贊比亞索盧韋齊地區銅礦礦床成因研究及其找礦意義

■李軍旗 董寒杰 柳陽陽

（河南省有色金屬地質礦產局第一地質大隊河南鄭州450016）

贊比亞索盧韋齊地區銅礦礦床成因研究及其找礦意義

■李軍旗 董寒杰 柳陽陽

（河南省有色金屬地質礦產局第一地質大隊河南鄭州450016）

贊比亞西北省索盧韋齊地區銅礦便是在世界上著名的盧菲利安（Lufilian）弧形褶皺帶分布地區。本文在對索盧韋齊地區銅礦礦床的地層、構造、巖漿巖及其礦床地質特征等總結的基礎上，對該區銅礦礦床的成因進行了分析，并對成礦規律進行了研究，指出了找礦方向

銅礦礦床成因研究找礦意義索盧韋齊贊比亞

1　引言

銅是贊比亞最重要的礦產資源。已探明儲量為1900萬噸（基礎儲量為3500萬噸），約占世界總儲量的6%。主要為沉積型氧化或硫化銅礦床，集中分布在贊比亞中北部的銅礦帶，其次為贊比亞西北部的穹窿分布區和贊比西帶，屬中非銅礦帶的組成部分［1］。

2　區域地質背景

本區大地構造上介于西部安哥拉卡斯米（Kasai）地塊，北部剛果班格韋盧（Bangweulu）地塊與南部津巴布韋（Zimbabwe）板塊之間，晚元古代加丹加群內，是一個具有多次造山運動及巖漿活動的構造活動地帶，因而表現出多種構造共存，構造類型較為復雜的地質構造特點（圖1）。礦區北西部是Kabompo穹隆，中心是基底片麻巖和花崗巖露頭大面積出露，向外依次為加丹加超群（SOLWEZI群）上羅恩組（WAMIKUMBI組）砂屑質黑云片巖、石英巖、大理巖等，再由松散石英砂巖和底部礫巖覆蓋。

2.1區域地層

區域出露的地層主要為太古代基底雜巖MUKONDU組和KABOMPO組、晚元古代加丹加（Katanga）超群SOLWEZI群下羅恩組（或WUSHINGWI組）和上羅恩組（或WAMIKUMBI組）、下KUNDELNGU群西LUNGA組、上KUNDELUNGU群KANYIDMA組和KAOSANA組、KAROO超群MABOMBA組、第四系。

2.2區域構造

區域構造為受盧菲利安（Lufilian）弧形褶皺帶控制形成的軸向EW的寬緩復式向斜盆地構造，褶皺軸向EW85°，向N傾伏，而向S仰起。

主干斷裂有北東-南西向和北西-南東向兩組，以北西-南東向為主，兩側發育一系列北東-南西向次級斷裂構造，兩組斷裂多呈平行狀分布，構成菱型格網狀構造格局，東-西主干斷裂以壓扭性為主，次級斷裂多為張性。

2.3區域巖漿巖

區域巖漿巖出露主要為石英二長巖、閃長巖、輝長巖、變質輝長巖、變質輝綠巖等，主要為裂谷期伴隨著堿性的巖漿活動產生的，形成時代主要有1700Ma、1600 Ma、880 Ma和460Ma［2］。

2.4區域變質作用

贊比亞西部地區的地層和礦化系統所表現的變質程度較低，地層溫度不高。總體上，地層表現為未發生較大規模的形變。引起熱液蝕變的熱力梯度僅為相鄰的侵入體以及有限的地溫條件和地溫梯度產生，熱液作用表現的相對平靜［3］。

3　成礦地質特征

研究區內分布多個礦業公司，其中最大的澳大利亞礦業公司正在進行銅礦勘查工作，與工作區具有相似的銅礦成礦條件。同時在區內發現有大量磁-赤鐵礦礦脈和大面積出露的赤鐵礦出露。

卡倫比拉（Kalumbila）項目有關地質資料顯示，卡倫比拉項目位于Kabompo基底穹窿的東南緣，位于礦區東北20～30km處。區、內出露地層由北西向南東依次為：基底雜巖、加丹加超群以及少量零星分布的加丹加期后的年輕地層。礦區內發育多條斷層系統，礦床就分布在多條斷裂構成的三角形區域內；含礦地層為加丹加超群地層。項目范圍內的基底雜巖和沉積蓋層都經歷了后期盧富里安造山運動，普遍發育強烈的構造變形和角閃巖相變質作用。基底雜巖由細粒-粗粒的黑云母花崗片麻巖，少量的角閃巖、基性-超基性、酸性片麻巖組成以及云母-藍晶石片巖。

4　礦床成因

關于中非銅—鈷成礦帶銅鈷礦床的成因，地質學家提出了多種成因理論，其中主要有同生理論（syngenetic）：成礦作用和成巖作用幾乎同時發生（李志鋒，1992；華仁民，1995）；后生理論（epigenetic）：成礦作用發生在地層沉積之后的成巖過程，成礦物質源于深部的巖漿侵位；多期理論（diagenetic）：認為至少有兩期礦化作用，早期為同沉積礦化，后期為熱液混合形成的礦化［4］。

本次研究區地處中非銅鈷成礦帶西部邊緣，主要受到Lufilian褶皺弧控制，周邊已發現礦區銅礦床總體為沉積型銅礦，主要分布在背斜或穹窿外緣，主要含礦巖系為加丹加超群羅恩組的砂頁巖層。

本區礦床成因為成礦作用和成巖作用同時發生的。成巖作用對成礦元素的遷移起著重要作用，使礦化元素活化遷移。其形成過程為：海底厭氧生物產生必要的硫，硫化物隨濃度的變化沉積下來。河流中攜帶的呈溶解狀態或懸浮的粘土顆粒上的金屬元素，流入加丹加海。重的金屬碎屑及少量呈溶解狀態的金屬硫化物首先沉淀下來，而后是含量較高的鈷硫化物及鐵硫化物沉淀下來［5］。

5　成礦規律

5.1控礦因素

根據對贊比亞西北省索盧韋齊地區銅礦相關資料分析，贊比亞銅礦帶的控礦因素主要有：沉積盆地、含礦層位、沉積相、基底隆起等因素，而本區地處贊比亞西北省索盧韋齊地區，屬于盧弗里安（Lufulian）弧西端，主要受含礦地層、沉積相、基底隆起（穹窿）控制。

5.1.1含礦層位

本區含礦層位為加丹加超群地層。銅礦化受地層控制，由下到上的區域上的穆瓦夏組、下羅恩組、上羅恩組等都有銅礦化出現，但主要還是在下羅恩組的碳質砂頁巖地層中，該巖性為本區的主要含礦層位。

5.1.2沉積相

贊比亞大部分銅礦均產于沉積盆地邊緣，礦化與沉積盆地的沉積相有很大關系。隨沉積相的變化，礦物相總體上會出現無礦帶—輝銅礦化帶—斑銅礦化帶—黃銅礦化帶—黃鐵礦化帶的趨勢，但此趨勢又受到后期構造的影響而產生變化。及時分析巖石中的金屬礦物，以礦相的變化推測推測沉積相的變化，對找尋銅礦具有指導性的推斷［6。

5.1.3基底隆起

本區礦床產出于穹窿邊緣，主要因為在穹窿的邊部常保留有近乎完整的下羅恩組沉積環帶，既前人所說的“海岸線”。穹窿的中心一般不具備銅礦化形成環境，在穹窿向海一側的下羅恩組地層中一般都具有銅礦化。本區的卡倫比拉礦區就地處Kabompo穹窿的東南邊緣。因此，基底隆起（穹窿）不僅為銅礦床的形成提供物質來源，而且也在一定程度上控制了銅礦長的分布位置。

5.2找礦標志

5.2.1地層標志

尋找地表出露地層，尋找下羅恩組含礦地層，主要含礦巖系為碳質砂頁巖層。本區植被覆蓋較厚，應重點放在河流、民采等地段。

5.2.2構造標志

運用物探技術，尋找沉積盆地邊緣，根據沉積相的變化規律，結合鉆探巖心中的主要金屬礦物，對所處地區的含礦性進行判斷，做出重點勘查靶區的篩選。

5.2.3找礦方向

根據本區成礦地質條件、區域地球物理特征、地球化學特征和礦體特征及分布規律，歸納總結提出本區下一步找礦方向。

（1）本區與相鄰卡倫比拉（Kalumbila）項目具有相同成礦地質背景和銅礦成礦條件。

（2）經過前期開展的1:1萬地質草測工作，在位于礦區西部，西LUNGA組含鈣質和白云大理巖條帶的變質泥巖與上羅恩組的鮞狀赤鐵礦分界部位，地表采樣Cu 0.12%，Co 0.046%及Cu 0.26%，Co 0.005%。因此，推斷其下伏地層中應該有主要含銅層位的長石石英砂巖，但應密切關注鉆探施工過程中有可能出現的斷層和褶皺構造。

（3）由于本區屬于林密，植被覆蓋較厚地段，加之大面積被鮞狀赤鐵礦所覆蓋，地表工作很難取得較好的找礦效果，因此，本區應在類比鄰區已經成熟的礦區之外，應加大物探等可進行深部探測的工作，尋找有利成礦地段，減少勘查成本。

［1］覃鋒，郭健，張雪亭，等.贊比亞銅鈷礦產分布特征及控礦因素研究 ［J］.礦床地質，2010，29（增刊）：1-3.

［2］Mendelsohn F，gunning H C，Galick W G，et al.The geology of the northern Rhodesian copper belt［M］.London：Macdonald&Co.Ltd.，1972；279-289.

［3］張東紅，肖波，張璨，等.贊比亞沉積型銅（—鈷）礦地質及未來礦業展望 ［J］.地質與勘探，2013，49（3）：1-13.

［4］張學良，劉耀輝，覃鵬，葛華，劉宇辰，李佐林，等.贊比亞銅帶省Mwambashi-A礦床地質特征及找礦方向 ［J］.礦產與地質，2013，27（增刊）：36-40.

［5］張道俊，冷瑩瑩，等.贊比亞銅礦床類型及地質特征 ［J］.地質與勘探，2013，49（3）：570-576.

［6］趙興國.贊比亞謙比希銅礦床地質特征 ［J］.地質與勘探，2010，46（1）：183-190.

P61［文獻碼］ B

1000-405X（2016）-8-97-2

2011年度國外礦產資源風險勘查項目（201130A01600244）

李軍旗（1981～），男，工程師，研究方向為礦產地質勘查。