摘要
加纳北部上东部省ＺＡ 区，位于Ｂｏｌｏ－Ｎａｎｇｏｄｉ金成矿带的东北部。以往在南部阿散蒂等５个金矿带中发现了数个大型金矿床，而在北部的２个金矿带中只发现了一处大型金矿床。经勘查证实，研究区内大型工业开发价值金矿的发现，是北部成矿带中的找矿新突破。通过１：１００００土壤地球化学测量工作，分析了非洲加纳上东部省 ＺＡ 区内金矿床化探异常特征，提出了找矿方向。对元素相关性进行了分析，确定了成矿元素共生组合，进而圈定了成矿有利地段，共圈定金综合异常１９个，其中甲类异常３个，乙类异常２个。经后期地表槽探和深部钻探工程验证，认为甲类金综合异常与金矿体存在着明显的对应关系，表明该区１：１００００土壤化学异常能有效地指导找矿工作。通过与工作区已验证的常对比，初步预测整个探矿权范围内具备１００ｔ以上金矿的成矿潜力。
关键词：非洲加纳；上东部省；金矿；化探异常；找矿靶区；地球化学；找矿新突破
加纳北部 Ｂｏｌｏ－Ｎａｎｇｏｄｉ金成矿带东北部地区的找矿工作，一直被加纳政府和跨国矿业公司所忽视。认为此地区不具备金矿的成矿条件，因此该地区未开展过系统的、大比例尺的地质测量和物化探等工作，可利用的资料较少，所以研究区所处的成矿带勘查和开发程度相对较低。我们通过地质填图、物化探、槽探、钻探等工作，圈定了化探异常，后经工程验证，在加纳 Ｂｏｌｏ－Ｎａｎｇｏｄｉ金成矿带东北部地区发现一处大型以上规模的金矿地，为加纳北部地区金矿找矿开辟出一片新天地，打破了加纳国北部现有 金 矿 分 布 格 局。这 表 明 加 纳 Ｂｏｌｏ－Ｎａｎｇｏｄｉ金成矿带东北部地区也具有中大型金矿的成矿潜力。本文结合现场一手勘查资料，论述了区内陆球化学特征，总结了找矿方向，并分析了１：１００００土壤地球化学测量成果的找矿意义。
１ 区域地质概况
研究区大地构造上位于西非几内亚地盾东部，是西非克拉通的重要组成部分。区域上（图１）岩浆活动频繁，构造变动复杂，为成矿热液的形成提供了充足的热能。区内北东 － 南 西 走向的断裂破碎带，成为矿质运移和聚集的良好场所。区域变质、动力变质及热液变质作用迭加出现，为金的富集提供了有利条件。
图１区域地质简图
研究区出露地层主要为片麻岩、绿片岩；构造较为简单，主要是北东向的张性裂隙，是导矿和容矿构造，控制着区内的金矿化的分布。岩浆岩主要为古元古代岩体，包括花岗岩及花岗闪长岩等；矿化以金矿化、黄铁矿化为主，围岩蚀变主要为硅化、绿泥石化、钾化。
研究区属于干旱地区，土层属于非洲荒漠土，厚度１５～３０ｃｍ 以上，是干旱地区发育的地带性土壤。风化和成土作用微弱，由于降水量少，土体中的各种元素基本不迁移。因此，本次采集的土壤属于原生风化土壤。
２样品采集、加工和分析
２．１ 样品采集
１）在测定采样周围点线距的１／１０范围内采样（图２），样品由一处（２０、４０ ｍ 间距）或数处（１００ ｍ间距）组成。采样避免各种污染。遇有岩石露头、废石堆、沼泽、崩积物、河床堆积等不能取样时进行了适当移动点位，移动后仍不可采集（超出点线距１／２）则采用弃点，并在记录中注明。
图２ 土壤地球化学测量现场照片
２）重复采样以采野外检查样为主，或在已发现的矿化及找矿标志部位进行。
３）同一工作区尽量采集同一属性介质、同一层位物质，一般采集土壤 Ｂ 层（淋失层）中的细粒级物质。采集样品的质量根据测试项目多少而定，以保证过筛后送测试的单个样品质量满足分析要求。一般单样湿质量不少于４００ｇ。过筛（４０目或６０目，实际施工时，根据粒度试验结果决定）后送化验室的单个样品质量不少于１００ｇ。
４）采集的样品做到了防止污染。样品袋一般是新的布袋，并经过洗涤后使用。潮湿的样品在样袋外面套上塑料袋。
２．２ 样品加工
样品在日光下自然干燥或于５０ ℃下烘干。为防止结块，干燥过程中对样品进行了及时揉搓，并用木槌敲打，以使黏土胶结物中的颗粒解体。加工样品使用不锈钢筛，截取粒级样品过筛后，检查样品重新过筛时，筛下质量小于５％。
过筛后的样品质量符合设计要求，加工后的样品缩分组合成２份，份送分析，１份装箱暂时保存。其中１５０ｇ装入聚乙烯塑料瓶或样品袋保存，１５０ｇ送实验室分析（重分析样品３００ｇ）。土壤样品加工粒度至６０目（注意排除有机质、黏土质和风积物等假粒级混入）。
在野外加工处理样品时做到了防止样品间相互污染。装入纸袋的样品标明工区，样品号、日期、加工员。填写送样单及编制样品加工号码表后妥善保管。每天加工完毕后进行质量检查，确保加工处理准确无误。样品送加工间，用无污染加工设备加工至－７４μｍ 送化验室分析。符合粒度要求的样品质量不少于加工前质量的 ９０％。样品加工过程中防止样 品 间 相 互 污 染。样 品 细 加 工 设 备 损 耗 率 小于５％。
２．３ 样品分析
根据金矿的成矿规律，确定的分析元素为 Ａｕ、Ａｇ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｍｏ、Ｂｉ等 ６ 个 元素。样品测试 由加纳ＳＧＳ检测中心完成。Ａｓ、Ｂｉ采用氢化物发生－原子荧光光谱法测定；Ａｇ、Ｍｏ采用发射光谱法测定；Ａｕ采用泡塑吸附－原子吸收法泡塑吸附－原子吸收法测定。元素测定的检出限要求见表１。
表１ 土壤地球化学测量样品元素分析检出限要求
经对本次工作重复样和检查样进行统计，得出合格率见表２，合格样品占全部样品数的９０％以上，达到规范要求，本次采样工作质量合格。
表２样品合格率统计结果
３ 数据处理及地球化学图件编制
地球化学图件，采用０．１ｌｇ（×１０－6和×１０－９）含量间隔。当数据为异常含量和等量线过密时，适当将等量线抽稀为 ０．２１ｇ×１０－6（或 ×１０－９）或更大，使等量线图面上间距不小于０．７ｍｍ。
经过 单 样 本 Ｋｏｌｍｏｇｏｒｏｖ－Ｓｍｉｒｎｏｖ 检 验：最 大差分绝对值０．０８３，正的最大差分值为０．０８３，负的最大差分值是 －０．０６２，单样本 Ｋ－Ｓ检验 Ｚ 统计量值为７．１６４，渐进性显著水 平为 ０．０００，小于 ０．０５，所以检测部分样品不服从对数正态分布。
故异常下限根据地球化学图中高背景值起始值确定，Ａｕ的异常下限为０．６，Ａｕ标准离差为０．４，根据公式：
ｌｏｇＣａ＋ｌｏｇσ＝０．６＋１＊０．４＝１．０为 Ａｕ异常中带起始值。
ｌｏｇＣａ＋ｌｏｇσ＝０．６＋２＊０．４＝１．４为 Ａｕ异常内带起始值。
故实际值 Ａｕ异常下限值取３．９８×１０－９，按照１、２、３的级数，３．９８～１０为异常外带，１０～２５．１２为异常中带，＞２５．１２为异常内带。
４ 测区地球化学特征
４．１ 区域地球化学特征
以往地 质 工 作 结 果 显 示，Ａｕ 在 花 岗 闪 长 岩中的克 拉 克 值 都＜１×１０－９，而 在 砂 岩、片 岩 中（１．０９３×１０－９）＞１×１０－９，在蚀变砂岩中（３３．６１４×１０－９）》１×１０－９，说明 Ａｕ元素在花岗闪长岩中很贫化，在砂岩、片岩中低度富集，在蚀变砂岩中高度富集，反映砂岩—片岩在蚀变过程中 Ａｕ元素被大量带入；Ａｓ元 素 浓 集 克 拉 克 值 从 砂 岩 的 １．２６８×１０－９，经蚀变后降低到０．２０６×１０－９，反映 Ａｓ元素在蚀变过程中被分散流失，而在冰积层中较高富集；Ｐｂ、Ｍｏ、Ｓｂ 元 素 的 特 性 与 Ａｓ元 素 相 近；Ａｇ 在 砂岩—片岩中呈富集状态，但经蚀变后不受影响，比较稳定；Ｃｕ、Ｚｎ在花岗闪长岩，砂 岩—片岩中都很贫化，在砂岩受蚀变后变化不大；Ｂｉ元素在冰积层花岗闪长岩和砂岩—片岩中都非常贫化，在砂岩受蚀变时被带出，变得更贫化。
４．２ 矿区地球化学特征
根据对７ ６８２件样品的统计（表３），测试的６个元素，与地壳平均值相比，仅有 Ａｕ富集系数大于１，其它元素比地壳平均值略低。
对本区土壤样品中 Ａｕ高含量样品进行统计，从表４可以看出，有６个样品的 Ａｕ含量已经达到金的边界工业品位值。对表４中的元素做系统聚类分析，通过聚类分析（见图３）可以将６个元素分为３类：第一类为 Ａｓ／Ｓｂ／Ｍｏ组合；第二类为 Ａｇ／Ｂｉ组合；第三类为 Ａｕ组合。
Ａｕ与其它各元素的相关系数只有０．２４，反映金与其它元素没有形成密切的正相关。Ａｕ峰值很高，中心很显著，元素组合比较复杂，有明显的浓度垂向分带特征，面积大，规模很大，地质成矿条件较好，经综合评价认为是甲类强矿化异常，找矿前景很好。
表３矿区元素含量平均值
表４高含量 Ａｕ样品统计表
图３ 元素相关关系图
４．３ 地球化学综合异常特征
本次１∶１００００土壤地球化学测量共圈出异常１９个，其中甲类异常 Ａｕ－２２、Ａｕ－３１、Ａｕ－３９，共３个，乙类异常 Ａｕ－２０、Ａｕ－２１，共２个（见图４）。现将此５个异常按规模大小依次分述如下：
１）Ａｕ－２２号异常位于测区的中部，为土壤地球化学测量采样编号２７线到３６线之间，大部分位于花岗闪长岩中，极小部分位于片麻岩中。异常近菱形，总体走向南北，菱形的长轴长度 １ ５００ ｍ，菱形的短轴长度１ １００ｍ，为Ａｕ、Ａｇ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｍｏ组合异常，为２０７采样点异常，其中３３０４７号点最大值达 ５１５．７×１０－９，３４０４７ 号 点 最 大 值 达 ４７５．２５×１０－９，大 于 １００×１０－９的 异 常 点 数 有 １７ 个，大 于５０×１０－９的异常点数有 ３９个，大于 １０×１０－９的异常点数有１００个，峰值较高，规模较大，属于甲类异常（综合异常特征值见表５）。３５线（异常部位）化探线元素变化情况见图４．
表５Ａｕ－２２综合异常特征值表
图４ 测区化探综合异常图
２）Ａｕ－３１号异常位于测区的东南部，为土壤地球化学测 量 采 样 编 号 ３２ 线 到 ４２ 线 之 间，位 于 片麻岩 中。异 常 近 长 方 形，走 向 为 北 东 向，长 度 近９８０ｍ，宽度７００ｍ，为 Ａｕ、Ａｇ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｍｏ组合异常，为２７４采样点异常，其中３４１０５号点最大值达２２４６．５×１０－９，是本次土壤地球化学测量 Ａｕ的分析最高值，３５０９２号点最大值达４３３．５×１０－９，大于２００×１０－９的异常点数有１０个，大于１００×１０－９的异常点数有２６个，大于 ５０×１０－９的异常点数有６３个，大于１０×１０－９的异常点数有１５９个，峰值很高，并有一定的规模，内、中、外带浓度分带明显，属于甲类异常（综合异常特征值见表６）。
表６Ａｕ－３１综合异常特征值表
４）Ａｕ－２０号异 常 位 于 测 区 的 东 北 部，为 土 壤地球化学测量采样编 号 ２８ 到 ４０ 线 之 间，大 部 分位于花岗闪长岩中，小 部 分 位 于 片 麻 岩 中 和 两 者接触带 上。异 常 近 长 条 形，总 体 走 向 北 西，异 常长度２ １００ ｍ，宽度２５０ｍ，为 Ａｕ、Ａｇ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｍｏ组合异常，为１４３采样点异常，其中２９０１６号点最 大 值 达 ２６０．８８×１０－９，４０００４ 号 点 最 大 值 达８７．５８５×１０－９，大于２５×１０－９的异常点数有１０个，大于１０×１０－９的异常点数有４３个，规模较大，属乙类异常（综合异常特征值见表８）。
表８Ａｕ－２０综合异常特征值表
表９Ａｕ－２１综合异常特征值表
５ 异常验证及找矿方向
１）本 测 区 共 圈 出 １９ 个 异 常，其 中 Ａｕ－３１、Ａｕ－２２、Ａｕ－３９为甲类异常，分别占本区综合面金属量的１２．４９％、１２．３３％和８．００％，异常群整体呈南北走向，长度接近３ ５００ｍ，最宽约２ ０００ｍ，为 Ａｕ、Ａｇ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｍｏ组合异常，内、中、外带浓度分带明显，属于大型异常。可对这３个异常进行槽探揭露或钻孔验证。
２）Ａｕ－２０、Ａｕ－２１属于有找矿远景的异常，可对这些异常进行槽探揭露，或加密采样点，进一步确定异常中心。
３）经后期槽探和钻孔验证，土壤地球化学测量综合异常位置与石英脉破碎带和绢／白云母化片麻岩分布位置吻合，是矿化的直接反映，矿体分布与土壤地球化学测量高值异常区基本吻合，以后的找矿工 作 中 重 点 关 注 综 合 异 常 分 布 位 置，故 本 次１：１００００地球化学测量方法能有效地指导北部成矿带内金矿床的找矿勘查工作。
６ 结论
１）根据本次１：１００００土壤地球化学测量结果显示，工作区圈定具有一定规模和潜力的甲、乙类综合异常５个，主要表现为 Ａｓ、Ｓｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｂｉ、Ａｕ综合异常组合，呈异常群状分布在矿区外围北部、东南部、西南部。异常群内个别采样点接近 Ａｕ的边界品位，异常浓度分带明显，异常规模和峰值均较高，具有很好的找矿前景和资源潜力。
２）通过与工作区已验证的异常对比，初步预测整个探矿权范围内具备１００ｔ以上金矿的成矿潜力。
原文详见：居维伟,贾磊,肖娥,张悦秋,刘小胡.非洲加纳上东部省ZA区金矿化探异常及找矿新突破分析[J].有色金属(矿山部分),2022,74(02):76-83.
联系客服
