刚果（金）某铜钴矿资源可靠程度评估

郑长友孙宁詹勇曾旭陈德稳

（1.中色地科矿产勘查股份有限公司，北京 100012；2.北京中资环钻探有限公司，北京 100012）

0 引言

该铜钴矿区位于刚果（金）科卢韦齐市西南偏南约45 km 处。2006—2014 年该矿区陆续投入大量钻探勘查工作，使矿床勘查钻探控制工程间距网度基本达到50 m×50 m，局部加密至25 m×50 m。截至2015 年勘探资源量为铜金属量共计30 万t，钴金属量共计4 万t，属于中型铜钴矿床。本次验证工作选择6 个关键钻孔开展钻探工程验证，并进行验证钻孔与原钻孔的施工参数对比、岩芯地层岩性对比、矿层品位及厚度对比等。通过对该铜钴矿技术尽职调查工作手段的介绍，为该类型地质技术尽调提供指导意义。

1 区域地质背景

该铜钴矿权区整体位于赞比亚—刚果（金）铜矿带——加丹加弧形铜钴成矿带的西部，即非洲中部卢菲利安（Lufilian）弧形构造带西端（图1）。

卢菲利安（Lufilian）弧形构造带，延伸近700 km，宽度超过150 km（Desouky et al.，2008；李向前等，2009；Haest et al.，2010；任军平等，2013），是世界闻名的铜、钴、镍、铅、锌多金属成矿带（李向前，2011；缪远兴等，2018；朱海宾等，2019）。泛非运动时期，刚果克拉通和卡拉哈里克拉通会聚挤压使得新元古代加丹加沉积盆地形成了卢菲利安弧（杜菊民和赵学章，2010）。该弧形带从北到南分为5 个构造单元（Unrug，1988）：加丹加坳拉槽（V）、外部褶皱推覆带（Ⅰ）、穹隆区（Ⅱ）、复向斜带（Ⅲ）和加丹加高原（Ⅳ）（Haest，2009；李向前等，2010；赵英福，2011；陈兴海等，2012；Cailteux et al.，2018）。前3 个构造单元构成中非铜钴矿带的主体部分，铜钴矿化主要发育在外部褶皱推覆带（李向前等，2009），带内分布有多个世界级大型层状铜钴矿床，如Muso⁃noi、Kamoto、Likashi 等（刘运纪等，2011；于建华等，2012；陶泽熙，2016；党伟民等，2018；王鹏飞等，2018）。

区域出露最古老岩系是由包括片岩和片麻岩组成的一套古太古代深变质岩系组成的基底杂岩，系前地槽阶段演化的地质记录，前人将其划为“卢富布岩系”或“卢富布群”（Unrug，1988；刘运纪等，2014）。

图1 加丹加铜钴矿带区域地质简图

2 矿区地质

矿区出露地层为中元古界加丹加系罗安群（Roan Group），为一套浅海相的细碎屑岩和化学沉积岩。

矿区地层主要为罗安群中下部，即R2.2—R1各地层岩性如下。

SD（R2.2）：主要为灰绿色泥质白云质粉砂岩，灰白色白云质砂岩，经风化后呈灰色－灰黄色，而灰绿色白云质粉砂岩因铁质氧化物浸染或充填裂隙而整体略带红色调。

R2.1 自上而下可划分为R2.1.3、R2.1.2 和R2.1.1。

RSC（R2.1.3）：主要为浅灰－浅灰白色硅化结晶白云岩，受后期构造作用、热液作用影响明显，局部碎裂、角砾岩化。常发育少量溶蚀孔洞，且因铁质氧化物浸染而略呈浅红褐色。

RSF（R2.1.2）：主要为浅灰－灰黑色条带状硅质白云岩，局部夹有含炭质白云质页岩。

DSTR（R2.1.1）：下部为褐黄色粉砂质白云岩夹浅灰色白云质粉砂岩，中部为灰、浅紫灰色薄层状白云质粉砂岩，上部浅灰、浅紫灰色薄层状粉砂质白云岩夹深灰色薄层状白云质粉砂岩。

RAT（R1）：岩性主要为紫红色白云质砂岩及浅紫红色－灰绿色白云质砾岩，夹粉红色－浅灰绿色白云质粉砂岩。

矿区构造较为简单，主构造为北东－南西向，次级构造为近南北向。

矿区含矿地质体地层走向为近南北，沿走向长为400～450 m，南北均以构造与孔德龙古地层接触；倾向东，西部出露地表，向东北方向深部延伸。类似于刚果（金）铜钴矿带其他同类型矿床，该矿区含矿地层呈碎块状（巨型角砾）赋存于加丹加地层中，与周围其他地层呈不整合接触（图2）。

图2 刚果（金）科卢韦齐某铜钴矿区地质平面图

矿化体主要为层状矿化。虽然矿化多为次生矿化富集氧化矿体，但层控特征明显，并且主要集中在SD、RSC 地层中，其次为RSF 和DSTR 地层中，即主要赋存R2.1 与R2.2 中。矿化特征主要孔雀石化、硅孔雀石、蓝铜矿、辉铜矿、水钴矿、钴土矿化等。矿化主要是沿层理或脉体发育，尤其在RSF、SDB 地层中孔雀石化多呈层状沿层理发育。在RSC 结晶白云岩中孔雀石化多发育于蜂窝状孔洞内以及裂隙中。

3 钻孔验证与可靠度对比

在矿区内选择6 个关键钻孔开展钻探工程验证，评价其原有工程的真实性、可靠性。本次验证的钻探设备为绳索取芯钻机，型号为XY－44T。

3.1 验证钻孔基本参数对比及施工质量

验证钻孔与原钻孔施工质量符合质量要求。验证钻孔与原钻孔同在勘探线上，钻孔方位一致，地表距离为5～10 m，孔口高差1～5 m，偏差范围对进行验证钻孔矿体位置厚度对比时产生较小的影响。通过验证孔与原钻孔技术指标及施工参数见表1。

3.2 地层、岩性组合验证对比分析

为了解验证钻孔与原钻孔地层与岩性吻合情况，本次将新旧钻孔地层岩性信息进行对比，通过对比发现新旧钻孔揭露地层及岩芯信息基本一致。部分新旧钻孔揭露地层与岩性对比情况见表2、图3。

3.3 验证钻孔矿层对比

3.3.1 验证钻孔样品取样拟合度

通过验证钻孔与原钻孔样拟合度来评价原钻孔数据的真实可靠性。8 线验证钻孔（CDD－6）与原钻孔（DD093）铜取样拟合度对比图（图4）中某一个样品取样深度为该样品中心的深度。验证孔取样长度为150.90 m，原孔取样长度为116.70 m。通过钻孔样品品位拟合度对比可以看出验证钻孔与原钻孔品位拟合度较高，说明该矿区矿体较为稳定。

3.3.2 钻孔穿矿厚度及平均品位对比

（1）验证钻孔穿矿厚度对比

与原钻孔方位、倾角一致，距离相近的5 个验证钻孔与原钻孔单工程揭露矿体的穿矿厚度对比直方图如图5 所示。

通过以上方位倾角一致的5 组验证钻孔单工程穿矿厚度对比可以看出，钻孔CDD－1、CDD－2、CDD－4、CDD－64 个验证孔揭露的穿矿厚度与原钻孔差别率为7%，其中，验证钻孔CDD－2、CDD－4 揭露的穿矿厚度增厚约37%，CDD－1 厚度减薄约23%，只有钻孔CDD－3 穿矿厚度减薄约72%（该处为矿体延深变薄部位，矿体厚度变小）。5 组验证钻孔累计穿矿总厚度基本与原钻孔总穿矿厚度一致。

表1 验证钻孔与原钻孔基本参数对比

表2 部分验证钻孔与原钻孔揭露的地层与岩性对比

图3 刚果（金）科卢韦齐某铜钴4 号勘探线剖面图

总之，5 组验证钻孔穿矿厚度对比看，其中4 组验证钻孔与原钻孔穿矿厚度总体基本一致，个别钻孔存在局部差异，造成差异的原因可能为：①验证钻孔与原钻孔存在距离及高程差异；②矿体主要为风化淋滤沿层理裂隙灌入矿化为主，矿化极不均匀；③岩、矿芯氧化、破碎强烈，2 次钻探岩心采取率不一致，且采样过程中无法严格1/2 劈芯采样，结合矿体矿化极不均匀很难保证两次钻探、采样代表性一致。CDD－3 与原钻孔见矿情况相差较大可能为验证孔离原钻孔距离十多米，验证孔打到了新的活动断层中。

图4 CDD－6 钻孔（验证钻孔）与DD093 钻孔（原钻孔）铜取样拟合度对比图

图5 验证钻孔与原钻孔穿矿视厚度对比图

（2）验证钻孔矿层工程平均品位对比

通过验证钻孔单工程Cu 平均品位对比（图6）可看出：验证孔CDD－2、CDD－6 与原钻孔铜平均品位差别率为10%，误差较小，CDD－1、CDD－4 与原钻孔铜平均品位差别率分别为50%、106%，且CDD－1为品位变高，CDD－4 为品位变低，CDD－3 与原钻孔铜平均品位相差巨大。

图6 验证钻孔与原钻孔单工程Cu 平均品位对比图

通过验证钻孔单工程Co 平均品位对比（图7）：CDD－1、CDD－2 单工程Co 平均品位偏高约21%，CDD－4、CDD－6 钻孔Co 平均品位偏低约24%，以上4 组钻孔Co 平均品位差别率约22%，验证钻孔单工程Co 平均品位偏高偏低均有，总体基本一致。CDD－3 平均品位降低幅度150%。同时原钻孔钴矿体厚度38.80 m，新钻孔揭露钴矿体厚度为10.50 m，钴矿体厚度相差28.30 m，相比原钻孔钴矿体厚度减少72.94%。

CDD－3 与DD085 铜钴品位、厚度差异较大原因分析，原钻孔DD085 铜矿化位置为118.5～129.5 m，Cu 平均品位为4.93%。对应位置新旧钻孔地层均为破碎带，原钻孔可见孔雀石化，验证孔距离原钻孔较远（10.47 m），对应原钻孔见矿位置新钻孔基本呈泥状，未见矿化，反映新钻孔见矿位置为新的活动断层带。新活动断层破坏影响是造成2 次钻探铜、钴品位厚度变化大的主要原因。

3.4 验证钻孔柱状图对比

通过验证钻孔柱状图（图8）对比，可以看出新旧钻孔揭露地层岩性及铜钴矿化层位置大体一致，矿化层控特征明显，矿化层位主要为SD、RSC、DSTR及BR（破碎带）。

图7 验证钻孔与原钻孔单工程Co 平均品位对比图

个别钻孔局部有所差异，比如钻孔CDD－2 揭露RSC 地层较薄，下部BR 地层变厚大，同时矿化层变厚；验证钻孔CDD－6 下部BR 地层较薄，对应原钻孔DD093 相应位置矿化变弱，推测原钻孔DD093下部BR 地层矿体来自深部矿化层，即该矿体可能有移位现象。

3.5 验证结果

通过对比分析表明验证孔CDD－2、CDD－6 与原钻孔见矿品位、厚度吻合度较好，CDD－1、CDD－4 与原钻孔吻合度一般，CDD－3 于原钻孔吻合度较差，CDD－5 与原钻孔见矿位置及平均品位基本一致（因钻孔倾角相差大造成视厚度不同）。

图8 部分验证钻孔与原钻孔柱状图对比图（图例注释同图3）

验证孔与原钻孔吻合度一般的原因主要有：验证钻孔与原钻孔存在距离及高程差异；矿体主要为风化淋滤沿层理裂隙灌入矿化为主，矿化极不均匀；岩、矿芯氧化、破碎强烈，2 次钻探岩心采取率不一致，且采样过程中无法严格1/2 劈芯采样，结合矿体矿化极不均匀很难保证2 次钻探、采样代表性一致。

CDD－3 与原钻孔见矿情况相差较大原因可能为验证孔离原钻孔距离十多米，验证孔打到了新的活动断层中。

验证钻孔及原钻孔矿层品位厚度统计对比见表3。

4 结论

（1）通过对比分析表明验证钻孔与原钻孔揭露的地层岩性、含矿层位基本一致，含矿层位主要为罗安群矿山组SD、RSC、RSF 地层，矿化层控特征明显，矿化类型主要为氧化铜钴矿，岩（矿）芯破碎强烈。

（2）通过对验证钻孔及原钻孔见矿品位、厚度的详细对比分析发现，验证钻孔CDD－2、CDD－6 与原钻孔见矿品位、厚度吻合度较好，CDD－1、CDD－4与原钻孔吻合度一般，CDD－3 于原钻孔吻合度较差。验证孔与原钻孔吻合度一般的原因主要有：验证钻孔与原钻孔存在距离及高程差异；矿体主要为风化淋滤沿层理裂隙灌入矿化为主，矿化极不均匀；岩、矿芯氧化、破碎强烈，2 次钻探岩心采取率不一致，且采样过程中无法严格1/2 劈芯采样，结合矿体矿化极不均匀很难保证2 次钻探、采样代表性一致。CDD－3 与原钻孔见矿情况相差较大原因可能为验证孔离原钻孔距离十多米，验证孔施工到了新的活动断层中。

（3）通过本次钻探验证及前期现场考察及资料分析等尽调工作的综合分析，认为该矿区铜钴矿体是真实存在的，前人地质勘查工程资料基本真实可信。

（4）矿床本身的矿化不均匀、岩芯采取率较一般情况低、采样很难保证均匀等因素可能造成原钻孔样品代表性不足，从而使得最终储量计算的结果存在一定误差。从本次验证情况看，矿体厚度、品位总体较原钻孔略好，总体反映利好。

表3 新旧钻孔单工程穿矿厚度及平均品位对比