剛果（金）某銅鈷礦資源可靠程度評估

鄭長友孫寧詹勇曾旭陳德穩(wěn)

（1.中色地科礦產(chǎn)勘查股份有限公司，北京 100012；2.北京中資環(huán)鉆探有限公司，北京 100012）

0 引言

該銅鈷礦區(qū)位于剛果（金）科盧韋齊市西南偏南約45 km 處。2006—2014 年該礦區(qū)陸續(xù)投入大量鉆探勘查工作，使礦床勘查鉆探控制工程間距網(wǎng)度基本達到50 m×50 m，局部加密至25 m×50 m。截至2015 年勘探資源量為銅金屬量共計30 萬t，鈷金屬量共計4 萬t，屬于中型銅鈷礦床。本次驗證工作選擇6 個關(guān)鍵鉆孔開展鉆探工程驗證，并進行驗證鉆孔與原鉆孔的施工參數(shù)對比、巖芯地層巖性對比、礦層品位及厚度對比等。通過對該銅鈷礦技術(shù)盡職調(diào)查工作手段的介紹，為該類型地質(zhì)技術(shù)盡調(diào)提供指導(dǎo)意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

該銅鈷礦權(quán)區(qū)整體位于贊比亞—剛果（金）銅礦帶——加丹加弧形銅鈷成礦帶的西部，即非洲中部盧菲利安（Lufilian）弧形構(gòu)造帶西端（圖1）。

盧菲利安（Lufilian）弧形構(gòu)造帶，延伸近700 km，寬度超過150 km（Desouky et al.，2008；李向前等，2009；Haest et al.，2010；任軍平等，2013），是世界聞名的銅、鈷、鎳、鉛、鋅多金屬成礦帶（李向前，2011；繆遠興等，2018；朱海賓等，2019）。泛非運動時期，剛果克拉通和卡拉哈里克拉通會聚擠壓使得新元古代加丹加沉積盆地形成了盧菲利安弧（杜菊民和趙學(xué)章，2010）。該弧形帶從北到南分為5 個構(gòu)造單元（Unrug，1988）：加丹加坳拉槽（V）、外部褶皺推覆帶（Ⅰ）、穹隆區(qū)（Ⅱ）、復(fù)向斜帶（Ⅲ）和加丹加高原（Ⅳ）（Haest，2009；李向前等，2010；趙英福，2011；陳興海等，2012；Cailteux et al.，2018）。前3 個構(gòu)造單元構(gòu)成中非銅鈷礦帶的主體部分，銅鈷礦化主要發(fā)育在外部褶皺推覆帶（李向前等，2009），帶內(nèi)分布有多個世界級大型層狀銅鈷礦床，如Muso?noi、Kamoto、Likashi 等（劉運紀等，2011；于建華等，2012；陶澤熙，2016；黨偉民等，2018；王鵬飛等，2018）。

區(qū)域出露最古老巖系是由包括片巖和片麻巖組成的一套古太古代深變質(zhì)巖系組成的基底雜巖，系前地槽階段演化的地質(zhì)記錄，前人將其劃為“盧富布巖系”或“盧富布群”（Unrug，1988；劉運紀等，2014）。

圖1 加丹加銅鈷礦帶區(qū)域地質(zhì)簡圖

2 礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)出露地層為中元古界加丹加系羅安群（Roan Group），為一套淺海相的細碎屑巖和化學(xué)沉積巖。

礦區(qū)地層主要為羅安群中下部，即R2.2—R1各地層巖性如下。

SD（R2.2）：主要為灰綠色泥質(zhì)白云質(zhì)粉砂巖，灰白色白云質(zhì)砂巖，經(jīng)風(fēng)化后呈灰色－灰黃色，而灰綠色白云質(zhì)粉砂巖因鐵質(zhì)氧化物浸染或充填裂隙而整體略帶紅色調(diào)。

R2.1 自上而下可劃分為R2.1.3、R2.1.2 和R2.1.1。

RSC（R2.1.3）：主要為淺灰－淺灰白色硅化結(jié)晶白云巖，受后期構(gòu)造作用、熱液作用影響明顯，局部碎裂、角礫巖化。常發(fā)育少量溶蝕孔洞，且因鐵質(zhì)氧化物浸染而略呈淺紅褐色。

RSF（R2.1.2）：主要為淺灰－灰黑色條帶狀硅質(zhì)白云巖，局部夾有含炭質(zhì)白云質(zhì)頁巖。

DSTR（R2.1.1）：下部為褐黃色粉砂質(zhì)白云巖夾淺灰色白云質(zhì)粉砂巖，中部為灰、淺紫灰色薄層狀白云質(zhì)粉砂巖，上部淺灰、淺紫灰色薄層狀粉砂質(zhì)白云巖夾深灰色薄層狀白云質(zhì)粉砂巖。

RAT（R1）：巖性主要為紫紅色白云質(zhì)砂巖及淺紫紅色－灰綠色白云質(zhì)礫巖，夾粉紅色－淺灰綠色白云質(zhì)粉砂巖。

礦區(qū)構(gòu)造較為簡單，主構(gòu)造為北東－南西向，次級構(gòu)造為近南北向。

礦區(qū)含礦地質(zhì)體地層走向為近南北，沿走向長為400～450 m，南北均以構(gòu)造與孔德龍古地層接觸；傾向東，西部出露地表，向東北方向深部延伸。類似于剛果（金）銅鈷礦帶其他同類型礦床，該礦區(qū)含礦地層呈碎塊狀（巨型角礫）賦存于加丹加地層中，與周圍其他地層呈不整合接觸（圖2）。

圖2 剛果（金）科盧韋齊某銅鈷礦區(qū)地質(zhì)平面圖

礦化體主要為層狀礦化。雖然礦化多為次生礦化富集氧化礦體，但層控特征明顯，并且主要集中在SD、RSC 地層中，其次為RSF 和DSTR 地層中，即主要賦存R2.1 與R2.2 中。礦化特征主要孔雀石化、硅孔雀石、藍銅礦、輝銅礦、水鈷礦、鈷土礦化等。礦化主要是沿層理或脈體發(fā)育，尤其在RSF、SDB 地層中孔雀石化多呈層狀沿層理發(fā)育。在RSC 結(jié)晶白云巖中孔雀石化多發(fā)育于蜂窩狀孔洞內(nèi)以及裂隙中。

3 鉆孔驗證與可靠度對比

在礦區(qū)內(nèi)選擇6 個關(guān)鍵鉆孔開展鉆探工程驗證，評價其原有工程的真實性、可靠性。本次驗證的鉆探設(shè)備為繩索取芯鉆機，型號為XY－44T。

3.1 驗證鉆孔基本參數(shù)對比及施工質(zhì)量

驗證鉆孔與原鉆孔施工質(zhì)量符合質(zhì)量要求。驗證鉆孔與原鉆孔同在勘探線上，鉆孔方位一致，地表距離為5～10 m，孔口高差1～5 m，偏差范圍對進行驗證鉆孔礦體位置厚度對比時產(chǎn)生較小的影響。通過驗證孔與原鉆孔技術(shù)指標及施工參數(shù)見表1。

3.2 地層、巖性組合驗證對比分析

為了解驗證鉆孔與原鉆孔地層與巖性吻合情況，本次將新舊鉆孔地層巖性信息進行對比，通過對比發(fā)現(xiàn)新舊鉆孔揭露地層及巖芯信息基本一致。部分新舊鉆孔揭露地層與巖性對比情況見表2、圖3。

3.3 驗證鉆孔礦層對比

3.3.1 驗證鉆孔樣品取樣擬合度

通過驗證鉆孔與原鉆孔樣擬合度來評價原鉆孔數(shù)據(jù)的真實可靠性。8 線驗證鉆孔（CDD－6）與原鉆孔（DD093）銅取樣擬合度對比圖（圖4）中某一個樣品取樣深度為該樣品中心的深度。驗證孔取樣長度為150.90 m，原孔取樣長度為116.70 m。通過鉆孔樣品品位擬合度對比可以看出驗證鉆孔與原鉆孔品位擬合度較高，說明該礦區(qū)礦體較為穩(wěn)定。

3.3.2 鉆孔穿礦厚度及平均品位對比

（1）驗證鉆孔穿礦厚度對比

與原鉆孔方位、傾角一致，距離相近的5 個驗證鉆孔與原鉆孔單工程揭露礦體的穿礦厚度對比直方圖如圖5 所示。

通過以上方位傾角一致的5 組驗證鉆孔單工程穿礦厚度對比可以看出，鉆孔CDD－1、CDD－2、CDD－4、CDD－64 個驗證孔揭露的穿礦厚度與原鉆孔差別率為7%，其中，驗證鉆孔CDD－2、CDD－4 揭露的穿礦厚度增厚約37%，CDD－1 厚度減薄約23%，只有鉆孔CDD－3 穿礦厚度減薄約72%（該處為礦體延深變薄部位，礦體厚度變小）。5 組驗證鉆孔累計穿礦總厚度基本與原鉆孔總穿礦厚度一致。

表1 驗證鉆孔與原鉆孔基本參數(shù)對比

表2 部分驗證鉆孔與原鉆孔揭露的地層與巖性對比

圖3 剛果（金）科盧韋齊某銅鈷4 號勘探線剖面圖

總之，5 組驗證鉆孔穿礦厚度對比看，其中4 組驗證鉆孔與原鉆孔穿礦厚度總體基本一致，個別鉆孔存在局部差異，造成差異的原因可能為：①驗證鉆孔與原鉆孔存在距離及高程差異；②礦體主要為風(fēng)化淋濾沿層理裂隙灌入礦化為主，礦化極不均勻；③巖、礦芯氧化、破碎強烈，2 次鉆探巖心采取率不一致，且采樣過程中無法嚴格1/2 劈芯采樣，結(jié)合礦體礦化極不均勻很難保證兩次鉆探、采樣代表性一致。CDD－3 與原鉆孔見礦情況相差較大可能為驗證孔離原鉆孔距離十多米，驗證孔打到了新的活動斷層中。

圖4 CDD－6 鉆孔（驗證鉆孔）與DD093 鉆孔（原鉆孔）銅取樣擬合度對比圖

圖5 驗證鉆孔與原鉆孔穿礦視厚度對比圖

（2）驗證鉆孔礦層工程平均品位對比

通過驗證鉆孔單工程Cu 平均品位對比（圖6）可看出：驗證孔CDD－2、CDD－6 與原鉆孔銅平均品位差別率為10%，誤差較小，CDD－1、CDD－4 與原鉆孔銅平均品位差別率分別為50%、106%，且CDD－1為品位變高，CDD－4 為品位變低，CDD－3 與原鉆孔銅平均品位相差巨大。

圖6 驗證鉆孔與原鉆孔單工程Cu 平均品位對比圖

通過驗證鉆孔單工程Co 平均品位對比（圖7）：CDD－1、CDD－2 單工程Co 平均品位偏高約21%，CDD－4、CDD－6 鉆孔Co 平均品位偏低約24%，以上4 組鉆孔Co 平均品位差別率約22%，驗證鉆孔單工程Co 平均品位偏高偏低均有，總體基本一致。CDD－3 平均品位降低幅度150%。同時原鉆孔鈷礦體厚度38.80 m，新鉆孔揭露鈷礦體厚度為10.50 m，鈷礦體厚度相差28.30 m，相比原鉆孔鈷礦體厚度減少72.94%。

CDD－3 與DD085 銅鈷品位、厚度差異較大原因分析，原鉆孔DD085 銅礦化位置為118.5～129.5 m，Cu 平均品位為4.93%。對應(yīng)位置新舊鉆孔地層均為破碎帶，原鉆孔可見孔雀石化，驗證孔距離原鉆孔較遠（10.47 m），對應(yīng)原鉆孔見礦位置新鉆孔基本呈泥狀，未見礦化，反映新鉆孔見礦位置為新的活動斷層帶。新活動斷層破壞影響是造成2 次鉆探銅、鈷品位厚度變化大的主要原因。

3.4 驗證鉆孔柱狀圖對比

通過驗證鉆孔柱狀圖（圖8）對比，可以看出新舊鉆孔揭露地層巖性及銅鈷礦化層位置大體一致，礦化層控特征明顯，礦化層位主要為SD、RSC、DSTR及BR（破碎帶）。

圖7 驗證鉆孔與原鉆孔單工程Co 平均品位對比圖

個別鉆孔局部有所差異，比如鉆孔CDD－2 揭露RSC 地層較薄，下部BR 地層變厚大，同時礦化層變厚；驗證鉆孔CDD－6 下部BR 地層較薄，對應(yīng)原鉆孔DD093 相應(yīng)位置礦化變?nèi)酰茰y原鉆孔DD093下部BR 地層礦體來自深部礦化層，即該礦體可能有移位現(xiàn)象。

3.5 驗證結(jié)果

通過對比分析表明驗證孔CDD－2、CDD－6 與原鉆孔見礦品位、厚度吻合度較好，CDD－1、CDD－4 與原鉆孔吻合度一般，CDD－3 于原鉆孔吻合度較差，CDD－5 與原鉆孔見礦位置及平均品位基本一致（因鉆孔傾角相差大造成視厚度不同）。

圖8 部分驗證鉆孔與原鉆孔柱狀圖對比圖（圖例注釋同圖3）

驗證孔與原鉆孔吻合度一般的原因主要有：驗證鉆孔與原鉆孔存在距離及高程差異；礦體主要為風(fēng)化淋濾沿層理裂隙灌入礦化為主，礦化極不均勻；巖、礦芯氧化、破碎強烈，2 次鉆探巖心采取率不一致，且采樣過程中無法嚴格1/2 劈芯采樣，結(jié)合礦體礦化極不均勻很難保證2 次鉆探、采樣代表性一致。

CDD－3 與原鉆孔見礦情況相差較大原因可能為驗證孔離原鉆孔距離十多米，驗證孔打到了新的活動斷層中。

驗證鉆孔及原鉆孔礦層品位厚度統(tǒng)計對比見表3。

4 結(jié)論

（1）通過對比分析表明驗證鉆孔與原鉆孔揭露的地層巖性、含礦層位基本一致，含礦層位主要為羅安群礦山組SD、RSC、RSF 地層，礦化層控特征明顯，礦化類型主要為氧化銅鈷礦，巖（礦）芯破碎強烈。

（2）通過對驗證鉆孔及原鉆孔見礦品位、厚度的詳細對比分析發(fā)現(xiàn)，驗證鉆孔CDD－2、CDD－6 與原鉆孔見礦品位、厚度吻合度較好，CDD－1、CDD－4與原鉆孔吻合度一般，CDD－3 于原鉆孔吻合度較差。驗證孔與原鉆孔吻合度一般的原因主要有：驗證鉆孔與原鉆孔存在距離及高程差異；礦體主要為風(fēng)化淋濾沿層理裂隙灌入礦化為主，礦化極不均勻；巖、礦芯氧化、破碎強烈，2 次鉆探巖心采取率不一致，且采樣過程中無法嚴格1/2 劈芯采樣，結(jié)合礦體礦化極不均勻很難保證2 次鉆探、采樣代表性一致。CDD－3 與原鉆孔見礦情況相差較大原因可能為驗證孔離原鉆孔距離十多米，驗證孔施工到了新的活動斷層中。

（3）通過本次鉆探驗證及前期現(xiàn)場考察及資料分析等盡調(diào)工作的綜合分析，認為該礦區(qū)銅鈷礦體是真實存在的，前人地質(zhì)勘查工程資料基本真實可信。

（4）礦床本身的礦化不均勻、巖芯采取率較一般情況低、采樣很難保證均勻等因素可能造成原鉆孔樣品代表性不足，從而使得最終儲量計算的結(jié)果存在一定誤差。從本次驗證情況看，礦體厚度、品位總體較原鉆孔略好，總體反映利好。

表3 新舊鉆孔單工程穿礦厚度及平均品位對比