剛果(金)LUKUNI銅鈷礦床地質(zhì)特征及成因分析

鄭長(zhǎng)友，王如濤，岳鵬軍，孫 寧，董少波

（1.北京中資環(huán)鉆探有限公司，北京 100012；2.中色地科礦產(chǎn)勘查股份有限公司，北京 100012；3.長(zhǎng)沙中色礦產(chǎn)勘查有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410001）

LUKUNI礦區(qū)整體位于著名的中非銅鈷成礦帶上。該成礦帶又稱盧菲利弧成礦帶。構(gòu)造帶內(nèi)次級(jí)構(gòu)造極其復(fù)雜，穹隆、殘丘、北向斜、推覆構(gòu)造和斷裂極其發(fā)育。該礦區(qū)位于盧菲利弧形構(gòu)造帶北西段的一部分，即位于該弧形構(gòu)造帶由東西向北西轉(zhuǎn)折部位，因此，區(qū)域地層構(gòu)造展布以北西向?yàn)橹鳌Ｍㄟ^(guò)對(duì)該礦床的地質(zhì)特征及礦床成因的分析與探討，以對(duì)類似礦床的找礦方向提供指導(dǎo)意義[1]。

1 礦區(qū)地層

礦區(qū)出露地層為加丹加系羅安群地層，為一套淺海相的細(xì)碎屑巖和化學(xué)沉積巖。礦體主要賦存于羅安群礦山組R2地層中，位于礦區(qū)中部，走向近東西。其中氧化礦體主要賦存于礦山組R2.2（SD）、R2.1（RSC、RSF、DSTR）地層中，位于礦區(qū)中偏北部，埋藏較淺。硫化礦主要賦存于礦山組R2.3（CMN）地層中，位于礦區(qū)南部，埋藏較深。R1在礦區(qū)出露面積較大，為區(qū)內(nèi)出露最老地層，多位于羅安群地層碎塊的最下部，底部為推覆界面，也是本區(qū)礦化體底板標(biāo)志層。R3（DIPETA）在礦區(qū)北側(cè)和南側(cè)均有出現(xiàn)，礦區(qū)內(nèi)該層的厚度不詳，見(jiàn)有零星的銅礦化，該層底部為RGS地層，不整合覆蓋R2地層之上。R4（MWASHAYA）主要分布于礦區(qū)西南側(cè)，出露面積較大，與下伏地層呈不整合接觸[2]。

2 礦區(qū)構(gòu)造

2.1 褶皺

礦區(qū)位于LLUKUNI-RUASHI復(fù)式背斜褶皺的核部，為北西—南東走向背斜，與區(qū)域構(gòu)造線基本一致，背斜軸面斷裂充填巨型角礫巖。背斜南翼傾向南西，傾角為20°～40°，受區(qū)內(nèi)構(gòu)造應(yīng)力作用，局部地區(qū)顯示為背斜～向斜～背斜的褶皺構(gòu)造形式，背斜北翼總體傾向北東，傾角25° ～60°。

兩翼分布木瓦夏（R4）恩古巴亞群（Ng）、孔德龍古亞群（Ku）等地層，北東翼發(fā)育北西西向縱斷層在羅安群變質(zhì)白云質(zhì)砂巖與恩古巴亞群下部白云巖層之間通過(guò)，使二者斷層接觸。

從形態(tài)上來(lái)看，礦區(qū)至少受到兩期分別來(lái)自SE和EN-SE方向的構(gòu)造應(yīng)力作用，致使區(qū)內(nèi)地層發(fā)生倒轉(zhuǎn)，礦區(qū)南部發(fā)生推覆構(gòu)造，并伴隨一系列的皺褶構(gòu)造，LUSHUISHI銅鈷礦產(chǎn)于近傾覆端的背斜北翼羅安群下部白云巖、硅化結(jié)晶白云巖、含炭質(zhì)白云石頁(yè)巖中。

2.2 斷裂

本礦區(qū)的斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要分為區(qū)域性逆沖推覆斷裂、地質(zhì)塊體邊緣斷裂、層間滑脫斷裂等。各組斷裂構(gòu)造之間相互聯(lián)系，主構(gòu)造與次級(jí)構(gòu)造之間具有衍生的關(guān)系，對(duì)礦體的產(chǎn)出及表生富集具有重要的影響。東西向推覆斷層：礦區(qū)南部存在一條近于東西向的逆推覆斷裂控制，此斷裂橫貫整個(gè)礦區(qū)，長(zhǎng)度大于2000m，產(chǎn)狀南傾，其中自0～850勘探線之間傾角約20°～40°，900-1700勘探線之間，傾角60°～85°，該推覆斷層主要位于南部原生礦體的上盤(pán)，另外在礦區(qū)西北部存在另一條逆推覆斷裂，這兩條斷裂控制范圍內(nèi)還有兩條同類型斷裂及一些次級(jí)斷裂，控制了V1礦體的形態(tài)及礦化范圍。

推覆體內(nèi)部的斷裂主要分為三類，一類位于各地質(zhì)塊體的邊緣斷裂；一類為發(fā)育在地質(zhì)塊體內(nèi)的常規(guī)斷裂；另一類為層間斷裂。前兩類斷裂構(gòu)造都與區(qū)域逆沖推覆斷裂密切相關(guān)。

3 礦床成因

3.1 地層控礦

羅安群（R）原始沉積形成的白云巖、白云質(zhì)粉砂巖、黑色炭質(zhì)頁(yè)巖巖系在沉積之初即含有較高的銅鈷元素，是本區(qū)的礦源層。羅安組地層對(duì)成礦的控制作用主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：①作為礦源層為成礦提供物質(zhì)來(lái)源；②在構(gòu)造的應(yīng)力作用下，以其有利的巖性參與各種容礦構(gòu)造的形成；③以其有利的巖性與流體發(fā)生不同程度的交代作用導(dǎo)致礦質(zhì)的沉淀。

3.2 構(gòu)造控礦

礦區(qū)在受構(gòu)造應(yīng)力作用過(guò)程中產(chǎn)生了一系列的斷層、褶皺、節(jié)理和裂隙等斷裂構(gòu)造，這些斷裂構(gòu)造不但是后期成礦熱液良好的流動(dòng)通道，而且在適宜的溫度和良好的壓力降條件下成為了極好的礦質(zhì)沉淀空間。成礦后期斷裂構(gòu)造對(duì)礦體有一定的破壞作用，使礦體發(fā)生錯(cuò)位、變形乃至缺失，本區(qū)部分?jǐn)鄬訉?duì)礦體起到破碎作用，使得礦體在該處發(fā)生錯(cuò)動(dòng)、位移甚至缺失。

3.3 風(fēng)化淋慮

由于地下水的不斷下滲，礦源層乃至礦層中的有用元素銅和鈷等不斷地被帶出，一方面與水中的氧發(fā)生作用在合適的場(chǎng)所沉淀下來(lái)，而富集成礦，主要形成孔雀石、水鈷礦、鈷白云石、褐鐵礦等次生礦物。

總之，LUKUNI銅鈷礦床為受構(gòu)造和熱液改造的層控型銅鈷礦床。

4 找礦方向

通過(guò)對(duì)LUKUNI銅鈷礦床的綜合研究分析，在今后類似找礦中關(guān)注以下幾點(diǎn)：①地層：羅安群的礦山段（R2）是該類型礦床中的經(jīng)典含礦層位。礦體是受隔擋層和含礦層聯(lián)合控制的，隔擋層主要是板巖類、片巖類巖石，含礦層主要是硅化結(jié)晶白云巖、含炭質(zhì)白云巖，含炭質(zhì)白云質(zhì)頁(yè)巖、條帶狀硅化白云巖、條帶狀白云巖等活性較大的巖石。②構(gòu)造：氧化型次生富集礦體一般都產(chǎn)出在斷裂帶附近，尤其是構(gòu)造帶轉(zhuǎn)折處。③典型礦物：如綠色的孔雀石、桃紅色的鈷華和羥紅色的水鈷礦等都可作為找礦的標(biāo)志礦物。另外，典型的變質(zhì)蝕變礦物，如重結(jié)晶的白云石、滑石化、絹云母等等也都可以作為找礦的典型標(biāo)志。④LUKUNI礦區(qū)銅鈷礦化多發(fā)育在抗風(fēng)化能力較強(qiáng)的白云巖中，富礦體受到后期熱液改造，多半伴隨硅化等變質(zhì)作用，易形成正地形。LUKUNI礦區(qū)西、中、東段氧化礦體均位于正地形中。⑤植物標(biāo)志：由于受風(fēng)化淋濾作用的影響，地表含銅、鈷礦物少見(jiàn)，“銅樹(shù)”“銅草”“鈷草”是較好的找礦標(biāo)志。