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        剛果(金)某銅鈷礦床地質(zhì)特征及成因淺析

        2019-08-14 07:56:02張法武黃艷麗
        世界有色金屬 2019年12期
        關(guān)鍵詞:白云質(zhì)層狀褶皺

        張法武,黃艷麗

        (1.中國(guó)有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司,云南 昆明 650051;2.云南銅業(yè)礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)有限公司,云南 昆明 650051)

        1 區(qū)域地質(zhì)背景

        圖1 加丹加省銅、鈷成礦帶區(qū)域地質(zhì)圖

        加丹加超群形成于新元古代,厚度5Km~10Km,主要為沉積巖,屬裂谷盆地深海至邊緣地臺(tái)相沉積[1];為向北凸的泛非造山帶,其北西緊鄰太古宙剛果克拉通和中元古代基巴拉帶,北東與班韋烏盧地塊相連,南東與伊魯米迪地塊和喬馬~卡洛莫地塊相鄰。該帶從北到南分為5個(gè)構(gòu)造單元:外部褶皺推覆帶(Ⅰ),穹隆區(qū)(Ⅱ),復(fù)向斜帶(Ⅲ),加丹加高原(Ⅳ),加丹加坳拉槽(Ⅴ)(圖1)。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ單元構(gòu)成中非銅礦帶,其中在外部褶皺推覆帶(Ⅰ)內(nèi)銅鈷礦化發(fā)育。

        2 礦區(qū)地質(zhì)

        2.1 地層

        圖2 某礦區(qū)地質(zhì)圖

        礦區(qū)內(nèi)出露地層由老至新由羅安群(R)、孔德龍古群(Ki)及第四系(Q4)。羅安群(Roan)地層為一套碎屑巖~泥質(zhì)巖~碳酸鹽巖組合的沉積建造,局部不同程度的遭受了區(qū)域變質(zhì)作用,形成了各種淺變質(zhì)巖。該地層自下至上由R1、R2、R4三個(gè)亞層組成,其中R2亞層為本區(qū)主要含礦層位,特征如下(圖2)。

        (1)R1亞層。R1亞層,出露較少,呈NE~SW向分布,受區(qū)域推覆作用影響,內(nèi)部構(gòu)造變化很大,北西側(cè)產(chǎn)狀為310°~330°∠65°~80°,南東側(cè)傾角變緩為35°~40°。

        (2)R2亞層。礦區(qū)R2亞層從下至上可分為R2.1、R2.2、R2.3三個(gè)組七個(gè)巖性段,其地層分布及巖性特征詳述如下:①R2.1組:由下至上由三個(gè)巖性段組成,分別為D.STR巖性段、RSF巖性段、RSC巖性段,特征如下:D.STR巖性段:主要為灰白、灰黃色粉砂質(zhì)白云巖、含砂質(zhì)泥巖,局部由于硅化較強(qiáng),變質(zhì)成硅質(zhì)巖,具銅鈷礦化。RSF巖性段:主要為淺灰~灰黑色層狀硅質(zhì)白云巖,具銅鈷礦化,孔雀石和金屬礦物呈浸染狀順層分布,為區(qū)內(nèi)主要礦化層。RSC巖性段:主要為淺灰~灰白色硅質(zhì)白云巖,多具蜂窩狀、孔洞狀,孔洞內(nèi)常見孔雀石、鈷礦化,偶見有黃銅礦呈星點(diǎn)狀分布。②R2.2組SDB層:巖性主要以灰黑色碳酸鹽、黑色碳酸質(zhì)頁(yè)巖、白云質(zhì)頁(yè)巖、灰白色白云質(zhì)粉砂巖,底部偶見疊層石白云巖,該層Cu、Co礦化較強(qiáng),為區(qū)內(nèi)主要含礦層,呈浸染狀、細(xì)脈浸染狀產(chǎn)出。③R2.3組:上部巖性為白色~粉紅色塊狀白云巖,含疊層石,少量滑石層狀白云巖夾泥質(zhì)白云質(zhì)粉砂巖,下部為層狀白云質(zhì)頁(yè)巖,頂部偶見有鮞粒狀、紋層狀、塊狀疊層石狀白云巖。一般具Cu、Co礦化,偶見少量的黃鐵、黃銅礦化,厚度約150m~190m,與下伏地層呈整合接觸。

        (3)R4亞層。上部巖性為白云石化泥質(zhì)頁(yè)巖,粉砂巖、砂巖,中部為細(xì)粒層狀碳質(zhì)頁(yè)巖,下部為白云質(zhì)頁(yè)巖、粉砂巖、硅質(zhì)巖和含礫石英砂巖。厚度大于50m~100m,與下伏地層呈不整合接觸。

        2.2 構(gòu)造

        2.2.1 構(gòu)造特征

        (1)褶皺構(gòu)造:本區(qū)褶皺構(gòu)造特點(diǎn):南部地層走向近東西,東部地層走向北北東,北側(cè)地層走向北東,褶皺以圓弧褶皺、尖棱褶皺(見圖3)為主,局部可見復(fù)式背向斜構(gòu)造。

        圖3 尖棱褶皺現(xiàn)場(chǎng)照片

        (2)斷裂構(gòu)造:走向斷層:與同期褶皺產(chǎn)生的斷層,基本與該礦體走向一致,近南北向,大致限定了該礦體的含礦地層、產(chǎn)出范圍。層間斷層:多為次級(jí)逆斷層為主。

        2.2.2 構(gòu)造與礦化關(guān)系

        構(gòu)造對(duì)礦體的控制作用十分明顯,褶皺構(gòu)造為礦液的疊加、沉淀提供了場(chǎng)所;與褶皺同期產(chǎn)生的斷裂規(guī)模和產(chǎn)狀控制了礦體形態(tài)及分布范圍。

        2.3 圍巖蝕變

        由于區(qū)內(nèi)銅鈷礦體的形成與區(qū)域變質(zhì)作用和熱液改造有關(guān),相應(yīng)圍巖蝕變主要有硅化、絹云母化、碳酸鹽化、大理巖化、滑石化等。

        3 礦床成因及找礦標(biāo)志

        3.1 礦床成因

        本區(qū)銅鈷礦床的形成既受地層控制又受構(gòu)造控制,外加變質(zhì)作用、熱液作用和風(fēng)化作用的影響,成礦過(guò)程分三個(gè)階段。

        ①海相熱鹵水噴流~沉積交代階段。中晚元古代時(shí)期,海底裂開。②變質(zhì)疊加改造階段。盧菲利造山運(yùn)動(dòng)造成剛果~坦桑尼亞板塊相對(duì)于安哥拉~Kalahari板塊位移,導(dǎo)致加丹加初始沉積地層發(fā)生大規(guī)模韌(脆)性剪切變形、褶皺、逆沖推覆和滑動(dòng)。③近地表淺部氧化淋濾造成次生富集階段。近地表淺部銅鈷礦體氧化的同時(shí),有用成礦元素淋濾遷移、多次搬運(yùn)富集沉淀,完成了氧化淋濾次生富集。

        3.2 找礦標(biāo)志

        (1)地層標(biāo)志:羅安群礦山組(R2)為標(biāo)志層。含礦層是活性較大的黑色碳酸質(zhì)頁(yè)巖、白云質(zhì)頁(yè)巖、灰白色白云質(zhì)粉砂巖等。

        (2)構(gòu)造標(biāo)志:氧化型次生富集礦體一般都產(chǎn)出在斷裂帶附近(圖4)。

        圖4 構(gòu)造破碎帶

        (3)典型礦物標(biāo)志:如綠色的孔雀石(圖5)、桃紅色的鈷華和羥紅色的水鈷礦(圖6)等可作為找礦的標(biāo)志礦物。

        圖5 綠色的孔雀石

        圖6 羥紅色的水鈷礦

        (4)植物標(biāo)志:受風(fēng)化淋濾作用的影響,地表含銅含鈷礦物少見,但部分風(fēng)化淋濾的S、Cu和Co元素以高豐度保留在地表壤土中,不利于常規(guī)植被的發(fā)育,因此,當(dāng)?shù)卮迕褚浴般~樹、鈷草”作為特定植物找礦標(biāo)志。

        4 結(jié)語(yǔ)

        該大型銅鈷礦床位于非洲中部盧菲利弧形構(gòu)造帶,形成于中新元古代,產(chǎn)于弧后裂谷中。礦體呈層狀、似層狀賦存于礦山組R2地層內(nèi),地層控礦明顯,區(qū)域變質(zhì)作用造成銅元素的二次富集,斷裂構(gòu)造使得銅鈷元素進(jìn)一步疊加富集。該礦床類型屬沉積交代—經(jīng)后期多次構(gòu)造作用、熱液疊加改造作用的影響而形成的層控型銅鈷礦床。

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