剛果（金）KANUNKA銅鈷礦床地質(zhì)特征及遠(yuǎn)景淺析

黨偉民

（天津華北地質(zhì)勘總院）

KANUNKA銅鈷礦位于著名的盧菲利安弧形成礦帶上，剛果克拉通南緣的大陸邊緣裂谷盆地經(jīng)歷了多期構(gòu)造演化，主要包括大陸裂谷、裂谷擴(kuò)張、俯沖、陸塊碰撞等，形成了盧菲利安弧和前陸，盧菲利安弧橫跨剛果（金）和贊比亞，是整個(gè)非洲Ⅲ級(jí)地質(zhì)構(gòu)造單元中最重要的部分［1］。KANUNKA銅鈷礦區(qū)地處剛果（金）南部加丹加省科盧韋齊（Kolwezi）市區(qū)東南，周邊銅礦床林立。區(qū)內(nèi)礦帶最長(zhǎng)可達(dá)600 m，礦床規(guī)模達(dá)到中型，礦床平均品位1.06%，鈷平均品位0.16%，具有較好的找礦前景。

本文通過對(duì)KANUNKA銅鈷礦床地質(zhì)特征及礦床成因的分析與探討，對(duì)擴(kuò)大該礦床的找礦遠(yuǎn)景和找礦方向具有重要指導(dǎo)意義，有利于區(qū)域內(nèi)類似礦床的研究。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于加丹加省西部的外部褶皺推覆構(gòu)造帶北東緣，鄰近于大型推覆構(gòu)造面附近，具體位置位于次一級(jí)科盧韋齊（Kolwezi）—堪蘇祁（Kansuki）構(gòu)造帶內(nèi)（圖1）；區(qū)域地層主要為太古代雜巖基底與新元古代加丹加超群，其中加丹加超群厚大于5 km，主體為沉積巖，屬深海至邊緣地臺(tái)相沉積，自下而上分別為羅安群（Roan）、恩古巴群（Nguba）及孔德隆古群（Kunde-lungu），巖性主要為陸相及海相的碎屑巖、泥頁巖及碳酸鹽巖［2］。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)地層由老至新，主要由羅安群（R）、孔德龍古群（Ku）及第四系（Q）組成（表1）。羅安群地層可分為4組，由下至上分別為RAT組（R1）、礦山組（R2）、迪佩特組（R3）、木瓦夏組（R4），后2組在本礦區(qū)缺失；礦山組（R2）地層包括4個(gè)亞層，分別為RSF、RSC、SD、CMN亞層，本區(qū)的主要含礦地層為RSF、RSC兩段，是典型的含礦巖層。

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RAT（R1）組地層主要分布在礦區(qū)中部和西南部，大面積被第四系黏土、細(xì)砂層覆蓋。主要由紫灰色泥質(zhì)砂巖、灰褐色含礫長(zhǎng)石砂巖、灰白色含礫白云質(zhì)砂巖組成。

RSF主要發(fā)現(xiàn)于礦區(qū)中西部。巖性為層狀白云質(zhì)砂巖、弱硅化白云巖。其中白云質(zhì)砂巖呈灰白—白色，砂狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，成分主要由白云石、長(zhǎng)石，少量石英等組成，白云巖含量約30%，砂質(zhì)約50%，長(zhǎng)石約10%，石英約5%，巖石整體強(qiáng)風(fēng)化，局部較破碎，見有褐鐵礦化、孔雀石化。弱硅化白云巖則呈灰白色、灰色，細(xì)晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、碎裂構(gòu)造，少量呈蜂窩狀構(gòu)造。

RSC與RSF整合接觸，出露位置相同，主要由蜂窩狀硅化白云巖組成，其巖性特征為灰白色、灰色、灰黑色，微晶、細(xì)砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀、局部角礫、蜂窩狀構(gòu)造，由于巖石中局部角礫狀結(jié)構(gòu)巖石，經(jīng)地下水侵蝕風(fēng)化作用形成蜂窩狀構(gòu)造，常見有巖溶裂隙、溶洞，常伴有孔雀石化、硅孔雀石化。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)處于堪蘇祁（Kansuki）斷裂帶內(nèi)，堪蘇祁斷裂帶地處科盧韋齊與利卡西之間向南寬約50 km、長(zhǎng)約180 km的范圍內(nèi)［3］，礦區(qū)內(nèi)的主要構(gòu)造總體呈近北東或北東東走向，區(qū)內(nèi)褶皺發(fā)育。已發(fā)現(xiàn)的推測(cè)性質(zhì)斷裂有南北向、北東向、北東東向斷裂（圖2）。

2.2.1 褶皺構(gòu)造

根據(jù)礦區(qū)周邊的區(qū)域地層出露情況及產(chǎn)狀變化情況，認(rèn)為區(qū)內(nèi)存在一個(gè)大型直立背斜構(gòu)造，背斜位于礦區(qū)西北部位，背斜軸向與F1斷裂大致相同，走向約50°，軸面直立，核部地層為羅安群地層，兩翼出露地層為孔德龍古群地層，兩翼地層產(chǎn)狀相反，符合背斜地層出露特征。

2.2.2 斷裂構(gòu)造

礦區(qū)分布有多條推斷性質(zhì)的斷裂，主要以北東向、北東東向、近南北向斷裂為主，多期次關(guān)系明顯。其中，與成礦關(guān)系密切的斷裂有4條，規(guī)模長(zhǎng)度為400～2 000 m，寬度大于50 m。區(qū)內(nèi)最大的控礦構(gòu)造是F1斷裂（圖1），該斷裂位于礦區(qū)中部，走向60°～80°，延伸約2 km，是區(qū)內(nèi)規(guī)模最大的斷裂構(gòu)造，性質(zhì)為張性平移斷裂，屬于堪蘇祁區(qū)域大斷裂的次級(jí)斷裂，是礦源物質(zhì)的輸送通道，屬于導(dǎo)礦構(gòu)造；該斷裂分為兩段，中間被F4錯(cuò)斷，西南段略向南凸，其在地形地貌上表現(xiàn)為線狀溝谷負(fù)地形，整體被第四系覆蓋，北東段切過Ⅰ-2礦體的邊部，穿過多組巖層，延伸至第四系。F4斷裂為壓扭性斷裂構(gòu)造，南端向東微轉(zhuǎn)，該斷裂穿過羅安群地層，礦體內(nèi)小構(gòu)造發(fā)育，該斷裂破礦作用明顯。

3 礦區(qū)物探異常特征

3.1 磁法異常特征

測(cè)區(qū)整體上正磁異常北移、負(fù)磁異常南移，地磁異常符合南半球磁異常南負(fù)北正的基本特征。測(cè)區(qū)巖性主要由白云巖、（硅化）白云質(zhì)砂巖、泥質(zhì)砂巖、泥巖等組成，其磁性較弱，磁異常整體上偏低，體現(xiàn)為低磁—無磁特點(diǎn)，整體磁異常散亂，成片具規(guī)模異常區(qū)較少，反應(yīng)出本區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育特點(diǎn)。通過解譯，推斷區(qū)內(nèi)發(fā)育有多條規(guī)模不等的斷裂構(gòu)造。主要構(gòu)造格架清晰，分為北東—南西和近南北走向2組。

3.2 電法異常特征

區(qū)內(nèi)共圈定激電異常5處，其中典型激電異常異常5個(gè)，2個(gè)為視極化率異常，5個(gè)視電阻率異常，多為礦致異常。異常形態(tài)呈橢圓狀、豆莢狀、串珠狀、雙囊狀，長(zhǎng)軸為近東西走向，短軸長(zhǎng)50～70 m，長(zhǎng)軸最長(zhǎng)約500 m。其中JH1對(duì)應(yīng)地表出露2條小脈狀礦山組（R2）含礦層；JD1和JD3為高阻異常，異常位置、形態(tài)及走向與區(qū)內(nèi)主要含礦層RSF、RSC吻合良好，存在多處老民采坑，孔雀石化較好，礦化明顯，異常由深部礦化（體）所致，具有很大的找礦價(jià)值。JD5異常位置與邊部采坑內(nèi)的礦體位置走向一致，含礦地層為羅安群礦山組RSF亞層，地層產(chǎn)狀及厚度穩(wěn)定，走向?yàn)榻鼥|西向，根據(jù)其地層出露情況與異常延伸情況，推測(cè)礦體有東延趨勢(shì)。

總的來說，礦區(qū)的磁法異常顯示了礦區(qū)的構(gòu)造格架，電法異常與已知的礦化位置吻合，與含礦地層對(duì)應(yīng)性較高，從物探角度顯示了礦區(qū)具有較好的成礦條件。

4 礦體地質(zhì)特征

4.1 礦體特征

目前區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的礦體分布于3個(gè)礦帶內(nèi)，礦體分布呈多點(diǎn)狀，規(guī)模小—中等，礦體形態(tài)以厚板狀、層狀為主（圖3）。其中Ⅰ-1、Ⅰ-2礦體位于中礦帶、Ⅰ-3、Ⅰ-4礦體位于北礦帶，Ⅰ-5、Ⅰ-6、Ⅱ-1礦體位于南礦帶。礦體走向與地層走向相近，礦體揭露長(zhǎng)度范圍在30～150 m，礦帶最大長(zhǎng)度為600 m，斜深大于130 m，厚5～40 m，礦體連續(xù)性較好，厚度較穩(wěn)定，有用組分分布較均勻，總體向南、南東傾，傾角較陡。礦體受地層控制明顯，主體賦存層位為羅安群礦山組RSF亞層，巖性以層狀、似層狀白云質(zhì)砂巖為主，個(gè)別賦存于孔德龍古群（K1.2）青灰色泥質(zhì)粉砂巖中。礦化主要為孔雀石化、強(qiáng)鐵錳染、弱鈷土礦化，孔雀石呈翠綠色，薄膜狀，沿節(jié)理裂隙面發(fā)育，巖石受構(gòu)造影響及地表水淋濾作用，表生富集作用較強(qiáng)，系統(tǒng)采樣后顯示Cu最高品位4.68%，Co最高品位0.38%，礦化較好。

4.2 礦石礦物

銅鈷礦物以孔雀石、硅孔雀石、黑銅礦、黃銅礦、輝銅礦、水鈷礦、鈷華為主，少量為斑銅礦；其他金屬礦物主要為黃鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦等。脈石礦物有石英、長(zhǎng)石、白云石、方解石、滑石等。礦物結(jié)構(gòu)以半自形—他形粒狀為主，可見有隱晶結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、交代假象結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)、纖維狀結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造以蜂窩—多孔構(gòu)造、薄膜狀、皮殼狀、鮞狀、角礫狀、塊狀構(gòu)造為主，部分保留原巖層理構(gòu)造或殘余構(gòu)造。其中白云巖類型中最典型的蜂窩狀構(gòu)造以及強(qiáng)硅化現(xiàn)象，表明該巖層受到熱液作用交代后，又經(jīng)受淋濾作用，是多期成礦的表現(xiàn)。

4.3 礦石類型

礦石自然類型以氧化礦為主。氧化帶深度為地表下40～60 m，氧化程度較高。礦物賦存于層狀硅化白云巖或角礫巖中，銅礦物主要為孔雀石、硅孔雀石為主，鈷礦物以鈷土礦為主，參照相似礦區(qū)氧化礦石中的礦物含量情況，金屬礦物含量一般為5%～25%，最高可達(dá)30%～35%，脈石礦物含量一般為95%～75%［4］。

4.4 圍巖及蝕變

礦體圍巖地層為RSC及RAT組，巖性主要為硅化白云巖、泥質(zhì)粉砂巖、灰色砂巖、角礫巖等。主要蝕變?yōu)楣杌⑻妓猁}化、白云巖化，具中—高蝕變強(qiáng)度。夾石巖性主要有硅化白云巖、白云巖、泥質(zhì)粉砂巖等，局部白云巖化較強(qiáng)。從全巖分析結(jié)果看，賦礦圍巖的主要成分為Mg、Ca、AI的硅酸鹽和碳酸鹽礦物，有害成分為SiO2，其中SiO2、AI2O3與CaO、CO2呈負(fù)相關(guān)［5］。

5 礦床成因

5.1 成礦機(jī)制

早期學(xué)者認(rèn)為，盧菲利安沉積型銅鈷礦帶金屬的來源既可以是上部地層的火山物質(zhì)，也可以是在基性侵入巖同源的地殼深處，由同沉積斷層溝通，造成盆地礦化鹵水循環(huán)并交代而成［6］。目前多數(shù)學(xué)者認(rèn)為該成礦帶經(jīng)歷了多期次的成礦作用，羅安群作為初始礦源層，形成階段為距今880～750 Ma，后期盧菲利安運(yùn)動(dòng)期間的構(gòu)造變質(zhì)作用對(duì)礦床進(jìn)行了熱液改造，造成銅鈷礦化的疊加和局部富集；當(dāng)?shù)爻渑娴慕涤炅俊鄬蛹捌淦扑閹Я己玫耐杆?、適宜的溫度以及巨大的時(shí)間跨度，使得礦床的次生氧化作用強(qiáng)烈。整個(gè)盧菲利安銅鈷成礦帶大致經(jīng)歷了6個(gè)演化階段：裂谷形成初期，裂谷高峰階段，裂谷后期熱松弛階段，區(qū)域性伸展構(gòu)造運(yùn)動(dòng)階段，沉積成礦盆地倒轉(zhuǎn)階段，造山運(yùn)動(dòng)和區(qū)域性變質(zhì)作用階段［7］。

5.2 主要控礦因素

5.2.1 層控因素

本礦區(qū)處于保存較完整的羅安群完整巖系，為礦物來源提供了保障，各礦體均賦存于羅安群礦山組（R2）的地層中，層控作用明顯；區(qū)內(nèi)主要礦體均賦存在RSF層的白云巖中。礦體的走向與地層走向基本一致，銅元素的富集成礦主要集中于該層位，鈷元素富集在RSF和RSC層位。成礦過程表現(xiàn)為層控特點(diǎn)，如后期熱液沿層間斷裂貫入并萃取賦礦層位中的有益元素，并在同層位的有利空間富集成礦。

5.2.2 構(gòu)造控礦因素

從區(qū)域構(gòu)造位置看，礦區(qū)所處的Kansuki斷裂是控制羅安蒸發(fā)巖片北緣的主要盆地邊界構(gòu)造，周邊多個(gè)礦床均是在這個(gè)構(gòu)造帶的15 km內(nèi)形成的。構(gòu)造帶內(nèi)強(qiáng)變形域與弱變形域、韌性變形與脆性變形斷裂相間出現(xiàn)，弱變形域巖石基本保持原巖面貌，但脆性劈理、裂隙發(fā)育，常見角礫巖和碎裂巖，礦化強(qiáng)烈。本區(qū)處于堪蘇祁北東向斷裂中，周邊次級(jí)斷裂及層間破碎發(fā)育，尤其以F1和F4為代表的斷裂為成礦提供了較好的導(dǎo)礦、容礦構(gòu)造條件；礦石以強(qiáng)風(fēng)化、孔雀石等角礫（礫石）成分以及土狀泥砂碎屑物為主，其他礦體及圍巖裂隙節(jié)理發(fā)育，說明該礦體成礦前后，構(gòu)造跡象明顯。

5.3 礦床類型

根據(jù)加丹加銅鈷礦帶的成礦地質(zhì)背景，礦帶中的礦床類型可分為以礦山亞群為含礦層的層狀銅礦床、沉積—變質(zhì)熱液改造銅鈷礦床、碳酸鹽巖中的鋅—鉛—銅—銀—鈾礦床、脈狀熱液型銀礦床、恩古巴群和孔德隆古群中的層狀銅礦床、殘—坡積型銅鈷礦床6種礦床［8］，本礦床屬礦山亞群中的層狀銅鈷礦床大類，主要形成于盧菲利安造山之前的成巖期，含礦地層主體為礦山亞群，地層控制作用明顯；同時(shí)受堪蘇祁斷裂的控制，具備容礦導(dǎo)礦構(gòu)造條件，地層內(nèi)破碎帶較多，角礫構(gòu)造發(fā)育，孔雀石化普遍；巖石的強(qiáng)硅化表明后期熱液作用強(qiáng)烈；另外，非洲中部氣候濕潤(rùn)，礦體常年經(jīng)受淋濾作用，使得礦體重新氧化富集。綜上，該礦床的成因類型屬沉積一改造一次生富集型層狀銅鈷礦床。

6 找礦標(biāo)志

本區(qū)的找礦標(biāo)志較多，主要分為直接和間接找礦標(biāo)志2類。

（1）直接找礦標(biāo)志。孔雀石是本區(qū)最直接的找礦標(biāo)志，民采遺跡為另一個(gè)直接找礦標(biāo)志。已發(fā)現(xiàn)的多條主礦體，均分布有民采點(diǎn)，目前已發(fā)現(xiàn)10余處。地層是主要的標(biāo)志層，礦山組（R2）地層是常見的含礦層，可在其各亞層中尋找富礦體，另外，本區(qū)孔德龍古地層（Ku1.2）亦發(fā)現(xiàn)了小規(guī)模礦體，孔雀石化特征明顯，可作為新的地層找礦標(biāo)志。

（2）間接找礦標(biāo)志。礦體地表及周邊分布有大量鈷草，對(duì)應(yīng)樣品的Co礦化較好；與礦化關(guān)系密切關(guān)系的蝕變常見有孔雀石化、滑石化、碳酸鹽化等，均可作為尋找此類型銅礦的找礦標(biāo)志［9］；本區(qū)的構(gòu)造標(biāo)志明顯，斷裂發(fā)育，而構(gòu)造交匯部位是成礦的有利條件；區(qū)內(nèi)激電異常帶發(fā)育，是本區(qū)最新的找礦靶區(qū)標(biāo)志，可在各異常帶開展相應(yīng)的深部探礦工作。

7 找礦遠(yuǎn)景

（1）礦區(qū)處于有多條斷裂發(fā)育部位，極具找礦遠(yuǎn)景，控礦構(gòu)造格架清晰，導(dǎo)礦通道和容礦空間發(fā)育；激電異常與礦化點(diǎn)位置高度吻合，目前尚有多個(gè)未驗(yàn)證異常，異常范圍大于0.1 km2，均屬礦致異常，推測(cè)成礦物質(zhì)在深部有富集膨大的趨勢(shì)。

（2）區(qū)內(nèi)找礦標(biāo)志豐富，區(qū)內(nèi)民采遺跡較多，且淺部礦化較好，孔雀石化不僅在RSF含礦層可見，還可見于孔德龍古（Ku1.2）和RAT地層中，礦石巖性為較高品位的孔雀石化角礫巖，對(duì)于非主體含礦地層的含礦性需要進(jìn)一步分析。

（3）新發(fā)現(xiàn)了多處民采點(diǎn)礦化較好，民采礦點(diǎn)分布的走向大致為北東東向，與地層走向一致，中礦帶位于褶皺北翼，新礦點(diǎn)處于褶皺南翼，如若整體考慮構(gòu)造形態(tài)規(guī)模開展工作，礦體規(guī)模會(huì)有擴(kuò)大的可能。