剛果（金）DIMMA銅鈷礦床地質(zhì)特征及成因分析

劉運(yùn)紀(jì)，王紀(jì)昆，張 泰

（天津華北地質(zhì)勘查總院，天津300171）

0 引言

DIMMA銅鈷礦區(qū)位于剛果（金）加丹加省科盧韋齊市附近，該區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，勘探開(kāi)采歷史超過(guò)40年，于上個(gè)世紀(jì)90年代停止生產(chǎn)①。本文根據(jù)DIMMA銅鈷礦區(qū)近年的地質(zhì)勘探工作，并參考附近礦區(qū)所做的相關(guān)成礦流體測(cè)試，試圖總結(jié)該礦床基本特征及礦床成因。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

DIMMA銅鈷礦位于剛果（金）加丹加省西部的“外部褶皺推覆構(gòu)造帶”北西緣、盧菲利褶皺弧內(nèi)（圖1），是加丹加—達(dá)馬拉褶皺帶的一部分［1］。該褶皺弧主要由新元古界加丹加超群組成，其下伏巖層為基巴拉（11～13Ga）和埃布尼（18～20Ga）構(gòu)造相關(guān)的變質(zhì)巖系和火成巖基底［2］。

礦區(qū)所在區(qū)域經(jīng)歷了長(zhǎng)期的構(gòu)造演化過(guò)程。中元古代末，盧菲利造山運(yùn)動(dòng)形成了NW向的卡富埃背斜。新元古代末，孔德龍古造山運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了一系列逆掩斷層和強(qiáng)烈的褶皺。本區(qū)東南端有由基底雜巖構(gòu)成的莫坎博穹窿、康戈拉穹窿等，北西端有科瓦穹窿。最終形成了現(xiàn)存的加丹加弧形構(gòu)造成礦帶［3］。盧菲利造山運(yùn)動(dòng)（5．03～6．56Ga）是主要的變形期，盧菲利褶皺弧可分為外帶、中帶和內(nèi)帶（圖2），外帶位于剛果（金），同沉積斷層及正斷層發(fā)育，斷裂邊緣為主要的熱液通道，斷裂內(nèi)有直立或向外擴(kuò)散的緊密褶皺，外帶有大型銅礦、銅鈷礦和鈾礦的層狀礦化，其元素組合為 Cu－Co－Ni－U等［4］。

加丹加超群是構(gòu)成古老基底的較新一組地層，為前寒武系，由孔德龍古群（Ks＋Ki）和羅安群（R）構(gòu)成（表1）。由于無(wú)生物化石，這套地層的地質(zhì)時(shí)代難于厘定。其中的礦山組（R2）為礦帶內(nèi)主要的含礦層位，厚200～400m，主要為淺海－濱海相沉積，富含銅、鈷元素［3］。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2．1 地層及巖石特征

礦區(qū)地層主要有羅安群（R）和孔德龍古群（Ku），其中以羅安群（R）為主。

羅安群為一套淺海相細(xì)碎屑巖和化學(xué)巖，原巖為白云巖、頁(yè)巖、黏土巖、砂巖等，厚度大于500m，巖層已經(jīng)構(gòu)造破碎，后被膠結(jié)；孔德龍古群為一套陸源碎屑巖建造，在礦區(qū)地表未見(jiàn)出露，僅在少數(shù)邊緣深孔（300～500m處）中見(jiàn)及，巖石破碎強(qiáng)烈，主要為白云巖、砂巖、泥巖等，受逆沖推覆構(gòu)造作用而逆轉(zhuǎn)位于羅安群底部。

羅安群可分為R1組、R2組和R3組。

R1組巖石由礫巖、砂巖、粉砂巖、泥巖組成，紫紅、淺綠色，含有少量的赤鐵礦，與上部R2組呈角度不整合接觸①，接觸面附近多為礫石層，含有弱的裂隙充填型孔雀石礦化。

圖1 加丹加—謙比西帶地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig．1 The generalized geologic map of African Katanga and Chambishi belt

圖2 盧菲利褶皺分帶和流體運(yùn)動(dòng)模式（據(jù)文獻(xiàn)［2］）Fig．2 Model of fold zonation and fluid movement in Luffilian fold belt

R2組，又名礦山組，在本區(qū)地層較為完整，自下而上分為R12（RSF，RSC）、R22（SDB，BOMZ和SDS）和R32（CMN）。RSF層厚10～30m，主要為層狀硅化白云巖，淺灰色，層理清晰，底部為砂巖和泥巖，鐵鎂質(zhì)含量較高。RSC層厚15～30m，主要為塊狀硅化白云巖及蜂窩狀硅化白云巖，受后期構(gòu)造作用、熱液作用明顯，形成直徑5～30cm的構(gòu)造角礫巖，其中白云質(zhì)砂巖的角礫受地下水侵蝕作用形成蜂窩狀構(gòu)造及溶蝕裂隙。SDB層厚15～20m，主要為淺白色白云質(zhì)頁(yè)巖，層理發(fā)育。BOMZ層厚5～15m，主要為灰黑色白云質(zhì)石英砂巖。SDS層厚50～70m，主要為淺黃色白云質(zhì)頁(yè)巖、白云巖，含少量的錳礦物。CMN層厚110～130m，主要為含黏土滑石白云巖、白云質(zhì)粉砂巖，白云巖含有寬2～10cm的燧石條帶或透鏡體，分布較穩(wěn)定；白云質(zhì)砂巖、粉砂巖位于底部，厚度10～20m，受層間斷裂及地下水侵蝕作用固結(jié)程度較低，多呈散砂狀。R2組層位穩(wěn)定，層序完整，各層之間整合接觸，CMN底部的砂巖、BOMZ的灰黑色白云質(zhì)石英砂巖、RAT頂部的礫巖層是本區(qū)的標(biāo)志層。

R3迪佩特組出露于西部，主要為RGS層，厚100～200m，淺紫紅色，主要為白云質(zhì)粉砂巖、泥巖，黏土類(lèi)礦物含量較高，與下伏的R2組地層呈整合接觸。

羅安群礦山組（R2）是主要賦礦層位，其中的RSF與SDB為本區(qū)的主要含礦地層。

2．2 構(gòu)造

礦區(qū)受區(qū)域構(gòu)造影響明顯，孔德龍古群逆轉(zhuǎn)于羅安群的底部，同時(shí)形成30°～40°方向的主構(gòu)造線(xiàn)，在構(gòu)造的邊緣或斷裂發(fā)育部位礦化富集，礦體厚度增大。本區(qū)主要構(gòu)造為皺褶構(gòu)造、斷裂構(gòu)造及不整合接觸構(gòu)造等（圖3）。

2．2．1 褶皺構(gòu)造

礦區(qū)褶皺軸向?yàn)?0°，向N傾伏，傾伏角12°～16°。由一個(gè)開(kāi)啟背斜和一個(gè)開(kāi)啟向斜共同組成的斜歪褶皺。背斜位于東部，長(zhǎng)約800m，寬約400m，樞紐傾向近EW，傾角65°±，翼間角108°～122°，西翼陡（38°～48°）、東翼緩（20°±），背斜的軸部斷裂發(fā)育。向斜位于西部，長(zhǎng)約800m，寬約600 m，樞紐傾向近EW，傾角50°±，翼間角110°～130°，西翼傾角10°～15°±，明顯緩于東翼。

斜歪褶皺控制著礦區(qū)地層的總體產(chǎn)出形態(tài)，全區(qū)地層整體走向NNE，傾向近EW，礦區(qū)的礦體產(chǎn)狀與之相似，受其制約，主要的斷裂及次級(jí)裂隙沿背斜軸部發(fā)育，從已有的鉆孔資料來(lái)看，向斜軸部及兩翼受斷裂影響較小，地層完整。

表1 剛果（金）加丹加超群巖石地層序列Table 1 Stratigraphy of katangz supergroup，Congo－Kinshasa

2．2．2 斷裂構(gòu)造

礦區(qū)的斷裂構(gòu)造發(fā)育（圖3），主要分為區(qū)域性的逆沖推覆斷裂、次級(jí)逆斷層（F1）、褶皺軸部的斷裂（F2，F(xiàn)3，F(xiàn)4）、層間斷裂等。各組斷裂之間相互聯(lián)系，主構(gòu)造與次級(jí)構(gòu)造之間具有衍生的關(guān)系，對(duì)礦體的產(chǎn)出及礦化的富集具有重要的影響。

（1）礦區(qū)位于區(qū)域性逆沖推覆構(gòu)造北西緣，屬于外帶。逆沖構(gòu)造在本區(qū)直接的證據(jù)就是孔德龍古群置于羅安群的底部，在兩套地層的接觸部位巖石破碎強(qiáng)烈，有大量的砂巖與白云巖的互層，可見(jiàn)少量構(gòu)造角礫巖，礫石以白云巖和砂巖為主，見(jiàn)有弱礦化，主要是孔雀石化，鏡鐵礦化等，斷裂帶的產(chǎn)狀目前不清楚，初步推測(cè)斷裂帶產(chǎn)狀平緩，位于標(biāo)高1 000m附近，本區(qū)褶皺與逆沖推覆構(gòu)造伴生，可能是形成褶皺的EW向張力的動(dòng)力來(lái)源，其中巖層中的石墨、滑石的成因應(yīng)是富鎂、富碳巖石動(dòng)力變質(zhì)作用的結(jié)果。

圖3 DIMMA礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig．3 Geological sketch of DIMMA Cu－Co deposit

次級(jí)逆斷層（F1）位于礦區(qū)東部，與區(qū)域性的逆沖構(gòu)造產(chǎn)狀具有相似性，在成因上可能具有一定的關(guān)聯(lián)。F1斷層走向15°～20°，傾向SE，傾角20°，地表出露長(zhǎng)度＞450m，斷裂帶寬10～20m，可見(jiàn)小褶皺、斷層擦痕、片理化帶及構(gòu)造角礫巖，在斷層接觸面附近地層沿牽引力方向發(fā)生彎曲。斷層泥常含有弱的鈷礦化，斷層上盤(pán)的RSC層、RSF層富含鈷礦化，與下伏對(duì)應(yīng)層位的礦化特征不同。

（2）在開(kāi)啟背斜的軸部斷裂發(fā)育，F(xiàn)2斷層由326°方向逐漸轉(zhuǎn)為355°，傾角65°～70°，破碎帶寬約15m，可見(jiàn)構(gòu)造角礫巖，角礫包括R2組的多數(shù)巖性，具有較好的銅礦化（原生礦、氧化礦），屬于成礦后期的張性剪切性質(zhì)，對(duì)礦體起著一定的破壞作用。在F2的南側(cè)發(fā)育著大量的次一級(jí)小斷裂，這些斷裂的產(chǎn)狀不一，以NW走向?yàn)橹鳎瑪鄬有再|(zhì)多為陡傾的正斷層，斷距較?。?0～20m），角礫巖多呈棱角狀；背斜的東翼發(fā)育有小型地塹構(gòu)造，2條正斷層產(chǎn)狀陡，走向近EW。

圖4 DIMMA銅鈷礦區(qū)600勘探線(xiàn)剖面圖Fig．4 Section of line 600in DIMMA Cu－Co deposit

（3）層間斷裂發(fā)育是本區(qū)的重要特征。按節(jié)理（裂隙）、蝕變等特征將層間斷裂分為2期［2］：①成巖期（6～6．2Ga），由于CMN層中含有大量的砂巖與白云巖交替層，白云巖多呈大透鏡體，厚度長(zhǎng)度等空間分布特征無(wú)一定的規(guī)律性，但受限于該層位；CMN層為黏土巖、砂巖和白云巖，不同巖性的物理性質(zhì)差別明顯，黏土巖和砂巖的塑性較強(qiáng)，而白云巖偏脆性，在壓實(shí)成巖過(guò)程中易發(fā)生下滑位移，產(chǎn)生滑塌、滑移作用，形成軟沉積變形，發(fā)育在軟沉積中的滑塌和滑移現(xiàn)象常局限于同一層中；②區(qū)域性同沉積斷裂期，即盧菲利造山運(yùn)動(dòng)期（5．03～6．56Ga），該期構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，也是巖漿熱液運(yùn)移的重要階段，不但形成本區(qū)主要的斷裂構(gòu)造，也為本區(qū)的礦體富集提供了通道及熱液來(lái)源。比較典型的是RSC層的硅化巖層，原巖為白云巖和砂巖，受層間斷裂及熱液作用影響，形成構(gòu)造角礫巖。RSC層與上下層位的接觸部位銅、鈷礦化較強(qiáng)。在層間接觸部位及RSC層發(fā)育有0．1～10m的溶蝕裂隙，是典型的層間斷裂的反映。

2．2．3 不整合接觸面

不整合接觸面主要位于礦區(qū)的南部，呈“M”型環(huán)繞在R2組地層邊緣。R1組與R2組地層存在沉積間斷，地層接觸部位的礫巖層中含有很多RSF層、RSC層及SDB層的角礫巖。該組地層產(chǎn)狀不清晰，局部與上覆地層產(chǎn)狀呈整合狀。在不整合面凸起的位置常出現(xiàn)R2組地層的缺失，甚至導(dǎo)致礦體間斷。

3 礦體地質(zhì)特征

3．1 主要銅鈷礦體特征

礦區(qū)主要有2層礦體，即Ⅰ號(hào)和Ⅱ號(hào)（圖4），主要賦存于SDB層、RSF層及與RSC層的接觸部位，在礦區(qū)的西南部存在少量礦體，位于SDS層的底部白云質(zhì)頁(yè)巖與下伏的礫巖層不整合接觸部位。

Ⅰ號(hào)與Ⅱ號(hào)礦體近于平行產(chǎn)出，呈似層狀、板狀，寬600～800m，長(zhǎng)1 200m。深部以原生礦（輝銅礦、自然銅、硫銅鈷礦等）為主，標(biāo)高在1 000～1 200m；淺部以氧化礦（孔雀石、藍(lán)銅礦、水鈷礦、鈷華等）為主，標(biāo)高在1 200m～1 450m；混合礦的界線(xiàn)不明顯，分布范圍廣，自1 000～1 200m均有混合礦存在，這與礦區(qū)的風(fēng)化深達(dá)300m有關(guān)。

Ⅰ號(hào)礦體平均厚度18．38m，w（Cu）平均為3．38%，w（Co）平均為0．24%，銅金屬量109．65×104t，鈷金屬量12．53×104t，礦體主要賦存在SDB層白云質(zhì)頁(yè)巖中，礦體頂板主要為灰黑色石英質(zhì)砂巖（BOMZ層），底板主要為塊狀硅化白云巖（RSC層）。Ⅱ號(hào)銅礦體平均厚度16．24m，w（Cu）平均為3．52%，w（Co）平均為0．13%，，銅金屬量104．86×104t，鈷金屬量6．28×104t，礦體主要賦存在（RSF層）層狀硅化白云巖中，礦體頂板為（RSC層）塊狀硅化白云巖，底板在不整合面附近，主要巖性為中粗粒長(zhǎng)石砂巖、礫巖（RAT層）。RSC層屬于夾石層，多含銅鈷礦化，但品位較低。

礦區(qū)圍巖蝕變強(qiáng)烈，主要有硅化、大理巖化、滑石化和黏土化等，主要是在變質(zhì)作用過(guò)程中形成。其中硅化和大理巖化與礦化關(guān)系密切。硅化主要發(fā)育于SDB層、RSC層和RSF層中，在變質(zhì)過(guò)程中，硅質(zhì)一般表現(xiàn)為為霏細(xì)狀玉髓、微粒石英或他形粒狀石英，常呈小團(tuán)塊狀或條帶狀分布，有的沿裂隙分布。大理巖化主要發(fā)育于CMN層和RSC層中，白云石已重結(jié)晶呈他形粒狀、鑲嵌粒狀、半自形菱面 體。滑石化主要分布于RAT層及CMN層中，系區(qū)域動(dòng)力變質(zhì)作用所致［7］。黏土化主要發(fā)育與RGS層和CMN層中，黏土類(lèi)礦物主要為長(zhǎng)石及白云石。

3．2 礦石特征

礦石結(jié)構(gòu)以他形粒狀結(jié)構(gòu)為主，少量半自形－他形粒狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、纖柱狀、纖維狀、膠狀結(jié)構(gòu)、交代假象結(jié)構(gòu)、周邊結(jié)構(gòu)等，其中纖維狀、隱晶、膠狀結(jié)構(gòu)和纖柱狀結(jié)構(gòu)是氧化帶礦石特有結(jié)構(gòu)；礦石構(gòu)造以層狀、浸染狀、脈狀、蜂窩狀構(gòu)造為主，其次為條帶狀、細(xì)脈狀、角礫狀構(gòu)造，少量皮殼狀和稀疏浸染狀構(gòu)造［7］。

礦石礦物以孔雀石、輝銅礦、硅孔雀石、鈷華、水鈷礦、硫銅鈷礦為主，次為少量的斑銅礦、藍(lán)銅礦、赤銅礦、自然銅、銅藍(lán)等；其他有赤鐵礦、針鐵礦、纖鐵礦等，偶見(jiàn)黃銅礦、黃鐵礦。脈石礦物有石英、白云石、絹云母、白云母、綠泥石、方解石及電氣石等。

綜上所述，礦石礦物為孔雀石、輝銅礦、硫銅鈷礦、鈷土礦、鈷華為主，常見(jiàn)少量自然銅和赤銅礦等，極少見(jiàn)黃銅礦及黃鐵礦。以貧硫?yàn)樘卣鳎c盧菲利銅鈷礦帶其他礦床的富硫特征有較大區(qū)別，揭示了其特殊的成礦環(huán)境及成礦流體來(lái)源有所不同。

4 礦床成因

關(guān)于剛果（金）—贊比亞銅鈷礦帶層狀銅鈷礦床的成因。上世紀(jì)初，調(diào)查者認(rèn)為礦化與巖漿熱液作用有關(guān)；但后來(lái)發(fā)現(xiàn)加丹加含礦巖系與花崗巖體呈不整合關(guān)系，而且礦化層沿走向和傾向穩(wěn)定延伸，據(jù)此有學(xué)者提出同沉積觀點(diǎn)，認(rèn)為銅、鐵、鈷等金屬是由碎屑或化學(xué)沉積形成的；20世紀(jì)80年代，裂谷成礦模式所持的是同成巖觀點(diǎn)，金屬的來(lái)源既可以是上部地層的火山物質(zhì)，也可來(lái)自和基性侵入巖同源的地殼深處，由同沉積斷層勾通，造成盆地礦化鹵水循環(huán)并交代而成［1］。各種學(xué)術(shù)觀點(diǎn)所持角度和傾向性不同，對(duì)于元素的遷移和礦質(zhì)來(lái)源有不同的認(rèn)識(shí)，但所共同持有的是同沉積過(guò)程是銅鈷等元素的重要富集階段，后期的熱液改造使得礦化進(jìn)一步富集。

DIMMA礦區(qū)在經(jīng)過(guò)盧菲利造山運(yùn)動(dòng)后較好地保存了羅安群的完整巖系，包括RAT組（R1）、礦山組（R2）和迪佩特組（R3）地層，缺失木瓦夏組（R4）。完整的礦山組地層為礦床成因研究提供了有利的直接證據(jù)。綜合多方面資料，本礦區(qū)應(yīng)屬于早期沉積富集、晚期熱液改造富集、表生富集，受區(qū)域性逆沖推覆構(gòu)造和層間斷裂等控制的多階段、多重控制的復(fù)成因銅鈷礦床。

4．1 礦床成礦機(jī)制

4．1．1 早期成巖成礦期

（1）初始成礦期：中、新元古代（即羅安期—孔德龍古期的同沉積期），主要形成了大面積的砂巖、白云質(zhì)頁(yè)巖及富鐵鎂的白云巖沉積。在成巖初期，最早沉淀的硫化物是微球粒狀和自形狀黃鐵礦，這些早于主礦化階段的微球粒狀黃鐵礦是早期成巖階段同沉積作用的特征。在20～60℃的溫度條件下和由細(xì)菌作用造成的pH值近中性的環(huán)境中，上述硫化物發(fā)生沉淀［1］。成巖初期也是礦化的初始階段，但礦化程度較弱，有益的銅鈷元素富集較少。

（2）主成礦期：銅鈷礦化大多是在裂谷盆地的火山活動(dòng)和同生斷裂活動(dòng)過(guò)程中發(fā)生的，礦化始于孔德龍古期，在富含火山碎屑的下孔德龍古群的壓實(shí)脫水成巖過(guò)程中為盆地提供了大量金屬鹵水，鹵水溫度200～250℃，其中的金屬可能呈有機(jī)質(zhì)和氯的絡(luò)合物交代成巖早期的黃鐵礦，形成層狀銅鈷硫化物礦化［1］。屆時(shí)本區(qū)以還原環(huán)境為主導(dǎo)，裂谷盆地中的同沉積斷裂是成礦元素遷移的有利通道，出現(xiàn)大量輝銅礦和少量的黃銅礦、黃鐵礦，是成巖期的層狀銅鈷硫化物主要富集階段。

4．1．2 晚期造山運(yùn)動(dòng)及熱液改造富集期

盧菲利弧造山運(yùn)動(dòng)（550～560Ma）以推覆作用為主，形成加丹加蓋層中的褶皺和推覆，部分基底巖系也被卷入其中。盧菲利弧成礦帶主要向NE方向推移，并被推覆到前陸北部，位移距離約150km，造成孔德龍古盆地的閉合和推覆堆積［8］。早期沉積的礦化地層被強(qiáng)烈的構(gòu)造切割破壞，巖層發(fā)生褶皺傾斜及構(gòu)造破碎，動(dòng)能轉(zhuǎn)化的熱能形成了變質(zhì)熱背景場(chǎng)。造山熱動(dòng)力產(chǎn)生的熱液使原有礦化（胚）層受到改造，巖石中散布的硫化物活化遷移，在構(gòu)造裂隙中再次沉淀富集。礦化與巖層的破碎帶、裂隙有密切的關(guān)系。石英的礦物流體包裹體測(cè)溫結(jié)果最高值可達(dá)400℃，說(shuō)明成礦的溫度條件為中高溫環(huán)境，推測(cè)成礦深度較大。金紅石的U－Pb測(cè)年資料表明，這期熱液活動(dòng)的時(shí)代為514Ma［1］，是盧菲利造山運(yùn)動(dòng)的期后變質(zhì)熱液促成了銅鈷等元素的再次富集。

4．1．3 表生富集期

因剝蝕、風(fēng)化和長(zhǎng)期的氧化淋濾，使地表及近地表的銅鈷硫化物變?yōu)檠趸铮ɑ驓溲趸铮?，并出現(xiàn)次生富集。目前礦區(qū)已開(kāi)采的礦體主要位于背斜的軸部（圖4），礦體出露地表易于露天開(kāi)采，主要以氧 化礦、孔雀石、藍(lán)銅礦、水鈷礦和鈷華等為主，礦體的品位高，易于冶煉。

礦區(qū)的風(fēng)化－氧化帶深度＞300m，自地表至深部的Ⅰ號(hào)和Ⅱ號(hào)礦體內(nèi)均含有氧化礦，主要以孔雀石化、藍(lán)銅礦為主。這種礦化蝕變主要是在后期的表生富集階段產(chǎn)生的，輝銅礦在氧化環(huán)境及硫酸溶液的溶蝕作用下易于分解而轉(zhuǎn)變?yōu)殂~的氧化物和銅的碳酸鹽，包括赤銅礦、孔雀石和藍(lán)銅礦等，在不完全的氧化下，可轉(zhuǎn)變?yōu)樽匀汇~，在礦區(qū)的西南部及西北部發(fā)現(xiàn)有自然銅的局部富集地段，呈似層狀、細(xì)脈枝及浸染狀，主要賦存砂頁(yè)巖層，圍巖具有較強(qiáng)的綠泥石化、綠簾石化，原子吸收分析結(jié)果顯示，品位w（Cu）＝3%～5%，未發(fā)現(xiàn)高品位的樣品。

4．2 主要控礦因素

4．2．1 層控因素

層控性是剛果（金）—贊比亞銅鈷礦帶的主要特征之一。DIMMA礦區(qū)的層控性也很明顯：Ⅰ號(hào)礦體主要賦存在SDB層的白云質(zhì)頁(yè)巖中，Ⅱ號(hào)礦體主要賦存在RSF層的白云質(zhì)頁(yè)巖中，礦體的形態(tài)與賦礦地層的形態(tài)基本一致，銅鈷元素的富集成礦主要集中在這2個(gè)層位中。

成礦的過(guò)程也能表現(xiàn)出層控的特點(diǎn)，早期沉積成巖時(shí)伴隨著金屬元素的不斷富集，后期在造山運(yùn)動(dòng)中沿層間斷裂有熱液流體貫入，萃取賦礦層位中的有益元素，并在同層位的有利空間中富集成礦。這2期成礦作用都受到沉積層位的嚴(yán)格控制，表明雖有后期的熱液改造富集作用，但賦礦層位依然對(duì)礦化范圍具有宏觀上的控制效應(yīng)。

4．2．2 構(gòu)造控礦因素

本區(qū)的構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，主要的構(gòu)造期為盧菲利弧造山運(yùn)動(dòng)期。區(qū)內(nèi)幾個(gè)重要的地質(zhì)構(gòu)造的形成都與這期運(yùn)動(dòng)有關(guān)。區(qū)域性逆沖推覆構(gòu)造、褶皺構(gòu)造、開(kāi)啟背斜的軸部斷裂群和層間斷裂等直接或間接的控制賦礦層位和銅鈷礦體的產(chǎn)出。

4．3 礦床類(lèi)型

根據(jù)礦床地質(zhì)特征及成礦因素、控礦因素、礦化富集等因素的分析，DIMMA銅鈷礦床經(jīng)歷了早期沉積富集、晚期熱液改造富集和表生淋濾次生富集等多個(gè)成礦期，受特定沉積層位、區(qū)域性逆沖推覆構(gòu)造和層間斷裂多重控制，成因類(lèi)型屬于沉積－疊加改造－次生富集型層狀銅鈷礦床［9－10］。

4．4 相關(guān)問(wèn)題的討論

目前對(duì)于剛果（金）—贊比亞銅鈷礦帶礦床成因存在不同的觀點(diǎn)。S．Dewaele等［1］（2006）提出了“a first dolomite generation”和 “a second dolomite generation”的概念，通過(guò)地質(zhì)時(shí)代、礦物形成過(guò)程及礦化特征等的對(duì)比，筆者認(rèn)為這2個(gè)概念與本文中早期成巖成礦期的2個(gè)成礦階段相對(duì)應(yīng)。

（1）早期成巖過(guò)程中礦物富集規(guī)律。S．Dewaele認(rèn)為硫化物體系是由早期成巖階段的初始成礦期硫銅鈷礦、斑銅礦、藍(lán)輝銅礦和輝銅礦組成，與原生的石英相關(guān)，并沒(méi)有黃銅礦出現(xiàn)在“主要的含礦層位”（即礦山組R2）。黃銅礦只出現(xiàn)在礦體的上部，它取代了原生黃鐵礦。主要含礦層位缺失黃銅礦是因?yàn)槌渥愕你~元素形成了輝銅礦、斑銅礦和硫銅鈷礦等，只見(jiàn)很少的黃銅礦。在早期成巖階段的主成礦期是輝銅礦富集的重要階段，此時(shí)含礦熱液在沉積斷裂內(nèi)的流動(dòng)及在碳酸鹽巖原生孔隙內(nèi)沉淀有利于銅礦的原始富集。這些特征都與本礦區(qū)十分相似，DIMMA礦區(qū)主要的礦物類(lèi)型為孔雀石、輝銅礦、赤銅礦、硫銅鈷礦、自然銅、藍(lán)銅礦等，在已施工的400多個(gè)鉆孔中，只在白云巖內(nèi)發(fā)現(xiàn)了少量的黃銅礦、黃鐵礦的顆粒，多呈浸染狀，與主要金屬礦物之間未發(fā)現(xiàn)穿插和交代殘留的跡象，這說(shuō)明在礦床的形成階段黃銅礦含量非常低。

（2）鈷礦物的富集問(wèn)題。在含礦頁(yè)巖中，銅和鈷的富集區(qū)在橫向上具有相關(guān)性，在銅礦富集區(qū)域，鈷的礦化一般較強(qiáng)，Ⅰ號(hào)礦體中w（Co）平均值0．24%，Ⅱ號(hào)礦體中w（Co）的平均值0．13%，均達(dá)到工業(yè)礦體指標(biāo)（w（Co）＝0．1%）的要求；在Ⅰ號(hào)礦體和Ⅱ號(hào)礦體以外，沒(méi)有單獨(dú)的鈷礦體存在，Co元素與Cu元素具有良好的線(xiàn)性相關(guān)關(guān)系［11－12］，所以DIMMA礦區(qū)的銅鈷礦化具有緊密的時(shí)間、空間的聯(lián)系，礦物來(lái)源具有同源性。需要注意的是在F1斷層的上盤(pán)存在一層鈷高、銅低的鈷礦體，其成因與本區(qū)的主要礦體差異較大，目前尚沒(méi)有很好的解釋?zhuān)P者認(rèn)為可能是F1斷層上下盤(pán)的地質(zhì)體在形成的過(guò)程中沉積環(huán)境相差較大，空間距離遠(yuǎn)，受低角度遠(yuǎn)距離逆沖推覆作用而疊置在一起。

DIMMA礦區(qū)目前還存在很多需要研究解決的問(wèn)題，比如在不整合接觸部位、礦體的頂?shù)装宀课弧SC層內(nèi)存在著大小不等的溶蝕裂隙（這點(diǎn)是筆者根據(jù)施工鉆孔的情況進(jìn)行的推測(cè)），縱向長(zhǎng)度0．5～16m，橫向長(zhǎng)度尚不清楚，但在相鄰鉆孔（網(wǎng)度100 m×100m）所發(fā)現(xiàn)的裂隙之間不具有很好的空間連接，如何解釋這種溶蝕裂隙的成因?qū)τ诘V床地質(zhì)研究、礦體的圈定及后期礦山開(kāi)采都具有重要意義；再如在CMN層中存在白云巖與未固結(jié)的砂巖交互的 情況，砂巖厚度最大可達(dá)140m，筆者在斷裂構(gòu)造一節(jié)中提出了“軟沉積”的論述，這種解釋并不十分完善，值得進(jìn)一步的研究討論。

5 結(jié)論

DIMMA銅鈷礦體可以分成3個(gè)不同的類(lèi)型：層狀、脈狀和浸染狀。主要礦體賦存在羅安群礦山組（R2）中。其演化史是一個(gè)漫長(zhǎng)而多期次的過(guò)程，早期礦化階段是在盧菲利造山運(yùn)動(dòng)發(fā)生前的成巖作用中，在富含金屬鹵水的環(huán)境下形成重要的層狀硫化物銅鈷礦化，出現(xiàn)輝銅礦、硫銅鈷礦和藍(lán)銅礦等的富集［13］，成礦作用開(kāi)始于沉積成巖的過(guò)程中，并形成重要的銅鈷礦化層。盧菲利造山運(yùn)動(dòng)的晚期，深大斷裂切割了早期的礦（化）層，富含銅、鈷的流體沿著斷層和裂隙貫入［14］，使得成巖期形成的銅鈷礦物伴隨著流體的循環(huán)而活化、遷移，在有利部位再次富集，完成了銅鈷礦床的再次富集和疊加成礦過(guò)程，該期是銅鈷礦床形成的重要時(shí)期。表生的淋濾作用導(dǎo)致氧化礦的富集，形成次生的氧化礦物、碳酸鹽礦物和硅酸鹽礦物。DIMMA銅鈷礦床類(lèi)型為沉積－疊加改造－次生富集型層狀銅鈷礦床。

注釋?zhuān)?/p>

① 阿爾芒·弗朗索瓦．剛果（金）銅鈷礦帶西部地區(qū)地質(zhì)研究．北京奧盛蒂投資咨詢(xún)有限公司（編譯），2006．

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