浅谈赞比亚蒙布瓦地区褐铁矿“帽”与铁质砾岩的成因关系

廖培德

[摘要]赞比亚大部地区均有第三系铁质砾岩分布，不整合于其他地层岩石之上，并于地表偶见铁质砾岩风化残留及褐铁矿"帽"分布，本文就第三系铁质砾岩与褐铁矿帽的关系做初步探讨：下伏地层岩石中含矿较好，为第三系陆相沉积铁质砾岩提供了部分的含Fe、Cu、Au、Ag等矿物质来源，局部由于受到后期热液改造，形成硅化及褐铁矿化，形成褐铁矿"帽"。

[關键词]赞比亚 褐铁矿"帽" 铁质砾岩 成因关系

[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-8-108-2

1前言

随着我国的经济快速发展以及国际形势的急剧变化，我国出现了需求的急速增长带来的资源紧缺，地勘队伍实施“走出去”战略，是国家解决经济发展中资源紧缺的迫切要求，更是突破资源瓶颈，实现可持续发展的现实需要。

赞比亚大部地区均有第三系铁质砾岩断续分布，不整合于其他地层岩石之上，于地表偶见铁质砾岩风化残留及褐铁矿“帽”分布，本文就第三系铁质砾岩与褐铁矿帽的关系做初步探讨。

2区域地质

2.1地层

区域基底主要由13亿年以前的杂岩组成，与上覆的加丹加群不整合接触。加丹加群从底到顶可进一步划分为罗安组、姆瓦希组和孔德龙古组。下罗安组为典型的滨海相沉积，由砂岩、砾岩、泥岩、石英岩等组成。上罗安组以白云岩为主，夹有泥质岩等。厚度500～800米。上、下罗安组之间有一层分布较广的灰岩。罗安组之上的姆瓦希组厚度在600米左右，主要由碳酸盐岩和碳质页岩互层组成，普遍具黄铁矿化。其上覆为孔德龙古组。

2.2构造

赞比亚属于非洲地台的一部分，位于非洲板块的中南部，在稳定的克拉通之间形成了规模巨大的构造复杂的活动带，活动带内的构造活动、岩浆活动复杂而多样，形成了赞比亚丰富的矿产。对赞比亚影响最大的构造活动是5亿年前后的加丹加（Katanga）构造运动（即泛非构造运动），在中部和中北部地区形成了卢弗里安（Lufilian）弧；MUMBWA地区处于总体北西向的卢弗里安弧南东侧翼，以及呼克（Hook）花岗杂岩体西侧，在北东东—南西西向的Mwembeshi大断裂带上，这两大构造控制了该地区的矿化作用。

位于赞比亚中北部地区卢弗里安（Lufilian）弧，主要受加丹加构造运动的影响，在晚寒武世受南北向的挤压形成了近东西向的复式褶皱构造，并呈弧形弯曲，致使褶皱呈弓形向两个地块的前沿间弯曲，被褶皱的岩层主要由前寒武纪至早古生代的加丹加群组成，背斜和穹隆代表了卢弗里安运动产生的主要构造型式。

2.3岩浆岩

Hook花岗杂岩体侵入到加丹加超群之内，造成基底和部分加丹加群岩石的熔化，伴随了许多含矿热液的迁移、沉淀和成矿。在Hook花岗杂岩体周围，可见到较多的呈浸染状分布的低品位多金属矿石，印证了该岩体对成矿作用的重要性。与成矿有关的岩石主要有矽卡岩和碳酸

盐，常形成交代型多金属矿床。Hook花岗杂岩体成矿可划分如下三个带：

（1）高温带，为含有磁铁矿的矽卡岩氧化-硫化铁交替带，明显的与黑色花岗岩的侵入有关。

（2）中间带，为富集挥发分的硫化物矿，含有金、银和铜矿化，特别是沿西北向延伸的断层构造带有强烈的矿化趋势。

（3）低温带，以铜的硫化物占主体，在与石灰岩接触时形成交代型矿床，而在碎屑岩中常充填成脉体产出。

3矿区地层

主要包括基底杂岩系和加丹加系的矿山群罗安组、孔德龙古群，局部有第三系铁质砾岩分布。

3.1基底杂岩系

为区内最古老的地层，构成马塔拉背斜的核部，地层走向北东东。岩性主要为云母片岩、云母石英片岩、石英云母片岩、片麻岩、石英岩、变质砾岩等。

3.2矿山群罗安组

罗安组不整合覆盖于基底杂岩之上，分布于工作区中、南部，与区域地层对比，区内缺失下部的粗碎屑岩系，可能属于罗安组上部，岩性自南而北总体上由变质的碳酸盐岩系过渡至由绢云母千枚岩等组成的千枚岩系。区内铁、铜硫化物主要赋存于中部的碳酸盐岩与千枚岩的过渡层位，在中上部的千枚岩系铁质含量较高，常见含层纹状、条带状磁铁矿。

3.3孔德龙古群

分布于工作区北部，构成蒙布瓦向斜的核部地层。岩性主要以细-中粒变质砂岩、板岩为主，夹碳酸盐岩。

3.4第三系

第三系为陆相沉积铁质砾岩，呈断续或带状水平分布，厚度一般2-5m，不整合于矿山群、孔德龙古群地层之上。岩性为黄褐色铁质砾岩，砾石成分有变质石英砂岩、石英千枚岩、铁锰质砾等，常见有磁铁矿化（见图1、），并不均匀地含Cu、Au、Ag、Pb、Zn等矿物质。

4围岩蚀变与矿化

本区较为普遍的围岩蚀变类型是绢云母（白云母）--石英化、硅化、碳酸盐化，且多见于断裂或其附近地段。矿化类型主要有铜（铁）的硫化物矿化、铜金矿化、铜银矿化等，金属矿物主要有黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿，氧化带有较多的孔雀石、铜蓝、褐铁矿等。

4.1铁矿化

区内铁矿化类型有褐铁矿化、赤铁矿化、磁铁矿化等。褐铁矿化见于氧化铁帽带，包括区内普遍分布的黄铁矿（已氧化）化石英脉。褐铁矿化带中常见后期热液蚀变成因的针铁矿、镜铁矿、云母铁矿等赤铁矿矿物。

4.2铜矿化

铜矿化分别见于石英-绢云母千枚岩、变质长石石英砂岩、褐铁矿（赤铁矿）化石英脉中，铜矿物主要是黄铜矿、孔雀石，少量辉铜矿。矿化岩中硅化蚀变明显，局部有绿泥石化。

4.3金矿化

区内金矿化较为明显，金矿化与褐铁矿化、硅化（石英）关系密切，在褐铁矿化石英脉或褐铁矿碎石中偶见明金，在褐铁矿帽中一个拣块样品含Au1.63g/t。

5褐铁矿“帽”与铁质砾岩的成因关系

通过在赞比亚蒙布瓦地区的几个矿区内做了1：5万土壤地球化学测量，检查了Cu、Co、Ni、 Pb、Zn、Ag、Au、As、Hg、Sb等10个元素的土壤分布。总体分布特征是：Cu、As、Au、Ag、Pb、Zn等元素具有较明显的带状集中趋势；在平面分布关系上，不同地段具有差别的元素组合。在获得分析数据后进行的异常带地表检查中发现，呈明显带状集中趋势的地段，地表均或多或少地存在铁质砾岩或其风化残留物分布，局部是分布了强硅化的褐铁矿“帽”，而在对Cu、Au、Ag、Pb、Zn等异常值较高的地段进行地表槽探揭露施工中，则发现无论是铁质砾岩（含风化残积物），还是硅化的褐铁矿均呈“帽”状不整合于千枚岩等其它岩石之上，且从现场通过快速测试仪做出的测试结果来看，各元素含量在铁质砾岩或褐铁矿“帽”中均与土壤地球化学测量异常值相吻合，并且明显高于位于盖“帽”之下的千枚岩等下伏岩石；特别是硅化褐铁矿帽亦仅仅是呈“帽子”状存在于千枚岩等下伏岩石之上，其厚度也仅仅约为0.5-3.0米，与第三系铁质砾岩的厚度相仿，且下伏岩层中并无明显的褐铁矿化、黄铁矿化等，两者间存在截然不同的界线。

综上所述可以认为：赞比亚蒙布瓦地区的元古代基底杂岩系和加丹加系的矿山群罗安组、孔德龙古群地层，经历地壳运动之后，形成了古生代-中生代内陆盆地，由于下伏的地层岩石中含矿较好，在风化剥蚀过程中，为第三系陆相沉积铁质砾岩提供了较好的含Cu、Au、Ag、Pb、Zn及磁铁矿等矿物质来源，但其胶结程度较低，易于风化剥蚀；而局部由于受到后期少量的热液改造，使原有矿物质有叠加富集、硅化及褐铁矿化，而形成难以风化的硅化褐铁矿“帽”。

6结论

赞比亚蒙布瓦地区的褐铁矿“帽”与第三系铁质砾岩应属同源，褐铁矿“帽”是由铁质砾岩受后期的热液改造而成。

参考文献

[1]王仁耀、谢锐锋《赞比亚中部省蒙布瓦地区南哥玛铜多金属矿预查报告》广东省化工地质勘查院 2012年5月.