赞比亚卡富埃地区17109矿区铜金多金属矿床成矿地质特征研究

徐国辉，姜妍妍，裴 琦

（1.江西省煤田地质局普查综合大队，江西 南昌 330000；2.南昌市自然资源局，江西 南昌 330038）

17109铜多金属矿区位于赞比亚蒙布瓦-卢丰萨成矿带东部，巴鲁特斯断块区与津巴布韦断块区结合部位，为区域铜金矿床成矿有力地位，成矿条件优越。17109矿区前期研究程度较低，本次通过对矿区成矿地质特征进行分析，对矿床成因进行探讨。

1 区域地质背景

根据不同区域构造组合特征及相关资料分析，赞比亚全境大致可划分成三个断块区和五个断褶带，即班戈韦卢断块区、津巴布韦断块区、巴鲁特斯断块区和赞比西断褶带、伊鲁米德断褶带、克巴伦断褶带、卢班底安断褶带、卢弗里安断褶带，卡富埃（Kafue）地区17109金铜多金属矿位于伊鲁米德断褶带内。上述断块区、断褶带相互嵌合，共同构成赞比亚现今的总体构造格局。从各构造单元的沉积建造、构造组合以及不同时期岩浆岩的分布、岩性组合特征分析，大致可区分出赞比亚及邻区在地质历史时期所经历的三次规模较大构造岩浆活动，依次为基巴尔安、加丹加及之后晚古生代—中生代的构造运动。

1.1 区域岩浆岩

区出露的岩浆岩主要有钾长花岗岩（图1、似斑状钾长花岗岩、黑云母花岗岩、中粗粒钾长花岗岩（图2）、钾长花岗斑岩等以及玄武岩、变流纹岩、变辉长岩等，为探矿权区主要围岩。分布在探矿权区西部、西南部、西北部以及中北部地区，大致呈西北向产出，另有一些小超基性岩株。探矿权区已知金、铜矿化点分布在探矿权区花岗岩、石英岩等分布区。

图1 钾长花岗岩

图2 中粗粒钾长花岗岩

1.2 区域变质岩

（1）石英岩。石英岩主要出露于探矿权区中部并呈北西向延伸，以及矿区的西侧。露头较连续，呈北西向、北东向展布。风化面呈灰白色，新鲜面呈糖粒状，粒径为一半为2mm～10mm，乳白色、绿色、灰色、黄色、橙红色、蓝色、紫色、等。粒状变晶结构，块状构造。主要矿物为石英（大于85%），也含有少量的绢云母、长石、角闪石、辉石矿物及赤铁矿、针铁矿等。

（2）片岩。片岩主要存在形式为云母片岩和砂质泥质片岩以及十字石和石榴子石片岩，整个矿权区均见出露呈北西向和北东向呈褶皱形态展出。露头连续。片状变晶结构，片状构造。主要组成矿物为白云母、石英、泥质及十字石、石榴子石。部分云母片岩出露区域见滑石（图3）。

图3 云母片岩

（3）片麻岩。区内出露的主要为花岗片麻岩，大面积出露于矿权区的西部以及西南部，岩石风化面灰黑色，新鲜面灰白色，粒状变晶结构，片状变晶结构，片麻状构造。变斑晶主要为斜长石，少为石英，斑晶粒径常7～20mm，个别可达45mm（主要为花岗片麻岩）。片麻斑晶为黑云母，斜长石＋石英含量＞50%（图4）。

图4 炭质片麻岩

（4）糜棱岩。糜棱岩零星分布于矿权区东侧、东南侧，多出露在构造发育带两侧。糜棱岩原岩多为花岗岩。经后期构造应力作用糜棱岩化形成糜棱岩。岩石风化面呈灰白色，新鲜面呈深黑色。糜棱结构，块状构造。组成矿物有黑云母（5%）、石英（35%）、长石（55%）、其他暗色矿物（5%）呈长条状定向排列。岩石风化程度较弱，质地坚硬（图5）。

图5 糜棱岩

2 矿区地质

2.1 矿区地层

（1）砂岩。砂岩主要出露于探矿权区西北侧、西南侧、西侧及北侧，露头连续。主要分为粉红色及红褐色砂岩。风化面呈灰白色，褐色；新鲜面呈暗红色；细粒结构，块状构造。砂岩主要成分是石英（90%～95%），长石（5%～10%）。

（2）砾岩。砾岩主要出露于探矿权区西南部，露头出露连续。风化面灰黑色，灰褐色，新鲜面杂色，砾状结构，块状构造。成分复杂，砾石的成分主要有石英、花岗岩、黑云母花岗岩、似斑状花岗岩、花岗片麻岩、花岗细晶岩、绿片岩、硅质岩及各种蚀变岩石。砾石大小从1cm～2cm到30cm不等，个别可达50cm。主要为硅质胶结，少量铁质胶结。

（3）石灰岩、白云岩。矿权区内石灰岩、白云岩主要分布在矿权区北侧向中部延伸，呈北西向、进南北向延展。露头不连续。一种沉积型碳酸盐岩，滴酸起泡。风化面呈灰褐色，有刀砍痕，新鲜面呈灰白色。细粒-中粒结构，块状-砾状构造。主要组成矿物为白云石（>50%）、方解石及粘土矿。中部地区白云岩、石灰岩被断层切割严重，并有矽卡岩化，局部地区发育石英岩。

区内地层普遍铜金元素丰度大于地壳平均丰度，为区内铜金成矿提供成矿元素基础。

2.2 岩脉

区内常见岩脉为石英脉，钾长石脉，辉长岩脉、伟晶岩脉等。矿区内见岩脉出露为矿区铜金成矿提供热液（热液交代作用）基础。

2.3 岩浆岩

区内西部出露大面积钾长花岗岩、似斑状钾长花岗岩、黑云母花岗岩、钾长花岗斑岩，并发生变质作用形成长石质的黑云母花岗片麻岩。

在矿区中心部位有变辉长岩等弱变变岩浆岩的小岩株，为探矿权区主要围岩。分布在探矿权区西部、西南部、西北部以及中北部地区，大致呈西北向产出，另有一些小超基性岩株。

2.4 蚀变

探矿权区内常见的蚀变主要有黄铁矿等硫化物化，云英岩化、钾长石化、绿泥石化（图6）、矽卡岩化以及强硅化等。

图6 绿泥石化

2.5 含矿岩系

矿区已知金、铜矿（化）点主要分布在探矿权区花岗岩、片岩、石英岩以及石英岩与白云岩的交界处等部位。

2.6 构造

区内广泛发育北西向断裂和北东向断裂，且矿区东部发育有四条北西向近等距的剪切带。剪切带长5km～10km。

沿KAFUE河附近发育北西-南东向的大断裂，KAFUE大断裂附近发育一系列北西-南东向规模较小断裂。沿该断裂附近发现片岩-片麻岩-花岗片麻岩、石英岩、变粒岩等一系列变质程度增加的变质岩，随着热液活动，可见有钾长石化、绿泥石化、硅化等蚀变。

2.7 矿化特征

（1）经踏勘探矿权区发现的矿化现象主要有黄铁矿化，黄铜矿化，褐铁矿化，磁铁矿化等。黄铁矿化、褐铁矿及磁铁矿化主要赋存在石英脉，围岩裂隙，及围岩中，在探矿权区除东部外，其他大部分均见黄铁矿化、褐铁矿化及磁铁矿化，经采样分析，（样品1：金0.13g/t、汞0.082＊10-6，样品2：金0.5g/t、汞0.94＊10-6），这为该探矿权区以后的地质工作提供指示性意义，并提供借鉴经验。

（2）根据现已掌握的KAFUE地区的区域地质及矿产资料来看，矿权区内及附近有Au矿（化）点4处，Cu矿（化）点7处，Fe矿（化）点2处，重晶石矿（化）点1处，蓝晶石矿（化）点8处，邻区钻探已见金矿化，可见矿产资源丰富，找矿前景良好。

3 矿床成因探讨

3.1 成矿物质来源

（1）矿区地层：矿区地层主要为云母片岩、片麻岩等区域老变质岩，经采样分析，地层中铜金元素丰度远远大于地壳平均丰度。

（2）岩浆热液：热液在接触交代过程中除了萃取围岩中的铜金元素外，亦携带成矿元素。

3.2 成矿动力来源及通道

矿区沿KAFUE河发育的北西-南东向的大断裂，KAFUE大断裂附近发育一系列北西-南东向规模较小断裂为矿区铜金成矿动力来源。