剛果（金）某銅鈷礦床地質(zhì)特征及成因淺析

張法武，黃艷麗

（1.中國有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計研究院有限公司，云南 昆明 650051；2.云南銅業(yè)礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)有限公司，云南 昆明 650051）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

圖1 加丹加省銅、鈷成礦帶區(qū)域地質(zhì)圖

加丹加超群形成于新元古代，厚度5Km～10Km，主要為沉積巖，屬裂谷盆地深海至邊緣地臺相沉積[1]；為向北凸的泛非造山帶，其北西緊鄰太古宙剛果克拉通和中元古代基巴拉帶，北東與班韋烏盧地塊相連，南東與伊魯米迪地塊和喬馬～卡洛莫地塊相鄰。該帶從北到南分為5個構(gòu)造單元：外部褶皺推覆帶（Ⅰ），穹隆區(qū)（Ⅱ），復(fù)向斜帶（Ⅲ），加丹加高原（Ⅳ），加丹加坳拉槽（Ⅴ）（圖1）。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ單元構(gòu)成中非銅礦帶，其中在外部褶皺推覆帶（Ⅰ）內(nèi)銅鈷礦化發(fā)育。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

圖2 某礦區(qū)地質(zhì)圖

礦區(qū)內(nèi)出露地層由老至新由羅安群（R）、孔德龍古群（Ki）及第四系（Q4）。羅安群（Roan）地層為一套碎屑巖～泥質(zhì)巖～碳酸鹽巖組合的沉積建造，局部不同程度的遭受了區(qū)域變質(zhì)作用，形成了各種淺變質(zhì)巖。該地層自下至上由R1、R2、R4三個亞層組成，其中R2亞層為本區(qū)主要含礦層位，特征如下（圖2）。

（1）R1亞層。R1亞層，出露較少，呈NE～SW向分布，受區(qū)域推覆作用影響，內(nèi)部構(gòu)造變化很大，北西側(cè)產(chǎn)狀為310°～330°∠65°～80°，南東側(cè)傾角變緩為35°～40°。

（2）R2亞層。礦區(qū)R2亞層從下至上可分為R2.1、R2.2、R2.3三個組七個巖性段，其地層分布及巖性特征詳述如下：①R2.1組：由下至上由三個巖性段組成，分別為D.STR巖性段、RSF巖性段、RSC巖性段，特征如下：D.STR巖性段：主要為灰白、灰黃色粉砂質(zhì)白云巖、含砂質(zhì)泥巖，局部由于硅化較強，變質(zhì)成硅質(zhì)巖，具銅鈷礦化。RSF巖性段：主要為淺灰～灰黑色層狀硅質(zhì)白云巖，具銅鈷礦化，孔雀石和金屬礦物呈浸染狀順層分布，為區(qū)內(nèi)主要礦化層。RSC巖性段：主要為淺灰～灰白色硅質(zhì)白云巖，多具蜂窩狀、孔洞狀，孔洞內(nèi)常見孔雀石、鈷礦化，偶見有黃銅礦呈星點狀分布。②R2.2組SDB層：巖性主要以灰黑色碳酸鹽、黑色碳酸質(zhì)頁巖、白云質(zhì)頁巖、灰白色白云質(zhì)粉砂巖，底部偶見疊層石白云巖，該層Cu、Co礦化較強，為區(qū)內(nèi)主要含礦層，呈浸染狀、細脈浸染狀產(chǎn)出。③R2.3組：上部巖性為白色～粉紅色塊狀白云巖，含疊層石，少量滑石層狀白云巖夾泥質(zhì)白云質(zhì)粉砂巖，下部為層狀白云質(zhì)頁巖，頂部偶見有鮞粒狀、紋層狀、塊狀疊層石狀白云巖。一般具Cu、Co礦化，偶見少量的黃鐵、黃銅礦化，厚度約150m～190m，與下伏地層呈整合接觸。

（3）R4亞層。上部巖性為白云石化泥質(zhì)頁巖，粉砂巖、砂巖，中部為細粒層狀碳質(zhì)頁巖，下部為白云質(zhì)頁巖、粉砂巖、硅質(zhì)巖和含礫石英砂巖。厚度大于50m～100m，與下伏地層呈不整合接觸。

2.2 構(gòu)造

2.2.1 構(gòu)造特征

（1）褶皺構(gòu)造：本區(qū)褶皺構(gòu)造特點：南部地層走向近東西，東部地層走向北北東，北側(cè)地層走向北東，褶皺以圓弧褶皺、尖棱褶皺（見圖3）為主，局部可見復(fù)式背向斜構(gòu)造。

圖3 尖棱褶皺現(xiàn)場照片

（2）斷裂構(gòu)造：走向斷層：與同期褶皺產(chǎn)生的斷層，基本與該礦體走向一致，近南北向，大致限定了該礦體的含礦地層、產(chǎn)出范圍。層間斷層：多為次級逆斷層為主。

2.2.2 構(gòu)造與礦化關(guān)系

構(gòu)造對礦體的控制作用十分明顯，褶皺構(gòu)造為礦液的疊加、沉淀提供了場所；與褶皺同期產(chǎn)生的斷裂規(guī)模和產(chǎn)狀控制了礦體形態(tài)及分布范圍。

2.3 圍巖蝕變

由于區(qū)內(nèi)銅鈷礦體的形成與區(qū)域變質(zhì)作用和熱液改造有關(guān)，相應(yīng)圍巖蝕變主要有硅化、絹云母化、碳酸鹽化、大理巖化、滑石化等。

3 礦床成因及找礦標志

3.1 礦床成因

本區(qū)銅鈷礦床的形成既受地層控制又受構(gòu)造控制，外加變質(zhì)作用、熱液作用和風化作用的影響，成礦過程分三個階段。

①海相熱鹵水噴流～沉積交代階段。中晚元古代時期，海底裂開。②變質(zhì)疊加改造階段。盧菲利造山運動造成剛果～坦桑尼亞板塊相對于安哥拉～Kalahari板塊位移，導(dǎo)致加丹加初始沉積地層發(fā)生大規(guī)模韌(脆)性剪切變形、褶皺、逆沖推覆和滑動。③近地表淺部氧化淋濾造成次生富集階段。近地表淺部銅鈷礦體氧化的同時，有用成礦元素淋濾遷移、多次搬運富集沉淀，完成了氧化淋濾次生富集。

3.2 找礦標志

（1）地層標志：羅安群礦山組（R2）為標志層。含礦層是活性較大的黑色碳酸質(zhì)頁巖、白云質(zhì)頁巖、灰白色白云質(zhì)粉砂巖等。

（2）構(gòu)造標志：氧化型次生富集礦體一般都產(chǎn)出在斷裂帶附近（圖4）。

圖4 構(gòu)造破碎帶

（3）典型礦物標志：如綠色的孔雀石（圖5）、桃紅色的鈷華和羥紅色的水鈷礦（圖6）等可作為找礦的標志礦物。

圖5 綠色的孔雀石

圖6 羥紅色的水鈷礦

（4）植物標志：受風化淋濾作用的影響，地表含銅含鈷礦物少見，但部分風化淋濾的S、Cu和Co元素以高豐度保留在地表壤土中，不利于常規(guī)植被的發(fā)育，因此，當?shù)卮迕褚浴般~樹、鈷草”作為特定植物找礦標志。

4 結(jié)語

該大型銅鈷礦床位于非洲中部盧菲利弧形構(gòu)造帶，形成于中新元古代，產(chǎn)于弧后裂谷中。礦體呈層狀、似層狀賦存于礦山組R2地層內(nèi)，地層控礦明顯，區(qū)域變質(zhì)作用造成銅元素的二次富集，斷裂構(gòu)造使得銅鈷元素進一步疊加富集。該礦床類型屬沉積交代—經(jīng)后期多次構(gòu)造作用、熱液疊加改造作用的影響而形成的層控型銅鈷礦床。