納米比亞Kobos區銅多金屬礦礦床地質特征及成礦機制探討

肖娥 居維偉 陶培奮 劉小胡 張悅秋

（江蘇省有色金屬華東地質勘查局，江蘇南京 210007）

0 引言

納米比亞位于非洲大陸西南部，礦產資源十分豐富，素有“戰略金屬儲備庫”之美譽（李明等，2012；黃映聰等，2013；劉曉陽等，2015）。Kobos 銅多金屬礦床區位于納米比亞哈達普（Hardap）大區雷霍博特（Rehoboth）轄區內，屬于西南非洲重要的銅多金屬成礦帶的一部分，區內金屬礦種以銅、鋅為主，次為金、銀等（陶培奮等，2020）。自2010年至今，江蘇省有色金屬華東地質勘查局在該區開展了一系列勘查工作，積累了大量豐富的第一手野外資料，本文在上述野外勘查以及室內綜合研究工作的基礎上，對Kobos區成礦地質背景、礦區地質、礦床特征等進行了闡述，對成礦規律進行了總結，并嘗試探討了礦床成因與成礦機制，期望能為區內找礦工作提供有益參考。

1 成礦地質背景

納米比亞橫跨三個大地構造單元，其北部屬剛果克拉通（Congo Craton），東南部為卡拉哈里克拉通北西緣（Kalahari Craton）、中部及西側則屬達馬拉造山帶（Damara Belt）（居維偉等，2020）。

達馬拉造山運動對本區的Rehoboth 構造層有著重要的影響，區內發育的E-NE 向逆沖斷裂、NE-SW向解理多與此有關，并形成過渡型褶皺，最終構成達馬拉造山帶。Kobos 銅多金屬礦床位于達馬拉造山帶南部邊緣帶（圖1）。區域地層主要為中、下元古界，其中又以下元古界Rehoboth Sequence（Rehoboth群）為主，次為中元古界Sinclair Sequence（Nauzerus群），新生界第三系和第四系分布較少。

圖1 區域構造位置圖

區內巖漿巖十分發育，并以多期次、多階段產出為特點（居維偉等，2020）。巖性種類多樣，主要有花崗閃長巖和花崗巖，次為鈣堿性輝長巖、斜長輝長巖和紫蘇輝長巖等。此外，區內普遍發育一定規模的巖脈、巖頸，巖性以輝綠巖為主，其次為輝長巖、花崗巖等，這些較小的巖脈、巖頸與本區內部分熱液充填型礦（化）體的形成關系密切（陶培奮等，2020）。

區內已知金屬礦點眾多，其中以銅礦、金礦和鉛鋅礦為主，此外還有少量錳礦點，部分礦點可見采礦痕跡。

2 礦區地質特征

2.1 地層

礦區大面積出露古元古界Rehoboth 群Elim 組變質巖，由老至新可分為五個巖性段，局部見第三系Kalahari組鈣結礫巖及第四系坡殘積物，詳見表1。

表1 礦區地層簡表

2.2 構造

礦區總體為傾向北北西的單斜構造，Elim 組地層走向南西西-北東東，傾向約330°-10°，傾角約50°-70°。

礦區斷裂按走向可分北東東向及北北西向兩組。北東東向斷裂F1 斷層見于Kobos 采礦坑南，向北傾斜，向東延伸。北北西向斷裂有3 條，從西向東依次為F2、F3、F4，均為剪切性平移斷層。兩組斷裂構造基本控制了區內基性-酸性巖體的侵位。

2.3 巖漿巖

礦區發育的巖漿巖主要為花崗巖和花崗閃長巖，巖脈有輝綠玢巖。

花崗巖呈灰白色帶微紅色，細粒花崗結構，塊狀構造，礦物成分主要有鉀長石（30-35%）、斜長石（25-30%）、石英（15-20%）、白云母（5-10%），其次是綠簾石（1-3%），另見少量不透明金屬礦物，巖石中常見長石的高嶺土化、絹云母化；花崗閃長巖呈淺灰色，中-細粒半自形粒狀結構，塊狀構造。主要礦物成分有斜長石（約35%）、鉀長石（約25%）、石英（20%）、角閃石（10%）、黑云母（5%），少量磁鐵礦、磷灰石、綠簾石、榍石等；輝綠玢巖脈呈深灰色、暗綠色，斑狀結構，基質具顯微輝綠結構，塊狀構造。斑晶主要為斜長石（約2-10%），輝石（約1-5%），巖石具較強的綠簾石化、透閃石化及陽起石化。

2.4 變質巖

礦區變質巖石主要分布于Elim 組中，是區內主要賦礦巖石。巖性主要為綠泥石片巖、云母片巖、云母石英片巖、石英片巖、角閃石片巖、斜長角閃巖、磁鐵礦石英巖及變質長石石英砂巖等。變質巖臨界礦物的共生組合為鈉長石+陽起石+綠泥石+綠簾石，在區域變質中形成中-低級變質巖系，屬綠片巖相。

2.5 蝕變及礦化

礦區的圍巖蝕變十分發育，主要有絹云母化、綠泥石化、硅化、綠簾石化、高嶺土化、白云母化、滑石化和碳酸鹽化等。

銅、鋅礦化主要賦存于區域淺變質巖系綠片巖相巖石中，且礦化與綠泥石化、絹云母化等蝕變關系密切。伴隨區域變質作用，區內普遍發育黃銅礦、閃鋅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦，其次局部發育赤鐵礦、磁鐵礦、鈦鐵礦、方鉛礦等礦化。

3 礦體特征

Kobos 區共圈定礦體6 個，其中以Cu1 和Cu3 規模較大、品位較高，文中予以詳述，其余礦體規模較小，主要特征見表2。

表2 礦區次要礦體特征一覽表

Cu1 礦體主要呈順層、似層狀產出，少量呈透鏡狀，工程控制礦體走向延長約200m，推斷礦體走向延長400m，礦體傾向延深180m。礦體真厚度2.75－11.50m。礦體賦存于Elim 組第三巖性段，賦礦圍巖為綠泥片巖。礦體與圍巖呈漸變過渡關系，順層、似層狀產出，礦體的產狀順圍巖片理產出，產狀為337°∠75°－80°。礦體的平均品位為：Cu1.26%，Zn1.72%；伴生Au平均品位0.15g/t，伴生Ag平均品位4.66g/t。礦石金屬礦物成分主要有黃鐵礦（約10%）、黃銅礦（約3～5%）、閃鋅礦（4～5%），偶見方鉛礦、斑銅礦、輝銅礦。脈石礦物以陽起石、綠泥石為主，次為透輝石、綠簾石、云母、石英、方解石等。礦石常呈中-細粒結構、它形粒狀結構和自形粒狀結構、稀疏浸染狀-浸染狀構造，少數為團塊狀、不規則構造。礦石類型以原生硫化物礦石為主，氧化礦石少見于地表。圍巖蝕變主要為綠泥石、硅化和碳酸鹽化。

Cu3 礦體走向和傾向延長均約200m，礦體呈層狀-似層狀、透鏡狀產于變質變形帶內，礦體圍巖為Elim 組第二巖性段，賦礦圍巖為綠泥陽起片巖。視礦體產狀為355°∠56°，礦體厚度約7.80m。銅平均品位1.72%，鋅平均品位4.54%。伴生組分金的平均品位為0.17g/t，伴生組分銀的平均品位為11.93g/t。礦石金屬礦物以磁黃鐵礦為主，次為黃銅礦、閃鋅礦和黃鐵礦，偶見毒砂。脈石礦物主要有綠簾石、綠泥石、陽起石、黑云母、方解石、石英。礦石結構主要呈包含結構、交代結構、中-細粒結構、它形粒狀結構和自形粒狀結構等，構造以浸染狀、脈狀-網脈狀構造為主，其次為塊狀構造、角礫狀構造、星點狀、不規則脈狀構造和片狀構造等（圖2），礦石類型以原生硫化物礦石為主。圍巖蝕變主要是綠泥石化、碳酸鹽化，有一定程度的硅化、絹云母化等。

圖2 礦區代表性礦石照片

氧化礦石見有粉狀、皮殼狀、隱晶質結構，膠狀、塊狀、斑雜狀構造，見于Cu4、Cu5及Cu9礦體，總體含量較少。礦物成分主要為褐鐵礦、石英、孔雀石、高嶺土等。褐鐵礦呈隱晶質、土狀、膠狀，而孔雀石呈皮殼狀、針狀、纖維狀浸染于巖石中和巖石碎裂處。

4 礦床成因和成礦機制討論

納米比亞達馬拉造山帶西南緣礦點分布眾多，前人將其大致分為三類（居維偉等，2020、陶培奮等，2020）：第一類與構造作用關系密切，主要為石英脈型和破碎蝕變巖型，如Kobos 南金礦點、Jan Jonker 銅金礦點、Neuras 銅金礦點等；第二類為與中酸性侵入巖密切相關的斑巖型銅、鉬礦，如Damas 銅鉬礦化點和Damas 銅礦點等；第三類為與Rehoboth 巖系中的Elim 組有關的變質熱液型銅、銅鋅和銅銀礦，如Klein Aub 銀礦、Swartmodder 銅礦等。

前期勘查成果表明，區內次級構造是礦床形成的主要控礦因素，其形成的裂隙、破碎帶及后期熱液充填形成的脈體是礦床主要發育的部位，表明造山期構造對礦體形成具有重要意義。

另一方面，Kobos 礦體主要賦存于Elim 組第二、第三巖性段變質巖中，主要多呈順層、似層狀產出，少數呈透鏡狀。表3 列出了礦區見礦鉆孔賦礦巖性及蝕變統計表，由表可知，區內淺變質巖常發育黃銅礦、閃鋅礦，而石英巖、大理巖及高級變質巖中礦化較弱，礦區的銅、鋅礦化主要賦存于區域淺變質巖系綠片巖相巖石中，礦化與圍巖蝕變關系密切，廣泛出現的圍巖蝕變現象，亦表明區內遭受了較為強烈的熱液交代作用。

表3 礦區見礦鉆孔賦礦巖性及蝕變統計表

此外，從區內礦石結構構造特征上看，礦區礦石礦物結構常呈交代結構、中-細粒結構、它形粒狀結構和自形粒狀結構等，構造以浸染狀、脈狀-網脈狀構造為主，其次為塊狀構造、角礫狀構造、星點狀、不規則脈狀構造和片狀構造等，熱液成礦作用特征明顯，與典型的噴流沉積成因礦石常發育塊狀構造、條帶狀構造和層紋狀構造等典型沉積構造區別明顯，其廣泛出現的浸染狀、團塊狀、脈狀、網脈狀、星點狀構造和交代結構等可能更多與變質作用和熱液作用相關（居維偉等，2020）。

結合上述關于礦體形態、礦石結構、礦石構造和賦礦圍巖蝕變現象等認識，綜合區域資料，我們認為區內礦床成因類型應歸屬為變質熱液型硫化物礦床。受造山期構造和后期變質熱液事件作用影響，區內成礦物質逐步活化，變質熱液將活化的成礦物質運移到新的構造空間富集成礦；伴隨進一步構造-變質熱液事件，先期形成的塊狀硫化物、浸染狀硫化物發生變形，在區域上呈順層、似層狀和透鏡體狀展布；硫化物礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦和閃鋅礦等，黃銅礦常呈粒狀、不規則粒狀集合體，浸染狀硫化物中的黃銅礦、閃鋅礦則呈浸染狀彌漫于整個礦化帶中，磁黃鐵礦等伴生出現。

5 結論

（1）Kobos 區內成礦作用受造山期構造和變質熱液作用共同影響。

（2）區內礦床成因類型主要為變質熱液型。