赞比亚铜矿带地质特征及控矿因素分析

周 聪

（中矿资源勘探股份有限公司，北京 100089）

中非铜矿带是世界上最主要的沉积型铜-钴矿成矿带之一,它从刚果（金）的东南部延伸到赞比亚的北部，整体走向北西，向北东弧形突出，长近700km、宽约150km，该带内已知矿床铜资源总量为14000万吨，伴生的钴资源总量为600万吨[1]。

中非铜矿带在赞比亚境内延伸的部分称为赞比亚铜矿带，长约150Km，宽约50Km，主要分布在铜带省和西北省范围内，带内分布有穆富利拉、恩昌加、谦比希等一系列世界著名的大型-超大型铜矿床。本文在前人的研究基础上对赞比亚铜矿带的地质特征和控矿因素作了简要分析，希望能对中资企业在该带内的勘查活动提供参考。

1 大地构造背景

中元古代晚期中非刚果克拉通的裂解，形成了介于北部班韦卢地块与南部赞比亚地块之间的裂谷带，在元古代未期（约6.5亿年）裂谷回返消失，形成了遍及全区的卢费利安造山运动，受南北相向挤压的同时伴有东北侧班韦乌卢地块向南西斜移，西北侧刚果克拉通向北东斜移，从而形成了卢费利安弧形构造带向北东弓形弯曲。

该弧形构造带由外弧向内弧分为外褶皱推覆带、穹隆区、复向斜带和加丹加高地[2]，赞比亚铜矿带位于弧形构造带东端的穹隆区。

2 矿带地质特征

2.1 地层

带内地层由基底杂岩和不整合其上的盖层组成。基底杂岩包括强烈褶皱的卢富布群片岩、石英岩、片麻岩和不整合其上的穆瓦群石英岩和片岩，普遍发育低品位铜矿化。盖层为加丹加超群，它自下而上分为上罗恩亚群、下罗恩亚群、穆瓦夏亚群和孔德龙古群。下罗恩亚群厚约1000m，是赞比亚铜矿带内铜钴矿主含矿层，为典型的滨海相沉积，岩系自下而上由砾岩、砂岩、页岩、石英岩、泥岩、石灰岩、白云岩等组成，是一套多韵律组合的海进层序；上罗恩亚群厚500m～800m，以白云岩为主，夹有泥质岩，其次有粉砂岩、泥岩、灰岩等。穆瓦夏亚群厚度可达600m，主要由页岩和白云岩互层组成，底部发育砾岩层，页岩通常为炭质页岩，具黄铁矿化。孔德龙古群岩层厚约1000m，由冰碛砾岩、石灰岩和页岩组成。

2.2 构造

经卢费利安造山运动之后，在弧形构造带的穹隆区形成了赞比亚铜矿带的主干构造-卡富埃背斜，背斜轴走向北西，背斜南西翼为赞比亚铜矿带主体，受背斜影响，在其南西翼由北西至南东，形成了恩昌加、谦比西和卢安夏三个侧列的聚矿和成矿盆地。

这三个盆地是赞比亚铜矿带的聚宝盆，铜带省的几个大矿都产于这三个盆地内或边缘。穹隆区走滑断层主要发育在基底内部,常形成剪切带。逆断层发育在穹隆区北侧和穹隆区与复向斜带交界部位,多为小型断层,除恩卡纳地区敏多拉河下游被基性岩墙充填的断层、恩卡纳露天采坑的主断层、恩昌加矿被煌斑岩充填的断层外,其它断层对矿层影响程度较小。

2.3 岩浆岩

带内岩浆岩不发育，在基底中局部有花岗岩的侵入，如钦戈拉地区恩昌加红色花岗岩（883±10Ma），它的侵入早于加丹加超群的形成；辉长岩岩床和煌斑岩普遍发育在加丹加超群的上罗恩亚群至穆瓦夏亚群地层中，具有由于多次侵入特征，侵入年代约为760±5Ma，煌斑岩在恩昌加、孔科拉和敏多拉铜矿中皆有发育。

2.4 变质作用

带中的岩石在卢费里安造山运动过程中遭受了区域变质作用，赞比亚铜带省内，东部为浅变质绿片岩相；南部为中-浅变质绿帘石-角闪岩相。加丹加超群岩石中的变质矿物主要是黑云母、绿泥石、透闪石、滑石、绢云母和钠长石，其中的泥质岩变质成泥质板岩，页岩变质成为云母片岩。区域变质作用促进了下罗恩亚群含矿地层中铜的富集成矿。基底杂岩遭受退变质作用，出现少量的蓝晶石、方柱石等矿物。在基底卢富布群和穆瓦群岩层中粘土质多变为白云母、绢云母等变质矿物。

3 矿带内矿床类型及分布规律

3.1 沉积型铜矿

是矿带内最主要的矿床类型，位于弧形构造带穹隆区，分布于卡富埃背斜两翼的构造中，构成两条近平行的次级矿带，矿床规模大，常伴有钴，铜平均品位为2%-3%，背斜南西翼分布有孔科拉铜矿、恩昌加铜矿、谦比希铜矿、齐布卢马铜矿和卢安夏铜矿等大型、超大型铜矿；背斜北东翼有穆富里拉铜矿、恩多拉铜矿和布瓦纳库布瓦铜矿等大中型铜矿。

背斜南西翼矿体产于加丹加超群下罗恩亚群的页岩中，北东翼矿体产于加丹加超群下罗恩亚群的砂岩中。两翼矿体主要呈层状、似层状产出，受下罗恩亚群地层控制较明显，与围岩整合接触，矿体稳定性和连续性较好。矿石矿物主要有黄铜矿、斑铜矿、硫钴铜矿等，呈浸染状、斑点状、条带状、团块状分布于含矿砂页岩中。矿床因受沉积古地理环境影响，矿物在横向和垂向上具有分带性。在成矿后期，矿床普遍遭受到变质作用以及热液的改造作用，使得矿体中部分元素活化并重新富集形成富矿。

3.2 热液脉型铜矿

分布于弧形构造带的穹隆区，矿床规模小，矿体呈脉状充填在基底片岩、片麻岩中。代表性矿床为铜带省的桑巴铜矿，它位于卡富埃背斜西南翼恩昌加隆起的西南侧。含矿片岩上盘为石英二长岩，下盘为花岗闪长斑岩。主要矿石矿物为黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿，可见少量辉钼矿脉，铜平均品位为1.67%，矿化呈细脉状、脉状和浸染状。该类矿化与岩浆活动有关。

3.3 变质热液型铜矿

分布于弧形构造带的穹隆区，矿床规模较大，但品位较低，矿体以方解石石英脉的形式产于基底至加丹加超群岩石中，矿脉明显切割围岩，主要矿石矿物为黄铜矿、黝铜矿。代表性矿床为西北省索罗韦兹穹隆北侧的坎桑希铜－金矿，铜平均品位0.81%，金品位0.13g/t，含辉钼矿化。辉钼矿年龄显示该矿床的形成晚于矿带内沉积型铜矿，表明它是由后期变质热液成矿。

4 矿带控矿因素

4.1 地层控矿

沉积型铜矿受地层控制比较明显，矿体主要产于加丹加超群下罗恩亚群的砂页岩中，成矿作用与围岩沉积成岩几乎同时发生，矿体呈层状、似层状与围岩整合接触，矿体稳定性和连续性好，走向与围岩一致。地层对热液脉型铜矿和变质热液型铜矿的控矿作用不明显。

4.2 岩相和古地理环境控矿

岩相和古地理环境对沉积型铜矿的控制显著，赋矿的下罗恩亚群地层富含方解石、白云石类碳酸岩矿物和硬石膏、石膏类硫酸盐矿物，并且盆地周围有滨海生物礁出现，这些特征都表明了当时的沉积古环境为热带低纬度蒸发作用较强的陆源滨浅海环境。矿带内的各个盆地成为了半封闭的泻湖，为成矿提供了稳定有利的环境。岩相和古地理环境对热液脉型铜矿和变质热液型铜矿的控矿作用不明显。

4.3 构造控矿

沉积型铜矿含矿岩系总体呈北西-南东向的狭长带状展布，受狭长堑沟系统控制。含矿岩系横向变化十分显著，明显受堑沟内次级盆地的控制，在沉积盆地内侧含矿岩系厚度巨大，沉积盆地边缘含矿岩系变薄以至尖灭。含矿岩系在整个含矿带中呈断续链状分布，表明在堑沟系中被若干个沟内隆起隔开。

成矿后含矿岩系遭受褶皱，发生一系列与堑沟走向一致的不对称褶皱及其有关的逆冲推覆断裂，致使含矿岩系发生倒转，受后期构造作用改造在构造虚脱部位变厚变富。热液脉型铜矿和变质热液型铜矿受基底断裂系统控制，岩浆热液和变质热液沿断裂渗透上升，与岩石发生反应，使得成矿元素活化迁移并在合适的构造和岩性部位形成矿床。