赞比亚西北省索卢韦齐县铜钴多金属矿地质特征

孙俊杰， 冯志军， 苏承建

(广东省核工业地质局二九三大队，广东 广州 510800)

赞比亚是世界上著名的铜产地之一，据现有大中型矿床铜资源量统计，沉积型矿产铜资源量占赞比亚铜总资源量的79%。各类型铜矿床总体受卢弗里安(Luflian)弧控制，层控型铜矿主要分布在穹窿核部边缘，含矿岩系为莫瓦(Muva)超群的黑云母片岩、二云石英片岩;故研究赞比亚沉积型铜矿床的时空分布特征及矿化类型对赞比亚铜矿床的勘查有着重要意义。

1 区域地质背景

该弧形构造的基底地层为太古代花岗岩、片麻岩类和早元古代莫瓦超群(Muly)片(麻)岩类;盖层为中晚元古代加丹加超群(Katanga)。950 ～450 Ma 期间发生的鲁玛米亚和卢弗里安造山运动，形成了卢弗里安(Lufilian)弧形构造，并伴随着构造杂岩侵入和热液矿床的形成。在构造形式上表现为一系列的背斜、穹隆和向斜，背斜、穹隆的核部为太古代基底杂岩和元古代莫瓦超群片岩类岩石，翼部和周边为加丹加超群(张道俊等，2013)。

区内构造线方向以北西向为主，褶皱及断裂构造发育，属于不同期次的控矿构造。

研究区位于赞比亚西北省铜钴矿集区内，区域矿产资源丰富，著名的Malmndwe，Chintivalngo 及Kansanshi 铜矿就产在本区。

2 矿床地质概况

2.1 地层

(1)基岩超群(基底杂岩Basement)。基岩超群是区内出露最老的地层，由两部分成岩作用不同的岩石组成，其一为古老的花岗岩类侵入岩，由辉长岩、英云闪长岩、斜长花岗岩、花岗闪长岩，经区域变质作用形成了角闪岩、斜长角闪岩、英云闪长片麻岩、花岗闪长片麻岩及其重熔作用形成的混合岩;其二为沉积岩系列，岩石中的碎屑岩经区域变质作用形成了矽线石黑云斜长片麻岩、堇青石矽线石黑云斜长片麻岩、矽线石黑云二长片麻岩、长英质变粒岩等。

图1 构造纲要图Fig.1 The schema diagram of structure

(2)莫瓦超群(Muva)。不整合于基岩超群之上，为一套变质沉积岩组合，分布较广，主要岩石为矽线石黑云石英片岩、堇青石矽线石石英片岩、二云石英片岩、黑云母变粒岩、石英岩、石墨绢云片岩、千枚岩及板岩。其中石英岩发育良好，地形特征显著，或高突为山脊，或孤立成山峰。其出露形态，反映出该杂岩系的构造形态。赞比亚铜矿床的产出与基岩超群和莫瓦超群为核部的穹窿构造紧密相关。

(3)加丹加超群(Katanga)。不整合覆盖在基岩超群(基底杂岩Basement)和莫瓦超群(Muva)之上，是铜、钴、金、铀、铁、锰等矿床的主要含矿岩系之一。从老到新可进一步划分为罗安组(含矿岩系)、姆瓦希组和孔德龙古组。

(4)成矿有利围岩。下罗安(Lower Roan)组:为典型的滨海相沉积，由底部砾岩、长石石英岩、泥质石英砂岩、页岩和泥质板岩等组成，其中页岩层和泥质板岩内见黄铜矿化。该岩层自下而上又分为下盘页岩、铜矿化泥质板岩和泥质板岩。铜矿带中主要矿体产于下罗安组，是本区最主要的含矿层位，厚约1 000 m。

上罗安(Upper Roan)组:下部为分布较广的灰岩(大理岩)、黑云母石榴石片岩、滑石白云石片岩、碳质千枚岩。上部为黑云母片岩、白云质片岩、石英岩和白云岩，以及大面积出露的结晶碳质硅质大理岩夹泥岩和片岩。厚度为500 ～800 m，局部见黄铜矿化及孔雀石化。

2.2 构造

研究区位于卢弗里安(Lufilian)弧形构造带中段索卢韦齐穹窿(Solwezi Dome)构造南西侧，索卢韦齐穹窿(Solwezi Dome)构造呈现北北西展布。区内褶皱和断裂构造发育，构造线方向以北西向为主，褶皱构造总体表现为规模较大宽缓的等厚褶皱为主，轴向北西，两翼产状较缓，倾角10° ～30°，层间褶皱较发育，在泥质岩中发生了层间的拖曳褶皱，形成一系列轴面倾向南的小褶皱。断裂构造以北西向断裂规模较大，为切割较深的深大断层，具多期次活动特征，北东向断裂规模相对较小。褶皱和断裂构造对矿床的形成和分布具重要的控制作用。

2.3 岩浆岩

区内未见岩浆岩出露，在基岩超群(基底杂岩Basement)中见古老的花岗岩类侵入岩:辉长岩、英云闪长岩、斜长花岗岩、花岗闪长岩，经区域变质作用均形成了角闪岩、斜长角闪岩、英云闪长片麻岩、花岗闪长片麻岩及其重融作用形成的混合岩。

在加丹加超群(Katanga)上罗安组(Upper Roan)岩层和下孔德龙古组(Kundelungu)岩层中见有辉长岩床，厚15 ～30 m，其中上罗安组为有利的含矿围岩，其中晚期侵入的碱性岩浆为后期热液成矿提供了成矿流体，也与后期金矿化的关系密切，钙碱性岩石与金矿床成矿专属性的研究已有较多的积累(芮宗瑶等，1994;薛春纪，2000)。

2.4 围岩蚀变

受区域变质作用及岩浆热力的影响，区内岩石蚀变比较普遍，蚀变种类比较多。见有混合岩化、片麻岩化、片岩化、千枚岩化、绿泥石化、金云母化、蛇纹石化、角岩化等蚀变现象。

3 矿床地质特征与成因分析

(1)层控型铜矿。位于穹窿构造的核部边缘，含矿岩系均为莫瓦超群(Muva)黑云石英片岩和二云石英片岩。矿石矿物为黄铜矿、黝铜矿、辉铜矿，多呈条带状、透镜状等形态，平行黑云石英片岩和二云石英片岩的片理展布。根据赞比亚区域地质矿产资料分析，该类型铜矿是最早期成矿作用形成的。在西北省麦沃布赫兹(Mwombhezi)穹隆已发现卢玛纳铜矿，其铜金属量约1000 万t，铜品位0.7% ～0.9%，伴生可观的钴、铀、金。最近报道在西北省卡堡埠(Kabompo)穹隆也发现了一个近千万吨的特大型铜矿床

(2)沉积型铜矿。分布在背斜和穹窿外缘周围，含矿岩系主要为加丹加超群(Katanga)下部罗安组(Roan)页岩、砂岩，金属矿物主要为水胆石、孔雀石、蓝铜矿，多呈星点状、浸染状、斑杂状、团块状等分布在含矿页岩、砂岩中。根据赞比亚区域地质矿产资料分析，该类型铜矿是第二期成矿作用形成的，可能与第一期成矿作用形成的铜矿床提供的矿源碎屑物有关。本类型铜矿是赞比亚最主要的铜矿床类型，铜带省和西北省大部分矿床属于此类型。其典型代表为恩昌加(Nchanga)、卡卢鲁西(Kalulushi)矿床(魏元泵等，2012)。

矿体主要赋存在由长石砂岩、石英岩、条带状页岩、白云母砂岩、片岩和长石石英岩组成的下罗安组(Lower Roan)岩层中，其深度可达900 m。据1982年初统计，该矿完全为工程控制的储量758.3万t，铜平均品位6. 17%;部分工程控制的储量1 388.0 万t，铜平均品位6.05%;预测的远景储量24 682.5 万t，铜平均品位2.90%。其中还包括品位为0.61%，储量为2 088.3 万t 钴矿石。

(3)热液型铜矿。充填在加丹加超群及其更老的地层中，矿化类型为黄铜矿黄铁矿石英脉型。该类型铜矿是最晚期成矿作用形成的，单独成矿时，一般为小型脉状矿床。该类型矿床可与前两类矿床叠加，使矿石品位提高。铜矿物沉淀温度变化于275 ～175 ℃，属于热水中矿物子相析出系统的成矿作用(芮宗瑶等，2002)。其典型矿床为Mufumbwe 和Klengwa 矿床。

4 结论

赞比亚沉积型铜矿从产出时空分布上而言，主要分布在背斜或穹窿外缘，含矿岩系主要是加丹加超群(Katanga)下部的砂页岩层。在本区的勘查方向主要是穹窿区的盆地及其外围，尤其是叠加有物化探异常集中的区域。从成矿类型上而言，赞比亚沉积型铜矿主要有层控型铜矿、沉积型铜矿和热液型铜矿3 种，3 种矿化类型可独立成矿，亦可叠加成矿。

芮宗瑶，黄崇柯，齐明国，等. 1994. 中国斑岩铜钼矿床［M］. 北京:地质出版社.

芮宗瑶，李荫清，王龙生，等. 2002. 初论成矿流体及金属矿物富集系统［J］. 矿床地质，21(1):83-90.

魏元泵，刘湘成. 2012. 赞比亚铜带省卡卢鲁西铜矿区地质特征及找矿前景探讨［J］. 东华理工大学学报:自然科学版，35(4):364-370.

薛春纪. 2000. 云南兰坪盆地第三纪成矿系列研究［D］.北京:中国地质科学院:52.

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