F銅礦的地質特征與成礦條件分析

張志猷

摘 要：F銅礦地處贊比亞銅帶省，為進一步明晰找礦開發前景，在對前人地質資料整合研究、野外實地考察的基礎上對F銅礦進行鉆探勘查，大致查明了F銅礦的地層、構造、成礦原因、礦石品位、物質成分等特征，總結成礦規律，并對礦芯進行選礦樣采取和選礦試驗，以期為找礦開采工作提供可參考的依據。

關鍵詞：F銅礦;成礦條件;價值

贊比亞的采礦業、農業和旅游業是贊比亞經濟的三大支柱，采礦業主體是銅礦和鈷礦的開采以及銅、鈷的冶煉。銅在贊比亞經濟中占重要地位，國家外匯收入的80%都來自銅出口。贊比亞銅礦帶是世界著名的巨型銅礦帶，其銅鈷資源在世界上占據重要地位。銅帶省是贊比亞銅礦帶中非常重要的成礦區域，以層控型銅礦為主，F銅礦地處于此，經往期地質勘探顯示銅礦石儲量為600萬噸（Cu品位1.0%），其資源量為6萬噸金屬銅，屬于小型銅礦，銅礦石中酸溶性銅礦物礦占20-30%，70-80%為不能為酸溶解的銅礦物，主要原因是銅礦物主要賦存在云母和黏土類礦物中（有些資料稱為蛭石），屬于難熔型銅礦石類型，本次對F銅礦區進行鉆探驗證，采取選礦試驗樣，得知F銅礦主要屬于氧化礦，礦石比重2.2左右，后續如果能解決選礦工藝問題，該區具備一定的地質勘探條件和開發前景。

1 區域地質特征

1）區域地層。贊比亞和扎伊爾銅礦帶的構造活動，主要受晚寒武世盧弗里安（Lufili～n）運動的影響。南北向擠壓形成了近東西向的復式褶皺構造。在西部，受西北側基巴爾安（Kibaran）地塊和東北側的盧阿普拉（Luapula）地塊的影響。該構造帶呈弧形彎曲，并被地塊的突出懸谷狀地質體楔入，致使 褶皺呈弓形向上述兩個地塊的前沿彎曲。基底古地形特征控制巖層分布的空間位置，被褶皺的巖層由加丹加群組成。贊比亞的卡弗背斜代表了盧弗里安運動產生的主要構造型式。剝蝕作用使背斜兩翼的次級褶曲出露。目前銅礦帶各礦床就處在兩翼的次級構造部位。最有意義的是分布在背斜兩翼的控礦構造，與巖層走向一致，呈等距、帶狀展布，其間距約30km。這種明顯的構造控礦形式使人受到啟發。從前在下羅安組巖層尋找銅礦，遭到很大的困難。在研究了羅安組巖層構造之后，通過等距離原則，才不斷的發現有價值的銅礦床

2）區域礦產分布。本礦區是贊比亞北部銅礦帶省重要的銅礦成礦帶之一，銅礦帶各礦床就處在卡弗背斜兩翼的次級構造部位，在FIMPIMPA WEST向斜的西北5公里處有著名世界級的大型銅礦奇利拉幫布韋銅礦，西南10余公里處有著名的欽戈拉大型銅礦，西邊緊鄰一座正在露天開采的大型銅礦KIRILA BOMWE“B”S.G等。該區具備良好的成礦地質背景。

2 礦床地質特征

1）礦床地層。F銅礦區位于FIMPIMPA WEST次級向斜的東南端。資料顯示出露的地層主要為：基地盧弗布系（Lufubu）的一套古老的花崗片麻巖、黑云母片麻巖。以及不整合上覆于古老基地之上的前寒武系Katanga 群的下羅安組的一套沉積巖系地層。礦區出露的地層有上羅安組（Yoan）、下羅安組（Lower Roan）;孔德龍古群（Kundelungu Group）以及第四系氧化堆積沉積物。該銅礦區屬于沉積型砂頁巖型銅礦類型，銅礦賦存在含礦巖系下羅安組（Roan）的一套沉積砂巖、粉砂巖、黑云母石英片巖、絹云母石英片巖、白云質泥巖等地層中，礦體呈層狀產出，控礦圍巖為白云質泥巖、白云質粉砂巖、雜砂巖等。

2）礦床構造。F銅礦區的地質構造中皺構造比較發育，其次為斷裂構造，不是很發育。次級向斜：向斜軸走向南東約120°左右，向斜的兩翼陡傾，地層倒轉，層序基本一致，F銅礦就位于該向斜的核部及南西翼和北東翼，只是北東翼的地層的含礦性不如南西翼的穩定，向斜的東南轉折翹起端含礦性較差。F銅礦區的斷裂構造不發育。

3）圍巖蝕變。該地區巖石蝕變巖相屬于綠片巖相，蝕變類型為：硅化、白云母化、黑云母化、絹云母化、鈉長石化、綠泥石化及碳酸鹽化等。Katanga組巖石顯示蝕變相稍低，為低黑云母相。蝕變類型：硅化、白云母化、碳酸鹽化、絹云母化，黑云母化、綠泥石化主要在頁巖層中出現。在礦體以及周邊圍巖中都出現的唯一蝕變類型是絹云母化。

4）礦化特征。F銅礦的主要成礦元素為銅，其他有益元素含量較低。銅礦體主要賦存在下羅安組的一套沉積雜砂巖、粉砂巖、泥巖等地層中，從本次鉆孔資料反映，在下羅安上組（E3）：頁巖、滑石片巖、黏土質砂巖中基本沒有發現銅礦化，該組巖層構成銅礦層的頂板。

礦化通常是在穿過下羅安中組（E2）地層頂板淺紅色砂巖后，在中細粒深灰色長石石英砂巖開始，下羅安中組地層頂部的淺紅色砂巖為礦化的標志層。該層含礦巖石主要為白云質砂巖、粉砂巖、泥巖、雜砂巖，局部夾有灰色黑云母石英片巖、絹云母石英片巖。銅礦化界限不清，肉眼和放大鏡下無法看到銅礦物，野外判定銅礦化主要借助XRF快速分析儀測試。查閱以往地質資料，也均沒有提到該銅礦體的具體銅礦化和銅礦物，有些資料認為是含銅蛭石。認為該類型的銅礦物以微細粒賦存與蛭石、黏土、高嶺土等礦物中，不利于選礦。屬于難選型銅礦石類型。

下羅安下組（E1）：巖石由石英砂巖、砂礫巖、砂礫質石英巖組成，構成了銅礦層的底板，向斜南翼巖層傾向北東，北翼傾向南西，不整合于盧弗布系復合巖基之上。

5）礦床成因。該區新元古代造山帶上地殼巖層序列的演化持續了約5億年。1000～700Ma期間，開始發生板塊內巖漿活動和裂谷作用，880Ma 時開始出現加丹加超群的沉積作用，至765～735 Ma沉積形成羅安群，加丹加盆地亦由陸內裂谷演變成原始大洋裂谷，750～600 Ma發生剛果克拉通和卡拉哈里克拉通的板塊會聚及俯沖，加丹加盆地發生倒轉，沉積形成恩古巴群，致使500Ma 的沉積作用結束。在贊比亞銅帶省與銅鈷礦化關系密切的地層均為羅安群，礦床明顯受地層層位控制。根據F銅礦的地質特征可知該礦床屬同生沉積，后期熱液改造，表生氧化富集等作用復合成因類型。

6）找礦標志。F銅礦的形成首先是受地層、巖性控制，加之后期熱流改造和表生氧化富集作用，成礦過程相對較簡單，其找礦標志也大體可歸納如下：（1）贊比亞銅帶省銅礦床基本產于下羅安組深灰色雜砂巖和淺紫色中細粒石英砂巖中，本區銅礦產于下羅安組深灰色中細粒雜砂巖和黑云母石英片巖中;（2）斷裂破碎帶有利于后期熱液改造作用，因此斷裂破碎帶附近應該是尋找富礦體的有力部位;（3）土壤化探銅異常范圍大強度高的區域，預示深部應該有盲礦體存在。

3 礦石品質

F銅礦的主要成礦元素為銅，銅礦體主要賦存在下羅安組的一套沉積白云質砂巖、粉砂巖、雜砂巖，局部夾黑云母石英片巖和絹云母石英片巖地層中，屬于典型的層控砂巖型銅礦床。主要礦石礦物為含銅蛭石（據贊比亞原始資料），由于本次勘探沒有做相關的巖礦鑒定和物相分析，逐步認為銅礦石主要為氧化礦物和礦石中的黃褐色、淺綠色的云母密切相關。在礦區西部的鉆孔中見到部分孔雀石（Cu[CO3]（OH）2），褐鐵礦（Fe2+Fe3+O3）、而在其他鉆孔巖心中均未見到在肉眼下或放大鏡下見到銅的硫化物等銅礦物。礦石的主要結構類型為非致密性的片狀集合體結構，礦化沿裂隙面的云母（原資料介紹為含銅蛭石）匯集處礦化蝕變較發育，銅礦化也較強。

4 總結

本次勘探查明并分析研究F銅礦礦區地質構造特征，大致查明F銅礦礦體形態、分布，礦石成分，因選礦試驗效果不理想，暫未對F銅礦進行資源量估算，初步推測礦床資源量整體比前人資料略好;礦體形態簡單，埋藏淺，工程地質條件好，適合于露天開采，由于礦石類型屬于難選型，需要選礦工藝的技術突破;此次沒有對中東部地區的土壤化探異常區及其物探深部的低阻率高極化的地質體進行深部鉆探驗證，資源以待后期進一步勘探挖掘。