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马达加斯加地质背景

马达加斯加地质背景马岛东部2/3的地区由前寒武纪结晶基底组成,基底由片麻岩、花岗岩以及基性岩浆岩(basic igneous rock)构成。

其西部和北部为二叠纪(Karroo)到新生代沉积盆地,盆地里有白垩纪玄武岩侵入,其东部为白垩纪玄武岩和流纹岩构成的一个窄带。

这些构造单元被白垩纪-第四纪的超大岩浆岩体切割开。

在泛非洲大陆造山带内,大约500-550My,马达加斯加位于Gondwana大陆东部地区的中心,介于印度、东部非洲(肯尼亚、坦桑尼亚、莫桑比克)和南极洲之间。

更近期的地质历史(300My以后)与Gondwana大陆的移动、分离相关。

这导致了莫桑比克海峡的打开,以及马达加斯加西部沉积盆地的形成。

在东部,与印度的分离以及印度洋的形成发生在85-90My。

图1 马达加斯加地质构造分区马达加斯加前寒武纪基底由9个构造变质单元组成:中部地区3个太古代单元,东部地区1个(该单元可能是一个新元古代碰撞带)以及南部、西部和北部地区5个元古代构造单元。

Antongil单元:位于西北部,该单元包含了马达加斯加已知的最古老岩石(3200My的英云闪长质片麻岩(tonalitic gneiss)和2500My类似花岗岩的正长片麻岩,与角闪岩相变质沉积岩相关)。

一般认为,Antongil单元为印度地壳(Dharwar克拉通)的一部分。

Antananarivo单元:位于中部,该单元可能为一个巨厚的太古代片麻岩和混合岩组成的岩层,年龄大约为2500My,岩层中有许多花岗岩侵入体。

800和630-500My的岩浆岩事件广泛存在,暗示了与非洲大陆的密切关系(affinity)。

Betsimisaraka单元:由片麻岩和云母片岩组成,含有许多基性和超基性岩的夹层,该单元的变质作用具有相对高的压力,代表印度块体(Antongil)和非洲块体(Antananarivo)之间的缝合带,与550-500My间的碰撞有关,这次碰撞产生了Gondwana大陆东部分支(虽然这种解释是一个假设,仍然需要验证)。

Tsaratanana单元:由片麻岩和混合岩组成,年龄约2500My,这套岩层与许多800My 的基性、超基性岩有关,含有许多具有经济价值的铬矿(Andriamena)。

该单元可能与太古代绿岩带相对应,受高温变质作用的影响。

在一些地方,有许多证据显示,该单元叠覆在Antananarivo单元之上。

以下单元与来源于沉积岩、火山沉积岩的结晶片岩相关,可能是元古代的,同太古代Antananarivo单元相比有着明显的岩石学差异:Itremo单元:由石英岩、云母片岩(mica schist)以及含白云石大理岩组成,它们构成一套地台地层(可能在1500-1700My间沉积),并遭受低级变质作用。

该单元被800My的花岗岩和辉长岩以及550My的花岗岩切割,并向东逆冲叠覆在Antananarivo单元之上。

Ikalamavony单元:该单元被NW-SE向Ranotsara剪切带限定。

基于近代航磁数据,该剪切带不能被解释成一个主要构造边界,因此,该单元肯定继续向南,可能位于Ranotsara 构造线的另一侧。

该单元物质主要是火成岩来源,变质程度达角闪岩相,和Itremo单元似乎在横向上相当,并向东逆冲叠覆在Antananarivo单元之上。

Tolagnaro-Ampanihy单元:位于Ranotsara剪切带的南面,该单元与马达加斯加南部巨大的麻粒岩(granulitic domain)的主体相对应。

其西边被南北向Ampanihy剪切带界定,并被其它类似构造贯穿。

该单元的岩石(片麻岩、变粒岩(leptynite)、大理岩以及较为少见的角闪岩(amphibolite))反映了一个主要的沉积物质来源,并有许多酸性火山岩夹层。

在东部,变质作用以及花岗岩和紫苏花岗岩(charnockite)的时代都是570My。

Vohibory单元:位于麻粒岩(granulitic domain)西南端,该单元岩石以富含基性、超基性岩和高压环境为特征。

变质作用的时间为650-630My,原岩矿床(protolithe deposits)形成时间大约为700-750My。

Bemarivo单元:该单元位于前寒武纪基底的最北端,具有东西向构造,向南逆冲叠覆在Betsimisaraka和Antananarivo单元之上。

该单元可能合并融入(amalgamate)到马国前寒武纪岩石中(相对其他单元具有更新的年代)。

在北部,火山-沉积系列,具有绿片-角闪岩相,年龄为715My。

在南部,变质作用的程度更高,紫苏辉石形成时代大约为510-520My。

采矿方面的调整/重组(restructuring)在矿业方面的调整过程中,世界银行和其他金融伙伴一直支持着马达加斯加。

第一个改革阶段是通过1999年1月开始的采矿业层面改革计划(mining sector reform project(PRSM))来实施的。

该计划结束于2002年,致力于马国政府能够建立一个采矿业层面的新型法律和管理基础。

PRSM同时也帮助制度能力的发展,以及法律、管理和财政体系的提升(集中于矿产许可登记体系的改革和加强)。

环境管理已被引入到采矿活动中,并在小规模和手工开采的正规化(其目标是通过领航计划(pilot project)的发展来正规化手工开采)中取得了一定进展。

矿业资源管理计划(PRGM)是对PRSM的延续。

该计划也被世行和其他资助组织提供金融支持,目前处于实施阶段。

它通过整合其他行动来集中资源消除贫穷,其目标是增强矿业层面上的管理和透明度,加强对传统投资人的支撑以及增加私人矿业投资和矿产资源的分散管理。

PGRM对于涉及矿业方面的所有团体以及产生一个可行体系所带来的附加制度的实施,提供了支持,包括产生了马达加斯加宝石学研究所(IGM)、振兴矿业方面的代理处(Agency for the Promotion of the Mining Sector(APSM))、以及积极加强地质基础设施和更新地球科学信息。

矿产资源(mineral resources)由于变形和变质作用程度不同,基底矿化作用的原始地质特征常常很复杂。

例如,在某种矿产含量的起源上,只有非常近期的才可能显示泛非洲(Pan-African)热液作用的重要作用。

主要的矿床(见后面封皮上的图)、矿化类型,描述如下:⏹与基性和超基性岩石相关的矿化作用(例如Tsaratanana单元,可能的绿岩带;其他单元的镁铁质成分)占据重要地位,与之有关的矿床有Cr(Andriamena)、Ni(Ambotovy地区铁矾土(laterite)的开采)以及Pt等多种元素矿床。

⏹黄金可能出现在石英脉或来源于这些脉体的砂矿(placer)中,并且富含在许多小型矿床中。

它与基性岩的存在的关系经常很密切,特别是在Tsaratanana(Maevatanana)单元和Ikalamavony(Dabolava)单元。

⏹铁经常表现为条带状铁矿体,并伴随出现含磁铁矿的石英岩。

在Soalala大型矿床中,这些石英岩特别重要,该矿床是Tsaratanana单元的一个窗口,在Cap St Andre地区该单元被沉积盖层包围。

⏹石墨也是一个重要的矿床,它在Antananarivo和Bestimisaraka单元的副片麻岩(paragneiss)(khondalite)中成矿。

⏹马达加斯加南部的麻粒岩域(granulitic domain)包含了众多的金云母矿,该矿床被解释为与区域热液循环有关的矽卡型(skarn)矿床,其常常被巨大的剪切带挤压形成通道状分布(Ampandrandava和Sakamasy矿床)。

⏹在给麻粒岩域的东部,Tranomaro地区巨厚的U-Th层(Urano-thorianite layer),也可以被解释为矽卡型矿床(该处钍的迁移被解释为富含氟的流体作用)。

⏹马达加斯加也因为出露丰富的伟晶岩(pegmatite)而出名,伟晶岩是绿柱石、Nb-Ta(niobo-tantalate)矿以及宝石的来源。

该岩石可能出现在与500-550My花岗岩岩浆作用有关的任何地方。

Antsirabe地区的伟晶岩及该地区附近的湖泊沉积(lacustrine deposit)已经进行了铀矿(uranium)开采。

⏹在Karroo地区的砂岩(sandstone)(Isalo)中,伟晶岩的外围是有经济价值铀矿的优势潜力区,该砂岩属于前寒武纪基底的沉积盖层。

⏹马达加斯加10年前就是一个重要的宝石产出国(蓝宝石、红宝石和祖母绿)。

众所周知,宝石级刚玉的产出与碱性玄武岩有关(一种很普通的矿化作用),但是主要的宝石来源于原生矿剥蚀形成的冲击矿床(例如IIkaka地区),这些原生矿主要是交代(metasomatic)成因的,并赋存于结晶基底中。

Mananjary地区的祖母绿矿也是交代成因的,这是由于伟晶岩流体(pegmatitic fluid)与超基性岩的相互作用导致的,另外此地区的祖母绿富含Cr。

⏹铝土矿(bauxite deposit)出现在临近热带的东南海滨地区:在Manantenina(铝土来自长英质片麻岩的蚀变(alteration))和Farafangana(来自玄武岩)地区。

⏹马达加斯加存在非常重要的滨海岸钛铁矿(锆石(zircon)、独居石(monazite))沙滩矿床(coastal beach-sand deposits of ilmenite),在不久的将来,Tolagnaro和Toliara地区附近的储量有望被开采。

除了这些已知的矿床外,还发现一些稀有元素氧化物(氟碳铈矿(bastnaesite)、烧绿矿(pyrochlore)、独居石(monazite))的次经济(sub-economic)矿化作用,以及其他成矿类型(metallogenic)的优势潜力区,例如,浅成热液金矿床、碱金属(base metal)以及与花岗岩穹(granite cupola)有关的锡(tin)、钨(wolfram)和钼(molybdenum)矿。

此外,还必须考虑的是:作为一种系统方法,现代地球物理和地球化学技术仍然还没有被应用。

因此,在某些地区,对某些矿石和金属,马达加斯加可以看作为一个还未开发的国家。

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