坦桑尼亚是世界上重要的产金国之一，其金矿床主要集中在环维多利亚湖周边区域，该区域绿岩带为世界级金矿带(杨东潮等，2013)，在环维多利亚湖区域内已知的金矿化中，主要矿床类型以条带状铁建造(BIF)型和构造蚀变岩型或石英脉型为主，条带状铁建造型金矿床一般是中低品位(4~8 g/t Au)，但是矿床储量很大；构造蚀变岩型矿床是中品位矿床(6~10 g/t Au)，为低到中等的储量.条带状铁建造型和构造蚀变岩型金矿都具有不容忽视的重大经济效益和社会效益.

为实现我们国家 “走出去”开发利用境外资源战略，拓展经济发展新空间目标，河南省地质矿产勘查开发局第二地质矿产调查院(原第二地质队)于2007年进入坦桑尼亚，实施金矿勘查工作；坦桑尼亚在20世纪70年代末(1976～1979)，由前联邦德国(Geosurvey International G.m.b.H.)做过覆盖全国范围的低分辨率(1 ：12.5万)航磁测量和高分辨率(1：5万)的航磁测量(部分地区，约占国土面积15%)，资料现保存于多多马(Dodoma)图书馆，可以购买；通过对航磁异常解译、筛选，在所选择的靶区内开展了1：1万大比例尺(网度100 m×20 m)的地面高精度磁法测量，地面磁测更加精细地反映了地质现象(地层或构造)，为地质勘查工作提供了良好的找矿信息.

磁测作为间接找矿手段，主要是用来查找在空间上或成因上与成矿有关的地层、构造、岩浆岩、蚀变岩石、矿化带等控矿因素(管志宁，2005)；含铁建造型金矿与条带状含铁建造(B and ed Iron Fm，简称为BIF)密切相关(李水平，2009)，受地层控制，而构造蚀变岩型金矿则与热液构造活动有一定的联系，岩浆和构造是其主要控制条件；条带状含铁建造和辉绿岩二者具有强磁性(李水平等，2013)，在地表能引起很强的线性串珠状ΔT负磁异常带，其异常形态有很大的相似性，但异常源的性质却不同；在隐伏绿岩带区，利用地面高精度磁力测量如何定性区分二者产生的异常，将直接关系到在矿权区内寻找什么类型的金矿和靶区的圈定，因此分析研究条带状含铁建造和辉绿岩的磁性特征，异常特征，结合区域地质与构造，进行识别、解译，研判线性带状磁异常所对应的异常源，明确它们各自所反映的地层或岩性的空间分布特征以及构造形迹，为寻找与各自有关联的金矿床类型——含铁建造型金矿和构造蚀变岩型金矿提供找矿方向，具有重要意义.

近几年找矿成果比较显著，相继发现了不同类型的大、中型金矿床两处(Mwamola金矿和Nyasirori金矿)，已探明(332＋333)金金属资源量近50吨.

坦桑尼亚联合共和国处于南半球的非洲大陆，接近于赤道，属于低磁纬度地区；坦桑尼亚地质上属于由前寒武纪结晶岩组成的非洲古陆的一部分，纵贯该国东西部的两条裂谷“东裂谷和西裂谷”属东非大裂谷的一部分；其大体成椭圆状形态的太古代克拉通占据该国中心部位(图 1)，由若干条太古界绿岩带和规模巨大的太古代(部分元古代)花岗岩体组成，是太古界绿岩带型金矿的主要成矿物质来源.研究区就位于坦桑尼亚克拉通北部.

图 1

Fig. 1

图 1 坦桑尼亚大地构造略图(据谭代卫等，2013 1—新近世火山岩；2—Karroo和新近世沉积；3—布科巴群；4—中元古界；5—古元古界；6—太古代. Fig. 1 Sketch showing tectonic of Tanzania(Tan et al.，2013) 1—Neogene volcanic rocks; 2—Karroo and Neogene sediments；3—Bukoban supergroup；4—Mid-Proterozoic；5—Ealy proterozoic；6—Archean.

绿岩带是世界上主要的含金岩系，有人提出绿岩带就是“金矿带”(沈保丰等，1988)，坦桑尼亚国金矿资源丰富，其中90%以上为太古界绿岩带型金矿；坦桑尼亚太古界绿岩带主要由太古界尼安萨群(Nyanzian System)地层组成，岩性为长英质和铁镁质火山岩、条带状含铁建造等(Borg，1992)；绿岩带呈透镜状分布并且被后期花岗岩类岩石包围，构成典型的花岗-绿岩地体(任军平等，2013).

坦桑尼亚环维多利亚湖东南部分布有八大绿岩带，各条绿岩带上均发现有世界级的大型、超大型金矿，如著名的盖塔金矿，目前在进行外围勘探，储量有望突破380吨(李柱云等，2011)，就处在盖塔(Geita)绿岩带“金矿带”上，为条带状含铁建造型金矿床，北马拉金矿和布亨巴金矿则处在穆索马-马拉(Musoma-Mara)绿岩带上，为构造蚀变岩型金矿.

坦桑尼亚经历了多期次的构造活动，形成大规模的褶皱构造和断裂构造，成矿构造空间发育；区域岩浆活动强，成矿物质来源丰富，矿化期次、类型多，成矿范围广，成矿条件良好，资源潜力巨大.

坦桑尼亚太古宙绿岩带主要是由变火山岩和变沉积岩组成，呈带状或不规则状分布在花岗质岩石内，构成了花岗—绿岩地体，坦桑尼亚条带状含铁建造为产在绿岩带中的铁建造类型(阿尔戈马型)(沈保丰等，1988).

坦桑尼亚太古界尼安萨群(Nyanzian)的条带状含铁建造是尼安萨群的典型特征，为坦桑尼亚金矿主要赋存层位，具典型的铁金组合特征.条带状含铁建造是火山沉积形成的产物，是含铁建造型金矿的赋矿岩石，受多次构造运动的影响，褶皱发育；条带状铁建造的褶皱作用主要为区域构造作用所致.

辉绿岩是火山活动晚期的岩浆侵入产物，沿火山断裂带侵入形成线状岩脉，严格受区域性断裂控制；由于基性辉绿岩的强磁性特征，因此磁异常反映了岩脉的侵入状态，进而表现了断裂构造特征.

由于断裂或断裂带被较强的磁性体所充填，从而形成沿一定方向、线性展布的磁异常带.金矿床赋存于构造蚀变带内，断裂构造是控矿容矿的场所，特别是多期活动的构造，更容易成为成矿的最有利部位.

岩石物性是地质与地球物理之间的纽带(董树文等，2012)，物性数据是准确解释异常、排除反演固有多解性的一个重要举措；本次研究对区域地表以及钻孔中的条带状含铁建造(磁铁石英岩)和辉绿岩的磁化率则分别进行了测定、统计，从表 1中可以看出：

表 1(Table 1)

表 1 条带状含铁建造与辉绿岩磁化率特征 Table 1 The statistics of magentic susceptibility parameters of BIF and diabase 岩矿石名称 标本数 κ×10-3SI 磁性分级 测定位置 常见值 常见变化范围 条带状含铁建造(磁铁石英岩) 辉绿岩 299 280 20.6 9.5 10.4～30.8 5.5～13.5 中 弱 区域地表 条带状含铁建造(磁铁石英岩) 辉绿岩 243 130 510 18.6 280～740 2.38～36.9 强 中 钻孔

表 1 条带状含铁建造与辉绿岩磁化率特征 Table 1 The statistics of magentic susceptibility parameters of BIF and diabase

(1)不管是条带状含铁建造还是辉绿岩，其钻孔岩芯测定的磁化率常见值明显高于地表测定的，说明了地表岩石遭受风化、破碎，磁性矿物流失，磁性降低；

(2)不论是地表还是钻孔中，条带状含铁建造磁化率均高于辉绿岩磁化率，地表和钻孔中的条带状含铁建造磁化率值均比相同测定位置处的辉绿岩高一个数量级；

因此，从条带状含铁建造和辉绿岩的磁性强弱上，可以把二者产生的磁异常进行区分开来.

自从磁力勘探作为一种地球物理方法建立和发展以来，在寻找铁矿和其他矿产方面起到了一定的作用(管志宁，2005)，随着找矿深度、难度的加大，磁力勘探以一种有效的辅助手段，在寻找隐伏构造和岩矿体方面变得越来越重要(娄德波等，2008).

图 2为条带状含铁建造在1：5万航磁异常影像图上的表现特征.西北部磁异常为线性正负伴生异常，具相间分布特征，呈向东南突出的弧形分布状态(李水平等，2014)，此类异常与尼安萨群岩石特别是条带状含铁建造序列区域重合；其余地带为云雾状面形正异常，在不同位置强度值有些差异，这类异常主要由太古界花岗岩、花岗片麻岩中的磁性矿物引起，西嘎山地区航磁异常影像图客观地反映了该区域磁性岩的分布及其构造形态特征.

图 2

Fig. 2

图 2坦桑尼亚西嘎山地区航磁异常影像图 (Geosurvey International G.m.b.H. 1976-1979 Published by the Geological Survey Department，Dodoma.)(据李水平等，2014) Fig. 2Aeromagnetic survey image in SIGA hills，Tanzania

图 3为全隐伏Mwamola金矿区及外围的地面磁力异常图，矿区内存在着M1、M2、M3三条近乎平行、强度不等的磁异常带，磁异常带沿近南北向展布，呈线性带状特征，以负磁异常为主要表现形式(李水平等，2014)；三条磁异常带形成了弧形环状、且具相间分布特征，磁异常带强度高，规模大，形态规整，通过2.5维人机交互计算(李水平等，2013)，并结合异常的分布特征，认为磁力异常反映了具强磁性的隐伏条带状含铁建造引起的磁场结构，指明了隐伏条带状含铁建造的延伸和分布特征，同时也表现了隐伏条带状含铁建造引起的褶皱构造特征.

图 3

Fig. 3

图 3 Mwamola金矿地面磁力测量ΔT磁异常图 1—磁测等值线；2—磁异常带及编号；3—矿区范围. Fig. 3 The plan of ground ΔT magnetic isoanomaly of the gold mining in Mwamola 1—Magnetic contour; 2—Magnetic anomaly zone and number; 3—gold mining area.

三条条带状含铁建造引起的磁异常带中，M1、M2两条磁异常变化梯度大，幅值高，为明显的单一负磁异常特征，M3异常带形状不甚规则，为正负伴生的磁场特征，M1、M2两条磁异常所对应的矿脉已提交(332+333)金金属量34吨，M3磁异常带目前只打了两个验证孔(M3ZK6、M3ZK7)(图 7)，也均见到了具工业品位的矿体，金矿脉的形态、规模等，还有待于进一步的查明.识别与金矿有关的条带状含铁建造序列引起的磁异常特征，将其做为找矿目标，为该区寻找含铁建造岩型金矿起到了至关重要的作用.

目前钻探工程已经表明，矿区内磁异常带反映的地质意义分别是褶皱构造的翼部，体现了区内磁异常带之间的连接关系.

图 4为辉绿岩在1：5万航磁异常影像图上的表现特征.可以看出，航磁异常大体上呈北西—南东向、近南北向带状展布，沿着西北—南东和近东西向的多条线状异常轮廓，反映了区域内主要的构造形迹和辉绿岩脉的总体展布形态.区内主要为北西—南东向的辉绿岩脉切断了尼安萨群地层，岩脉沿着较明显的北西和东西向区域构造线(可能为断层)侵入，辉绿岩是该幅图上主要部分的磁性结构，磁异常带在方向上一般无规律性，呈相互穿插特征.Nyasirori金矿和Kiabakari金矿均位于磁异常带的外侧区域，即断裂带的次级构造带上.

图 4

Fig. 4

图 4 Kiabakari地区航磁异常影像图(Geosurvey International G.m.b.H. 1976-1979 Published by the Geological Survey Department, Dodoma) Fig. 4 Aeromagnetic survey image in Kiabakari,Tanzania

图 5为Nyasirori金矿区的地面磁力异常空间分布图，矿区覆盖程度较高，ΔT磁异常总体呈北西向带状展布，磁异常变化梯度相对大、磁场较强的区域集中在北部，基本上由两条近乎平行的线性带状异常占主导地位，异常主要由负磁异常构成，北部有明显的正异常伴生，南部也存在着两条与北部相似的磁异常带，只是其异常强度较弱，这四条北西向负磁异常带，均呈线性串珠状分布，展现了隐伏—半隐伏侵入岩(辉绿岩)脉沿断裂侵入或磁性矿物引起的异常特征，指示了辉绿岩脉的延伸方向以及构造方向特征.中西部的呈串珠状窄脉形南北向低缓磁异常带则可能是由于断裂破碎带造成带内岩石磁性降低所致(史建民等，2014).

图 5

Fig. 5

图 5 Nyasirori金矿地面磁力测量ΔT磁异常图 1—磁测等值线；2—磁异常带；3—主要金矿脉分布区； 4—找矿靶区；5—已揭露金矿点；6—断裂编号. Fig. 5 The plan of ground ΔT magnetic isoanomaly of the gold mining in Nyasirori 1—Magnetic contour; 2—Magnetic anomaly zone Inferred fault and number; 3—Main gold vein area; 4—Target area; 5—Expose gold mining point; 6—fault number.

结合矿区地质特征，推测北部两条近乎平行的线性带状异常为半隐伏的平行断裂构造，推测南部两条磁异常带为隐伏的断裂构造，在区外有交汇的迹象.

此北西向的四条主断裂，表明了区内岩浆活动强烈，侵入岩发育，这对在大断裂带外侧的次级断裂构造中寻找金矿提供了指示作用，对该矿区内寻找金矿床提供了方向和靶区.

四条断裂带中间地段磁场较弱，为低缓磁场，可能指示了这个区域的绿岩带地层或岩石遭受的蚀变退色退磁特征，为寻找构造蚀变岩型金矿的有利靶区.

根据辉绿岩和构造蚀变带的磁性特征，利用地面高精度磁法在填图上的优势，识别与构造热液活动有关的辉绿岩脉，了解区内隐伏—半隐伏的构造形迹，在其周边选择弱磁场区(绿岩带地层及蚀变岩区)做为找矿靶区，进而寻找构造蚀变岩型金矿是可行的.

以上矿区内的高精度磁测均表明了条带状含铁建造和辉绿岩脉二者引起的磁异常特征具有很大的相似性，均是以负磁异常为主体，以线性串珠状形态为特征，表明了区内地层或线性构造展布特点.所不同的是，BIF型金矿区中的强磁异常是由条带状含铁建造(磁铁石英岩)引起，构造蚀变岩型金矿区中的强磁异常是由辉绿岩引起.

坦桑尼亚Mwamola金矿为隐伏大型含铁建造型金矿，位于卡哈马(Kahama)绿岩带和马巴莱-布洪古基(Mabale-Buhungukira)绿岩带上(图 6)，区域上BIF的半出露状态，初步显示了BIF的弧形分布特征，航磁异常所展现的异常特征与此相似.近南北向的大型剪切带为金矿的形成起到了决定性作用.

图 6

Fig. 6

图 6 Mwamola金矿区域地质简图 1—第四纪及沼泽性黑土; 2—绿岩带; 3—条带状含铁建造; 4—花岗质岩石; 5—金矿床; 6—金矿点; 7—断层; 8—剪切带; 9—地体分界线; 10—Mwamola金矿; 11—区域位置. Fig. 6 Sketch showing regional geological framework of the gold mining in Mwamola 1—Quaternary and Swampy black soil; 2—greenstone belts; 3—banded iron formations; 4—granitoids; 5—gold deposit; 6—Au occurrence; 7—faults; 8—shear zones; 9—terrane boundaries; 10—the gold mining in Mwamola; 11—region location.

该含铁建造型金矿为剪切带、地层双重控制型金矿床，主要和条带状铁建造以及长英质的凝灰岩有关，此类型金矿与坦桑尼亚太古界Nyanzian群地层中的条带状含铁建造关系密切，矿化作用局限于条带状铁建造的地层和岩性单元，产于同凝灰岩层的接触带附近，偏向BIF一侧，BIF是成矿环境，与金矿的相对富集密切相关.

图 7为Mwamola金矿地质及矿脉分布图，该图表现了磁异常带特征与金矿床的关系，条带状铁建造型金矿体位于强负磁异常梯度带上，表明了含铁建造和金矿石二者具有的强磁性特征，此梯度带是底部BIF与凝灰岩的接触带位置； M1、M2两矿脉，在走向上延伸稳定、连续，其形态、延伸方向、长度和分布位置都与各自对应的负磁异常带特征基本相同，说明了条带状含铁建造对金矿脉的控制作用.

图 7

Fig. 7

图 7 Mwamola金矿地质及矿脉分布图 1—残坡积物；2—沼泽性黑土；3—地质界线；4—金矿脉及编号；5—磁异常带；6—钻孔及编号. Fig. 7 The plan of geological and gold ore vein distribution of the gold mining in Mwamola 1—The residual sediments; 2—Swampy black soil; 3—The geological boundaries; 4—Gold vein and number; 5—Magnetic anomaly zone；6—drill core and number.

含铁建造型金矿具有全球普遍性，与条带状铁建造具有先天的内在必然联系，同时又受条带状铁建造后天的外在特定地质因素影响，因此并不是所有的条带状含铁建造都有金矿化，但是所有含铁建造型金矿都产在条带状含铁建造中；寻找条带状含铁建造，是发现BIF型金矿的必要条件.

Nyasirori金矿为构造蚀变岩型金矿床，处在维多利亚湖东部的穆索马—马拉(Musoma—Mara)绿岩带上，区域上主要发育着NE和NW 两组构造活动带(图 8)，受此影响，区内次生断裂带、剪切带、褶皱等各种类型和规模的构造相当发育，从而为该区金矿床的形成、分布提供了优越的成矿地质条件.

图 8

Fig. 8

图 8 Nyasirori金矿区域构造简图(崔小军等，2014) 1—风化层; 2—条带状铁建造; 3—花岗质岩石; 4—镁铁质侵入岩; 5—绿岩带; 6—布科班沉积物; 7—金矿床; 8—金矿点; 9—逆断层; 10—剪切带; 11—地体分界线; 12—Nyasirori金矿; 13—区域位置. Fig. 8 Sketch showing regional tectonic framework of the gold mining in Nyasirori(Cui et al.，2014) 1—regolith; 2—banded iron formations; 3—granitoids; 4—mafic granitoids; 5—greenstone belts; 6—Bukoban sediments; 7—gold deposit; 8—Au occurrence; 9—thrust; 10—shear zones/faults; 11—terrane boundaries; 12—the gold mining in Nyasirori; 13—region location.

Nyasirori金矿区第四系覆盖严重，金矿床位于矿区内四条推测断裂带所夹中间地带的低磁场区域(图 5)，低磁场区表明了绿岩带地层和岩石的弱磁性特征，反映了构造蚀变带和金矿石的蚀变退色退磁特征；构造蚀变带扩展了矿床勘查的限制，缩小了找矿靶区，蚀变伴随着金的沉淀，使构造蚀变带成为一个很好的找矿目标.区内多条磁异常带，表明了区内侵入岩发育，反映了该区热液活动强烈以及具有的良好成矿条件.

此低磁场区域，经大功率激电中梯和激电测深进一步工作后，进行了钻探工程验证，发现了多条呈雁行排列的构造蚀变带和金矿脉，多条金矿脉组成了区内的矿脉群，图 9仅展现了M1及其邻近矿脉的分布特征.金矿床一般产出在断裂构造带的外部次级构造带内.该区磁异常与断裂构造密切相关，对金矿勘查起到了积极的指导作用.目前该矿区已提交(332+333)金金属量10余吨.该低磁场区域目前仍发现有多处金矿化点，有待进一步追索.

图 9

Fig. 9

图 9 Nyasirori金矿地质及矿脉分布图 1—第四系；2—变质凝灰岩；3—金矿脉及编号；4—构造蚀变带；5—地质界线. Fig. 9 The plan of geological and gold ore vein distribution of the gold mining in Nyasirori 1—Quaternary; 2—Tetamorphic tuff; 3—Gold vein and number; 4—tectonic alteration zone; 5—The geological boundaries.

地面高精度磁测ΔT图，能清晰地反映线性构造或磁性体走向(谢汝宽等，2013)，利用磁力异常特征，可以达到间接寻找不同地质条件下、不同类型的金矿床.

以上所例举的Mwamola金矿和Nyasirori金矿均是近几年河南省地质矿产勘查开发局第二地质矿产调查院在坦桑尼亚的找矿成果.

利用磁力测量方法，寻找与条带状含铁建造、辉绿岩各自相关联的金矿床类型，关键是要在矿权区内分辨出引起强磁异常的异常源，究竟是由二者之中哪一个磁性地质体引起；对于条带状含铁建造与辉绿岩引起的磁异常特征，根据作者多年在坦桑尼亚找矿实践，结合以上两个金矿区内的异常反映特征，认为可从以下几方面进行推断解译和识别：

(1)岩石出露特征进行判别：对于半隐伏地区，可以根据地表零星出露的条带状含铁建造或辉绿岩的分布情况，进行识别；

(2)结合区域地层和构造分布特征进行识别；隐伏矿权区，可以依据区域条带状含铁建造和区域断裂构造二者各自的分布规律、延伸特征，结合邻近矿区内条带状含铁建造或辉绿岩引起的磁异常特征，来分析判断条带状含铁建造或辉绿岩有无延伸至隐伏矿权区的迹象和趋势；条带状含铁建造受地层控制，其磁异常延伸方向一般与地层方向一致；断裂或断裂带被较强的辉绿岩磁性体所充填，会形成沿某一方向展布的异常带，但多条辉绿岩脉引起的磁异常带其方向会不尽相同；

(3)从磁异常的强度上进行识别；条带状含铁建造比辉绿岩的磁性强，因此在埋藏深度和规模大小相同情况下，条带状含铁建造一般引起的异常强度较强，异常幅度变化较大，辉绿岩具中等磁性，引起的异常强度与其相比，通常相对较弱；

(4)定量计算进行辨别；分别利用测定的条带状含铁建造和辉绿岩的磁性参数，先对磁异常“倒相180°”(即反号)，再结合区内地质特征，进行2.5维人机联作拟合反演计算，根据计算曲线与实测曲线的拟合程度进行区分；

(5)从磁异常的排列关系上识别；坦桑尼亚国太古代克拉通西北边缘由于受到来自北西向的挤压作用，使得沉积地层产生紧密褶曲，条带状含铁建造引起的异常一般具定向、正负相间排列的线性分布特征.由于侵入岩的侵入特点，辉绿岩引起的异常在方向上一般无规律性，各个方向都存在，比较杂乱，且相互穿插.

7.1     条带状含铁建造和辉绿岩二者同金矿床有着直接或间接的关系，应用地面磁法圈定负磁异常，定性或定量解释推断由隐伏——半隐伏含铁建造和辉绿岩脉引起的地层和构造特征，进行间接寻找BIF型和构造蚀变岩型金矿床，是一种行之有效的快速高效方法，具有不同程度的间接找矿指示作用.条带状含铁建造作为地层标志层和辉绿岩作为构造形迹为磁力勘探间接寻找金矿提供了良好的地球物理条件，二者产生的磁异常，反映了控矿、容矿信息，为寻找与各自有关联的金矿床类型，提供了良好的找矿方向.

7.2     大比例尺高精度磁法测量所获得的清晰磁场结构，反映了不同岩性的空间分布特征以及构造形迹，利用磁测资料分析异常区的成矿地质条件，研究金成矿环境，对圈定有利找矿靶区具有一定的指导作用.在隐伏——半隐伏地区，寻找条带状铁建造型金矿一般选择呈条带状或串珠状线性强负磁异常作为找矿靶区；对于构造蚀变岩型金矿则选择串珠状线性强负磁异常带的外侧低磁场区域，即将大断裂构造的外部次级构造带，作为找矿靶区.

7.3     随着我国对外开发资源战略的强力推进和境外矿产勘查开发的重要发展机遇，越来越多的地勘单位走出了国门，奔赴于世界各地，寻找多元化矿种；磁力勘探方法可作为矿产勘查的重要手段，有着其他物探方法不能比拟的特点(如推断隐伏地质构造等)，直接可以寻找磁性矿产(各种类型铁矿)，间接可以寻找与磁性相关的矿产(BIF型金矿、与磁铁矿共生的钼、铜、镍、锡矿等)或无(弱)磁性矿产(受剪切断裂带控制的构造蚀变型矿种)，均可发挥它的作用.本文论述的找矿思维模式、条带状含铁建造与辉绿岩磁异常特征识别方法，不仅仅局限于坦桑尼亚，对国内以及南半球、低磁纬度区国家(具有相同的地磁场结构)的各种矿产勘查也具有一定的指导作用.

致 谢 两位匿名审稿专家为论文的完善提出了许多宝贵的意见和建议，笔者谨向他们表示诚挚的谢意！