东非宝石级铬钒钙铝榴石(察沃石)矿床成因模式探讨

摘要

东非的肯尼亚-坦桑尼亚的宝石级铬钒钙铝榴石(又称察沃石),均产于新元古代莫桑比克变质带的钙质硅酸盐石墨片麻岩中,形成于泛非造山运动(650～500 Ma)过程中.察沃石原生矿床主要为区域变质矿床(或变成矿床),其次为接触交代(矽卡岩)矿床,而次生矿床为沉积砂矿床.在察沃石形成必须具备的5个控制因素:地层、岩性、有用的致色离子、高级变质作用和构造中,地层(特别是石墨片麻岩地层)和岩性(特别是蒸发岩)是含察沃石结核形成的关键控矿因素,而构造(特别是大地构造作用)则是矿化石英脉形成的关键控矿因素.Feneyrol等(2013)将察沃石矿床划分为3个类型8个亚型:Ⅰ型-结核(包括:NⅠ亚型,由初始硬石膏-石膏凝结而成;NⅡ亚型,由初始重晶石凝结而成)、Ⅱ型-石英脉(包括:ⅡA亚型,位于转折端;ⅡB亚型,位于鞍部;Ⅱc亚型,位于交代区)和Ⅲ型-砂矿(包括:ⅢA亚型,残积砂矿;ⅢB亚型,坡积砂矿;ⅢC亚型,冲积砂矿).东非察沃石矿床的成因过程可以概括为4期:①变质原岩沉积期(900～700 Ma),在“莫桑比克洋”的海岸萨布哈环境中,形成了由蒸发岩矿物和有机质构成的变质沉积岩的原岩;②区域变质变形成矿期(700～500Ma),为主成矿期,这些沉积岩发生了角闪岩相或麻粒岩相变质作用,伴随着变质沉积地台发生韧性剪切作用,形成了多相变质热液成矿系统,主要发育结核状和石英脉状两种矿化作用;③接触交代(矽卡岩)成矿期(500～450Ma),东非造山运动晚期有超镁铁质岩浆侵入,辉石岩与碳酸盐类围岩接触带发生矽卡岩矿化作用;④机械沉积分异成矿期,原生矿床经风化、搬运、聚集成砂矿.对比研究表明,在中国四川和新疆的矽卡岩体中有望找到具有经济价值的察沃石矿床.