贊比亞西北省索盧韋齊縣銅鈷多金屬礦地質(zhì)特征

孫俊杰， 馮志軍， 蘇承建

(廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九三大隊(duì)，廣東 廣州 510800)

贊比亞是世界上著名的銅產(chǎn)地之一，據(jù)現(xiàn)有大中型礦床銅資源量統(tǒng)計(jì)，沉積型礦產(chǎn)銅資源量占贊比亞銅總資源量的79%。各類型銅礦床總體受盧弗里安(Luflian)弧控制，層控型銅礦主要分布在穹窿核部邊緣，含礦巖系為莫瓦(Muva)超群的黑云母片巖、二云石英片巖;故研究贊比亞沉積型銅礦床的時(shí)空分布特征及礦化類型對(duì)贊比亞銅礦床的勘查有著重要意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

該弧形構(gòu)造的基底地層為太古代花崗巖、片麻巖類和早元古代莫瓦超群(Muly)片(麻)巖類;蓋層為中晚元古代加丹加超群(Katanga)。950 ～450 Ma 期間發(fā)生的魯瑪米亞和盧弗里安造山運(yùn)動(dòng)，形成了盧弗里安(Lufilian)弧形構(gòu)造，并伴隨著構(gòu)造雜巖侵入和熱液礦床的形成。在構(gòu)造形式上表現(xiàn)為一系列的背斜、穹隆和向斜，背斜、穹隆的核部為太古代基底雜巖和元古代莫瓦超群片巖類巖石，翼部和周邊為加丹加超群(張道俊等，2013)。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造線方向以北西向?yàn)橹鳎薨櫦皵嗔褬?gòu)造發(fā)育，屬于不同期次的控礦構(gòu)造。

研究區(qū)位于贊比亞西北省銅鈷礦集區(qū)內(nèi)，區(qū)域礦產(chǎn)資源豐富，著名的Malmndwe，Chintivalngo 及Kansanshi 銅礦就產(chǎn)在本區(qū)。

2 礦床地質(zhì)概況

2.1 地層

(1)基巖超群(基底雜巖Basement)?；鶐r超群是區(qū)內(nèi)出露最老的地層，由兩部分成巖作用不同的巖石組成，其一為古老的花崗巖類侵入巖，由輝長(zhǎng)巖、英云閃長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖，經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用形成了角閃巖、斜長(zhǎng)角閃巖、英云閃長(zhǎng)片麻巖、花崗閃長(zhǎng)片麻巖及其重熔作用形成的混合巖;其二為沉積巖系列，巖石中的碎屑巖經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用形成了矽線石黑云斜長(zhǎng)片麻巖、堇青石矽線石黑云斜長(zhǎng)片麻巖、矽線石黑云二長(zhǎng)片麻巖、長(zhǎng)英質(zhì)變粒巖等。

圖1 構(gòu)造綱要圖Fig.1 The schema diagram of structure

(2)莫瓦超群(Muva)。不整合于基巖超群之上，為一套變質(zhì)沉積巖組合，分布較廣，主要巖石為矽線石黑云石英片巖、堇青石矽線石石英片巖、二云石英片巖、黑云母變粒巖、石英巖、石墨絹云片巖、千枚巖及板巖。其中石英巖發(fā)育良好，地形特征顯著，或高突為山脊，或孤立成山峰。其出露形態(tài)，反映出該雜巖系的構(gòu)造形態(tài)。贊比亞銅礦床的產(chǎn)出與基巖超群和莫瓦超群為核部的穹窿構(gòu)造緊密相關(guān)。

(3)加丹加超群(Katanga)。不整合覆蓋在基巖超群(基底雜巖Basement)和莫瓦超群(Muva)之上，是銅、鈷、金、鈾、鐵、錳等礦床的主要含礦巖系之一。從老到新可進(jìn)一步劃分為羅安組(含礦巖系)、姆瓦希組和孔德龍古組。

(4)成礦有利圍巖。下羅安(Lower Roan)組:為典型的濱海相沉積，由底部礫巖、長(zhǎng)石石英巖、泥質(zhì)石英砂巖、頁(yè)巖和泥質(zhì)板巖等組成，其中頁(yè)巖層和泥質(zhì)板巖內(nèi)見(jiàn)黃銅礦化。該巖層自下而上又分為下盤(pán)頁(yè)巖、銅礦化泥質(zhì)板巖和泥質(zhì)板巖。銅礦帶中主要礦體產(chǎn)于下羅安組，是本區(qū)最主要的含礦層位，厚約1 000 m。

上羅安(Upper Roan)組:下部為分布較廣的灰?guī)r(大理巖)、黑云母石榴石片巖、滑石白云石片巖、碳質(zhì)千枚巖。上部為黑云母片巖、白云質(zhì)片巖、石英巖和白云巖，以及大面積出露的結(jié)晶碳質(zhì)硅質(zhì)大理巖夾泥巖和片巖。厚度為500 ～800 m，局部見(jiàn)黃銅礦化及孔雀石化。

2.2 構(gòu)造

研究區(qū)位于盧弗里安(Lufilian)弧形構(gòu)造帶中段索盧韋齊穹窿(Solwezi Dome)構(gòu)造南西側(cè)，索盧韋齊穹窿(Solwezi Dome)構(gòu)造呈現(xiàn)北北西展布。區(qū)內(nèi)褶皺和斷裂構(gòu)造發(fā)育，構(gòu)造線方向以北西向?yàn)橹?，褶皺?gòu)造總體表現(xiàn)為規(guī)模較大寬緩的等厚褶皺為主，軸向北西，兩翼產(chǎn)狀較緩，傾角10° ～30°，層間褶皺較發(fā)育，在泥質(zhì)巖中發(fā)生了層間的拖曳褶皺，形成一系列軸面傾向南的小褶皺。斷裂構(gòu)造以北西向斷裂規(guī)模較大，為切割較深的深大斷層，具多期次活動(dòng)特征，北東向斷裂規(guī)模相對(duì)較小。褶皺和斷裂構(gòu)造對(duì)礦床的形成和分布具重要的控制作用。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)未見(jiàn)巖漿巖出露，在基巖超群(基底雜巖Basement)中見(jiàn)古老的花崗巖類侵入巖:輝長(zhǎng)巖、英云閃長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖，經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用均形成了角閃巖、斜長(zhǎng)角閃巖、英云閃長(zhǎng)片麻巖、花崗閃長(zhǎng)片麻巖及其重融作用形成的混合巖。

在加丹加超群(Katanga)上羅安組(Upper Roan)巖層和下孔德龍古組(Kundelungu)巖層中見(jiàn)有輝長(zhǎng)巖床，厚15 ～30 m，其中上羅安組為有利的含礦圍巖，其中晚期侵入的堿性巖漿為后期熱液成礦提供了成礦流體，也與后期金礦化的關(guān)系密切，鈣堿性巖石與金礦床成礦專屬性的研究已有較多的積累(芮宗瑤等，1994;薛春紀(jì)，2000)。

2.4 圍巖蝕變

受區(qū)域變質(zhì)作用及巖漿熱力的影響，區(qū)內(nèi)巖石蝕變比較普遍，蝕變種類比較多。見(jiàn)有混合巖化、片麻巖化、片巖化、千枚巖化、綠泥石化、金云母化、蛇紋石化、角巖化等蝕變現(xiàn)象。

3 礦床地質(zhì)特征與成因分析

(1)層控型銅礦。位于穹窿構(gòu)造的核部邊緣，含礦巖系均為莫瓦超群(Muva)黑云石英片巖和二云石英片巖。礦石礦物為黃銅礦、黝銅礦、輝銅礦，多呈條帶狀、透鏡狀等形態(tài)，平行黑云石英片巖和二云石英片巖的片理展布。根據(jù)贊比亞區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)資料分析，該類型銅礦是最早期成礦作用形成的。在西北省麥沃布赫茲(Mwombhezi)穹隆已發(fā)現(xiàn)盧瑪納銅礦，其銅金屬量約1000 萬(wàn)t，銅品位0.7% ～0.9%，伴生可觀的鈷、鈾、金。最近報(bào)道在西北省卡堡埠(Kabompo)穹隆也發(fā)現(xiàn)了一個(gè)近千萬(wàn)噸的特大型銅礦床

(2)沉積型銅礦。分布在背斜和穹窿外緣周?chē)?，含礦巖系主要為加丹加超群(Katanga)下部羅安組(Roan)頁(yè)巖、砂巖，金屬礦物主要為水膽石、孔雀石、藍(lán)銅礦，多呈星點(diǎn)狀、浸染狀、斑雜狀、團(tuán)塊狀等分布在含礦頁(yè)巖、砂巖中。根據(jù)贊比亞區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)資料分析，該類型銅礦是第二期成礦作用形成的，可能與第一期成礦作用形成的銅礦床提供的礦源碎屑物有關(guān)。本類型銅礦是贊比亞最主要的銅礦床類型，銅帶省和西北省大部分礦床屬于此類型。其典型代表為恩昌加(Nchanga)、卡盧魯西(Kalulushi)礦床(魏元泵等，2012)。

礦體主要賦存在由長(zhǎng)石砂巖、石英巖、條帶狀頁(yè)巖、白云母砂巖、片巖和長(zhǎng)石石英巖組成的下羅安組(Lower Roan)巖層中，其深度可達(dá)900 m。據(jù)1982年初統(tǒng)計(jì)，該礦完全為工程控制的儲(chǔ)量758.3萬(wàn)t，銅平均品位6. 17%;部分工程控制的儲(chǔ)量1 388.0 萬(wàn)t，銅平均品位6.05%;預(yù)測(cè)的遠(yuǎn)景儲(chǔ)量24 682.5 萬(wàn)t，銅平均品位2.90%。其中還包括品位為0.61%，儲(chǔ)量為2 088.3 萬(wàn)t 鈷礦石。

(3)熱液型銅礦。充填在加丹加超群及其更老的地層中，礦化類型為黃銅礦黃鐵礦石英脈型。該類型銅礦是最晚期成礦作用形成的，單獨(dú)成礦時(shí)，一般為小型脈狀礦床。該類型礦床可與前兩類礦床疊加，使礦石品位提高。銅礦物沉淀溫度變化于275 ～175 ℃，屬于熱水中礦物子相析出系統(tǒng)的成礦作用(芮宗瑤等，2002)。其典型礦床為Mufumbwe 和Klengwa 礦床。

4 結(jié)論

贊比亞沉積型銅礦從產(chǎn)出時(shí)空分布上而言，主要分布在背斜或穹窿外緣，含礦巖系主要是加丹加超群(Katanga)下部的砂頁(yè)巖層。在本區(qū)的勘查方向主要是穹窿區(qū)的盆地及其外圍，尤其是疊加有物化探異常集中的區(qū)域。從成礦類型上而言，贊比亞沉積型銅礦主要有層控型銅礦、沉積型銅礦和熱液型銅礦3 種，3 種礦化類型可獨(dú)立成礦，亦可疊加成礦。

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