剛果（金）盧阿拉巴省康隆卡銅鈷礦床地質特征及找礦前景

張 銀，胡登攀，余 璨，翟建軍

1.云南銅業礦產資源勘查開發有限公司，云南 昆明650051；2.中國有色金屬工業昆明勘察設計研究院有限公司，云南 昆明650051

0 前言

康隆卡（Kanunka）礦區地處剛果（金）南部盧阿拉巴（Lualaba）省科盧韋齊（Kolwezi）東南，距科盧韋齊市約18 km.剛果（金）總體位于中非－剛果盆地，大地構造位置位于剛果克拉通西南部，經歷了非洲大陸的絕大部分地質發展史，其沉積地層經歷了太古代褶皺、基底雜巖褶皺、基巴拉褶皺、孔德龍古褶皺等一系列大規模構造運動，伴隨著不同規模的變質作用和巖漿作用［1-5］.前人研究提出，剛果盆地的古老基底自早石炭世已形成，至中石炭世發生大陸侵蝕和堆積，直至新近紀造山運動，剛果河周圍地殼的隆起形成如今的剛果盆地.高地的侵蝕和中央盆地的堆積，致使剛果（金）兩大地層分層明顯，地勢低凹的中央盆地受古老基底構成的邊緣高地所圍限，新生代蓋層覆于其上.復雜的地質構造背景為成礦提供了優越的成礦條件，其所屬的盧菲立安銅鈷礦帶為全世界規模最大、銅品位最高、鈷資源儲量最大的沉積層控型銅礦帶，康隆卡礦區即是剛果（金）加丹加成礦亞帶西北緣的典型礦床［6-7］.自20世紀50年代發現礦床以來，前人在礦區開展過一系列的地質工作，初步查明礦區地層、構造、巖漿巖等地質概況，但勘查區研究程度整體較低，對礦床成因、控礦因素認識依據仍顯不足，兼之地表植被覆蓋較厚，故而全區構造、賦礦層位的研究尚不清晰［8-12］.本次研究在詳實野外地質工作及室內研究的基礎上，結合區域地質成礦規律的對比，系統厘定成礦地質條件，詳細探討礦床成礦條件，以期為礦床下步開發提供科學依據.

1 區域地質背景

礦區所處的加丹加地區地層主要由基底與蓋層組成.其中基底由太古宙基底雜巖與元古宙加丹加超群組成，雜巖巖性主要為片巖、片麻巖、花崗巖、石英巖及礫巖等變質巖系.加丹加超群自上而下分別為羅安群（R）、恩古巴群（Ng）和孔德隆古群（Ku）.羅安群礦山組（R2）是主要的賦礦巖層，總體為加丹加弧形構造帶的重要組成部分.蓋層則由古近系－新近系和沖積層、殘積層、坡積層組成，出露于礦帶西部、東北部及科盧韋齊、利卡西一帶.

區內構造主要由加丹加褶皺－推覆構造帶組成，為非洲中部盧菲利（Lufilian）弧形構造帶的組成部分，總體呈NW走向.約550～560 Ma，剛果－坦桑尼亞板塊相對于安哥拉－Kalahari板塊位移、碰撞引起盧菲利造山運動，導致安哥拉板塊（上疊板塊）和剛果板塊（底部板塊）疊置形成盧菲利弧形構造帶，初始沉積地層亦隨之發生大規模韌（脆）性剪切變形、褶皺、逆沖推覆和滑動，發育形成兩個推覆層，層間夾著被褶皺、位移的主要含礦層（R2），上、下推覆層面分別為木瓦夏（R4）層間破碎巖和RAT（R1）底部－基底接觸帶［5，13］.此外，區內經歷了復雜的地質構造演化，新元古代造山帶上地殼巖層序列演化便持續了約500 Ma.泛非運動期為盧菲利弧經歷的主要構造演化階段：D1的科盧韋齊階段發生于750～600 Ma間，形成盧菲利弧的外部褶皺推覆帶和穹隆區；D2的Monwezi階段（600～512 Ma）表現為大規模左旋平移斷層，自北向南相繼發育NNE向坎蘇祁（Kansuki）斷裂帶、E－W向Monwezi-Menda-Shinkolobwe斷裂帶、NW向Lupoto斷裂帶及NE向Mwembeshi斷裂帶；D3的Chilatembo階段則主要生成垂直盧菲利弧走向的橫向（160～170°和70～80°）斷裂及褶皺構造.

多期次的構造巖漿活動為區域提供了豐碩的成礦資源.在剛果（金）形成卡莫阿（Kamoa）、科盧韋齊、騰凱－豐古魯梅（Tenke-Fungurume）、姆丹達（Mutanda）和迪茲瓦（Deziwa）等超大型礦區.自西北科盧韋齊至東南的盧本巴西延伸約300 km，在加丹加一帶形成加丹加拗拉槽（V）、外部褶皺推覆帶（I）、穹隆區（II）、復向斜帶（III）和加丹加高原（IV），其中外部褶皺推覆帶為盧阿拉巴省著名的弧形銅鈷礦（化）帶［14-16］.

2 礦區地質

礦區基巖出露較差，地層以羅安群（R）、恩古巴群（Ng）、孔德龍古群（Ku）及第四系為主（圖1）.羅安群作為區內的主要地層，由一套淺海相的細碎屑巖和化學巖組成，自上而下劃分為RAT（R1）、礦山組（R2）、迪佩特組（R3）和木瓦夏組（R4）.其中礦山組為礦區內重要的賦礦層位，自上而下可將巖性進一步細分為4類：1）上部的RSF主要出露于礦區北部的首采區，巖性為層狀白云質砂巖、弱硅化白云巖和條紋－條帶狀硅質巖夾薄層狀泥質粉砂巖，巖石整體強風化，局部較破碎，發育褐鐵礦化；2）RSC巖性主要為蜂窩狀硅化白云巖，局部發育角礫狀巖石，經地下水侵蝕、風化形成蜂窩狀構造，常見巖溶裂隙、溶洞，與RSF一并組成含礦地層；3）SD的灰色泥質砂巖、頁巖夾白云質砂巖、長石石英砂巖主要揭露于北區東部，局部地段出露白云質粉砂巖、白云質頁巖（CMN）.孔德龍古群的紫紅色、深灰色、青灰色粉砂巖大面積出露于礦區北部、南部，沿層理面發育微弱鐵錳染和孔雀石化，而恩古巴群則主要出露于礦區北部、中部，由紫紅色砂巖、泥質砂巖等組成，礦化微弱.

圖1 康隆卡礦區地質簡圖Fig.1 Geological sketch map of Kanunka orefield

從區域上看，礦區橫跨Kansuki和Deziwa-Mutanda兩條平行的成礦斷裂帶，康隆卡礦區總體位于非洲中部盧菲利弧形構造帶西延的加丹加褶皺－推覆構造帶.主要構造線呈NW向，總體位于次一級科盧韋齊－坎蘇祁構造帶內，NW—NNW向、NE—NEE向斷裂發育.F1為礦區主要控礦構造，位于礦區中部，縱向上可劃分為兩段，西南段在I區略呈南凸的弧帶狀，中間段位F4、F5所錯斷，在地形地貌上表現為線性溝谷負地形；F2、F3分別位于礦區中部、東部，北部均為第四系地層所覆蓋；F4總體呈近S－N向縱貫全區，總體受F1作用影響顯著，穿切首采區羅安群地層.

3 礦床特征

礦床內共圈定礦體8個，其中北區分布I－1、I－2、I－3、I－4、I－5礦體，II區發育II－1、II－2礦體，其中I－1、I－2、II－1礦體規模較大.礦（化）體呈層狀、板狀及薄膜狀產出，主要賦存于羅安群礦山組RSF段層狀白云質砂巖及孔德龍古群青灰色泥質粉砂巖中，部分賦存于近東西向坎蘇祁構造帶的次生構造破碎帶內（圖2、3）.礦化以鐵－錳染、孔雀石化為主，多沿層及層間裂隙發育，偶見藍礬、黑鐵礦化、水鈷礦化等（表1）.

圖2 康隆卡礦區1號地質剖面圖Fig.2 No.1 geological profile of Kanunka orefield

表1 礦體特征表Table 1 Features of orebodies

礦床內礦石類型主要為氧化礦.礦石礦物主要為孔雀石、藍銅礦、黑銅礦、水鈷礦、軟錳礦、褐鐵礦等次生氧化礦物.礦物結構以自形—他形粒狀結構、隱晶結構、包含結構為主，局部見少量交代假象結構、纖柱狀結構、粒狀結構、隱晶纖維狀結構.礦石構造則以多孔構造、角礫狀構造、浸染狀構造、塊狀構造為主，其次為條帶狀、細脈狀及角礫狀結構，偶見皮殼狀、鮞狀構造，局部保留原巖層理構造或殘余構造.脈石礦物主要為石英、方解石、白云石、絹云母、白云母、綠泥石及黏土.

礦床中礦體均賦存于羅安群礦山組地層中，礦體圍巖為泥質粉砂巖、灰色砂巖等.礦（化）體層控性質顯著，礦石自然類型以氧化礦為主，反映出礦床形成于氧化環境中，淋濾富集作用顯著.前已述及，礦區位于坎蘇祁NE向斷裂中，橫跨Kansuki和Deziwa-Mutanda兩條平行斷裂帶，周邊次級斷裂發育，與褶皺構造一同控制著含礦巖層的空間展布，同時為礦質的沉淀、疊加提供有利場所，后期的次級斷裂為含礦熱液提供運移通道和容礦空間.結合礦石質量特征，礦床內礦石以強風化、孔雀石等角礫（礫石）成分及土狀泥砂碎屑物為主，礦體及圍巖中節理裂隙發育，表明礦體成礦前后構造跡象顯著.此外，礦區圍巖蝕變較為發育，以硅化、絹云母化、硅酸鹽化、白云巖化為主.

圖3 康隆卡礦區2號地質剖面圖Fig.3 No.2 geological profile of Kanunka orefield

根據成礦作用的先后，康隆卡銅鈷礦床劃分為沉積階段、熱液改造階段和表生富集階段，成礦作用以熱液充填為主.羅安群作為礦床的初始礦源層，形成年代距今880～750 Ma，后期盧菲利運動的構造變質作用對礦床進行了熱液改造，形成銅鈷礦化的疊加富化.此外，區內降水充沛，斷層、破碎帶良好的透水性為礦質運移提供了有利通道，兼之適宜的溫度及巨大的時間跨度，致使礦床次生氧化作用強烈.礦床總體為受控于地層、斷層的沉積－熱液改造型銅鈷礦床［17-19］.

4 找礦前景

本次研究在礦區內開展了線距100 m、點距10 m的中梯剖面測量，分別于I區、II區完成10.1、10.2 km的測量，共圈定激電異常10處（圖4、5）.其中，JD1（JH1）～JD5推測為礦致異常：JD1總體呈近E－W向長軸狀展布近480 m，面積約0.03 km2，為高阻異常，視電阻率為350～450 Ωm，與區域主要含礦層RSF、RSC吻合良好，推斷為深部礦化（體）異常，具很大找礦價值；JD2位于西山東部，呈橢圓狀展布，異常整體長約200 m，異常區內出露含礦層位RSF、RSC，西南側發現孔雀石化發育的老民采坑，找礦潛力較大；JD3為橢圓狀高阻異常，異常區內存在多處孔雀石化發育的老民采坑，為礦區重點礦致異常區；JD5呈雙囊狀位于II區老民采坑，為高阻異常，推測其東延具一定找礦潛力.

圖4 康隆卡礦區E線激電中梯剖面圖Fig.4 IP intermediate gradient profile along exploratory line E in Kanunka orefield

結合前述激電中梯異常區分布情況，優選出JH1、JD1兩個中梯異常區開展激電測深工作，E線、G線分別布設測深點15個（20～34）、12個（17～28）.由圖5看出，E測線視極化率顯示明顯，左、右兩個異常中心呈橢圓狀“雙腎”展布：22～26測點下方發育南傾的似橢圓狀高視極化率（ηs＝3%～5%）、中高阻（ρs＝600～2700 Ωm）異常區；27～30號測點鏡像對稱發育似橢圓狀高視極化率（ηs＝3%～5%）、中高阻（ρs＝600～5000 Ωm）異常區.總體上，E線深部極化率明顯且集中，深部更為發育，對應中低電阻率巖性，故而推測為深部巖層硫化物富集所致，具有良好找礦潛力.G測線19～28號測點發育面狀“倒雞冠”狀高視極化率（ηs＝3%～9.82%）、中高阻（ρs＝600～2600 Ωm）異常區，同樣對應中低阻巖性區，為深部巖層硫化物富集所致，找礦潛力良好.總體上，礦區磁法物探異常為控礦構造所致，NE向的次級構造為成礦提供導礦通道和容礦空間，兼之電阻異常與礦化點位置高度吻合，故推測圈定的6個礦致甲I類異常深部具有成礦物質富集膨大的趨勢.

圖5 康隆卡礦區E線激電測量綜合剖面圖Fig.5 Comprehensive IP anomaly profile along exploratory line E in Kanunka orefield

此外，礦床內孔雀石作為礦區最為直接的找礦標志，其富集地段即為礦（化）體發育富集地段，故前人已開采過的民采遺跡亦可作為礦區重要的找礦標志，而礦（化）體的層控性則反映出賦礦層位（羅安群礦山層）可作為尋找富礦（化）體的重要標志，孔德龍古地層亦可作為次要的找礦標志.本次研究在鈷草集中部位布設的探槽點發現孔雀石化的RSF含礦層位，孔德龍古地層中亦發現3處銅礦點，RAT地層中亦揭露到較高品位的孔雀石化角礫巖，可作為下步的勘查工作重點.而研究北區南部發現的多處礦化良好的民采點大致呈NEE向展布，與F1斷裂、西山礦帶走向一致，認為西山礦帶整體屬褶皺的一翼，推測其南部新發現的礦點具有礦體規模擴大的演變趨勢.

5 結論

本次研究詳細剖析了康隆卡礦成礦地質背景、礦床地質特征，認為礦床區域成礦條件優越，構造背景明顯，找礦潛力巨大.根據已有地質工作及本研究工作成果，結合層位成礦和“多級異常”的關系進行成礦遠景評價，并對找礦方向進行探討.為該區后續找礦勘探工作提供參考.