ma，占据了中西部的大部分区域；（2）依波尼恩年龄省（Eburneanageprovince），岩石年龄为2000Ma左右，位于中东部区域，向东延伸至科特迪瓦境内；（3）泛非年龄省（Pan-Africaageprovince），岩石年龄为600Ma左右，位于西南沿海的狭长地带。前两个年龄省占利比里亚国土的主要部分，后一个年龄省只相对出露很少部分。北东向的塞斯托斯河（Cestosriver）流域为利比里亚年龄省和依波尼恩年龄省岩石的过渡区域，因缺乏详细的地质工作，具体的界限目前还不确定。塞斯托斯河本身为一大型剪切带，即塞斯托斯剪切带（Cestosshearzone）。与西南海岸线近于平行的NW向陶迪剪切带（Todishearzone）由塞拉里昂延伸至塞斯托斯角（Cestosbay）一带，构成了利比里亚年龄省和泛非年龄省的界限。NE向塞斯托斯剪切带和NW向陶迪剪切带成为利比里亚两条主要构造带，奠定了整个区域的基本构造格架。另外，在利比里亚年龄省和依波尼恩年龄省的区域内还发育一系列与塞斯托斯剪切带近于平行的NE向断裂带，使本区的主体构造线方向呈现为NE向。在中生代，随着冈瓦那超大陆的裂解，利比里亚从南美圭亚那地盾分离出来，伴随着大陆漂移，在利比里亚中南部地区发育强烈的基性－超基性岩侵入活动，广泛发育辉绿岩、辉长岩、金伯利岩，以及一些中性闪长岩脉和小型岩体等。金伯利岩的发育使本区盛产金刚石。岩墙群在中部地区构成壮观的NW向岩脉带，向两侧延伸至境外。新生代期间，由于地处热带地区，利比里亚广泛发育红土化，大量红土的覆盖导致本区的基岩露头很少。2地质特征2.1地层利比里亚属于西非克拉通一部分，大约90%由太古宇和古元古代花岗岩组成。是Man克拉通的一部分。太古宇地层受Leonian（3500-2900Ma）和利比里亚（2900-2500Ma）造山运动的影响，主要由花岗质片麻岩和花岗岩组成，上覆有变质沉积岩、片岩、石英岩和重要的含矿建造。太古宇岩石的Rb-Sr年龄在2600-2700Ma之间，该年龄范围的岩石被认为是利比里亚年龄省的一部分。在利比里亚的中南部发现有Birimian（2100Ma）时期的西南-北东向绿岩带，是科特迪瓦绿岩带的延长部分，其中之一包含Ity金矿床和Zeltoua铜矿化。太古宇岩石中含有利比里亚主要铁矿床，大部分原生金矿床也出现在该时代岩石中。利比里亚东南部基本上出露古元古代地层，属于Eburnean年龄省，年龄大约是2000Ma，Eburnean年龄省所含花岗片麻岩较利比里亚年龄省少，被等倾斜褶皱的富含黑云母副片麻岩和混合岩所覆盖，有许多含铁建造和角闪岩，沿海岸地区有未变质侵入花岗岩和伟晶岩出露。与海岸线平行分布白垩纪纹层状砂岩、长石砂岩、粉砂岩和砾岩。2.2构造地质上利比里亚主要由以下3个地质构造单元组成：①利比里亚领土的90％是Man地体的太古宙岩石；②在利比里亚的南部有古元古代的Birimian绿岩带分布；③沿着大西洋海岸的一条狭长带上是白垩纪的海相沉积岩。从区域上看，NW向陶迪剪切带（Todishearzone）经过预查区中部,与西南海岸线近于平行的NW向陶迪剪切带（Todishearzone）由塞拉里昂延伸至塞斯托斯角（Cestosbay）一带，构成了利比里亚年龄省和泛非年龄省的界限。2.3岩浆岩中生代岗瓦纳大陆的裂开形成了大西洋，与泛非期构造带平行的前寒武纪构造复活，同时侵入大量与利比里亚和塞拉利昂海岸线平行的岩墙群，在塞拉利昂，Freetown杂岩体是与该时期岩浆活动相关的层状辉长岩杂岩体，是在大陆裂解时形成的，在利比里亚Robertsport出露的苏长岩体也是此时形成的。3砂金矿特征3.1分布特征大巴萨州地区矿产资源现发现的主要为砂金矿。砂金的形成不但需要有含原生金的母岩，还要具备有利的地形条件。大巴萨州地区西南为黑云母花岗岩形成的隆起，在Gargar一带形成了一个较为平坦的U形谷地，Elephant河由南东至北西发育于谷地之中，河谷宽200-800m不等，平均宽500m左右，为砂金的富集成矿提供了有利的空间。砂金多分布在一、二级水系河床底部，二级以上水系由于水量较大多分布于河道两侧的古河道冲积物中。3.2砂金矿特征砂金矿由不同比例的砾石、砂、粘土组成，由于河道地形坡度及水动力条件等沉积环境的不同，在矿体的不同部位和层位，砂金矿体在平面上及垂向上矿石所含的砾石、砂质、粘土含量及成分都有变化，并且在垂向上具一定的分层现象。一般近地表1m左右，砾石含量一般5%-10%土、砂质40%-60%、粘土20%-30%左右；中下部砾石含量一般为20%-30%、砂质50%-60%、粘土5%-10%，粘土含量有所减少。底部粘土含量减少，砾石增多。砂金在下部具有富集趋势。矿体中的砾石主要为石英岩、斜长角闪岩及黑云母花岗岩等。砾径一般0.2-10.0cm。最大30cm。巨砾率一般小于10%。砾石的磨圆度在河道的下游以浑圆状一次圆状为主，在河道的上游以次棱角状一次圆状为主。3.3砂金品位、形态及特征根据重砂测量成果，砂金中金以自然金的形式分布于松散沉积物中，沉积物上部可见自然金的粒径大小0.1-2.5mm不等，粒径小者多为粒状，粒径大者呈片状、不规则粒状等形态。在河流上游上部层位砂金以不规则粒状为主，偶见金颗粒与脉石矿物的连生体，磨圆度较差；在河道下游砂金以片状为主，表面光滑，磨圆度较好。砂金含量一般0.1—1g/m3,最高可达8.0g/m3左右。砂金由地表向下具有富集趋势，其成色多在800-950之间。4找矿方向探讨4.1砂金矿勘查开发现状大巴萨州地区几乎所有的河流中的砾石层中都含金。Gargar村民首先在Elephant河流中发现了砂金。随后的几年里相继在周边许多地区都发现了砂金矿。当地村民对浅部矿层进行了开采活动，由于生产力低下，开采深度较浅，最大深度多在3m左右。随着浅层富矿层资源的枯竭和无序的乱采乱挖因素，Gargar一带开采砂金活动逐步趋于消失。目前，该区仅有零星的个体采金者，使用小溜槽或淘砂盘手工淘洗，生产能力极为有限。4.2找矿方向探讨许多资料显示大巴萨州的片麻状黑云母花岗岩、褐铁石英岩基本上都含金，而且石英脉的发育程度与金矿床的规模有直接关系，当石英脉较密集时，不但砂金资源丰富，在砂金矿周边，往往也是岩金矿床赋存的主要地段。Gargar地区砂金矿石该地区主要矿床类型之一，在该区从事地质勘查工作，寻找砂金矿是找矿工作的重点之一。虽然Gargar地区在2002年有过开采砂金矿的历史，但是由于当时落后开采条件，多采用原始的人工溜槽淘洗，采矿活动仅限于浅层，所以，Gargar地区含砂金地段深部有较好的找矿空间，加强对深部砂金矿资源的勘查，一定会取得理想的找矿成果。通过对Gargar一带的地质背景分析认为，组成该地区的片麻状黑云母花岗岩和褐铁石英岩不仅为该地区砂金矿床的形成提供了物质来源，同时也预示有岩金矿的存在。对该地区开展原生岩金找矿工作，是一个重要的找矿方向，也将会取得理想的找矿成果。参考文献：[1]楚旭春,非洲地质图说明书[M].北京：地图出版社，1982[2]栾世伟,金矿床地质及找矿方法[M].成都：四川科学技术出版社，1987[3]牛智辉,利比里亚共和国大巴萨州地区砂金矿踏勘工作总结[R].2011