江蘇哈馬迪金礦床地質(zhì)特征及成因

江蘇哈馬迪金礦床地質(zhì)特征及成因

1、哈馬迪金礦和其金礦的勘探和勘探工作哈馬迪（hamadi）金礦位于蘇丹共和國(guó)北部的尼羅河地區(qū)。努尼沙帶（nubian）和北亞達(dá)（bayuda）的結(jié)合部位位于北亞達(dá)沙漠帶北部的瓦迪西格爾盆地和尼羅河西岸。距首都喀土穆(Khartoum)約460km,距州府重鎮(zhèn)阿特巴拉(Atbara)市約130公里。哈馬迪金礦最初是當(dāng)?shù)鼐用耖_(kāi)采河道和殘留于山坡的沙金發(fā)現(xiàn)的。1976年~1978年,蘇丹與德國(guó)合作對(duì)拜亞達(dá)沙漠40000km2內(nèi)開(kāi)展了1/250000區(qū)域地質(zhì)填圖和地球化學(xué)測(cè)量,但這次地球化學(xué)測(cè)量未對(duì)金元素做分析(1)。1999年蘇丹地質(zhì)局(GRAS)對(duì)瓦迪·辛格爾盆地區(qū)進(jìn)行野外地質(zhì)踏勘,首次開(kāi)展了金礦勘查(2)。2000年4月~2002年4月,法國(guó)科米羅(Cominor)公司分3個(gè)階段對(duì)區(qū)域內(nèi)6800平方公里開(kāi)展了預(yù)查~局部詳查,實(shí)施了面積性的分散流地球化學(xué)測(cè)量和局部地區(qū)的槽、鉆探等找礦手段,圈出了一些金找礦遠(yuǎn)景區(qū),在哈馬迪區(qū)獲取了遠(yuǎn)景金資源量約2噸(3)。2006年~2008年,天津華勘有限公司對(duì)區(qū)域內(nèi)6000平方公里開(kāi)展了勘查工作。實(shí)施了遙感地質(zhì)解譯、化探金異常查證、地質(zhì)填圖、老硐調(diào)查、槽探和鉆探等手段,在哈馬迪和克羅(Kero)重點(diǎn)區(qū)段針對(duì)淺部金礦體鉆孔控制深度達(dá)到80米,獲得推斷和控制的查明金資源量18噸,其中哈馬迪區(qū)域獲得金資源量13噸(4)。2、新生代巖漿活動(dòng)哈馬迪金礦位于新元古代泛非造山運(yùn)動(dòng)時(shí)期地殼增長(zhǎng)形成的阿拉伯-努比亞地盾的西南端,蘇丹東北部礦集區(qū)。區(qū)內(nèi)金屬礦產(chǎn)及非金屬礦產(chǎn)十分豐富,尤其金礦床(點(diǎn))星羅棋布,金礦化露頭及金化探異常非常發(fā)育(5)。區(qū)域內(nèi)廣泛出露下元古界~中元古界變質(zhì)地層,巖性主要為粗晶淺色花崗質(zhì)片麻巖,新元古界由沉積變質(zhì)巖和火成變質(zhì)巖互層狀組成,巖石經(jīng)變形、混合變質(zhì)作用達(dá)到石榴石角閃巖相。此外,還有大面積的新生代玄武巖出露。主要構(gòu)造活動(dòng)有3期:新元古代泛非造山運(yùn)動(dòng)使早中元古代地層發(fā)生強(qiáng)烈褶皺和中深程度的區(qū)域變質(zhì),產(chǎn)生緊閉、倒轉(zhuǎn)褶皺;古生代~中生代,以強(qiáng)烈的中酸性巖漿侵入隆起和噴出活動(dòng)為特征,形成拜亞達(dá)變質(zhì)核雜巖,表現(xiàn)為大面積元古界變質(zhì)基底分布區(qū)出露的西部、南部規(guī)模較大的巖漿雜巖體穹隆和北東~北東東、北西~北北西向斷裂,以及自北向南的3個(gè)構(gòu)造盆地和廣泛發(fā)育的環(huán)狀、放射狀斷裂及脈巖;新生代的東非裂谷運(yùn)動(dòng)在區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為一系列近南北向張性斷裂和基性、超基性的深源巖漿噴出活動(dòng)。巖漿活動(dòng)主要有四期:早元古代的大量中酸性巖漿侵入活動(dòng),新元古代的中酸性及超基性巖漿侵入活動(dòng),古生代~中生代的大量中酸性巖漿侵入和噴出活動(dòng),以及新生代的玄武質(zhì)巖漿噴出活動(dòng)。其中前三期巖漿活動(dòng)引發(fā)的構(gòu)造-熱事件可能與區(qū)域內(nèi)金成礦作用有間接關(guān)聯(lián)。3、礦區(qū)地質(zhì)3.1不等規(guī)模石英脈區(qū)內(nèi)主要出露新元古界地層,巖性為各種片麻巖如斜長(zhǎng)角閃片麻巖、角閃片麻巖、云母斜長(zhǎng)片麻巖和各種片巖如石榴石黑云鈉長(zhǎng)石片巖、石榴石鈉長(zhǎng)石英片巖、石榴石石英云母片巖、云母片巖、石英云母片巖等。區(qū)內(nèi)還見(jiàn)少量大理巖呈厚脈狀產(chǎn)出。其次常見(jiàn)不等規(guī)模石英脈沿片(麻)理或構(gòu)造裂隙出露。區(qū)內(nèi)地層由于受構(gòu)造影響,在西部和北部的片(麻)巖的片(麻)理總體呈北東東~北東向展布,傾向北西,傾角20°~50°。在東部和南部的片(麻)巖的片(麻)理方向近南北、傾向南西西~北西西,傾角40°~60°。這些巖石局部受小型斷裂帶作用,片(麻)理發(fā)生扭曲、揉皺,但各不同變質(zhì)巖界限與片理方向基本一致。石英云母片巖、斜長(zhǎng)角閃片麻巖為區(qū)內(nèi)主要的礦化圍巖。產(chǎn)于這些巖石片麻理內(nèi)的石英脈與金礦(化)體關(guān)系密切。由于石英抗風(fēng)化能力強(qiáng),區(qū)內(nèi)大部份地區(qū)殘積有薄層的石英沙礫石層。有些較厚的石英脈下盤(pán)片巖或蝕變巖遭受風(fēng)化剝蝕作用流失,石英脈在重力作用下在地表顯現(xiàn)為緩傾斜,破碎嚴(yán)重的地方形成一定厚度的石英礫石殘積層,是為重要的找礦標(biāo)志。3.2中央緣斷裂帶或惡石礦化礦區(qū)位于瓦迪·辛格爾盆地北部邊緣北東向的推覆斷裂下盤(pán)(南東盤(pán))的一復(fù)式褶皺核部的剪切帶內(nèi)。受新元古代泛非造山遠(yuǎn)動(dòng)和古生代~中生代巖漿侵入隆起作用影響,區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂構(gòu)造都較發(fā)育。褶皺主要為一復(fù)式褶皺。軸向北東-南西,軸面傾向北西;兩翼均以云母片巖、石英云母片巖及石英脈透鏡體為主;核部巖石剪切作用強(qiáng)烈,褪色蝕變發(fā)育,主要蝕變?yōu)榻佊r化、云英巖化、高嶺土化,伴生石英(細(xì))脈及弱褐鐵礦化,為金礦體主要產(chǎn)出部位。局部還可見(jiàn)受斷裂作用產(chǎn)生的揉皺和拖曳構(gòu)造。斷裂發(fā)育,主要有北東(北北東、北東東)向、近南北向、北西西或近東西向3組斷裂。北東(北北東、北東東)向斷裂,主要分布在區(qū)內(nèi)西、中、北部,規(guī)模較大,為瓦迪·辛格爾盆地北部邊緣推覆斷裂的次級(jí)斷裂,斷層性質(zhì)為逆推右行平移斷層;斷裂帶內(nèi)巖石一般強(qiáng)烈云英巖、黃鐵絹英巖化,常表現(xiàn)為云英巖化片理化帶,多伴有褐鐵礦化,局部見(jiàn)高嶺土化。近南北向斷裂,主要分布在區(qū)內(nèi)東、南部,該組斷裂規(guī)模大,與片理方向協(xié)調(diào),形成區(qū)內(nèi)南北向礦化蝕變片理化帶,局部可見(jiàn)到石香腸構(gòu)造、鞘褶皺等韌性剪切帶的巖石特征。北西西斷裂或少量近東西向斷裂,形成多條沖溝,斷裂帶內(nèi)未見(jiàn)礦化,對(duì)礦體有切割破壞作用。這些斷裂與北東向和近南北向蝕變片理化帶疊加形成局部金礦化富集。3.3片理構(gòu)造本身特征區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育。區(qū)內(nèi)出露的巖漿巖僅有閃長(zhǎng)玢巖脈,多順片理產(chǎn)出,少數(shù)斜穿片理。在不同部位可見(jiàn)到斜長(zhǎng)角閃巖,呈脈狀或橢球狀產(chǎn)出,普遍遭受弱變質(zhì),具有不明顯的片理構(gòu)造。還能見(jiàn)少量片理化的角閃巖。3.4礦石的性質(zhì)礦體圍巖蝕變主要類型為絹英巖化,其次有綠簾石化、綠泥石化、碳酸鹽化及高嶺土化,肉眼可見(jiàn)金屬礦物主要為褐鐵礦、黃鐵礦、自然金,局部見(jiàn)孔雀石、毒砂等;鉆孔巖心中還見(jiàn)到毒砂、辰砂等硫化物與硅化伴生。黃鐵絹英巖化、高嶺土化為近礦圍巖蝕變。絹英巖化結(jié)合褐鐵礦化,可作為區(qū)內(nèi)金礦可靠的找礦標(biāo)志。在一些中基性巖石的片理面局部可見(jiàn)到團(tuán)塊狀銅、鉛礦化,主要金屬礦物有孔雀石、藍(lán)銅礦、方鉛礦;在其與圍巖接觸帶部位及圍巖中,還可見(jiàn)孔雀石化及褐鐵礦化,未見(jiàn)明顯金礦化。4、金礦體礦化區(qū)內(nèi)根據(jù)礦體產(chǎn)狀和集中分布的區(qū)域哈馬迪金礦分為3條礦帶,7個(gè)礦段,構(gòu)成一個(gè)三角形的礦化集中區(qū),面積約15平方公里。金礦體賦存于各類片巖或片麻巖內(nèi)剪切帶中,礦體多出現(xiàn)于剪切應(yīng)變強(qiáng)烈或后期構(gòu)造所形成的二級(jí)膨脹帶(片理化帶)內(nèi)。礦化類型主要是蝕變巖內(nèi)的復(fù)脈帶型金礦化。礦體呈現(xiàn)出蝕變巖型、大脈型、細(xì)脈型、網(wǎng)脈型等類型。4.1礦物地質(zhì)特征受北東向約10公里長(zhǎng),100米~300米寬剪切帶控制,其內(nèi)分布有哈馬迪主礦段、賽的瑞特礦段、科威特礦段、烏蒙薩拉哈北礦段和烏蒙薩拉哈南礦段。北東向礦帶內(nèi)主要金礦體為蝕變帶型,局部呈細(xì)脈浸染型。礦體主要產(chǎn)于石英云母片巖內(nèi),巖石蝕變強(qiáng)烈。剪切帶內(nèi)糜棱巖、構(gòu)造透鏡體發(fā)育,巖石重結(jié)晶、眼球狀構(gòu)造、鞘褶皺和石香腸構(gòu)造現(xiàn)象非常普遍。礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀產(chǎn)出。礦體產(chǎn)狀與片理化帶的產(chǎn)狀基本一致。以哈馬迪主礦段為例。根據(jù)22個(gè)探槽、淺坑和6個(gè)鉆孔資料圈定一條主要的金礦體,長(zhǎng)500m,寬2.5~7m;總體走向約NE30°,傾向NW,傾角43°~49°;沿走向厚度、品位變化較大,中部、南端礦體厚大,中部礦體較富,地表礦體水平厚度約3.87米,平均品位2.3g/t,地表最高品位9.79g/t;鉆孔穿礦厚度4.72米,平均品位3.88g/t,最高品位20.58g/t。礦體向深部有明顯變富趨勢(shì),如在某個(gè)探槽取樣見(jiàn)到4.5米4.64~9.79g/tg/t的礦體,在5米以下,采掘發(fā)現(xiàn)了礦體品位在0.73~65.54克/噸之間,加權(quán)平均品位達(dá)到8.43克/噸。4.2局部基細(xì)脈染色型受南北向約3公里長(zhǎng)、200米~500米寬的剪切帶控制。其內(nèi)分布有哈馬迪中礦段。近南北向礦帶內(nèi)主要金礦體呈石英復(fù)脈帶型,表現(xiàn)為石英大脈型和細(xì)脈型。石英大脈和細(xì)脈的兩側(cè)蝕變都較強(qiáng)烈,細(xì)脈密集帶形成蝕變巖型。局部也可見(jiàn)到細(xì)脈浸染型。礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀。石英大脈、細(xì)脈多沿片理產(chǎn)出,產(chǎn)狀與片理產(chǎn)狀一致。哈馬迪中礦段通過(guò)少量地表和鉆探工程控制,初步圈定復(fù)脈帶集中區(qū)9個(gè)。復(fù)脈帶內(nèi)石英大脈一般厚度0.3米~1米,大脈變化極大,金呈顆粒金出現(xiàn),品位變化也極大。細(xì)脈帶厚度一般小于10厘米,平行產(chǎn)出,在1米范圍內(nèi)可見(jiàn)到3~10多條。細(xì)脈兩側(cè)蝕變強(qiáng)烈,礦化也極不均勻。復(fù)脈帶礦體總體走向近南北,局部受構(gòu)造影響,使走向呈NEE向。傾向NW,傾角45°~53°。已控制的各復(fù)脈帶區(qū)長(zhǎng)度100米-400米,厚3~8米,局部達(dá)到15~20米。地表平均品位2g/t左右,地表最高達(dá)到92g/t,鉆孔中最高28g/t。4.3復(fù)脈帶礦體受一條至少長(zhǎng)1000米,寬100余米近東西(北東東)向的剪切帶控制,位于北東向剪切帶和南北向剪切帶之間,又受兩者雙重影響和控制。哈馬迪南礦段分布其中。哈馬迪南礦段在北東向的各類綠片巖中的剪切帶內(nèi)存在一條北東東向蝕變巖型礦體。目前控制長(zhǎng)度達(dá)到400多米,寬度5~23米。在某個(gè)探槽內(nèi)取樣具有代表性,控制寬度22.85米,圈出2個(gè)平行的礦體,中間間隔5.7米,其中一個(gè)礦體水平寬8.65米,平均品位19.08g/t;另一個(gè)礦體水平寬9.5米,平均品位1.19g/t。礦體產(chǎn)狀走向北東,傾向北西,傾角50°。在哈馬迪南礦段也存在南北向復(fù)脈帶礦體。復(fù)脈帶礦體包括石英大脈、細(xì)脈均未穿過(guò)上述北東東向構(gòu)造帶。這些礦體賦存在北東東走向剪切帶下盤(pán)的各類綠片巖中,形成了3個(gè)較為集中的長(zhǎng)度100~300多米,寬度達(dá)20~60多米的礦化集中地段。石英大脈厚0.5~2米,礦化強(qiáng)烈,可見(jiàn)到顆粒金。石英細(xì)脈厚度一般小于10厘米,平行產(chǎn)出,在1米范圍內(nèi)可見(jiàn)到3~10多條。石英大脈、細(xì)脈帶呈南北走向,西傾,傾角在42°~44°。巖石蝕變強(qiáng)烈處,呈現(xiàn)石英脈與蝕變巖礦體交替出現(xiàn)的特征。如在該區(qū)某采坑一剖面采樣分析:由下至上依次連續(xù)刻槽取樣(上下未封樣),總真厚度3.4米,加權(quán)平均品位6.70g/t。其中,含石英微細(xì)脈蝕變巖,厚0.6米,含金21.75g/t;褐鐵礦化石英脈,厚0.5米,金3.25g/t;含石英微細(xì)脈蝕變巖,厚0.6米,金2.63g/t;褐鐵礦化石英脈,厚0.2米,金0.75g/t;含石英微細(xì)脈蝕變巖厚0.5米,金4.25g/t;含石英微細(xì)脈蝕變巖,厚0.5米,金2.88g/t;含石英微細(xì)脈蝕變巖,厚0.5米,金5.63g/t。5、金礦物組成:金據(jù)分析結(jié)果顯示,礦石中硫含量普遍較低,屬貧硫金礦石。礦石結(jié)構(gòu)主要有晶粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、充填結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要有塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造等。礦石中除金之外,未見(jiàn)其他有害組分,利于工業(yè)選、冶利用。根據(jù)礦山堆浸后一次冶煉結(jié)果檢測(cè),金成色達(dá)到950。礦石礦物成分較簡(jiǎn)單,金屬礦物以黃鐵礦、白鐵礦為主,其次有少量磁黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等。表生礦物有褐鐵礦。非金屬礦物以石英、石榴石、鈉長(zhǎng)石、絹云母、角閃石為主,其次為斜長(zhǎng)石、方解石、綠泥石等。含金礦物主要是自然金,金礦物粒度以微粒金和細(xì)粒金為主,偶見(jiàn)大顆粒金?？梢?jiàn)金顆粒大小多在0.01~0.40mm,最大可達(dá)3mm,主要呈片狀、小顆粒狀、包裹狀等賦存于石英脈及其它礦物中,其中尤以石英、黃鐵礦、白鐵礦中金含量較高。金主要呈裂隙金和包裹金2種形式存在。包裹金主要分布于黃鐵礦、白鐵礦和磁黃鐵礦等硫化物中,有時(shí)見(jiàn)于石英或膠狀褐鐵礦中。裂隙金主要分布于石英、黃鐵礦、磁黃鐵礦等顯微裂隙中。黃鐵礦、石英和磁黃鐵礦是金的主要載體礦物。金偶見(jiàn)于黃鉀鐵礬或絹云母集合體間。6、基本成礦條件好,可資源量根據(jù)哈馬迪金礦的地質(zhì)特質(zhì),與非洲其他地方太古代和元古代綠巖帶內(nèi)金礦類型以及中國(guó)太古代綠巖帶內(nèi)金礦、元古代濁積巖內(nèi)金礦對(duì)比,參考世界其他地區(qū)產(chǎn)于剪切帶內(nèi)的金礦的成礦特征及礦床類型,哈馬迪金礦應(yīng)屬于受新元古屆綠巖帶內(nèi)剪切帶控制的復(fù)脈型金礦。哈馬迪金礦成礦帶巨大,且形成的礦化集中區(qū)受多組構(gòu)造控制,礦體成群成帶分布。已發(fā)現(xiàn)的礦化帶內(nèi)的礦體規(guī)模大,許多地段的還沒(méi)有探礦工程控制,而且目前的探礦工程控制程度和深度都較低,僅在部分地段施工了探槽和鉆孔,且鉆孔控制的最大深度不超過(guò)100米,多在