非洲勘查选区

非洲优势矿产勘查选区研究王瑞江中国地质科学院矿产资源研究所1、非洲地质构造演化与主要成矿特征2、非洲优势矿产及其分布3、非洲成矿区带的划分4、非洲成矿远景区及勘查选区非洲在现今全球板块构造中的位置1.1基本地质特征非洲是地球上已知最大的含有太古宙克拉通的大陆，前寒武纪地层特别是早前寒武系广泛发育，占据了非洲大陆约80%以上的地区，构成了非洲地台的核心。太古宙地层主要为一套中深变质的铁镁质到长英质火山岩、火山碎屑岩系，上部含有较多沉积岩，分布在中、南非和西非地区。早元古代地层为一套中浅变质的中基性、中酸性火山岩、火山碎屑岩和沉积岩系，主要分布在西部和中部非洲一带。中、晚元古代地层主要为一套浅变质到未变质的碎屑岩系和碳酸盐岩岩系，主要分布在南部和中部非洲一带。古生代地层主要为碎屑岩、碳酸盐岩和含煤沉积，主要分布在西部和南部非洲一带。中生代地层主要为分布局限的火山岩、火山碎屑岩和碎屑沉积岩。新生代地层以现代碎屑沉积和风沙沉积为主。地层组成非洲地质简图非洲大陆的构造演化可以大致归纳为三个阶段：前寒武纪、古生代和中新生代。前寒武纪在非洲大陆的地史演化中占有特别重要的地位，期间形成的构造深刻影响和控制了非洲大陆的现代地形地貌。在前寒武纪漫长的地质演化过程中，非洲经历了多阶段的板块碰撞作用、裂谷作用、火山喷发作用、岩浆侵入活动、大规模花岗岩化、混合岩化作用和多期次的变质作用等各种地质作用，最终形成了统一的非洲大陆。1.2主要构造演化阶段从构造格局特征来看，整个非洲大陆主体上是由多个克拉通（>25亿年）和活动带相间分布而组成的，其中三个大的克拉通依次为西部的西非克拉通、中部的刚果克拉通和南部的卡拉哈里克拉通。在罗迪尼亚超大陆时期（10亿年左右），西非克拉通和刚果克拉通曾与亚马逊克拉通连为一体。在6亿年左右发生的泛非运动之后，非洲基本拼合形成统一大陆在冈瓦纳大陆的形成发育过程中（5.5亿年），非洲构成了冈瓦纳古陆的核心部分。在古生代时期，非洲大陆的构造演化主要表现为多期多阶段的大规模海水进退、盆地升降作用及相关的沉积作用，主要发生在非洲的西部和南部地区。在中新生代时期，主要发育两个造山带和一条大裂谷。两个造山带分别是南非东部的三叠纪德拉肯斯山脉，横跨摩洛哥、阿尔及利亚、突尼斯三国北部的第三纪阿特拉斯山脉。一条大裂谷是发育在非洲东部著名的东非大裂谷，它是世界上最大的断裂带，大裂谷的北段形成亚丁湾和红海，使阿拉伯半岛从非洲分离开来，沿裂谷两侧发育大范围的岩浆侵入和喷出活动，岩性包括基性超基性、中酸性岩浆岩。东非大裂谷和中西非裂谷分布简图新生代的火山活动和隆升分布新生代的碱性岩（黄色）分布1.3成矿时段与三个构造演化阶段相对应，非洲大陆的成矿时段也可以大致归纳为三个时期：前寒武纪、古生代和中新生代。前寒武纪是地质作用频繁强烈的时期，也是大规模成矿作用的形成时期，在前寒武系中发育了多个重要的含矿建造：太古宙绿岩带含金建造、新太古代含铁建造（BIF）、新太古代含金和金刚石砂砾岩建造，古元古代绿岩带含金建造、古元古代含金（金刚石）砂砾岩建造、中新元古代含铜（钴）砂页岩建造、中新元古代含锰建造等，形成了金、铜、铬、铂族、锰、铁、镍、钒、钛、铀、石墨和金刚石等多种矿产，这是非洲矿产资源的主要形成时期。古生代时期主要时伴随着盆地升降作用而发育的含煤地层。中新生代时期主要伴随着强烈的裂谷作用和大范围的岩浆活动，以及现代沉积作用等，形成丰富的石油、天然气、金刚石、贱金属、铀、磷块岩及各种砂矿资源等。（1）前寒武纪的含矿建造是最主要的控矿因素；（2）韧性剪切带控制了含金石英脉型和断裂蚀变岩型金矿床的产出分布；（3）东非大裂谷控制了与岩浆作用有关矿床的发育和分布；（4）成矿专属性：基性超基性杂岩体和岩墙中发育铬、铂、镍、钴等，金伯利岩筒中发育原生金刚石；（5）新生代风化淋滤作用形成红土型镍、铝等矿种；（6）现代沉积作用形成钛铁矿、金红石、锆石等砂矿；1.4主要控矿因素非洲矿产资源丰富，是我国开发利用国外矿产资源的重要目标区。根据对非洲58个大型超大型矿床的统计分析，非洲的优势矿种有金刚石、铜、磷、铝、镍、锰、铬、金、铀、铅锌、钾盐、锡、锑、石油、天然气等。对非洲优势矿产的确定主要依据以下原则：（1）储量位居世界前列的矿产，如铬铁矿、铂族、锰、金、钴、磷酸盐等；（2）我国战略和紧缺矿产，而非洲储量可观，如铁、铜、镍、铝、石油和天然气等；（3）可盈利矿产，如金、金刚石等；（4）勘查开发风险相对低的矿产，如金、红土型矿床等；2.1优势矿产确定的原则（1）绿岩型金矿（2）砾岩型金铀矿（3）含铁建造型金矿（4）基性岩中层状型铬镍铂族金属矿（5）豆荚状铬铁矿（6）砂页岩型铜钴矿（7）沉积变质风化型锰矿（8）火山沉积变质型锰矿（9）海相沉积型锰矿（10）BIF型铁矿（11）金伯利岩型金刚石矿（12）红土型铝土矿和镍矿（13）伟晶岩型稀有金属矿（14）沉积型磷矿2.2优势矿产的主要矿床类型优势矿产的大部分主要形成于前寒武纪，其分布主要在三个克拉通及周边地区。其次是新生代的矿产，主要为分布在热带地区的红土型矿床和北非沿海地区的磷块岩等。油气资源主要集中在北非和西非，海上和陆上油藏都十分发育，利比亚、阿尔及利亚、埃及、尼日利亚和安哥拉等国的油气储量最为可观2.3优势矿产的时空分布特征非洲大陆矿山分布情况东非地区主要发育前寒武纪和中新生代东非大裂谷相关的地质构造演化与成矿作用。优势矿产主要有埃塞俄比亚的金、铂、镍、铌钽；苏丹的石油、天然气和金、铬铁矿；肯尼亚的钛锆砂矿；坦桑尼亚的金、金刚石、镍；乌干达的钴、金、铌钽等。成矿类型包括绿岩带型金矿、磁铁石英岩型铁矿、与基性-超基性岩有关的镍和铂族金属、变质火山沉积岩中的铜和铁、以及钛锆砂矿等。南非地区以前寒武纪的地质演化与成矿为主要特征，同时也发育中生代的岩浆作用与成矿，是非洲大陆矿产资源最丰富的地区，许多矿产储量居世界前列，如金、金刚石、铜、铬、锰、铀、石墨等。南非和津巴布韦是非洲第一、二位黄金资源国，其中南非是世界第一大黄金资源国，这两国的铬铁矿储量占世界总储量的80％，同时其中的铂族金属储量也很可观。其它优势矿产还有，赞比亚铜钴矿带及伴生金银；马达加斯加的铬铁矿、镍、钴、石墨；纳米比亚的铀、铜、铅、锌；南非的锰；博茨瓦纳的镍；莫桑比克的金、钛铁矿砂矿等。成矿类型主要有太古宙砾岩型金铀矿床、绿岩型金矿床、与前寒武纪基性-超基性杂岩体有关的铬、镍、铂族金属和铁矿床、元古宙砂页岩型铜-钴矿床、元古宙沉积变质风化型锰矿床、前寒武纪碳酸岩型铀矿床、元古宙Sedex型和MVT型铅锌矿床、花岗伟晶岩型稀有金属矿床、岩浆型铀矿、砂岩型铀矿、中生代金伯利岩型金刚石矿床、以及钛铁矿砂矿床等。中非地区以刚果盆地外环区的前寒武纪成矿作用为主要特征，以及中生代的金刚石矿床。主要优势矿产有刚果（金）砂页岩型铜钴铀矿、脉状铜铅锌矿、金、锡、铌、钽；喀麦隆的铝土矿、镍、钴；乍得的金、铁；加蓬的锰矿。矿床类型主要有元古宙砂页岩型铜-钴和铜-铅锌矿床（加丹加铜矿带）、绿岩型金矿床、元古宙沉积变质风化型锰矿床、砂岩型铀矿、中生代金伯利岩型金刚石矿等。西非地区以前寒武纪的成矿作用为主要特征，此外还有中生代的岩浆作用成矿与新生代的红土型矿产。主要优势矿床有毛里塔尼亚的铁；马里的金、铝土矿；尼日尔的鲕状铁矿、红土型镍钴矿、磷酸盐；塞内加尔的磷酸盐；几内亚的铁、铝土矿；塞拉利昂的金刚石、金、铝土矿、金红石；利比里亚的金、铁；科特迪瓦的红土型镍钴矿；加纳的金、锰矿；尼日利亚的钽铌矿、石油等。矿床类型主要包括元古宙BIF型铁矿、第三纪鲕状铁矿床、绿岩型金矿床、早元古代含金古砾岩型金矿床、第三纪红土型铝土矿矿床、红土型镍矿、中生代金伯利岩型金刚石矿床等。北非地区主要以中新生代的成矿作用为特征。优势矿床主要有利比亚的石油；利比亚、摩洛哥、突尼斯的锰、磷酸盐等。成矿类型主要有阿特拉斯地区白垩纪—始新世沉积层内的砂质磷酸盐，中生代海相沉积型锰矿，以及中新生代沉积盆地中的石油和天然气。3、非洲成矿区带的划分非洲大陆主体为冈瓦纳成矿域的非洲－阿拉伯成矿区的主要部分，其西北缘属于特提斯成矿域的地中海成矿带。根据非洲地质构造格架和演化特征、以及成矿作用特征，初步将非洲划分为6个成矿区带：1、阿特拉斯成矿带2、西非成矿区3、北非成矿区4、中非成矿区5、南非成矿区6、东非成矿带阿特拉斯成矿带位于非洲西北缘，即阿特拉斯造山带，它是阿尔卑斯造山带的重要组成部分。该成矿带在地理上跨越摩洛哥、阿尔及利亚、突尼斯三国。阿特拉斯成矿带以磷的大规模成矿作用为特色，锰、钾盐、铅锌、石油、天然气等矿产亦很重要。西非成矿区主要为西非克拉通及部分泛非造山带的分布区域，在地理上跨越西撒哈拉、毛里塔尼亚、塞内加尔、布基纳法索、马里、几内亚、塞拉里昂、利比里亚、科特迪瓦、加纳等国家和地区。该成矿区以大规模的红土型铝土矿成矿作用为特色，镍、铁、磷、金、金刚石、锰等矿产亦很重要。西非成矿区北非成矿区北非成矿区主要为西尼罗克拉通及泛非造山带的分布区，在地理上跨越阿尔及利亚、利比亚、尼日尔、乍得、尼日利亚、喀麦隆、中非等国家。该成矿区以铝、铀、石油、天然气等的大规模成矿作用为特色。中非成矿区中非成矿区主要为刚果克拉通及周缘泛非造山带的分布区，在地理上跨越加蓬、刚果、刚果（金）、安哥拉、坦桑尼亚、赞比亚等国家。该成矿区发育非洲乃至世界最重要的铜和金刚石成矿带，此外，钴、铅锌、金、锡、铌、钽、锰等资源丰富。南非成矿区南非成矿区主要为卡拉哈里克拉通、达马拉造山带和开普造山带的分布区，在地理上跨越纳米比亚、博茨瓦纳、津巴布韦、南非等国家。该成矿区以金刚石、铬的大规模成矿作用为特色，镍、铀、铅锌、铜、锰、锑、磷等矿产亦很重要。东非成矿区东非成矿区位于非洲东部，其构造背景主要为东非大裂谷及部分泛非造山带。该成矿带在地理上跨越埃及、苏丹、埃塞俄比亚、肯尼亚、莫桑比克、马达加斯加等国家，主要矿产有石油、铁、铬、金、铂、镍、金刚石、磷等。未进一步划分成矿远景区。4.1成矿远景区在5个成矿区带中划分出13个成矿远景区：1、阿特拉斯成矿带一个2、西非成矿区中两个3、北非成矿区中两个4、中非成矿区中三个5、南非成矿区中三个（1）摩洛哥磷锰钾盐成矿远景区。它位于摩洛哥西北部，磷块岩分布面积逾2000平方公里，已查明磷矿地质储量超过400亿吨，是世界最大的磷矿区，锰和钾盐资源亦很丰富。1（2）几内亚—科特迪瓦铝镍成矿远景区，区位于几内亚东部和科特迪瓦西部相邻地区，红土型铝土矿和红土型镍矿非常发育。（3）加纳铝金金刚石成矿远景区，位于加纳中南部，矿床类型主要有红土型铝土矿、金刚石砂矿床、变质热液型金矿床等。32（4）阿尔及利亚北部石油天然气成矿远景区，发育有大型油气田，含油岩系为三叠系或石炭系砂岩。（5）尼日尔铀成矿远景区，发育有大型铀矿，为古生代砂页岩型铀矿床。（6）喀麦隆铝土矿成矿远景区，是红土型铝土矿的重要分布区。456789（7）加蓬－刚果锰钾盐成矿远景区，发育有元古宙大型沉积锰矿床和中生代大型沉积钾盐矿床，以加蓬莫安达锰矿床和刚果霍利钾盐矿床为代表。（8）刚果（金）金刚石锡成矿远景区，位于刚果（金）中部及坦桑尼亚北部，与白垩纪金伯利岩有关的大型超大型金刚石矿床非常发育，刚果（金）还产有大型砂锡矿床。（9）刚果（金）－赞比亚铜钴铀成矿远景区，位于刚果（金）南部和赞比亚北部，是世界上最重要的砂页岩型铜钴铀矿床的集中分布区，构成著名的加丹加铜矿带，铜矿地质储量超过1.4亿吨。（10）南非西部铅锌铜金刚石成矿远景区，分布有阿格尼斯、甘斯堡等SEDEX型铅锌（银）矿床和乌基普铜镍硫化物矿床、奥兰治金刚石砂矿床。（11）南非—博茨瓦纳金刚石锰成矿远景区，是与白垩纪金伯利岩有关的金刚石矿床的重要分布区，还产有著名的卡拉哈里元古宙沉积锰矿床。（12）津巴布韦铬成矿远景区，分布有与新太古代基性超基性杂岩有关的层状铬矿床，以大岩墙、塞卢奎等大型超大型铬矿床为代表。（13）南非东部铬镍金铀锑磷金刚石成矿远景区，产有著名的维特瓦特斯兰德砾岩型金铀矿床、穆奇森热液型锑矿床、布什维尔德层状杂岩型铬镍矿床等。10111213

勘查选区确定的基本原则：（1）前寒武纪是非洲大规模金属成矿作用的发育期，因此前寒武系含矿建造发育良好的地区就是勘查的优选区；（2）东非大裂谷是中新生代与岩浆活动有关的金属成矿作用的发育地带，因此岩浆岩发育区可作为勘查选区；（3）赤道两侧的热带地区是寻找新生代红土型矿床的主要区域；（4）沉积盆地和近海大陆架是寻找石油天然气的主要地区；（5）具有良好的成矿条件和资源潜力。4.2勘查选区序号成矿远景区主要矿种主攻矿床类型成矿区带备注1刚果（金）—赞比亚铜成矿远景区铜砂页岩型铜矿中非成矿区重点勘查选区2几内亚—科特迪瓦铝镍成矿远景区铝、镍红土型铝土矿红土型镍矿西非成矿区重点勘查选区3摩洛哥磷锰钾盐成矿远景区磷、锰钾盐沉积磷块岩矿沉积型钾盐矿阿特拉斯成矿带重点勘查选区4喀麦隆铝土矿成矿远景区铝红土型铝土矿北非成矿区重要勘查选区5津巴布韦铬成矿远景区铬层状杂岩型铬矿南非成矿区重要勘查选区6刚果（金）金刚石锡成矿远景区金刚石、锡金伯利岩型金刚石矿中非成矿区重要勘查选区7南非—博茨瓦纳金刚石锰成矿远景区金刚石、锰金伯利岩型金刚石南非成矿区重要勘查选区8南非东部铬镍金铀锑磷金刚石成矿远景区铬、镍、金、铀、锑、磷金刚石砾岩型金铀矿层状杂岩型铬镍矿南非成矿区重要勘查选区9加纳铝金金刚石成矿远景区铝、金金刚石红土型铝土矿西非成矿区后备勘查选区10阿尔及利亚北部石油天然气成矿远景区石油、天然气沉积型油气田北非成矿