剛果（金）盧阿拉巴省龐比銅鈷礦成礦規律分析

洪建磊，洪 光，范良軍，黃金龍

1.西南有色昆明勘測設計（院）股份有限公司，云南 昆明 650217

2.云南玖陽工程咨詢有限公司，云南 昆明 650000

1 礦區地質情況

龐比銅鈷礦區位于世界上著名的加丹加銅鈷成礦帶上，其為盧菲利弧形構造帶的一部分，地層主要由前寒武紀基底核和加丹加超群蓋層組成。盧菲利弧形構造帶從贊比亞和剛果（金）邊境的東部呈弧形延伸到贊比亞和安哥拉邊境，是一條長約700km、寬約150km的銅、鈷、鎳、鉛、鋅多金屬成礦帶，構造帶內穹隆、殘丘、背向斜、推覆構造和斷裂極其發育。

2 礦區地質特征

2.1 地層

礦區內出露地層由新至老依次為第四系殘坡積（Q）、恩古巴群（Ng）、羅安群（R2及R1）。恩古巴群（Ng）分布于礦區中部，由新至老分為Ng1.3、Ng1.2、Ng1.1。Ng1.3由紫紅色、雜色長石石英砂巖及頁巖組成，Ng1.2為紫紅色薄～中層狀碳酸鹽質粉砂巖，Ng1.1為灰黃、灰綠色厚層狀含礫泥質粉砂巖。下部小礫巖是區分恩古巴群與下覆地層的標志層。羅安群分布于礦區中北部，地層呈緊湊、平行的背斜-向斜序展布。羅安群包括R2（礦山組）和R1兩套地層（見表1）。

表1 礦區羅安群地層層序表

2.2 構造

礦區內褶皺以緊湊、平行的背斜和向斜為主，褶皺多次發生倒轉，軸向呈東西向至北東南西向至北西南東向變化，傾角由陡至緩變化。呈北東向展布的斷裂多控制著礦區殘丘、背向斜的分布，北西及近東西向斷裂，破壞礦區內的褶皺構造及含礦層位展布。

2.3 礦體特征

（1）礦體形態、產狀及規模。龐比銅鈷礦總體為銅、鈷共生礦床，可劃分為PN、PG、KS、KE四個礦段，其中PN、PG、KS為銅、鈷共生礦體，KE為銅礦體。礦體賦存在羅安群礦山組（R2）的泥質粉砂巖、白云質片巖、白云巖、硅化白云巖中。礦體產狀隨地層及構造產狀的變化而變化，具有顯著沉積控礦加改造特征。

第一，PN礦段。PN礦段為銅、鈷礦體，層狀，控制走向長550m，最大傾斜延伸660m。礦體傾向南南西，礦體傾角23°～44°。銅礦體平均厚度為21.69m，銅平均品位2.67%；鈷礦體平均厚度為17.56m，鈷平均品位0.38%。

第二，PG礦段。PG礦段為銅、鈷礦體，層狀，控制走向長870m，最大傾向延伸450m。礦體傾向南西，傾角23°～37°。銅礦體平均厚度為13.16m，銅平均品位0.83%；鈷礦體平均厚度為16.98m，鈷平均品位0.56%。

第三，KS礦段。KS礦段為銅、鈷礦體，層狀，控制走向長870m，最大傾向延伸450m。礦體傾向南東，傾角14°～52°。銅礦體平均厚度為10.35m，銅平均品位1.94%；鈷礦體平均厚度為15.70m，鈷平均品位0.38%。

第四，KE礦段。KE礦段為銅礦體，層狀，控制走向長1320m，最大傾斜延伸275m。礦體傾向北東至南東，礦體傾角36°～75°。礦體平均厚度為20.16m，平均品位2.52%。

（2）礦石質量。金屬礦物主要為氧化礦物，含少量硫化礦物。銅氧化礦物主要為孔雀石，硫化礦物主要為輝銅礦、斑銅礦；鈷氧化礦物主要為水鈷礦，硫化礦物主要為硫銅鈷礦。脈石礦物有白云石、市營、方解石等。礦石結構主要有泥狀結構、放射針柱狀結構、他形粒狀結構，構造主要有浸染狀構造、蜂窩狀構造、條帶狀構造。

（3）圍巖蝕變。區內礦體有較強的圍巖蝕變，以硅化、孔雀石化、碳酸鹽化、褐鐵礦化為主。硅化、碳酸鹽化等蝕變現象與成礦關系密切。

3 成礦規律

3.1 成礦階段

龐比銅鈷礦金屬礦物成礦分為早期成巖期、成巖主成礦期、熱液改造富集期和表生富集期4個階段（見圖1）。

圖1 各成礦階段主要金屬礦物生成順序

（1）早期成巖期。中元古時期的早期成巖期主要為黃鐵礦等金屬礦物的生成階段，沉積形成富鐵鎂的白云巖及白云質片巖、砂巖沉積層。硫化物在溫度20～60℃和細菌作用引起的近中性pH環境下發生沉淀，該階段基本無銅鈷礦化。

（2）成巖主成礦期。晚遠古時期的成巖主成礦期在裂谷盆地中發生了較多地質事件，造成大量的火山噴發以及同生斷裂運動，在此過程中，大量的輝銅礦、藍輝銅礦、硫銅鈷礦和少量的黃銅礦、斑銅礦沉淀形成。這個演化階段始于孔德龍古時期，下孔德龍古群中富含火山碎屑的巖石壓實脫水成巖過程中產生鹵水，鹵水溫度約為200～250℃，這些鹵水富含金屬。鹵水中的金屬可能呈有機質和氯的絡合物交代成巖早期的黃鐵礦形成層狀銅、鈷硫化物礦化，同沉積斷裂為銅元素的活化遷移提供了必要通道。

（3）熱液改造富集期。晚元古代末發生了著名的“盧菲利弧造山運動”，構造運動的結果體現在以下3個方面：①使巖層發生褶皺及斷裂破碎；②使礦化地層被多期次的構造切割破壞；③構造運動中轉化的熱能造成了變質熱背景。熱液改造富集與上述三個方面同時進行，造山運動使地層破碎、裂隙增加，為銅鈷礦物遷移沉淀提供場所。與此同時，構造產生的熱液活動使成礦巖石中分散的硫化物活化遷移，沿上述破碎地層及裂隙中充填成礦，從而使原有礦床受到改造富集。

（4）表生富集期。侏羅世以后，在1億年之久的漫長地質時間內，地表及近地表的銅鈷硫化物礦物長期遭受氧化淋濾作用，使銅鈷硫化物變為氧化物（或氫氧化物），同時發生次生富集，形成了大量的孔雀石、藍銅礦、水鈷礦、硅孔雀石等次生礦物，并導致銅含量大規模增加，形成表生富集礦體。

3.2 控礦因素

（1）地層控礦。加丹加銅鈷礦帶銅鈷礦床最主要的特征是地層控礦，龐比銅鈷礦床亦是如此，主要的銅鈷礦體賦存在羅安群礦山組的SDB、RSC、RSF、DSTRAT地層中，礦體產狀與地層產狀基本一致。上述成礦期次的前三個階段也是地層控礦的主要體現，早期成巖期黃鐵礦初步形成，成巖主成礦期輝銅礦、斑銅礦、硫銅鈷礦、黃銅礦等富集，熱液改造富集期成礦熱液萃取銅鈷元素沉淀富集。這三個過程與同沉積斷裂和層間斷裂有著密切的關系，也是礦體層狀特征的形成過程。

（2）構造控礦。礦區構造活動主要發生在“盧菲利弧造山運動”期內，軸向呈東西至北東南西至北西南東變化的褶皺多發生倒轉，傾角由陡至緩變化，與呈北東向展布的斷裂一同控制著礦區含礦層位的展布。

3.3 找礦標志

羅安群礦山組SDB、RSC、RSF、DSTRAT、RAT是主要的地層標志，其中RSC地層硅化強烈，難于風化，常形成正地形，并且因RSC地層中含鈷導致地表生長大量鈷草。此外，礦體露頭，硅化、孔雀石化等圍巖蝕變也是重要的找礦標志。

4 結論

文章通過對剛果（金）盧阿拉巴省龐比銅鈷礦成礦規律進行分析，得出如下結論：（1）龐比銅鈷礦位于盧菲利弧形構造帶內，羅安群礦山組是礦區的主含礦層位，層控特征明顯；（2）礦床的形成經歷了四個成礦階段的成礦作用，礦床產生位置亦受構造控制。