■李军旗 董寒杰 柳阳阳

（河南省有色金属地质矿产局第一地质大队河南郑州450016）

赞比亚索卢韦齐地区铜矿矿床成因研究及其找矿意义

■李军旗 董寒杰 柳阳阳

（河南省有色金属地质矿产局第一地质大队河南郑州450016）

赞比亚西北省索卢韦齐地区铜矿便是在世界上著名的卢菲利安（Lufilian）弧形褶皱带分布地区。本文在对索卢韦齐地区铜矿矿床的地层、构造、岩浆岩及其矿床地质特征等总结的基础上，对该区铜矿矿床的成因进行了分析，并对成矿规律进行了研究，指出了找矿方向

铜矿矿床成因研究找矿意义索卢韦齐赞比亚

1　引言

铜是赞比亚最重要的矿产资源。已探明储量为1900万吨（基础储量为3500万吨），约占世界总储量的6%。主要为沉积型氧化或硫化铜矿床，集中分布在赞比亚中北部的铜矿带，其次为赞比亚西北部的穹窿分布区和赞比西带，属中非铜矿带的组成部分［1］。

2　区域地质背景

本区大地构造上介于西部安哥拉卡斯米（Kasai）地块，北部刚果班格韦卢（Bangweulu）地块与南部津巴布韦（Zimbabwe）板块之间，晚元古代加丹加群内，是一个具有多次造山运动及岩浆活动的构造活动地带，因而表现出多种构造共存，构造类型较为复杂的地质构造特点（图1）。矿区北西部是Kabompo穹隆，中心是基底片麻岩和花岗岩露头大面积出露，向外依次为加丹加超群（SOLWEZI群）上罗恩组（WAMIKUMBI组）砂屑质黑云片岩、石英岩、大理岩等，再由松散石英砂岩和底部砾岩覆盖。

2.1区域地层

区域出露的地层主要为太古代基底杂岩MUKONDU组和KABOMPO组、晚元古代加丹加（Katanga）超群SOLWEZI群下罗恩组（或WUSHINGWI组）和上罗恩组（或WAMIKUMBI组）、下KUNDELNGU群西LUNGA组、上KUNDELUNGU群KANYIDMA组和KAOSANA组、KAROO超群MABOMBA组、第四系。

2.2区域构造

区域构造为受卢菲利安（Lufilian）弧形褶皱带控制形成的轴向EW的宽缓复式向斜盆地构造，褶皱轴向EW85°，向N倾伏，而向S仰起。

主干断裂有北东-南西向和北西-南东向两组，以北西-南东向为主，两侧发育一系列北东-南西向次级断裂构造，两组断裂多呈平行状分布，构成菱型格网状构造格局，东-西主干断裂以压扭性为主，次级断裂多为张性。

2.3区域岩浆岩

区域岩浆岩出露主要为石英二长岩、闪长岩、辉长岩、变质辉长岩、变质辉绿岩等，主要为裂谷期伴随着碱性的岩浆活动产生的，形成时代主要有1700Ma、1600 Ma、880 Ma和460Ma［2］。

2.4区域变质作用

赞比亚西部地区的地层和矿化系统所表现的变质程度较低，地层温度不高。总体上，地层表现为未发生较大规模的形变。引起热液蚀变的热力梯度仅为相邻的侵入体以及有限的地温条件和地温梯度产生，热液作用表现的相对平静［3］。

3　成矿地质特征

研究区内分布多个矿业公司，其中最大的澳大利亚矿业公司正在进行铜矿勘查工作，与工作区具有相似的铜矿成矿条件。同时在区内发现有大量磁-赤铁矿矿脉和大面积出露的赤铁矿出露。

卡伦比拉（Kalumbila）项目有关地质资料显示，卡伦比拉项目位于Kabompo基底穹窿的东南缘，位于矿区东北20～30km处。区、内出露地层由北西向南东依次为：基底杂岩、加丹加超群以及少量零星分布的加丹加期后的年轻地层。矿区内发育多条断层系统，矿床就分布在多条断裂构成的三角形区域内；含矿地层为加丹加超群地层。项目范围内的基底杂岩和沉积盖层都经历了后期卢富里安造山运动，普遍发育强烈的构造变形和角闪岩相变质作用。基底杂岩由细粒-粗粒的黑云母花岗片麻岩，少量的角闪岩、基性-超基性、酸性片麻岩组成以及云母-蓝晶石片岩。

4　矿床成因

关于中非铜—钴成矿带铜钴矿床的成因，地质学家提出了多种成因理论，其中主要有同生理论（syngenetic）：成矿作用和成岩作用几乎同时发生（李志锋，1992；华仁民，1995）；后生理论（epigenetic）：成矿作用发生在地层沉积之后的成岩过程，成矿物质源于深部的岩浆侵位；多期理论（diagenetic）：认为至少有两期矿化作用，早期为同沉积矿化，后期为热液混合形成的矿化［4］。

本次研究区地处中非铜钴成矿带西部边缘，主要受到Lufilian褶皱弧控制，周边已发现矿区铜矿床总体为沉积型铜矿，主要分布在背斜或穹窿外缘，主要含矿岩系为加丹加超群罗恩组的砂页岩层。

本区矿床成因为成矿作用和成岩作用同时发生的。成岩作用对成矿元素的迁移起着重要作用，使矿化元素活化迁移。其形成过程为：海底厌氧生物产生必要的硫，硫化物随浓度的变化沉积下来。河流中携带的呈溶解状态或悬浮的粘土颗粒上的金属元素，流入加丹加海。重的金属碎屑及少量呈溶解状态的金属硫化物首先沉淀下来，而后是含量较高的钴硫化物及铁硫化物沉淀下来［5］。

5　成矿规律

5.1控矿因素

根据对赞比亚西北省索卢韦齐地区铜矿相关资料分析，赞比亚铜矿带的控矿因素主要有：沉积盆地、含矿层位、沉积相、基底隆起等因素，而本区地处赞比亚西北省索卢韦齐地区，属于卢弗里安（Lufulian）弧西端，主要受含矿地层、沉积相、基底隆起（穹窿）控制。

5.1.1含矿层位

本区含矿层位为加丹加超群地层。铜矿化受地层控制，由下到上的区域上的穆瓦夏组、下罗恩组、上罗恩组等都有铜矿化出现，但主要还是在下罗恩组的碳质砂页岩地层中，该岩性为本区的主要含矿层位。

5.1.2沉积相

赞比亚大部分铜矿均产于沉积盆地边缘，矿化与沉积盆地的沉积相有很大关系。随沉积相的变化，矿物相总体上会出现无矿带—辉铜矿化带—斑铜矿化带—黄铜矿化带—黄铁矿化带的趋势，但此趋势又受到后期构造的影响而产生变化。及时分析岩石中的金属矿物，以矿相的变化推测推测沉积相的变化，对找寻铜矿具有指导性的推断［6。

5.1.3基底隆起

本区矿床产出于穹窿边缘，主要因为在穹窿的边部常保留有近乎完整的下罗恩组沉积环带，既前人所说的“海岸线”。穹窿的中心一般不具备铜矿化形成环境，在穹窿向海一侧的下罗恩组地层中一般都具有铜矿化。本区的卡伦比拉矿区就地处Kabompo穹窿的东南边缘。因此，基底隆起（穹窿）不仅为铜矿床的形成提供物质来源，而且也在一定程度上控制了铜矿长的分布位置。

5.2找矿标志

5.2.1地层标志

寻找地表出露地层，寻找下罗恩组含矿地层，主要含矿岩系为碳质砂页岩层。本区植被覆盖较厚，应重点放在河流、民采等地段。

5.2.2构造标志

运用物探技术，寻找沉积盆地边缘，根据沉积相的变化规律，结合钻探岩心中的主要金属矿物，对所处地区的含矿性进行判断，做出重点勘查靶区的筛选。

5.2.3找矿方向

根据本区成矿地质条件、区域地球物理特征、地球化学特征和矿体特征及分布规律，归纳总结提出本区下一步找矿方向。

（1）本区与相邻卡伦比拉（Kalumbila）项目具有相同成矿地质背景和铜矿成矿条件。

（2）经过前期开展的1:1万地质草测工作，在位于矿区西部，西LUNGA组含钙质和白云大理岩条带的变质泥岩与上罗恩组的鲕状赤铁矿分界部位，地表采样Cu 0.12%，Co 0.046%及Cu 0.26%，Co 0.005%。因此，推断其下伏地层中应该有主要含铜层位的长石石英砂岩，但应密切关注钻探施工过程中有可能出现的断层和褶皱构造。

（3）由于本区属于林密，植被覆盖较厚地段，加之大面积被鲕状赤铁矿所覆盖，地表工作很难取得较好的找矿效果，因此，本区应在类比邻区已经成熟的矿区之外，应加大物探等可进行深部探测的工作，寻找有利成矿地段，减少勘查成本。

［1］覃锋，郭健，张雪亭，等.赞比亚铜钴矿产分布特征及控矿因素研究 ［J］.矿床地质，2010，29（增刊）：1-3.

［2］Mendelsohn F，gunning H C，Galick W G，et al.The geology of the northern Rhodesian copper belt［M］.London：Macdonald&Co.Ltd.，1972；279-289.

［3］张东红，肖波，张璨，等.赞比亚沉积型铜（—钴）矿地质及未来矿业展望 ［J］.地质与勘探，2013，49（3）：1-13.

［4］张学良，刘耀辉，覃鹏，葛华，刘宇辰，李佐林，等.赞比亚铜带省Mwambashi-A矿床地质特征及找矿方向 ［J］.矿产与地质，2013，27（增刊）：36-40.

［5］张道俊，冷莹莹，等.赞比亚铜矿床类型及地质特征 ［J］.地质与勘探，2013，49（3）：570-576.

［6］赵兴国.赞比亚谦比希铜矿床地质特征 ［J］.地质与勘探，2010，46（1）：183-190.

P61［文献码］ B

1000-405X（2016）-8-97-2

2011年度国外矿产资源风险勘查项目（201130A01600244）

李军旗（1981～），男，工程师，研究方向为矿产地质勘查。