■　黃萬寬

（遼寧省物測(cè)勘查院遼寧沈陽110121）

阿爾及利亞哈瑪尼銅礦形成機(jī)制與找礦前景分析

■黃萬寬

（遼寧省物測(cè)勘查院遼寧沈陽110121）

哈瑪尼銅礦古板塊碰撞縫合線交叉處附近，是一個(gè)中型砂巖型銅礦；區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)6個(gè)礦體，4個(gè)工業(yè)礦體，銅平均品位1.09%，礦體平均厚度4.05m；礦體呈層狀、似層狀，厚度較穩(wěn)定，屬于典型的沉積型砂巖銅礦；孔雀石化是直接找礦標(biāo)志，寒武系綠色砂巖為最有利的找礦層位；Ⅰ-2、Ⅲ-1號(hào)礦體具有擴(kuò)大資源儲(chǔ)量的潛力。

銅礦床地質(zhì)特征找礦前景成因類型哈瑪尼

阿爾及利亞位于非洲西北部，北鄰地中海，其余三面分別與突尼斯、利比亞、尼日爾、馬里、毛里塔尼亞、摩洛哥國家相鄰。該國礦產(chǎn)資源豐富，礦業(yè)政策寬松，交通發(fā)達(dá)，十分有利于礦產(chǎn)勘查和開發(fā)工作，目前已經(jīng)受到國際礦業(yè)投資者的關(guān)注。自上世紀(jì)80年代以來，阿爾及利亞國家地質(zhì)局在該區(qū)相繼開展了1∶2.5萬地質(zhì)填圖、剖面測(cè)量和有關(guān)勘查工程工作，發(fā)現(xiàn)了哈瑪尼銅礦化點(diǎn)；近年來，河南省地勘局第一地質(zhì)環(huán)境調(diào)查院又在該區(qū)開展了多年的普查工作，在1∶10000和1∶5000地質(zhì)測(cè)量工作的基礎(chǔ)上，通過地表槽探工程、深部鉆探工程探獲(333)+(334)？類銅金屬量14萬噸，達(dá)到中型銅礦床規(guī)模，取得了突破性的進(jìn)展，成為我國企業(yè)實(shí)施“走出去”戰(zhàn)略，尋找并控制重要戰(zhàn)略資源的典范。因此，筆者試從區(qū)域地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)、礦體特征、礦石特征入手，總結(jié)區(qū)域成礦條件，探討銅礦床成因和控礦因素，建立區(qū)域找礦標(biāo)志，評(píng)價(jià)成礦潛力，以期對(duì)指導(dǎo)在區(qū)域上尋找同類礦床提供參考，為在國外從事銅及多金屬勘查提供思路。

1　區(qū)域地質(zhì)背景

哈瑪尼銅銀礦位于阿爾及利亞民主人民共和國撒哈拉地區(qū)的西部，貝沙爾省西南部，奧蓋塔山脈中南部，大地構(gòu)造位置處于非洲西北部ATLAS、ANTIATLAS、SARLA三個(gè)古板塊碰撞縫合線交叉處南側(cè)（圖1）。研究表明，古板塊碰撞于元古代末期，自古生代開始形成統(tǒng)一的西非板塊。西非克拉通邊緣（被動(dòng)）和泛非大陸（主動(dòng)）碰撞后形成了奧蓋塔（OUGARTA）山脈[1]。區(qū)域上出露有晚元古代北西向帶狀分布的沉積—火山巖系地層；寒武系地層在中北部呈北北西走向，向南轉(zhuǎn)為東西向走向，巖性以砂巖為主；奧陶系地層出露于研究區(qū)東南部，呈東西向走向延伸巖性以砂巖、泥質(zhì)砂巖為主；第四系大面積出露于東北部、西北部和南部，巖性主要為風(fēng)成的礫砂沉積物。東北部的元古界火山巖系構(gòu)成基底，西南部奧陶系和寒武系的陸源碎屑巖構(gòu)成蓋層。蓋層構(gòu)造為以奧陶系為核部、寒武系為翼部的寬緩的復(fù)式背向斜構(gòu)造，地層傾角5°～20°，褶皺的軸跡逐步由北西向轉(zhuǎn)為近東西向。在褶皺的轉(zhuǎn)折部位有一系列近東西向和北西向10～30km長的平移斷層，將褶皺切割和扭轉(zhuǎn)，破壞了褶皺的完整性。另外有一組北東向10～20km長的橫斷層切割褶皺的翼部。巖漿巖較發(fā)育，主要集中在東北部，巖性以上元古界安山巖、流紋巖、粒玄巖等為主。區(qū)域金屬礦產(chǎn)主要為錳、銅多金屬礦產(chǎn)。

2　礦區(qū)地質(zhì)特征

研究區(qū)內(nèi)出露的地層為寒武系、第四系，及東南部少量的晚元古代和奧陶紀(jì)地層組成，地層走向以北北西向?yàn)橹?。上元古界地層（Pt33）小面積出露于研究區(qū)南部，巖性主要為流紋巖，沉積火山巖，厚度500～700m。寒武系地層大面積出露于研究區(qū)北部、中部、西部，巖性以陸源碎屑巖為主。寒武系下統(tǒng)K1層（?1K1）巖性為灰色礫巖、角礫巖、砂巖，厚度為400～420m；寒武系下統(tǒng)K2層（?1K2）巖性為粉砂巖、細(xì)粒砂巖、粗粒砂巖、細(xì)礫巖，厚度530～900m。根據(jù)顏色分為三段：第一段為雜色層（?1K21），顏色為棕色、淡紫色、灰—紫色，該段上部主要由雜砂巖夾泥質(zhì)的扁豆體細(xì)礫巖構(gòu)成，下部為砂礫巖；第二段為綠色層（?1K22），該層主要為灰—綠色、灰色細(xì)粒石英砂巖，夾泥質(zhì)巖、粉砂巖扁豆體，該段為主要的含礦地層；第三段為灰色層（?1K23），該層由中、粗粒砂巖、砂礫巖，次圓狀礫巖構(gòu)成。寒武系中統(tǒng)K3層（?2K3）為灰色、棕灰色砂礫巖，以不同方向的斜交層理為特征，含粗粒碎屑物質(zhì)（為灰色和乳白色石英），磨圓度中等，有規(guī)律排列，厚度510～550m。寒武系上統(tǒng)K4層（?3K4）下部為淺灰色石英砂巖，上部為夾泥質(zhì)砂巖的細(xì)礫巖，厚度500～530m?？傮w上，寒武紀(jì)地層表現(xiàn)為粗略的韻律性，構(gòu)成礫巖-細(xì)礫巖-細(xì)粒砂巖-粉砂巖夾泥巖-中粒砂巖-粗粒砂巖-砂礫巖-礫巖一個(gè)大的旋回。奧陶系小面積出露于東南部，巖性主要為石英砂巖、泥質(zhì)砂巖、粉砂巖。第四系大面積出露于西北部、中西部和東南部，為風(fēng)成的砂礫石沉積物。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造十分簡單，總體為向南西傾斜的單斜構(gòu)造，地層傾角20～43°，僅在Ⅲ礦段見少量500～1000 m的東西向斷層，均不切割含銅礦化帶。

研究區(qū)內(nèi)巖漿巖不甚發(fā)育，僅在東南部出露極少量的流紋巖。

3　礦床特征

根據(jù)阿爾及利亞國家地調(diào)局勘查工作的工程控制程度、礦體的規(guī)模、產(chǎn)出形態(tài)及礦石質(zhì)量數(shù)據(jù)，哈瑪尼銅礦區(qū)發(fā)現(xiàn)三個(gè)礦段（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）組成、4個(gè)礦化帶，圈定了6個(gè)礦體，其中4個(gè)工業(yè)礦體。礦（化）體賦存于寒武系下統(tǒng)K2層的第二巖性段內(nèi)，即?1K22巖層內(nèi)，由石英砂巖、泥質(zhì)巖夾粉砂巖扁豆體及含銅礦砂巖組成，且該層中礦化層較厚，礦體與圍巖界限為漸變過渡的接觸關(guān)系，靠樣品分析進(jìn)行分界，肉眼難以區(qū)分。頂板圍巖為礫巖、角礫巖、砂巖，底板圍巖為含粗碎屑石英砂巖，圍巖中可見孔雀石和褐鐵礦。

3.1礦體（層）特征

Ⅰ礦段礦化帶走向132°，地表延伸長度約3000 m，發(fā)現(xiàn)了Ⅰ-1、Ⅰ-2兩個(gè)工業(yè)礦體；Ⅱ礦段礦化帶走向116°，地表延伸長度約1300 m，發(fā)現(xiàn)了Ⅱ-1工業(yè)礦體和Ⅱ-2、Ⅱ-3非工業(yè)礦體；Ⅲ礦段礦化帶走向123°，地表延伸長度約1600 m，發(fā)現(xiàn)了Ⅲ-1礦體（表1）；礦石中主要有用組分為Cu，其次為Ag，Cu一般品位0.50～2.00%，最高品位2.97%，平均品位1.09%。Ag平均品位11.27×10-6。綜合各類地質(zhì)因素，主礦體規(guī)模中等，形態(tài)簡單，厚度穩(wěn)定-較穩(wěn)定，主要有用組分銅分布均勻，構(gòu)造對(duì)礦體影響程度小。

表1　哈瑪尼銅銀礦床礦體特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

3.2礦石特征

地表礦石礦物為孔雀石，地下礦石礦物為孔雀石、藍(lán)銅礦，局部見少量黃銅礦；脈石礦物主要為褐鐵礦、石英、長石。

礦石結(jié)構(gòu)主要為半自形-他形晶粒結(jié)構(gòu)，局部呈自形晶；礦石構(gòu)造主要為條帶狀存在于細(xì)粒砂巖型銅礦石中，次有脈狀、團(tuán)塊狀構(gòu)造等。

礦石自然類型主要為氧化銅礦石，見少量混合礦，氧化礦與混合礦界線不清；工業(yè)類型為沉積砂巖型銅礦。

4　礦床形成機(jī)制與找礦前景

4.1礦床成因

區(qū)域上在干熱干旱氣候和氧化條件下形成了厚度較大的棕色、淡紫色、灰—紫色砂巖夾泥質(zhì)巖層；在成巖期由于厭氧化細(xì)菌及有機(jī)質(zhì)作用，形成局部還原環(huán)境；表生環(huán)境下，Cu元素一般以CuSO4溶液形式從風(fēng)化殼中被搬運(yùn)遷移出去，在特定的還原環(huán)境中，由于膠體和粘土吸附等作用Cu元素易發(fā)生集中和沉淀，完成了銅質(zhì)初步聚集；層間水和孔隙水不斷淬取下伏的或側(cè)向上緊鄰的礦源層中的銅質(zhì)，在滲透性較好的砂巖中富集成礦。哈瑪尼銅銀礦床含礦巖系的顏色很雜，一般產(chǎn)在灰—綠色、灰色細(xì)粒層中，灰色層中一般含有較多的有機(jī)質(zhì)和植物殘骸以及黃鐵礦微粒，植物碎屑較多時(shí)礦化強(qiáng)度高，銅礦物富。其明顯沉積標(biāo)志表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是礦層與頂?shù)装鍑鷰r呈漸變過渡接觸，含礦的砂巖中可見明顯的層理，細(xì)小的礦石礦物沿層理方向展布形成條帶狀構(gòu)造，表現(xiàn)出特征；二是在靠近底板位置可見到一些紫紅色泥巖的團(tuán)塊分布，為還原環(huán)境的產(chǎn)物；三是構(gòu)造對(duì)地層及礦體的影響較小。經(jīng)與我國新疆烏恰楊葉銅礦床、莎哈爾銅礦床、滴水銅礦床類比，成礦時(shí)代雖然不同，但礦床地質(zhì)特征和成因類型基本相近（表2），因此可以確認(rèn)，哈瑪尼銅銀礦床應(yīng)屬于典型的沉積型砂巖礦床。

表2　哈瑪尼銅礦床與楊葉銅礦床地質(zhì)特征對(duì)比統(tǒng)計(jì)表

4.2控礦地質(zhì)條件

4.2.1構(gòu)造與成礦的關(guān)系

ATLAS、ANTIATLAS、SARLA三個(gè)古板塊碰撞為成礦過程提供了良好的大地構(gòu)造環(huán)境和動(dòng)力來源，礦區(qū)斷裂多為成礦前斷裂，對(duì)地層及礦體破壞影響較小，為礦體的形成提供了成礦物質(zhì)運(yùn)移的通道。

4.2.2巖性與成礦的關(guān)系

礦區(qū)內(nèi)的礦產(chǎn)主要分布在寒武系的砂巖中，砂巖因其具有良好的孔隙度和滲透性，特別是細(xì)級(jí)粒度的巖石對(duì)礦液的運(yùn)移、沉淀、富集和容礦有重要影響。地層中砂巖多以夾泥巖形式出現(xiàn)，泥巖具有良好的隔擋封閉作用，對(duì)礦液的富集起了較大作用。礦體呈層狀、似層狀，厚度較穩(wěn)定，其分布（產(chǎn)狀）與砂巖（地層）的展布方向基本一致；因此，該巖性為最重要的控礦因素。

4.2.3地層與成礦的關(guān)系

研究區(qū)具有形成層控礦床的有利沉積環(huán)境和地層條件，寒武系下統(tǒng)K2層第二段綠色細(xì)粒砂巖是本區(qū)砂巖銅礦的賦礦層位，已發(fā)現(xiàn)的6個(gè)銅礦體（點(diǎn)）均分布在該層位，具有明顯的層控特征；寒武系下統(tǒng)K2層中部第二段為為灰—綠色、灰色細(xì)粒石英砂巖，夾泥質(zhì)巖、粉砂巖扁豆體，具特征的綠色層，這與含氧化亞鐵有關(guān)，說明古地理環(huán)境為相對(duì)缺氧的還原環(huán)境。

4.3找礦前景

該礦床前人曾開展普查評(píng)價(jià)工作，定性為一小型銅礦。近年來，按新的找礦思路開展新一輪勘查工作，使該礦床資源量大幅度增加，已發(fā)展成中型銅礦。該區(qū)成礦地質(zhì)條件良好，礦化范圍大，強(qiáng)度高，找礦潛力大。

（1）礦床勘查中發(fā)現(xiàn)，寒武系的含銅綠色砂巖地表均有明顯的孔雀石化存在，因此具有孔雀石化的砂段地段是找礦的有利層位。

（2）本區(qū)礦產(chǎn)勘查工作已探明4個(gè)工業(yè)礦體，其中Ⅰ-2礦體具有厚大連續(xù)的地段，利用鉆孔工程（S1孔）驗(yàn)證，證實(shí)最大厚達(dá)

6.99m，礦體西側(cè)未封閉，且有向西側(cè)伏的趨勢(shì)。由此可見，Ⅰ-2號(hào)礦體西側(cè)、Ⅲ-1號(hào)礦體東側(cè)還有較大找礦潛力。

（3）已探明的銅礦體在地表多有出露，深部鉆探揭露發(fā)現(xiàn)，Ⅲ-1礦體沿傾向未封閉，向深部有延續(xù)的趨勢(shì)，預(yù)示著該礦段深部找礦前景良好。

勘查工作已查明該礦床為具中型規(guī)模的銅礦，因此對(duì)具成礦有利的Ⅰ-2號(hào)礦體西側(cè)和Ⅲ-1號(hào)礦體深部實(shí)施系統(tǒng)勘查，新增銅資源量的可能性較大，該礦床有形成中—大型銅礦的潛力。

[1]阿爾及利亞重工業(yè)部國家礦業(yè)研究公司BECHAR（貝莎）公司.哈瑪尼和Laadjel銅礦區(qū)一般和詳細(xì)勘查工作結(jié)果的報(bào)告 [R].河南鄭州：河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)環(huán)境調(diào)查院，1985

[2]黃萬寬,劉歡.阿爾及利亞RAHMANI（哈瑪尼）銅礦普查報(bào)告 [R].河南鄭州：河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)環(huán)境調(diào)查院，2012

[3]師兵,張生軍,王嘉煒.新疆烏恰縣砂巖型銅礦地質(zhì)特征及成因淺析 [J].科技資訊,2014,13:232.

[4]肖曉林,樓法生,吳新華.新疆西天山尼勒克地區(qū)銅金屬成礦條件及找礦遠(yuǎn)景分析[J].新疆地質(zhì),2008,02:142-146.

[5]辛江.新疆烏恰縣楊葉砂巖型銅礦地質(zhì)特征及成因淺析 [J].礦床地質(zhì),2010,S1: 393-394.

P611[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-3-78-1

黃萬寬（1984～），男，地質(zhì)工程師，資源勘查專業(yè)學(xué)士學(xué)位，研究方向?yàn)榈刭|(zhì)勘查及找礦。