贊比亞銅帶省Kabula銅礦地質(zhì)及礦石礦物特征

馬 宏

（中國(guó)地質(zhì)礦業(yè)有限公司，北京 100000）

1 區(qū)域地質(zhì)概況

中非（贊比亞-剛果（金））盧富里安（Lufilian）銅礦帶（Central African Copperbelt），是世界上最大的銅礦資源產(chǎn)區(qū)之一，同時(shí)也是世界上規(guī)模最大、銅品位最高的沉積層控銅礦區(qū)。

贊比亞全境屬于非洲地臺(tái)的一部分，在中部和中北部形成了盧弗里安（Lufilian）弧，即著名的剛果--贊比亞銅礦弧，整體延伸近700km，寬度約150km。贊比亞國(guó)家范圍內(nèi)絕大多數(shù)的銅礦及伴生金屬資源都集中在該區(qū)域。卡富埃背斜是贊比亞境內(nèi)銅礦帶的主體構(gòu)造，它代表了盧弗里安構(gòu)造區(qū)內(nèi)主要的構(gòu)造形式。Kabula礦區(qū)位于贊比亞銅帶省，位于盧弗里安弧形構(gòu)造的第三階地，也就是在其南緣復(fù)式向斜構(gòu)造帶內(nèi)，其大致位置見(jiàn)圖1。

圖1 kabula礦區(qū)大地構(gòu)造背景

贊比亞銅礦帶大致位于盧弗里安褶皺帶中加丹加沉積盆地內(nèi)，區(qū)域地層主要為基底雜巖和上覆晚元古代加丹加超群沉積層，包含變質(zhì)陸相和海相沉積巖，不整合覆蓋在下伏基底之上。基底雜巖包括盧弗布系和穆瓦系兩個(gè)巖系，其中，穆瓦系變質(zhì)沉積巖與盧弗布片巖和片麻巖呈不整合接觸，后者是該區(qū)出露最老且分布較多的巖層，加丹加超群蓋層呈不整合超覆于基底之上。從下到上，區(qū)域上主要?jiǎng)澐譃槿齻€(gè)地層單元：羅恩群（Roan Group）、恩古巴群（Nguba Group）和孔德龍古群（Kundelungu Group）。最底部的羅恩群為非洲盧富里安成礦帶銅礦的主要含礦層位，巖性以碎屑巖為主，夾多層的碳酸鹽巖（白云巖、白云質(zhì)砂泥巖）。恩古巴群主要為碳酸鹽巖，夾少量的泥質(zhì)、砂泥質(zhì)巖層。孔德龍古群主要為碳酸鹽巖（白云巖、灰?guī)r）和白云質(zhì)泥巖、白云質(zhì)砂泥巖，最上部為碎屑巖地層。贊比亞銅帶省省以大面積出露的孔德龍古群、穆瓦夏群和羅恩群為特征。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 Kabula礦區(qū)地層和構(gòu)造

Kabula礦區(qū)于贊比亞銅帶省Kalulushi地區(qū)，總體位于盧富里安（Lufilian）銅礦帶。地層主要由基底和加丹加系（Katanga）組成。基底由盧弗布系片巖、片麻巖，片麻狀花崗巖和穆瓦系（Muva）石英云母片巖組成。自下而上劃分為：下羅恩亞群（Lower Roan）、上羅恩亞群（Upper Roan）、穆瓦夏亞群（Mwashia）和孔德龍古群（Kundelungu），下羅安組的Mindola Clastics組是加丹加超群中下部地層單元，與古生代花崗巖和Lufubu片巖以及中生代Muva組石英巖的基底呈不整合接觸，構(gòu)成Kabula礦區(qū)主要的賦礦巖層。礦區(qū)主要出露地層為上羅安組、下羅安組和基底雜巖（如圖2所示）。主要為第四系腐殖土、條紋狀云母片巖、長(zhǎng)石石英砂巖、混合雜砂巖、石英巖、花崗片麻巖等。礦區(qū)內(nèi)斷層廣泛發(fā)育，大致為東西向—南東向主斷層和南西-北東向系列斷層，礦區(qū)較高品位區(qū)與礦區(qū)內(nèi)為東西走向、變化反復(fù)的北傾斷層有關(guān)，稱為"kabula斷層"，被認(rèn)為可能是氧化含銅流體的通道（2008，Aurth）。

圖2 Kabula礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

2.2 Kabula礦區(qū)礦體特征

Kabula礦床為由下Roan組碎屑巖組銅銀礦化的6個(gè)隱伏的連續(xù)礦體組成，編號(hào)1-6號(hào)礦體（如圖3所示）。礦體一般呈不規(guī)則似層狀，與圍巖界線清晰，含礦巖性為下羅安組（下Roan組）碎屑巖（雜砂巖）及石英巖或與花崗過(guò)渡巖帶花崗砂巖，礦體厚度在1.0m～38m間，變化范圍大。各礦體在橫、縱向上連續(xù)較好，以4號(hào)礦體的連續(xù)性最好。控制礦床區(qū)域走向（北東-南西）約350m，傾向（南東）寬約750m。

圖3 Kabula銅礦區(qū)礦體空間分布圖

2.3 礦化類型與礦石礦物特征

2.3.1 礦化類型及礦化特征

銅礦區(qū)礦化主要有兩種類型，一種賦存于Kabula粗砂中，另一種賦存于片狀礫巖中。前者為半塊狀至弱浸染的輝銅礦和斑銅礦，孔雀石含量較少，偶爾見(jiàn)黃銅礦及藍(lán)銅礦。另一種礦化類型是片巖及角礫片巖的裂縫填充物和孔雀石透鏡體，以及礫巖碎屑周?chē)鷫毫ψ饔弥械男≥x銅礦凝塊。

2.3.2 礦石類型及蝕變特征

Kabula銅礦區(qū)礦石主要?jiǎng)潥w為3種類型，分別為：氧化型礦石、硫化型礦石以及混合型礦石。

2.3.3 氧化礦礦石

以大量出現(xiàn)主要為孔雀石化銅礦石、藍(lán)銅礦化銅礦石；原生礦礦石主要以輝銅礦為主的硫化礦石為主。兩種礦石類型在同一礦體中常常同時(shí)存在，沒(méi)有明顯的界線，多以混合類型出現(xiàn)（如圖4所示）。但在上層位礦體中以氧化礦為主，下層礦體則以硫化礦為主。

圖4 Kabula銅礦區(qū)典型礦石

氧化礦礦石礦物主要為半自形—它形粒狀結(jié)構(gòu)，星點(diǎn)狀、團(tuán)塊狀、浸染狀、細(xì)脈狀構(gòu)造，礦石礦物主要由孔雀石、藍(lán)銅礦、褐鐵礦等金屬礦物組成，偶見(jiàn)鏡鐵礦。脈石礦物有長(zhǎng)石、石英、白云母、絹云母、高嶺土、綠泥石等。

硫化礦礦石礦物主要為它形粒狀結(jié)構(gòu)、它形板粒狀結(jié)構(gòu)和碎裂狀結(jié)構(gòu)，少量礦石為粒狀變晶結(jié)構(gòu)，構(gòu)造主要為浸染狀、星點(diǎn)狀，部分為網(wǎng)脈狀、脈狀以及塊狀，礦石礦物主要為輝銅礦，少量黃銅礦、黃鐵礦等。在礦體裂隙發(fā)育部位、破碎帶、上部礦化帶中，孔雀石、藍(lán)銅礦和褐鐵礦等氧化礦物發(fā)育。

礦區(qū)近礦圍巖主要為石英云母片巖、細(xì)-粗砂巖、雜砂巖、硅質(zhì)砂巖、硅質(zhì)巖、硅質(zhì)鈣質(zhì)角礫砂巖、含角礫片巖、角礫巖等，以及過(guò)渡花崗砂巖。礦體與圍巖界線較清晰，頂板巖性為石英云母片巖、砂巖等，基底為花崗片麻巖。

礦體圍巖具不同程度的蝕變特征。常見(jiàn)蝕變主要為有褐鐵礦化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化、高嶺土化和硅化等，蝕變特征如下所述：

礦區(qū)近礦圍巖主要為石英云母片巖、細(xì)-粗砂巖、雜砂巖、硅質(zhì)砂巖、硅質(zhì)巖、硅質(zhì)鈣質(zhì)角礫砂巖、含角礫片巖、角礫巖等，以及過(guò)渡花崗砂巖。礦體與圍巖界線較清晰，頂板巖性為石英云母片巖、砂巖等，基底為花崗片麻巖。

礦體圍巖具不同程度的蝕變特征，褐鐵礦化：呈隱晶狀、薄膜狀沿巖石裂隙充填，并對(duì)巖石中的淺色礦物形成鐵染現(xiàn)象。褐鐵礦化部位一般發(fā)育于富水及構(gòu)造、裂隙發(fā)育部位。

泥石化和綠簾石化：為礦區(qū)較為普遍的一種蝕變現(xiàn)象，蝕變礦物呈鱗片狀、它形粒狀，以不規(guī)則團(tuán)塊狀、細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀方式分布于巖石中。一般認(rèn)為它們屬于輝石、角閃石等礦物的蝕變產(chǎn)物。

碳酸鹽化：礦區(qū)表現(xiàn)為在角礫巖或含角礫砂巖、片巖中，鈣質(zhì)溶蝕孔的廣泛分布。局部見(jiàn)方解石呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀及團(tuán)塊狀沿裂隙和節(jié)理面交代充填。

高嶺土化（泥化）：主要發(fā)育長(zhǎng)石石英砂巖、雜砂巖及片巖中，巖石中的長(zhǎng)石普遍發(fā)生高嶺土化或絹云母化。長(zhǎng)石斑晶部分或全部被交代，且保留其自形—半自形板狀晶體假象。

硅化：石英巖脈穿插于圍巖中，或硅質(zhì)以膠結(jié)物或團(tuán)塊狀存在于砂巖、角礫巖。

3 控礦因素淺析

中部非洲主要的沉積型銅-鈷礦床受加丹加超群下羅恩亞群地層的控制,Kabula礦區(qū)礦化主要受地層控制，主要在下羅恩亞群的含礦建造中產(chǎn)出，礦體均呈層狀產(chǎn)出，與圍巖整合接觸，含礦巖層的局部受后期熱液改造影響，根據(jù)影響程度的深淺，表現(xiàn)出不同的疊加改造成礦特征。主要含礦巖性有礫巖、砂巖、頁(yè)巖，都遭受后期不同程度的區(qū)域變質(zhì)作用而成為石英巖、板巖、片巖。

礦體的產(chǎn)出方式表明成巖作用、變質(zhì)作用和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在礦床后期發(fā)揮了重要作用，成礦元素的富集主要受到后期的成巖作用下元素活化遷移過(guò)程深度影響。后期變質(zhì)作用和構(gòu)造變形對(duì)礦床礦化特征和礦體形態(tài)扮演了較明顯的改造作用。

4 結(jié)論

（1）Kabula礦區(qū)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)6個(gè)隱伏礦體，礦體深度最淺距地表22m，見(jiàn)礦深度最大170多米，總體上6個(gè)礦體位于總長(zhǎng)度約690m，寬度400m的箱體范圍。

（2）根據(jù)礦石類型劃分，Kabula銅礦礦石可劃分為：氧化銅礦石、硫化銅礦石及以混合帶礦石,混合型礦石又分為以氧化礦為主的混合型礦石與以硫化礦為主的混合型礦石。

（3）Kabula礦區(qū)礦化受地層控制，主要在下羅恩亞群的含礦建造中產(chǎn)出，含礦巖層的厚度和礦化有著密切關(guān)系。多期次成巖作用、變質(zhì)作用和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在礦床后期發(fā)揮了重要作用，對(duì)成礦元素的富集起著重要作用。