剛果（金）Siniapamrara 銅鈷礦床地質特征及成因

孫寧曾旭劉洋黃燕濤楊冀

（1.中色地科礦產勘查股份有限公司，北京 100012；2.北京中資環鉆探有限公司，北京 100080；3.浙江華友鈷業股份有限公司，浙江 桐鄉 314500）

0 引言

Siniapamrara 礦區大地構造位置處于贊比亞—剛果（金）銅（鈷）成礦帶的中部，利卡西市坎博烏鎮以西約11 km，東經26°30′00″～26°31′30″，南緯10°52′30″～10°53′30″。2018 年底北京中資環鉆探有限公司剛果（金）公司受CDM（剛果東方國際礦業簡易股份有限公司）委托，對該區開展礦產地質勘查工作。文章通過分析礦區銅鈷礦床地層、構造、賦礦層位、礦化特征以及該礦床的主要控礦因素，初步總結了礦床成因，并指出下一步工作方向。期望在該區附近進行地質勘查工作提供一定的參考價值。

1 區域地質背景

礦區位于贊比亞—剛果（金）銅礦帶的北西部，剛果（金）銅鈷礦帶稱為“加丹加弧形銅鈷成礦帶”，位于其中部（陳興海，2007；陳興海等，2012）（圖1）。在構造上展布成弧形，從科盧韋齊至利卡西呈近東西向，由利卡西向南東至siniapamrara 呈北西向，這一弧形構造帶就是著名的加丹加銅鈷成礦帶。該礦區即位于該弧形構造帶由東西向北西轉折部位，區域地層構造展布以北西向為主。

區域出露地層主要為新元古界加丹加超群，頂部覆蓋為第四系松散層（李向前等，2009）。加丹加超群主要由羅安群、恩古巴群、孔德龍古群組成（陳興海，2007；陳興海等，2012；李向前等，2009；李向前，2011；黨偉民等，2018；王鵬飛，2018；趙英福，2011；劉運紀等，2011；劉運紀等，2014；于建華等，2012；任軍平等，2013；繆遠興等，2018），為一套陸源碎屑巖－碳酸鹽巖經變質作用改造的沉積－變質建造，在區內分布廣泛。主要賦礦層位是羅安群礦山組（R2）。

區域上位于科盧韋齊至盧本巴希近東西向大型推覆構造帶的中部，處于NW－SE 走向寬緩復式背斜南側翼上，控制因素主要為背斜與斷裂構造。

2 礦區地質

2.1 地層

礦區出露地層主要為新元古代加丹加超群羅安群（R2 和R4）、恩古巴群（Ng）、孔德龍古群（Ku）及第四系（Q）。該區新元古代加丹加超群地層自新到老依次如下：

（1）孔德龍古群（Ku）：巖性主要為砂礫巖、條帶狀粉砂巖。

（2）恩古巴群（Ng）：巖性以泥質粉砂巖、白云質砂巖等為主。

（3）羅安群（R）：是一套沉積建造（碎屑巖－泥質巖－碳酸鹽巖組合），礦帶上最主要的含礦層位。分為4 個組。詳述如下：

1）木瓦夏組（R4）：呈狹長條帶狀分布，分為上下兩個巖性段。

R4.2：主要為白云質頁巖，局部夾含碳質頁巖、白云質砂巖、白云質粉砂巖。

R4.1：主要為塊狀白云巖，白云質頁巖，底部有一較穩定的赤鐵礦層。

2）底佩特組（R3）：巖性以砂巖、硅化白云巖等為主。

3）礦山組（R2）：本段為礦區的主含礦層位，區內的部分R2 地層缺失，僅見有RSC、RSF、Dstrat 地層出露。

R2.1.3（RSC）：主要為淺灰－淺灰白色硅化結晶白云巖，局部碎裂，常具蜂窩狀風化的特征，在頂底部尤為明顯，蜂窩狀孔洞內常見有孔雀石、硅孔雀石，其頂底常見有星點狀分布的黃銅礦化，局部見自然銅。

R2.1.2（RSF＋Dstrat）：上部為淺灰－灰黑色條帶狀硅質白云巖，局部夾有含碳質白云質頁巖，下部為灰白色－灰黑色條帶狀白云巖，內常見有星點狀的黃銅礦化。

4）R1（RAT）：主要為淺灰綠色泥質白云質粉砂巖、淺紫紅色白云質砂巖及粉紅色－灰綠色白云質角礫巖。白云質砂巖類巖石裂隙較發育，上部常見有方解石、褐鐵礦細脈穿插，細脈內見有星點狀的黃銅礦化。角礫巖中角礫直徑一般在2～20 mm，磨圓度一般較好。

2.2 構造

（1）褶皺構造

工作區構造主體為推覆體形成的KAKANDALIKASI 復式背斜，在該背斜南西翼，地層主要有羅安群的礦山組（R2）、底佩特組（R3）、和木瓦夏組（R4）組成，三者擠壓強烈，巖石破碎。推覆斷裂構造在區內呈北西－南東延伸、傾向南西方向，在推覆斷裂構造的作用下，含礦地層礦山組（R2）覆蓋在羅安群木瓦夏組（R4）上，從而使該區含礦地層部分成囊狀鑲嵌在羅安群底佩特組（R3）與木瓦夏組（R4）中。礦區礦體位于推覆斷裂構造上盤與下盤之間的破碎帶中。

礦區周圍褶皺規模一般不大，產出形態亦比較混亂。

（2）斷裂構造

礦區內的斷裂構造分為兩類，一類位于推覆體與地層接觸部位（圖2 中的北西向逆掩推覆構造）；另一類為常規斷裂（圖2 中的北北東斷裂構造）。

Siniapamrara 銅鈷礦床位于推覆構造帶內，該推覆構造帶自Kakanda 東部經Kabolela、Siniapamrara、Kamoya、Kambove 直至Likasi。在礦區內，推覆構造帶整體呈北西—南東30°方向分布，傾向南西，傾角上陡下緩，上部傾角50°～65°，下部傾角在30°左右。推覆構造產生的破碎帶出露長度約1050 m，寬度100～130 m，由北西向南東方向，出露寬度逐漸變窄，直至尖滅。推覆構造上盤為恩古巴群（Ng）地層，下盤為孔德龍古群（Ku）地層，推覆體內地層以羅安群（R）為主。

在推覆構造發生的過程中，各個塊體邊緣發生錯動擠壓，形成不整合的滑動面，破碎帶內產生巨大角礫，使得羅安群礦山組地層絮亂分布其中。受此影響，礦區內羅安群地層部分缺失。此類斷層的破碎帶下面一般有一定磨圓度的角礫巖。

常規斷層在該區較發育，斷層規模較小，斷距亦較小，局部存在小型斷裂，造成地層、礦體的缺失。

另外該區巖石的節理亦十分發育，多被后期的白云石、方解石、石英和褐鐵礦充填。

2.3 巖漿巖

礦區及周邊無巖漿巖出露。

2.4 圍巖蝕變

與礦化關系最為密切的有硅化、褐鐵礦化、孔雀石化，其他有方解石化、絹云母化、硅化、滑石化等。

3 礦床特征

3.1 礦體特征

Siniapamrara 銅鈷礦體位于礦區的北西部采礦內，通過地表觀察其鉆孔揭露情況，礦體主要產于推覆構造破碎帶內，構造延伸方向北西—南東，傾向南西。礦區內氧化礦體共計5 條，礦體編號為V1、V2、V3、V4 和V5，主礦體為V4。V4 主礦體位于X400線，長度小于200 m，礦體厚度不一，局部可達20 m 以上，礦體呈囊狀、透鏡狀形式賦存在斷裂帶中（圖3）。

礦區礦體主要賦存富集于破碎帶內，破碎帶內角礫成分以羅安群礦山組地層為主，局部為角礫巖，另外在構造附近亦存在次生氧化富集型礦體。

礦區推覆構造產生的斷裂帶產狀向南西傾，上陡下緩，上部傾角50°～65°，下部向西南延深傾角30°左右，局部呈舒緩波狀，向深部延伸有變緩的趨勢。

3.2 礦石特征

該區主要的礦石類型為氧化型銅鈷礦石。破碎帶內的礦石礦物主要有孔雀石、硅孔雀石、鈷華、水鈷礦和褐鐵礦。非金屬礦物主要有石英、白云石、方解石、滑石、綠泥石和絹云母等。礦石礦物的氧化程度相對于蜂窩狀結晶白云巖低，在斷裂構造較發育的位置，礦石礦物的氧化程度相對較高。

礦石結構：主要有粒狀結構（自形—半自形為主）、交代溶蝕結構、分叉結構。

圖2 Siniapamrara 礦區地質簡圖

礦石構造：主要有似層狀、蜂窩狀、條帶狀、（細脈）浸染狀、鮞狀、鐘乳狀、薄膜狀和塊狀構造。

3.3 賦礦層位及礦化特征

礦區的銅鈷礦化主要以產于破碎帶內的R2.1.3含礦地層為主，礦化現象主要表現為孔雀石化、硅孔雀石化（圖4a）等，該礦化層的厚度一般8～12 m，礦化強度較好，亦是該區的主含礦層。該區的自然銅一般出現在本礦化層的下部角礫巖中，沿巖石層理發育細脈狀、細脈浸染狀、斑點狀的黃鐵－黃銅礦化、硫銅鈷礦化（圖4b）等，局部富集，但整體處于低于礦化品位。

該區的銅鈷礦化具有明顯的層控特征，后期經過推覆構造使得R2 內部地層巖性無序分布，整體處于推覆構造過程中產生的破碎帶內。

3.4 圍巖特征

礦體的下盤為角礫巖，上盤圍巖為白云質泥巖、砂巖或硅化白云巖。礦體與上、下盤圍巖均呈斷層接觸關系。

3.5 相鄰礦床特征對比

通過與鄰區卡莫亞銅鈷礦床處于同一條大型推覆構造帶，且距離相近。本文就主要特征進行對比發現，兩者在礦床地質特征、控礦因素、氧化特征等方面具有相似特性（表1）。在礦體形態、圍巖特征兩個方面所表現出較大差異，可能與推覆體所處位置及地質工作程度相關，Kamoya 所處位置處于構造轉換及方向改變部位。綜合分析認為：礦區礦體與Kamoya 礦區淺部礦體地質特征相似。

圖3 Siniapamrara 銅鈷礦區X400 線剖面圖

表1 Siniapamrara 與Kamoya 銅鈷礦床主要地質特征對比

4 控礦因素

礦床的成礦控制因素主要有3 個：推覆體、地層和斷裂（繆遠興等，2018）。

（1）推覆體控礦

礦區及其外圍的孔德龍古群地層中未出現過銅多金屬成礦活動，較老的羅安群成礦活動是在推覆體根帶部位地區進行的。所論“推覆體控礦”，表現有兩方面：一是銅鈷礦床的形態、規模和空間位置被主推覆面圍限；其二是鉆探工程揭露出的礦體嚴格限定在破碎帶內，這是被推覆體推移過程中所形成。

（2）地層控礦

礦體主要產在破碎帶內的羅安群礦山組（R2）地層中，主要含礦地層巖性是蜂窩狀硅化結晶白云巖、砂巖等，礦體的定位還嚴格受隔擋層和含礦層的聯合控制。礦山組R2 地層是該區的礦源層。

（3）構造控礦

受區域上NW－NWW 向斷裂、褶皺構造控制。礦區內的NW 向推覆構造斷層嚴格控制了礦體產出位置。

5 礦床成因

通過對礦區地質、礦床特征、控礦因素以及與Kamoya 礦床特征對比等綜合分析，認為礦區礦床首先經歷沉積成礦，中間經受了構造和熱液改造作用，后期主要受推覆構造作用，使得R2 地層沿構造推覆面發生絮亂運動，并伴隨巨大的推覆作用力遷移至此，礦場最終定位形成，開始長期接受次生氧化淋濾作用。綜上所述，礦床應歸屬于嚴格受推覆構造控制的層控型銅鈷礦床。

6 結論

（1）通過對礦區內地層、構造、巖性、礦體特征等綜合分析：礦區內推覆構造帶沿北西—南東方向展布，傾向南西，礦體主要位于構造破碎帶內，礦體形態以囊狀、透鏡狀為主，成礦元素以Cu、Co 為主；結合控礦因素得出礦床類型應為：層控型銅鈷礦床，并嚴格受推覆構造面控制。

（2）沿礦體南西傾向、北西走向方向鉆探工程未完全控制，可作為下一步重點工作地段。