蔡珍旺

（中礦資源集團股份有限公司，北京 海淀 100089）

1 研究現(xiàn)狀

1.1 沉積型層狀銅礦

近幾十年來，眾多國內(nèi)外學者對沉積型層狀銅礦進行了詳細的研究，取得了極為豐碩的成果，尤其是借助于近年來分析測試手段的極大發(fā)展使得研究數(shù)據(jù)更為詳實，然而對其礦床成因及成礦模式依然充滿爭議[1]。

（1）后生巖漿成礦理論：早期研究者們通過礦物間的交代關(guān)系提出了礦床的熱液成因，并進一步認為花崗巖體提供了K、Ca、Si、Mg、P、S等。并指出，一旦能證明礦化地層不整合產(chǎn)于花崗巖體之上，即可否定后生巖漿成礦作用[2]。

（2）同生成礦理論：該理論認為成巖作用與成礦作用幾乎同時發(fā)生，強調(diào)了地層構(gòu)型與礦化形成之間的根本聯(lián)系。自前人地質(zhì)工作者提出礦床中盆地尺度、伸展驅(qū)動的熱液對流對成礦的重要作用，近年來研究者們更關(guān)注盆地倒轉(zhuǎn)相關(guān)的結(jié)構(gòu)與礦石的關(guān)系及盆地倒轉(zhuǎn)中蒸發(fā)巖的作用[3]。

（3）我國學者華仁民教授(1989,1995)根據(jù)層狀銅礦的成因和銅的地球化學性質(zhì)，將沉積型層狀銅礦劃分為沉積-成巖（砂頁巖型）、沉積-噴流和沉積-改造三種，并將謙比希礦床歸結(jié)為沉積-改造型礦床。

1.2 謙比希盆地沉積型層狀銅礦研究

謙比希盆地沉積型層狀礦床地質(zhì)研究工作歷史悠久，自十九世紀銅礦發(fā)現(xiàn)后就有眾多地質(zhì)學家對本區(qū)進行深入研究[4]。對中非銅礦帶的研究工作進展和現(xiàn)狀可分階段概述如下：

（1）1930年之前：1899年，對該地區(qū)的銅鈷礦床進行考察，發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)在贊比亞的Kansanshi銅礦和剛果(金)的一些銅鈷礦床，并發(fā)現(xiàn)了謙比希盆地內(nèi)包括謙比希、Nkana、Chibuluma礦床的露頭，1902年發(fā)現(xiàn)Luanshya，1905年發(fā)現(xiàn)Mkubwa礦[5]。隨后他的公司對Kansanshi銅礦進行了勘探。英南非公司(BSA)對贊比亞銅礦帶于20世紀20年代進行了全面系統(tǒng)的勘探相繼發(fā)現(xiàn)了Mufulira、Nchanga、Luanshya和Nkana等礦。勘查手段包括露頭開展礦點檢查、踏勘，采用探槽、淺井手段追索礦體，隨后開展地表地質(zhì)填圖、施工鉆探、豎井和坑道探礦等工作。

（3）1930年代至50年代：首先通過脈石礦物、礦石礦物之間的交代關(guān)系提出了贊比亞銅礦床的屬于熱液成因，并且認為巖漿巖體是K、Ca、Si、Mg、P、S等的物質(zhì)來源。在隨后的研究中也提出了相似的觀點，進而逐漸形成贊比亞銅礦帶礦床的后生成因理論。

（3）1950年代至70年代：通過對礦床分布和地層構(gòu)型的研究首先提出了贊比亞銅礦帶同生沉積成因的觀點。根據(jù)礦石硫化物的分帶特征提出了謙比希礦床的成礦模型分帶，提出了各分帶模型的沉積環(huán)境特征。

2 存在問題概述

2.1 謙比希盆地沉積礦床存在的問題

（1）成礦期次重要性及兩期成礦作用的關(guān)系缺乏研究：雖然大部分學者均認為贊比亞銅礦帶是在沉積成巖期形成（800-600Ma）的層狀銅礦床，但對造山期熱液脈型成礦作用（600-500Ma）研究較為弱，對兩個期次的成礦作用重要性及相互關(guān)系未可知。

（2）謙比希盆地成礦作用演化與大地構(gòu)造演化關(guān)系不明。雖然前人已對本區(qū)Lufulian褶皺帶進行較為系統(tǒng)的研究，但對于大地構(gòu)造與謙比希盆地礦床形成、贊比亞銅礦帶與構(gòu)造的研究則缺乏深入研究。

2.2 謙比希和謙比希東南礦床存在的問題

（1）謙比希盆地成礦流體形成及演化缺乏系統(tǒng)研究；雖然前人對謙比希礦床褶皺前石英脈中流體包裹體做了較為詳細的工作，但取樣僅局限于成礦作用中的一個階段，因此難于認識流體的形成演化過程。

（2）謙比希盆地層狀礦床成礦物質(zhì)來源。目前對謙比希礦床和謙比希東南礦床C、O、S-Pb同位素較為薄弱。雖然前人工作表明，贊比亞銅礦帶形成中由于有機碳的參與造成C同位素的強烈虧損，但在謙比希和謙比希東南礦床中同位素數(shù)據(jù)較為薄弱，難以驗證該結(jié)論的可靠性。而對于S同為素的認識則更為模糊，充滿矛盾。

3 建議的技術(shù)路線

（1）野外地質(zhì)調(diào)查與樣品采集。以點-線-面相結(jié)合的方式，對謙比希地區(qū)出露的各種地層單元（基地花崗巖、下羅恩群、上羅恩群、穆瓦夏群和孔德龍古群）進行實地調(diào)研，通過巖石學、巖石地球化學、地質(zhì)年代學、同位素地球化學和構(gòu)造地質(zhì)學協(xié)同研究的方法，開展區(qū)域內(nèi)各地層單元地質(zhì)特征的系統(tǒng)研究與重點剖析，系統(tǒng)采集各巖石類型的測試分析樣品。

（2）巖石地球化學研究方法。對謙比希地區(qū)各類型巖石樣品的巖石化學組成（主量、微量及稀土元素）進行系統(tǒng)研究，查明研究區(qū)域內(nèi)主要地層單元的巖石類型及其性質(zhì)。全巖主量元素使用X熒光光譜儀（XRF）分析，微量及稀土元素使用等離子質(zhì)譜儀（ICP-MS）分析。

（3）地質(zhì)年代學分析方法。主要應用Re-Os法、Pb-Pb法對主成礦期的黃銅礦-斑銅礦及后期輝鉬礦的礦石樣品的沉積年齡和造山作用年齡進行研究，系統(tǒng)厘定研究區(qū)域內(nèi)主要成礦期次的時限，剖析研究區(qū)域內(nèi)的成礦環(huán)境演化對Lufulian構(gòu)造帶的大地構(gòu)造指示意義。

（4）C-O同位素分析方法。針對區(qū)域和礦區(qū)內(nèi)出露的海相碳酸鹽、碳質(zhì)頁巖，對巖石樣品內(nèi)（全巖、碳酸鹽脈和蒸發(fā)巖結(jié)核）進行C-O同位素分析，剖析成礦物質(zhì)的來源、成礦環(huán)境的演化，并驗證本區(qū)礦化與有機質(zhì)還原的關(guān)系。

（5）S-Pb同位素分析方法。在巖石學、礦物化學和全巖地球化學的研究基礎(chǔ)上，結(jié)合不同成礦階段（沉積期、造山期）的多種硫化物的礦物組合和礦物成分特征（黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦、硬石膏），明確謙比希礦床S-Pb同位素的特征，確定成礦物質(zhì)來源，剖析礦床形成的物質(zhì)來源。

4 結(jié)語

依上所述，需弄清謙比希盆地沉積礦床問題，謙比希和謙比希東南礦床存在的問題，需要根據(jù)實際情況，運用現(xiàn)代的先進技術(shù)，分析地質(zhì)特點、地層、成礦成因；從而提高對謙比希盆地層狀礦床的深一步的認識。