贊比亞盧安夏盆地銅礦控礦及找礦預測方法探究

王 恒，王洪勇，李生發(fā)

（中色盧安夏銅業(yè)有限公司，北京 100000）

礦產(chǎn)資源普查是一個地區(qū)乃至一個構造必須進行的基礎勘測工作之一。而基于不同成礦因素的找礦預測方法能幫助人們快速而準確的進行開采。贊比亞盧安夏盆地銅礦儲量豐富，據(jù)資料統(tǒng)計在1928年開采后總計獲取銅礦石11億噸，相關學者研究標定明確了盧安夏銅礦屬于中非成礦帶上一典型層控礦床，其中在成礦作用與沉積作用下多維因素同時進行，含礦的下羅恩群成礦成巖年齡與銅帶省其他礦床基本一致，鋯石測年顯示時代位于735～880Ma，成礦物質(zhì)來源是地下基底。本文基于筆者中色盧安夏銅業(yè)有限公司多年相關工作經(jīng)驗，在理論結(jié)合實際前提下進行銅礦控礦及找礦預測方法探究，為同行提供建設性研究建議。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

盧安夏下成礦盆地位于非洲中南部贊比亞-剛果（多拉多）銅鈷成礦帶的南端和東端，屬于由Lufrian穹頂構造產(chǎn)生的卡富埃背斜的西翼。Kafue背斜沿Kafue河（Kitwe-Valaba）向西北方向延伸，平均走向為235，全長約150km。它橫跨在背斜的西側(cè)，分布在Konkola-Nchanga，Chambishi-Enkana，Lanxia和其他結(jié)構性沉積盆地的標志中。在這些盆地的邊緣，依次出現(xiàn)了孔可拉銅礦床，奇里拉邦布韋銅礦床，Chingola銅礦床，Chambishi銅礦床（西部和東南部主要礦床）和Muwabashi礦床。巴魯巴銅礦床，穆利亞西銅礦床，馬希巴銅礦床。

2 盧安夏盆地控礦特征

姆蓬圭盆地，盧安夏盆地和謙比希盆地，在魯弗埃構造運動之前，古地理環(huán)境具有完整性和連續(xù)性，古沉積環(huán)境必須是一致的。構造活動的產(chǎn)物分為兩個次級構造成風盆地。

盧安夏盆地的銅礦床與贊比亞銅帶省的其他砂巖型沉積銅礦床相似。礦化受巖相的區(qū)域結(jié)構、地層巖性和古地理環(huán)境控制。礦體位于BajoRonya組的泥頁巖中，在沉積構造過程中，受后期構造變形和褶皺同時折疊的影響，礦物體具有復雜的形狀，如長條形的彎曲褶皺，清楚地反映了“盆地”，“層”，“相”和“結(jié)構”的礦物控制特征。an下盆地從東到西長約23公里，從北到南長約6公里。東部褶皺緊緊閉合，并逐漸向西擴展。從東到西，有羅恩（Ron）子盆地，穆利亞西（Muliasi）子盆地和巴魯巴（Baruba）子盆地。當前發(fā)現(xiàn)的大型銅礦床是位于Ronci子盆地的Ron銅礦床和RonYanchang銅礦床。盆地的邊緣；Muliaxi氧化銅礦床，Muliasinan和Mashiba銅礦床位于Muliaxi子盆地的兩側(cè)。Baruba銅礦和Barubadong銅礦位于巴基斯坦。在魯巴次盆地的北部和東部，沉積物受到沉積構造次盆地的嚴格控制。

礦體定位受地層層位控制方面。礦體主要存在于較低的Roen子群RL6中。少量礦化作用延伸到了緊鄰的RL7頂部。RL5的底部只有部分礦化。根據(jù)礦化體的特征將：Baruba分為Barubadong和MinasdeBaruba。中心由非礦物間隔隔開。Barubadong礦是兩層礦物。下部礦體位于RL6的底部，上部礦體位于RL6的中部和上部，粘土黃鐵礦巖石分離，下部的黃鐵礦巖石變薄。上，下礦層連接形成中礦體。在非礦區(qū)西部的Baruba中心礦物體中，僅存在下層礦物，位于RL6下部和RL7上部的主體直接覆蓋了底壁礫巖。頁巖中有黃鐵礦。地理位置處于西北部的穆利亞，在歷史地質(zhì)運動中的海侵和反沖主體構造作用影響下，形成了厚度較大的RL6礦層，根據(jù)真實探礦驗證，RL6礦層有著延展性聯(lián)動特征，在現(xiàn)場開采RL5底部時就發(fā)現(xiàn)了RL6礦體局部特征，但是礦脈依然存在無礦物的長石砂巖的隔斷。根據(jù)最新經(jīng)濟價值評估可知，東部的下部礦體不具備經(jīng)濟開發(fā)性。中間層段通常存在一定厚度（大約312m）的粘土黃鐵礦巖隔斷層。探洞顯示的28號孔西面所涉礦體有明顯壓縮痕跡，主礦體變化成為了下礦體。數(shù)據(jù)表征確定位置在RL6的底部，上部有黃鐵礦粘土覆蓋。所以基于綜合數(shù)據(jù)表明下羅恩RL6亞組是the下盆地銅礦床的直接勘探“層”。

主要巖層特征和礦體相位關系上主要有：地層沉積作用與礦化程度有關。根據(jù)現(xiàn)場取樣分析表明，在富集一定豐度的礦物泥頁巖測定出富集量明顯，且尺寸較大的硫化物沿床層，進一步觀測還可知相關的硫化物顆粒與巖石本體顆粒粒徑尺寸成一定正比例關系。而這種相關性隨著礦化富集程度成多變趨勢。在巖性特征上，下部地層涵蓋的礦體屬于底部不純的白云石表現(xiàn)，夾雜著變質(zhì)作用后的白云母礦物，同時含有一定含量的透閃石，而上部為典型礦化粘土巖，為層狀或準層狀，具有晶粒。發(fā)育后，白云巖含量逐漸向西增加，白云巖分布在淺色黏土巖層中的垂直柱狀床中。礦物的上部是層狀或準層狀的粘土質(zhì)巖石，具有發(fā)達的片狀床，有時含有團聚的硬石膏，硫化物沿床層富集，形成了富含硫化物的片層。

礦體形態(tài)受與后期構造影響方面。an下盆地及其周邊地區(qū)構造復雜，以斜向構造為主要構造，在這些復合向斜構造中發(fā)現(xiàn)了xia下盆地的礦體。以穿越xia下盆地的穆里阿西—巴魯巴地質(zhì)剖面為例，開發(fā)了穆里阿西向斜的牽引褶皺。這些第二折槽的形狀是光滑的，并且車削端的礦物體更厚。礦體的傾角從淺到深，逐漸變陡并向北收縮。巴魯巴北部的向斜褶皺是開闊而光滑的，并且向南的傾斜角度更加明顯。在向斜Baruba的南翼和向斜Muliaxi復合物的北部，兩翼之間形成“冠狀”背斜脊。在穆利亞（Mulia）的西南部，有許多以鵝紋分布的牽引褶皺。這些拉伸褶皺經(jīng)常在礦床中引起多重褶皺，從而形成厚的礦體。在二級結(jié)構相對發(fā)達的某些地區(qū)，它們是進行礦產(chǎn)勘探的有利地點。

礦物組合具有明顯分帶特點方面?？碧胶烷_采工作表明，xia下盆地的硫化銅具有帶狀分布。幾乎所有的硫化銅礦化都發(fā)生在RL6地層中，在14井以東主要是黃銅礦，而從穆利亞（Mulia）西南的14井主要是斑鐵礦，主要是黃銅礦。在垂直方向上，底部有一個堇青石帶，向上有一個混合的褐鐵礦和黃銅礦帶，而一個以黃銅礦為主的礦化帶。在平面上，東西方向是從鈣鐵礦帶到黃銅礦，從鈣鐵礦和硫鈷礦帶到含有少量黃銅礦的黃鐵礦帶。

3 找礦預測方法

由于礦區(qū)的特殊性，老舊有色金屬礦的勘探應注意以下幾點：①老礦具有大量的地質(zhì)數(shù)據(jù)和先天的成礦模式，制約了新時期地質(zhì)學家的新思維。一輪勘探并阻礙了勘探工作。對礦化品位的新認識也很難發(fā)現(xiàn)新的礦床。存款。②原礦區(qū)的勘探潛力廣泛，邊緣化，勘探難度大。③干擾因素很多。盡管前礦區(qū)的工作條件便利，但各種干擾因素，例如強大的浮動水流，基礎設施，工業(yè)污染等，也相應地增加了，使得難以使用各種材料和地球化學勘探方法進行勘探。

在尋找礦物類別方面?；诘刭|(zhì)礦區(qū)勘探的標準化特殊性，在尋找當前礦山的可持續(xù)發(fā)展替代資源時，有必要依靠地質(zhì)科學理論和地理信息化技術的不斷創(chuàng)新來尋找一套新的綜合勘探技術和新組合。它是深層開采礦山的邊緣。也就是說，根據(jù)最新的地質(zhì)勘探理論，進行地球物理和地球化學隧道勘探（鉆探）（包括原始巖石烴吸附，同相汞吸附，電吸附，一次隧道暈，構造地球化學等），鉛同位素勘探和遙感。對新方法和新方法的綜合研究，例如采礦和蝕變數(shù)據(jù)提取，以及評估礦區(qū)深部和近端的前景。一般的勘探思路是：①分析深部礦山的勘探和成礦地質(zhì)條件。地下地球物理勘探（與地面地球物理勘探合作）。結(jié)合地球化學勘探方法（電吸附，有機氣體整合，汞吸附）相，原暈隧道，構造地球化學等進行工程驗證；②礦山周圍成礦作用和成礦條件分析，成礦信息的遙感蝕變和提取，地質(zhì)勘查和地球化學勘探概況（一次暈或二次暈）陸地地球物理勘探和地球化學勘探新方法的工程驗證（電氣）吸附，有機氣體的整合，吸附相中的汞等）。

具體方法和計劃：

（1）基于成礦地質(zhì)條件的數(shù)據(jù)進行表征。根據(jù)標準對區(qū)域礦化的地質(zhì)背景進行徹底分類，并根據(jù)標準對礦化富集等級，礦床類型，礦化系列，礦化控制構造條件和礦化動力學進行詳細研究，并使用地質(zhì)基礎知識和軟件進行全面培訓。有利于探礦的礦山和擬建區(qū)域的投影。

（2）通過隧道進行地球物理勘探的方法（鉆探）。在隧道或鉆孔中引入地電方法是金屬礦物電方法（即地下地球物理方法）的重要分支。地下地球物理勘探方法被廣泛使用：井眼感應極化法，大功率充電法，地下（井）感應極化法，大功率充電法，瞬變電磁法等。隧道地球物理勘探（鉆探）方法的優(yōu)點是，對采礦生產(chǎn)區(qū)深邊緣的勘探無法達到其他方法，因此在新一輪勘探中可以發(fā)揮重要作用。其優(yōu)越性體現(xiàn)在：①由于觀測裝置位于隧道內(nèi)，可以避免陸地物探低阻力覆蓋的影響，提高了探測深度和探測地球物理的精度。②將場源放在井（井）中，可以測量井（井）周圍井（井）的不同方向，以確定井（井）周圍的盲礦體，并擴展三維范圍以反映井的地質(zhì)信息③將現(xiàn)場源放在井（井）中。在儲層測量中，可以追蹤水平分布范圍和儲層三維空間的發(fā)生，并獲得深部異常信息；④對多口井進行交叉測量，以達到在兩口井之間尋找盲礦的目的。

（3）一種在烴的吸附，電吸附和吸附階段對汞進行地球化學勘探的方法。與傳統(tǒng)的地球化學勘探方法相比，該方法的優(yōu)勢在于能夠捕獲具有厚巖層和薄弱礦化信息的隱藏的礦物誘發(fā)的異常。在表觀成因的地球化學作用下，有色金屬礦體中的成礦元素和伴生元素可以部分轉(zhuǎn)化為可溶性離子，這些離子更可能向上遷移并富集在巖石和土壤中。用常規(guī)方法很難捕獲該信息。電吸附是對化學試劑和帶電樣品的一種特殊處理，可以提取與礦物沉積密切相關的地球化學信息。碳氫化合物吸附法的原理類似于電吸附法，并且金屬礦物質(zhì)和夾雜物豐富。在有機和干配合物中。儲層中的硫化物氧化導致大量吸附的碳氫化合物氣體垂直向上移動，從而在空間中形成密切相關的儲層碳氫化合物異常。吸附碳氫化合物的新地球化學勘探方法是使用特殊的熱解技術，而復雜的測試技術和方法可以提取這些信息。

（4）隧道的原始光環(huán)。基于元素礦化和金屬礦床成礦過程中暈圈形成的原理，詳細研究了元素的軸向劃分特征，元素的組合以及不同礦化階段的關系特征。在實際工作中，它可以有效地區(qū)分礦化不同階段的礦暈，礦暈，礦暈和尾礦暈，并結(jié)合，反演和模擬了不同礦化元素的軸向劃分。建立不同類型礦床的空間地球化學分區(qū)模型，并據(jù)此對未知地區(qū)進行比較，判斷和推測。

4 結(jié)語

綜上所述，Lu下地區(qū)的銅礦床受到盆地邊緣次生構造盆地的嚴格控制。在LowerLuoen群的RL6和RL7層的上部發(fā)現(xiàn)了礦化作用。礦體主要存在于沉積形成的白云巖和頁巖中。隨后的結(jié)構變形和變質(zhì)作用對礦床富集和礦體形態(tài)具有明顯的影響。通過對``盆地''，``地層''，``相''和``結(jié)構''的比較，認為巴魯巴揚地區(qū)，穆利亞西北第三翼的深部區(qū)域和瑪希巴3號沉陷是包括前兩個區(qū)域在內(nèi)的有利成礦帶均已通過鉆探驗證，并取得了良好的找礦結(jié)果。