贊比亞銅礦帶地質特征及控礦因素分析

周 聰

（中礦資源勘探股份有限公司，北京 100089）

中非銅礦帶是世界上最主要的沉積型銅-鈷礦成礦帶之一,它從剛果（金）的東南部延伸到贊比亞的北部，整體走向北西，向北東弧形突出，長近700km、寬約150km，該帶內已知礦床銅資源總量為14000萬噸，伴生的鈷資源總量為600萬噸[1]。

中非銅礦帶在贊比亞境內延伸的部分稱為贊比亞銅礦帶，長約150Km，寬約50Km，主要分布在銅帶省和西北省范圍內，帶內分布有穆富利拉、恩昌加、謙比希等一系列世界著名的大型-超大型銅礦床。本文在前人的研究基礎上對贊比亞銅礦帶的地質特征和控礦因素作了簡要分析，希望能對中資企業在該帶內的勘查活動提供參考。

1 大地構造背景

中元古代晚期中非剛果克拉通的裂解，形成了介于北部班韋盧地塊與南部贊比亞地塊之間的裂谷帶，在元古代未期（約6.5億年）裂谷回返消失，形成了遍及全區的盧費利安造山運動，受南北相向擠壓的同時伴有東北側班韋烏盧地塊向南西斜移，西北側剛果克拉通向北東斜移，從而形成了盧費利安弧形構造帶向北東弓形彎曲。

該弧形構造帶由外弧向內弧分為外褶皺推覆帶、穹隆區、復向斜帶和加丹加高地[2]，贊比亞銅礦帶位于弧形構造帶東端的穹隆區。

2 礦帶地質特征

2.1 地層

帶內地層由基底雜巖和不整合其上的蓋層組成。基底雜巖包括強烈褶皺的盧富布群片巖、石英巖、片麻巖和不整合其上的穆瓦群石英巖和片巖，普遍發育低品位銅礦化。蓋層為加丹加超群，它自下而上分為上羅恩亞群、下羅恩亞群、穆瓦夏亞群和孔德龍古群。下羅恩亞群厚約1000m，是贊比亞銅礦帶內銅鈷礦主含礦層，為典型的濱海相沉積，巖系自下而上由礫巖、砂巖、頁巖、石英巖、泥巖、石灰巖、白云巖等組成，是一套多韻律組合的海進層序；上羅恩亞群厚500m～800m，以白云巖為主，夾有泥質巖，其次有粉砂巖、泥巖、灰巖等。穆瓦夏亞群厚度可達600m，主要由頁巖和白云巖互層組成，底部發育礫巖層，頁巖通常為炭質頁巖，具黃鐵礦化。孔德龍古群巖層厚約1000m，由冰磧礫巖、石灰巖和頁巖組成。

2.2 構造

經盧費利安造山運動之后，在弧形構造帶的穹隆區形成了贊比亞銅礦帶的主干構造-卡富埃背斜，背斜軸走向北西，背斜南西翼為贊比亞銅礦帶主體，受背斜影響，在其南西翼由北西至南東，形成了恩昌加、謙比西和盧安夏三個側列的聚礦和成礦盆地。

這三個盆地是贊比亞銅礦帶的聚寶盆，銅帶省的幾個大礦都產于這三個盆地內或邊緣。穹隆區走滑斷層主要發育在基底內部,常形成剪切帶。逆斷層發育在穹隆區北側和穹隆區與復向斜帶交界部位,多為小型斷層,除恩卡納地區敏多拉河下游被基性巖墻充填的斷層、恩卡納露天采坑的主斷層、恩昌加礦被煌斑巖充填的斷層外,其它斷層對礦層影響程度較小。

2.3 巖漿巖

帶內巖漿巖不發育，在基底中局部有花崗巖的侵入，如欽戈拉地區恩昌加紅色花崗巖（883±10Ma），它的侵入早于加丹加超群的形成；輝長巖巖床和煌斑巖普遍發育在加丹加超群的上羅恩亞群至穆瓦夏亞群地層中，具有由于多次侵入特征，侵入年代約為760±5Ma，煌斑巖在恩昌加、孔科拉和敏多拉銅礦中皆有發育。

2.4 變質作用

帶中的巖石在盧費里安造山運動過程中遭受了區域變質作用，贊比亞銅帶省內，東部為淺變質綠片巖相；南部為中-淺變質綠簾石-角閃巖相。加丹加超群巖石中的變質礦物主要是黑云母、綠泥石、透閃石、滑石、絹云母和鈉長石，其中的泥質巖變質成泥質板巖，頁巖變質成為云母片巖。區域變質作用促進了下羅恩亞群含礦地層中銅的富集成礦。基底雜巖遭受退變質作用，出現少量的藍晶石、方柱石等礦物。在基底盧富布群和穆瓦群巖層中粘土質多變為白云母、絹云母等變質礦物。

3 礦帶內礦床類型及分布規律

3.1 沉積型銅礦

是礦帶內最主要的礦床類型，位于弧形構造帶穹隆區，分布于卡富埃背斜兩翼的構造中，構成兩條近平行的次級礦帶，礦床規模大，常伴有鈷，銅平均品位為2%-3%，背斜南西翼分布有孔科拉銅礦、恩昌加銅礦、謙比希銅礦、齊布盧馬銅礦和盧安夏銅礦等大型、超大型銅礦；背斜北東翼有穆富里拉銅礦、恩多拉銅礦和布瓦納庫布瓦銅礦等大中型銅礦。

背斜南西翼礦體產于加丹加超群下羅恩亞群的頁巖中，北東翼礦體產于加丹加超群下羅恩亞群的砂巖中。兩翼礦體主要呈層狀、似層狀產出，受下羅恩亞群地層控制較明顯，與圍巖整合接觸，礦體穩定性和連續性較好。礦石礦物主要有黃銅礦、斑銅礦、硫鈷銅礦等，呈浸染狀、斑點狀、條帶狀、團塊狀分布于含礦砂頁巖中。礦床因受沉積古地理環境影響，礦物在橫向和垂向上具有分帶性。在成礦后期，礦床普遍遭受到變質作用以及熱液的改造作用，使得礦體中部分元素活化并重新富集形成富礦。

3.2 熱液脈型銅礦

分布于弧形構造帶的穹隆區，礦床規模小，礦體呈脈狀充填在基底片巖、片麻巖中。代表性礦床為銅帶省的桑巴銅礦，它位于卡富埃背斜西南翼恩昌加隆起的西南側。含礦片巖上盤為石英二長巖，下盤為花崗閃長斑巖。主要礦石礦物為黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦，可見少量輝鉬礦脈，銅平均品位為1.67%，礦化呈細脈狀、脈狀和浸染狀。該類礦化與巖漿活動有關。

3.3 變質熱液型銅礦

分布于弧形構造帶的穹隆區，礦床規模較大，但品位較低，礦體以方解石石英脈的形式產于基底至加丹加超群巖石中，礦脈明顯切割圍巖，主要礦石礦物為黃銅礦、黝銅礦。代表性礦床為西北省索羅韋茲穹隆北側的坎桑希銅－金礦，銅平均品位0.81%，金品位0.13g/t，含輝鉬礦化。輝鉬礦年齡顯示該礦床的形成晚于礦帶內沉積型銅礦，表明它是由后期變質熱液成礦。

4 礦帶控礦因素

4.1 地層控礦

沉積型銅礦受地層控制比較明顯，礦體主要產于加丹加超群下羅恩亞群的砂頁巖中，成礦作用與圍巖沉積成巖幾乎同時發生，礦體呈層狀、似層狀與圍巖整合接觸，礦體穩定性和連續性好，走向與圍巖一致。地層對熱液脈型銅礦和變質熱液型銅礦的控礦作用不明顯。

4.2 巖相和古地理環境控礦

巖相和古地理環境對沉積型銅礦的控制顯著，賦礦的下羅恩亞群地層富含方解石、白云石類碳酸巖礦物和硬石膏、石膏類硫酸鹽礦物，并且盆地周圍有濱海生物礁出現，這些特征都表明了當時的沉積古環境為熱帶低緯度蒸發作用較強的陸源濱淺海環境。礦帶內的各個盆地成為了半封閉的瀉湖，為成礦提供了穩定有利的環境。巖相和古地理環境對熱液脈型銅礦和變質熱液型銅礦的控礦作用不明顯。

4.3 構造控礦

沉積型銅礦含礦巖系總體呈北西-南東向的狹長帶狀展布，受狹長塹溝系統控制。含礦巖系橫向變化十分顯著，明顯受塹溝內次級盆地的控制，在沉積盆地內側含礦巖系厚度巨大，沉積盆地邊緣含礦巖系變薄以至尖滅。含礦巖系在整個含礦帶中呈斷續鏈狀分布，表明在塹溝系中被若干個溝內隆起隔開。

成礦后含礦巖系遭受褶皺，發生一系列與塹溝走向一致的不對稱褶皺及其有關的逆沖推覆斷裂，致使含礦巖系發生倒轉，受后期構造作用改造在構造虛脫部位變厚變富。熱液脈型銅礦和變質熱液型銅礦受基底斷裂系統控制，巖漿熱液和變質熱液沿斷裂滲透上升，與巖石發生反應，使得成礦元素活化遷移并在合適的構造和巖性部位形成礦床。