贊比亞卡富埃地區(qū)17109礦區(qū)銅金多金屬礦床成礦地質(zhì)特征研究

徐國輝，姜妍妍，裴 琦

（1.江西省煤田地質(zhì)局普查綜合大隊，江西 南昌 330000；2.南昌市自然資源局，江西 南昌 330038）

17109銅多金屬礦區(qū)位于贊比亞蒙布瓦-盧豐薩成礦帶東部，巴魯特斯斷塊區(qū)與津巴布韋斷塊區(qū)結(jié)合部位，為區(qū)域銅金礦床成礦有力地位，成礦條件優(yōu)越。17109礦區(qū)前期研究程度較低，本次通過對礦區(qū)成礦地質(zhì)特征進(jìn)行分析，對礦床成因進(jìn)行探討。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

根據(jù)不同區(qū)域構(gòu)造組合特征及相關(guān)資料分析，贊比亞全境大致可劃分成三個斷塊區(qū)和五個斷褶帶，即班戈韋盧斷塊區(qū)、津巴布韋斷塊區(qū)、巴魯特斯斷塊區(qū)和贊比西斷褶帶、伊魯米德斷褶帶、克巴倫斷褶帶、盧班底安斷褶帶、盧弗里安斷褶帶，卡富埃（Kafue）地區(qū)17109金銅多金屬礦位于伊魯米德斷褶帶內(nèi)。上述斷塊區(qū)、斷褶帶相互嵌合，共同構(gòu)成贊比亞現(xiàn)今的總體構(gòu)造格局。從各構(gòu)造單元的沉積建造、構(gòu)造組合以及不同時期巖漿巖的分布、巖性組合特征分析，大致可區(qū)分出贊比亞及鄰區(qū)在地質(zhì)歷史時期所經(jīng)歷的三次規(guī)模較大構(gòu)造巖漿活動，依次為基巴爾安、加丹加及之后晚古生代—中生代的構(gòu)造運動。

1.1 區(qū)域巖漿巖

區(qū)出露的巖漿巖主要有鉀長花崗巖（圖1、似斑狀鉀長花崗巖、黑云母花崗巖、中粗粒鉀長花崗巖（圖2）、鉀長花崗斑巖等以及玄武巖、變流紋巖、變輝長巖等，為探礦權(quán)區(qū)主要圍巖。分布在探礦權(quán)區(qū)西部、西南部、西北部以及中北部地區(qū)，大致呈西北向產(chǎn)出，另有一些小超基性巖株。探礦權(quán)區(qū)已知金、銅礦化點分布在探礦權(quán)區(qū)花崗巖、石英巖等分布區(qū)。

圖1 鉀長花崗巖

圖2 中粗粒鉀長花崗巖

1.2 區(qū)域變質(zhì)巖

（1）石英巖。石英巖主要出露于探礦權(quán)區(qū)中部并呈北西向延伸，以及礦區(qū)的西側(cè)。露頭較連續(xù)，呈北西向、北東向展布。風(fēng)化面呈灰白色，新鮮面呈糖粒狀，粒徑為一半為2mm～10mm，乳白色、綠色、灰色、黃色、橙紅色、藍(lán)色、紫色、等。粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物為石英（大于85%），也含有少量的絹云母、長石、角閃石、輝石礦物及赤鐵礦、針鐵礦等。

（2）片巖。片巖主要存在形式為云母片巖和砂質(zhì)泥質(zhì)片巖以及十字石和石榴子石片巖，整個礦權(quán)區(qū)均見出露呈北西向和北東向呈褶皺形態(tài)展出。露頭連續(xù)。片狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造。主要組成礦物為白云母、石英、泥質(zhì)及十字石、石榴子石。部分云母片巖出露區(qū)域見滑石（圖3）。

圖3 云母片巖

（3）片麻巖。區(qū)內(nèi)出露的主要為花崗片麻巖，大面積出露于礦權(quán)區(qū)的西部以及西南部，巖石風(fēng)化面灰黑色，新鮮面灰白色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造。變斑晶主要為斜長石，少為石英，斑晶粒徑常7～20mm，個別可達(dá)45mm（主要為花崗片麻巖）。片麻斑晶為黑云母，斜長石＋石英含量＞50%（圖4）。

圖4 炭質(zhì)片麻巖

（4）糜棱巖。糜棱巖零星分布于礦權(quán)區(qū)東側(cè)、東南側(cè)，多出露在構(gòu)造發(fā)育帶兩側(cè)。糜棱巖原巖多為花崗巖。經(jīng)后期構(gòu)造應(yīng)力作用糜棱巖化形成糜棱巖。巖石風(fēng)化面呈灰白色，新鮮面呈深黑色。糜棱結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。組成礦物有黑云母（5%）、石英（35%）、長石（55%）、其他暗色礦物（5%）呈長條狀定向排列。巖石風(fēng)化程度較弱，質(zhì)地堅硬（圖5）。

圖5 糜棱巖

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 礦區(qū)地層

（1）砂巖。砂巖主要出露于探礦權(quán)區(qū)西北側(cè)、西南側(cè)、西側(cè)及北側(cè)，露頭連續(xù)。主要分為粉紅色及紅褐色砂巖。風(fēng)化面呈灰白色，褐色；新鮮面呈暗紅色；細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。砂巖主要成分是石英（90%～95%），長石（5%～10%）。

（2）礫巖。礫巖主要出露于探礦權(quán)區(qū)西南部，露頭出露連續(xù)。風(fēng)化面灰黑色，灰褐色，新鮮面雜色，礫狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。成分復(fù)雜，礫石的成分主要有石英、花崗巖、黑云母花崗巖、似斑狀花崗巖、花崗片麻巖、花崗細(xì)晶巖、綠片巖、硅質(zhì)巖及各種蝕變巖石。礫石大小從1cm～2cm到30cm不等，個別可達(dá)50cm。主要為硅質(zhì)膠結(jié)，少量鐵質(zhì)膠結(jié)。

（3）石灰?guī)r、白云巖。礦權(quán)區(qū)內(nèi)石灰?guī)r、白云巖主要分布在礦權(quán)區(qū)北側(cè)向中部延伸，呈北西向、進(jìn)南北向延展。露頭不連續(xù)。一種沉積型碳酸鹽巖，滴酸起泡。風(fēng)化面呈灰褐色，有刀砍痕，新鮮面呈灰白色。細(xì)粒-中粒結(jié)構(gòu)，塊狀-礫狀構(gòu)造。主要組成礦物為白云石（>50%）、方解石及粘土礦。中部地區(qū)白云巖、石灰?guī)r被斷層切割嚴(yán)重，并有矽卡巖化，局部地區(qū)發(fā)育石英巖。

區(qū)內(nèi)地層普遍銅金元素豐度大于地殼平均豐度，為區(qū)內(nèi)銅金成礦提供成礦元素基礎(chǔ)。

2.2 巖脈

區(qū)內(nèi)常見巖脈為石英脈，鉀長石脈，輝長巖脈、偉晶巖脈等。礦區(qū)內(nèi)見巖脈出露為礦區(qū)銅金成礦提供熱液（熱液交代作用）基礎(chǔ)。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)西部出露大面積鉀長花崗巖、似斑狀鉀長花崗巖、黑云母花崗巖、鉀長花崗斑巖，并發(fā)生變質(zhì)作用形成長石質(zhì)的黑云母花崗片麻巖。

在礦區(qū)中心部位有變輝長巖等弱變變巖漿巖的小巖株，為探礦權(quán)區(qū)主要圍巖。分布在探礦權(quán)區(qū)西部、西南部、西北部以及中北部地區(qū)，大致呈西北向產(chǎn)出，另有一些小超基性巖株。

2.4 蝕變

探礦權(quán)區(qū)內(nèi)常見的蝕變主要有黃鐵礦等硫化物化，云英巖化、鉀長石化、綠泥石化（圖6）、矽卡巖化以及強硅化等。

圖6 綠泥石化

2.5 含礦巖系

礦區(qū)已知金、銅礦（化）點主要分布在探礦權(quán)區(qū)花崗巖、片巖、石英巖以及石英巖與白云巖的交界處等部位。

2.6 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育北西向斷裂和北東向斷裂，且礦區(qū)東部發(fā)育有四條北西向近等距的剪切帶。剪切帶長5km～10km。

沿KAFUE河附近發(fā)育北西-南東向的大斷裂，KAFUE大斷裂附近發(fā)育一系列北西-南東向規(guī)模較小斷裂。沿該斷裂附近發(fā)現(xiàn)片巖-片麻巖-花崗片麻巖、石英巖、變粒巖等一系列變質(zhì)程度增加的變質(zhì)巖，隨著熱液活動，可見有鉀長石化、綠泥石化、硅化等蝕變。

2.7 礦化特征

（1）經(jīng)踏勘探礦權(quán)區(qū)發(fā)現(xiàn)的礦化現(xiàn)象主要有黃鐵礦化，黃銅礦化，褐鐵礦化，磁鐵礦化等。黃鐵礦化、褐鐵礦及磁鐵礦化主要賦存在石英脈，圍巖裂隙，及圍巖中，在探礦權(quán)區(qū)除東部外，其他大部分均見黃鐵礦化、褐鐵礦化及磁鐵礦化，經(jīng)采樣分析，（樣品1：金0.13g/t、汞0.082＊10-6，樣品2：金0.5g/t、汞0.94＊10-6），這為該探礦權(quán)區(qū)以后的地質(zhì)工作提供指示性意義，并提供借鑒經(jīng)驗。

（2）根據(jù)現(xiàn)已掌握的KAFUE地區(qū)的區(qū)域地質(zhì)及礦產(chǎn)資料來看，礦權(quán)區(qū)內(nèi)及附近有Au礦（化）點4處，Cu礦（化）點7處，F(xiàn)e礦（化）點2處，重晶石礦（化）點1處，藍(lán)晶石礦（化）點8處，鄰區(qū)鉆探已見金礦化，可見礦產(chǎn)資源豐富，找礦前景良好。

3 礦床成因探討

3.1 成礦物質(zhì)來源

（1）礦區(qū)地層：礦區(qū)地層主要為云母片巖、片麻巖等區(qū)域老變質(zhì)巖，經(jīng)采樣分析，地層中銅金元素豐度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地殼平均豐度。

（2）巖漿熱液：熱液在接觸交代過程中除了萃取圍巖中的銅金元素外，亦攜帶成礦元素。

3.2 成礦動力來源及通道

礦區(qū)沿KAFUE河發(fā)育的北西-南東向的大斷裂，KAFUE大斷裂附近發(fā)育一系列北西-南東向規(guī)模較小斷裂為礦區(qū)銅金成礦動力來源。