津巴布韦Inyati铜金矿床地质特征及矿床成因

颜丙鹏

（山东省第四地质矿产勘查院，山东 潍坊 261021）

津巴布韦Inyati铜矿床位于津巴布韦东部，北西距首都Harare约130km，地处津巴布韦克拉通东部。近年来，津巴布韦铜矿开采量逐年减少，而Inyati铜矿床为津巴布韦大岩墙东部唯一的大型铜矿床，目前已经停止开采。本文通过对该矿床区域地质背景和成矿地质特征进行总结，探讨该类型矿床的成因，以期对该地区及附近区域实际找矿有一定意义。

1 区域地质背景

津巴布韦克拉通陆核位于津巴布韦中东部，主要由太古宙花岗岩类、片麻岩、片岩及绿岩带组成。Inyati铜矿床大地构造位于津巴布韦克拉通东部（图1），主要为太古界花岗片麻岩基底杂岩，零星见有布拉瓦约-沙姆瓦系绿岩带[1]。

津巴布韦克拉通内太古代花岗岩类侵入活动广泛发育[2]，主要有岩石类型为花岗岩、花岗闪长岩-石英二长岩、英云闪长岩等，多呈圆形或椭圆形侵入于早期的变质地层中。晚侏罗世浅成岩发育，主要呈岩脉形式产出，主要岩石类型为辉绿岩、辉长岩。

区域构造形式以断裂构造为主，多期活动特征明显。断裂走向60°～80°，倾向南南东或北北西，倾角近直立，横断面上多呈“S”或反“S”形。断裂长一般几千米至几十千米，宽度变化大，一般1m～20m，狭缩膨胀、分枝复合、尖灭再现现象较发育，主断面呈舒缓波状，阶步、擦痕较发育，局部接触部位围岩发育片理化。构造岩原岩一般为二长花岗岩，带内发育碎裂岩化、硅化、角砾岩化、孔雀石化、黄铜矿化、黄铁矿化等，是区域乃至津巴布韦全国重要的导矿、控矿、容矿构造。该组断裂性质应属左行压扭性。

图1 津巴布韦Inyati铜金矿区域地质略图

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区地层主要为新生代第四纪更新世—全新世堆积物，主要沿山坡、坡缘、山间洼地分布。

2.2 构造

矿区内构造形式较简单，主要为主控矿断裂及其次级断裂。

主控矿断裂呈带状展布，狭缩膨胀、分枝复合现象较发育，走向一般61°～75°，倾向南南东或北北西，横断面上呈“S”或反“S”形，倾角陡，一般＞75°，局部直立。矿区内长约1500m，断裂宽度变化较大，一般0.4m～3m，局部宽达十余米。主断面呈舒缓波状，阶步、擦痕等构造迹象较发育，构造岩原岩以花岗岩为主，局部见闪长岩，多期次构造运动及热液活动致其发生强烈的碎裂岩化、硅化、角砾岩化、孔雀石化、黄铜矿化、黄铁矿化等矿化蚀变作用。

断裂围岩主要为二长花岗岩、中细粒闪长岩，北西盘以二长花岗岩为主，南东盘以闪长岩为主，受构造运动及热液活动影响，岩石已重结晶及动力变质变形，靠近断裂带片理化、线理化、细晶岩化发育，二长花岗岩中片麻理、长英质脉体基本不见，中细粒闪长岩中片理化、线理化现象明显。断裂性质应属左行压扭性。

2.3 岩浆岩

矿区内岩浆岩发育，太古代二长花岗岩、中生代闪长岩呈岩基状、岩株状、岩脉状产出。二者呈侵入或断裂接触关系，多期次侵入，见有同化混染现象。脉岩主要为石英脉、闪长岩脉。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

矿区已知矿体1个，严格受控矿断裂控制。矿体多呈脉状、枝状、似层状、透镜状，走向上总体形态呈倒“U”字形，倾向上多呈“S”或反“S”形，膨胀狭缩、尖灭再现现象发育，分枝复合现象较发育，有无矿间隔。

矿体走向一般61°～75°，总体走向67°，倾向南南东或北北西，总的看，矿体呈现上部北北西倾，向深部转为南南东倾的趋势，倾角＞80°，局部直立。

矿体长一般40m～100m，最长240m，水平厚度一般0.8m～2.98m，最厚6.41m，平均水平厚度1.57m，平均真厚度1.53m，厚度变化系数65.13%，属厚度变化较稳定矿体。

矿石品位一般为Cu0.38%～1.89%，最高8.4%，平均品位1.19%，品位变化系数为97%，属品位变化中等矿体。

3.2 矿石特征

3.2.1 矿石结构

矿石结构主要有粒状变晶结构，压碎结构，包含结构等。

粒状变晶结构：矿物呈半自形、它形晶体，局部为自形晶。矿物粒度以中、细粒为主。

压碎结构：黄铁矿、石英、黄铜矿等脆性矿物，被压碎成角砾状、不规则状。

包含结构：银金矿被包裹于黄铁矿等金属硫化物及石英中。

3.2.2 矿石构造

矿石构造有角砾状、块状、浸染状、条带状构造等。

角砾状构造：矿石中矿物和矿物集合体呈角砾状分布，角砾呈棱角状、次棱角状。角砾成分主要是石英、硅质、蚀变花岗岩等。

块状构造：矿石中多金属硫化物与脉石矿物一起形成致密块状。

浸染状构造：黄铁矿、黄铜矿等金属矿物呈星点状、浸染状分布于矿石中。

3.2.3 矿石矿物成分

（1）金属矿物

黄铜矿：多呈半自形—自形晶或它形不规则粒状、细脉状集合体状、浸染状分布，粒度以中细粒为主，充填在石英、黄铁矿粒间或岩石裂隙中，多与黄铁矿、磁黄铁矿共生。

孔雀石、铜蓝：多呈半自形—它形粒状或薄膜状、粉末状集合体分布于矿物粒间或岩石裂隙中，为黄铜矿氧化淋滤产物。

黄铁矿：常呈团块状、细脉集合体状、浸染状产出，多为半自形—它形晶，少量自形晶，粒度较细小，常与绢云母、石英共同构成黄铁绢英岩，与黄铜矿密切共生。

（2）非金属矿物

石英：石英为主要脉石矿物，以中细粒为主，多期生成，碎裂岩及其胶结物中均有分布，常与黄铁矿、黄铜矿共生，后期石英呈脉状，灰白、白色，粒度为粗粒。

斜长石：以中细粒为主，呈碎斑状分布，多已蚀变为绿泥石、绢云母。

绢云母：多呈鳞片状微粒或小细脉状分布，常与黄铁矿、黄铜矿共生。

3.2.4 矿石的化学组分

矿石的赋矿母岩为强烈蚀变的碎裂岩，原岩或为二长花岗岩，硅质含量高。矿石有用组分主要为Cu，含量一般为0.38%～1.89%，最高8.4%，平均1.19%。

伴生有益组分主要为Au、Ag，Au含量一般为0.11×10-6～0.96×10-6，最高2.74×10-6，平均0.34×10-6；Ag含量一般为2.05×10-6～10.83×10-6，最高24.81×10-6，平均5.91×10-6，总的看，Au、Ag含量随Cu含量增高而增高，反之亦然，呈正相关关系。

3.3 矿石类型

矿石自然类型为原生矿石。

按矿石矿物共生组合、结构构造、脉石矿物种类等情况，矿石类型可分为：金属硫化物硅化碎裂岩型；金属硫化物绢英岩型；金属硫化物石英脉型，前二者为主要类型，后者次之。

3.4 蚀变特征

矿化蚀变主要有碎裂岩化、绢英岩化、硅化及片理化、绿泥（帘）石化、高岭土化等，其中绢英岩化、硅化与成矿关系密切。总的看，深部矿化显示较地表为强。

4 矿床成因

矿体形成大致可分为3个阶段。

第1阶段为碎裂岩化、硅化阶段：携带矿物质的富硅热液沿断裂贯入，形成硅化碎裂岩、石英脉等，有用组分开始富集。

第2阶段为碎裂岩化、韧性剪切、矿化蚀变阶段：断裂强烈活动，将前期形成的构造岩压碎、剪切并导入富含金属硫化物的热液，发生强烈的重熔、交代、重结晶等作用，金属硫化物沿矿物粒间、岩石裂隙富集成矿。该阶段为主要成矿阶段。

第3阶段为硅化阶段：富硅热液再次沿断裂贯入，其可能使金属硫化物进一步富集。该期热液活动多形成乳白色石英脉，基本不含矿。

综上所述，热液交代是该矿床的主要成矿作用，该矿床属热液交代—充填蚀变碎裂岩型铜金矿床。

5 找矿标志

根据矿区的成矿条件及地质特征，寻找该类矿床的标志为褐铁矿化、硅化、绢英岩化、黄铁矿化等。