鄒加學(xué),李 剛,黃金龍,翟 鑫
(西南有色昆明勘測設(shè)計院股份有限公司,云南 昆明 650000)
RE銅礦位于剛果(金)加丹加省盧本巴西地區(qū)PE5276礦權(quán)區(qū),礦區(qū)面積約108平方公里。前期地質(zhì)工作,在礦區(qū)內(nèi)RE礦段已發(fā)現(xiàn)工業(yè)礦體,但該礦體形態(tài)產(chǎn)狀、礦石類型、資源量等情況尚不明確。2017年通過探槽、鉆探、地質(zhì)測量工作,對該礦床的地質(zhì)特征礦床成因進(jìn)行分析,提出找礦方向。
RE礦區(qū)位于世界著名的加丹加銅鈷成礦帶,盧富里安弧形構(gòu)造帶的西北段(科盧偉奇-利卡西-盧本巴西),剛果(金)銅礦帶呈北西西向弧形展布,西北向與基巴爾安(Kibaran)中元古褶皺帶相鄰,東南至Luina穹窿西部邊緣。盧富里安弧褶皺推覆帶為其構(gòu)造背景,推覆方向由南西向北東,褶皺弧形推覆帶長達(dá)數(shù)百公里[1]。
(1)區(qū)域地層。剛果(金)加丹加超群地層的層序從下至上劃分為:羅恩群、恩古巴群和孔德龍古群。羅恩群由濱?!珳\海~深海相的碎屑沉積巖和碳酸鹽巖(主要是白云巖及白云質(zhì)頁巖)組成(Kampunzu et al.,2005),恩古巴和孔德龍古群主要由碎屑沉積巖(礫巖、砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)頁巖)組成(Batumike et al.,2006)。
(2)區(qū)域構(gòu)造。銅鈷礦化主要位于外部褶皺推覆帶。礦區(qū)分布于外部褶皺推覆帶中部,褶皺、底劈構(gòu)造、斷層較為發(fā)育,有利于賦礦層位出露地表附近。加丹加超群地層發(fā)育一套特殊的由羅恩群地層組成的巖石地層單元-羅恩角礫巖,具有特殊的巖石組成、構(gòu)造形式以及礦化特征;發(fā)育區(qū)域性拆離體、聚合巖片、不協(xié)調(diào)的底劈侵入體等,在區(qū)域上造成羅恩群與孔德龍古群地層接觸關(guān)系復(fù)雜混亂,研究者稱為西盧富里安外來體(圖1)(West Lufilian Allochthon)(Francois,1973;Jackson et al.,2003;劉國平,2017)。
圖1 盧富里安弧形構(gòu)造帶(剛果金境內(nèi))構(gòu)造簡圖
根據(jù)槽、鉆探工程揭露情況,RE礦段被揭露的地層主要有羅安群R2、R1組和孔德龍古群下部Ku1.1、Ku1.2組,R2組也稱礦山組,分為SDB、RSC、RSF、Dstrat四個單元(圖1),其中SDB、RSF、Dstrat為RE礦段的主要賦礦地層,屬于區(qū)域地質(zhì)的下部礦體[2]。
表1 PE5276礦區(qū)RE礦段地層簡表
圖2 RE礦區(qū)地質(zhì)簡圖
(1)斷裂。RE礦段地層走向與構(gòu)造基本一致,羅安群地層狹窄帶狀超覆于孔德龍古群地層之上,容礦空間有限,地層受多期推覆影響,斷裂、揉皺構(gòu)造比較發(fā)育。已揭露的斷裂主要有兩條,即F1、F2、F3。F1斷裂:在盧弗里安弧推覆過程中地層受力不均形成,為羅安群地層內(nèi)部斷裂,破碎帶寬窄不一,走向近南北,傾向東,傾角50°~70°不等,往北被F2錯斷。F2斷裂:羅安群超覆于孔德龍古群之上,主要是受其影響,走向大致呈北西~南東,傾向南西,近地表傾角約60°,屬于推覆斷層。F3斷裂:與F1同期走向斷層,大致限定了礦體的含礦地層、礦體的產(chǎn)出范圍。
(2)底劈構(gòu)造。主要在RE露天采坑內(nèi)有所揭露,表現(xiàn)為底部巖石穿刺鑲嵌在新地層中。如采坑?xùn)|、南側(cè),深部RAT、RSF巖石刺穿上部地層,鑲嵌在SDB中,RSC在底劈作用下,于上部地層SDB、Ku構(gòu)造接觸[3-5]。
(3)構(gòu)造與礦化關(guān)系。該區(qū)礦體表現(xiàn)為層狀礦體和脈狀礦體兩種形式。斷層構(gòu)造為礦液的疊加、沉降提供空間,斷層控制了含礦巖層的空間展布,后期次級構(gòu)造形為含礦熱液的活動提供場所,同時斷層有對礦體產(chǎn)生穿插、破壞作用。
RE銅礦體主要賦存于構(gòu)造破碎帶、R2.1的SDB、RSF與Dstrat地層單元及R2.1與R1接觸部位巖層中,賦礦巖性主要為構(gòu)造角礫巖、碎裂巖、白云巖、硅質(zhì)白云巖、粉砂巖、滑石巖等。礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀展布,局部有夾石,形態(tài)復(fù)雜,小型規(guī)模。礦區(qū)劃分了兩條銅鈷礦(化)體,分述如下:Ⅰ號礦體走向北北西~南南東,長約400m,傾向北東,傾角45°至75°不等,總體上陡傾,寬約20m至80m;最厚12.79m,最薄1.08m,平均厚度約4.86m;埋藏深度約0~70m,西淺東深,南北埋深大致相等,礦化不均勻,連續(xù)性差銅平均品位2.08%。Ⅱ號礦體走向北北西~南南東,長約220m,傾向北東,傾角38°至72°不等,總體上陡傾,寬約8m至22m;最厚8.32m,最薄1.0m,平均厚度約3.78m;埋藏深度約0~66m,西淺東深,南北埋深大致相等,礦化不均勻,連續(xù)性差銅平均品位1.72%。
金屬礦物:金屬礦物分氧化礦物和硫化礦物,局部有少量自然銅,其它銅鈷礦物可見少量藍(lán)銅礦、硅孔雀石、黑銅礦。
RE礦區(qū)礦體具有明顯的層控特征。銅鈷體主要賦存于礦山組SDB、RSF、DSTRAT、RAT的白云質(zhì)頁巖、硅化白云巖、粉砂巖中,礦體的形態(tài)整體與地層的形態(tài)一致。成礦大致可分為四個階段,一是早期成巖階段的初始成礦期,金屬硫化物(黃鐵礦)初步形成,二是早期成巖階段的主成礦期,黃銅礦、硫銅鈷礦、輝銅礦、斑銅礦等金屬元素富集,三是熱液改造富集期,體現(xiàn)在后期的造山運動過程中沿層間斷裂熱液流體的侵入,萃取有益元素沉淀富集(輝銅礦、藍(lán)輝銅礦),四是表生富集期,長期的氧化淋濾作用,使銅鈷硫化物變?yōu)檠趸铮ɑ驓溲趸铮┑耐瑫r,形成了大量的次生礦物(孔雀石、藍(lán)銅礦、水鈷礦、硅孔雀石等),并導(dǎo)致銅含量大規(guī)模提高,形成表生富集礦體。
工作區(qū)銅鈷礦床的主要找礦標(biāo)志包括:
(1)礦體露頭,主要為銅、鈷的氧化物;
(2)民采點;
(3)地層標(biāo)志,羅安群SDB、RSC、RSF、DSTRAT、RAT;
(4)物化探異常;
(5)鈷草的大量出現(xiàn)。
通過對剛果(金)馬本德地區(qū)RE銅鈷礦床區(qū)域地質(zhì)、地層、構(gòu)造礦體特征分析,認(rèn)為該礦床是典型的加丹加銅鈷礦床類型,受加丹加逆沖推覆構(gòu)造影響,羅恩群地層超覆于孔德龍古群地層。礦床經(jīng)歷了早期沉積作用,后期受多其次構(gòu)造作用,次生淋濾富集而成,礦床受地層和構(gòu)造的雙重控制。