胡登攀,李 偉,楊憲濤,楊 帆,王新富
(1.云南銅業(yè)礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)有限公司,云南 昆明 650051;2.昆明理工大學 國土資源工程學院,云南 昆明 650093)
剛果民主共和國 [簡稱剛果(金)] 礦產(chǎn)資源十分豐富,特別以豐富的銅和鈷礦產(chǎn)資源著稱,另外還有大量的 Pb、Zn、U、Mn、Sn、Au、Ni、Fe、Ge 及金剛石等礦產(chǎn)資源[1],擁有世界級巨型規(guī)模的加丹加銅鈷成礦帶,其中 Kimin 銅鈷礦床就是該巨型成礦帶內(nèi)的代表性礦床。Kimin 銅鈷礦床位于剛果(金)南部盧阿拉巴 (Lualaba) 省科盧韋齊 (Kolwezi) 境內(nèi),其地理坐標為25°56′1.4″E、10°46′26.1″S,其大地構(gòu)造位置處于剛果(金)加丹加新元古代銅-鈷多金屬成礦帶內(nèi)(盧菲利安成礦)帶,屬中非中新元古代銅-鈷多金屬成礦帶的一部分。該礦床目前已探獲銅、鈷金屬資源量分別為140余萬噸和10萬噸,Cu和Co平均品位分別為1.9%和0.8%,是該成礦區(qū)帶內(nèi)超大型銅鈷礦床,經(jīng)濟價值顯著。該礦床自發(fā)現(xiàn)以來,前人在礦區(qū)內(nèi)開展了一系列的找礦勘查工作,初步查明了礦區(qū)地層、構(gòu)造、巖漿巖等基本地質(zhì)特征[2],但是整體勘查及研究程度仍較低,僅停留在找礦勘查及資源儲量估算階段,對該礦床的地質(zhì)特征、成礦模式及成因類型等方面的認識仍顯不足。
本研究在詳實野外地質(zhì)調(diào)查及室內(nèi)研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合該區(qū)內(nèi)其他銅鈷礦床地質(zhì)特征及成礦規(guī)律,系統(tǒng)剖析總結(jié)了該礦床成礦地質(zhì)特征及成礦地質(zhì)條件,建立該礦床的成礦模式,以期為該礦床乃至成礦區(qū)帶內(nèi)其他銅鈷礦床的下步找礦勘查與資源開發(fā)工作提供科學依據(jù)及成礦理論方面的指導(dǎo)。
剛果(金)總體位于中非—剛果盆地,大地構(gòu)造位置位于剛果克拉通西南部,經(jīng)歷了非洲大陸的絕大部分地質(zhì)發(fā)展史,其沉積地層經(jīng)歷了太古代褶皺、基底雜巖褶皺、基巴拉褶皺、孔德龍古褶皺等一系列大規(guī)模構(gòu)造運動,伴隨著不同規(guī)模的變質(zhì)作用和巖漿作用 (圖1)[3-4]。礦區(qū)所處的加丹加地區(qū)地層主要由基底與蓋層兩部分組成[5]。其中基底由太古宙基底雜巖與元古宙加丹加超群組成,基底雜巖主要為片巖、片麻巖、花崗巖、石英巖及礫巖等;而加丹加超群由羅安群(R)、恩古巴群(Ng)和孔德隆古群(Ku)組成(自上而下);羅安群主要為濱海-淺海-深海相的碎屑沉積巖和碳酸鹽巖(白云巖及白云質(zhì)頁巖)[5-6];恩古巴群和孔德隆古群主要由碎屑沉積巖(礫巖、砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)頁巖)組成[5-6]。其中羅安群礦山組(R2)是該區(qū)主要的銅鈷賦礦層位[7]。上伏蓋層主要為古近系—新近系沖積層、殘積層、坡積層組成[7]。
該區(qū)經(jīng)歷了長時間 (約5億年) 且復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造演化,主要由NW向的加丹加褶皺—推覆構(gòu)造帶組成,為非洲中部盧菲利 (Lufilian) 弧形構(gòu)造帶的組成部分[3,7]。在1000 Ma~700 Ma時間范圍內(nèi)開始發(fā)生板塊內(nèi)裂谷作用,于800 Ma時開始出現(xiàn)加丹加群的沉積作用,隨后沉積成巖形成羅安群地層 (765 Ma~735 Ma)[3]。在約750 Ma~600 Ma時發(fā)生了剛果克拉通與卡拉哈里克拉通的匯聚及俯沖,次生加丹加盆地發(fā)生倒轉(zhuǎn),沉積形成恩古巴群地層[3];隨后上述克拉通之間的陸-陸碰撞作用 (約530 Ma~500 Ma) 沉積形成了孔德隆古群地層。此外,該區(qū)另一構(gòu)造單元盧菲利弧經(jīng)歷了三個不同模式的演化階段,分別為750 Ma~600 Ma的褶皺推覆帶和穹窿區(qū),600 Ma~512 Ma的大規(guī)模左行EW向及NW向的平移斷層,~512 Ma為垂直盧菲利弧走向的近SN—近EW向斷裂及軸向NNE至NEE向的褶皺構(gòu)造[3,6]。
區(qū)域內(nèi)巖漿巖整體不發(fā)育,局部有侵入到基底雜巖中的花崗巖以及侵位于加丹加超群中的輝長巖和煌斑巖等[3]。此外,亦有鎂鐵質(zhì)侵入巖 (765 Ma~735 Ma) 侵位于迪佩特亞群中,而熔巖和凝灰?guī)r主要呈夾層分布于木瓦夏亞群底部的沉積巖中[3,6]。上述復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造背景為銅鈷成礦提供了優(yōu)越的成礦地質(zhì)條件;該區(qū)帶內(nèi)銅鈷礦床的空間分布與區(qū)域構(gòu)造控制的羅安群以及橫向上相關(guān)的地層單元沿盧菲利弧分布有關(guān)[3],可進一步劃分為以下幾個重要的次級銅鈷成礦亞帶:Ⅰ-科盧韋齊 (Kolwezi) 礦帶,Ⅱ-騰凱 (Tenke) -豐古魯梅 (Fungurume) 礦帶,Ⅲ-卡坎達 (Kakanda) -坎博韋 (Kambove) 礦帶及Ⅳ-肯森達 (Kinsenda) 礦帶(圖1)[3,7];Kimin 銅鈷礦床主要位于科盧韋齊銅鈷成礦帶內(nèi)。
礦區(qū)出露地層主要為羅安群 (R) (圖2),由一套淺海相的細碎屑巖和化學巖組成,自下而上劃分為 RAT (R1)、礦山組(R2)、迪佩特組(R3) 及木瓦夏組(R4)。RAT巖性主要為細至中?;揖G色泥質(zhì)粉砂巖,與上覆地層呈不整合接觸。
礦山組在該區(qū)內(nèi)進一步劃分為 DSTR、RSF、RSC、SD和CMN 等五個層位(圖3)。礦山組 DSTR 巖性主要為層狀白云巖、細?!庸栀|(zhì)白云巖和白云質(zhì)頁巖,與上層 RSF 接觸部位有弱孔雀石化;礦山組RSF為薄層狀硅質(zhì)白云巖,孔雀石發(fā)育,為礦區(qū)主要含礦層;礦山組 RSC 為細至中粒塊狀—蜂窩狀白云巖,層厚約20 m,為礦區(qū)主要含礦層位。礦山組 SD 主要為頁巖及白云質(zhì)頁巖,少量炭質(zhì)頁巖,為次要含礦層位,SD 層位進一步被細分為 SDB (頁巖及白云質(zhì)頁巖) 和 SDS (頁巖、粉砂巖及板巖);礦山組 CMN 為灰黃色中層狀白云巖,與下層 SD 接觸部位有弱孔雀石化。迪佩特組(R3)和木瓦夏組(R4)在礦區(qū)范圍內(nèi)零星出露,巖性為白云質(zhì)粉砂巖、板巖及礫巖。此外,第四系(Q)殘坡積層主要由松散紅土和砂礫組成。Kimin 礦區(qū)總體位于非洲中部盧菲利弧形構(gòu)造帶西延的加丹加褶皺-推覆構(gòu)造帶,主要構(gòu)造線呈EW向,總體位于次一級科盧韋齊—坎蘇祁構(gòu)造帶內(nèi),NE向斷裂發(fā)育,多為高角度走滑性質(zhì),形成時間較晚,常錯斷早期形成的銅鈷礦體和羅安群地層,斷距一般為5~80 m,為一組成礦后的破礦斷裂構(gòu)造 (圖2)。
剛果(金) Kimin 銅鈷礦床目前已控制并圈定銅、鈷礦體群各3個 (圖4)。銅礦體群編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,其中Ⅰ號礦體群包括主礦體Ⅰ-1及工業(yè)小礦體15條,低品位小礦體35條;Ⅱ號礦體群包括主礦體Ⅱ-1及工業(yè)小礦體14條,低品位小礦體17條;Ⅲ號礦體群包括主礦體Ⅲ-1及工業(yè)小礦體6條,低品位小礦體3條。3個銅礦體群共圈定礦體90條,其中Ⅰ-1為該礦區(qū)內(nèi)規(guī)模最大、品位最高的銅礦體 (表1、圖4a)。鈷礦體群3個,編號分別為 ⅰ、ⅱ、ⅲ,位置分布與銅基本一致 (表1、圖4b),其中ⅰ號礦體群包括主礦體 ⅰ-1 及5條小礦體;ⅱ號礦體群包括主礦體 ⅱ-1 及2條小礦體;ⅲ號礦體群包括主礦體 ⅲ-1 及2條小礦體。3個鈷礦體群共圈定礦體12條,其中 ⅱ-1 和 ⅲ-1 為礦區(qū)內(nèi)規(guī)模較大、品位較高的鈷礦體。
表1 剛果(金) Kimin礦床銅、鈷礦體特征
銅、鈷礦體呈層狀、板狀及薄膜狀產(chǎn)出,總體呈EW—近EW向展布,主要賦存于羅安群礦山組 RSF 段薄層狀硅質(zhì)白云巖和礦山組 RSC 段細至中粒塊狀—蜂窩狀白云巖中,少部分礦體則賦存于礦山組 SD 段頁巖及白云質(zhì)頁巖中;此外,部分銅、鈷礦體賦存于近EW向坎蘇祁構(gòu)造帶的次生構(gòu)造破碎帶內(nèi)(圖5)。礦化以鐵-錳染、孔雀石化為主,多沿層間裂隙發(fā)育,偶見藍礬、黑鐵礦化、水鈷礦化等。礦石自然類型以氧化礦為主,礦石礦物主要為孔雀石、藍銅礦、黑銅礦、水鈷礦、褐鐵礦等。礦物結(jié)構(gòu)以自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)為主,局部見少量交代結(jié)構(gòu)、粒狀結(jié)構(gòu)、纖維狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造則以多孔構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造為主,其次為條帶狀、細脈狀及角礫狀構(gòu)造,偶見皮殼狀、鮞狀構(gòu)造,局部保留原巖層理構(gòu)造或殘余構(gòu)造。脈石礦物主要為石英、方解石、白云石及其黏土礦物。
礦體均賦存于羅安群礦山組中,賦礦巖性主要為薄層狀硅質(zhì)白云巖-白云巖,少量頁巖、白云質(zhì)頁巖及炭質(zhì)頁巖等。礦體層控性顯著,礦石自然類型以氧化礦為主,反映礦床形成于氧化環(huán)境中,表生氧化淋濾富集作用顯著。礦區(qū)位于坎蘇祁 NE 向斷裂中,橫跨 Kansuki 和 Deziwa-Mutanda 兩條平行斷裂帶,周邊次級斷裂發(fā)育,與褶皺構(gòu)造一同控制著含礦巖層的空間展布,同時為礦質(zhì)的沉淀和疊加提供有利場所,后期的次級斷裂為含礦熱液提供運移通道和儲礦空間。結(jié)合礦石特征,Kimin 銅、鈷礦床內(nèi)礦石以強風化、孔雀石等角礫(礫石)成分及土狀泥砂碎屑物為主,礦體及圍巖中節(jié)理裂隙發(fā)育,表明成礦前后構(gòu)造活動跡象顯著。此外,圍巖蝕變以硅化、碳酸鹽化、絹云母化為主。礦區(qū)銅、鈷主要富集于近地表(淺部)的氧化帶(富集銅、鈷氧化物)和深部的原生硫化帶(富集銅、鈷原生硫化物);且由淺部至深部逐漸由氧化帶過渡轉(zhuǎn)變?yōu)榱蚧瘞?。銅在深部原生硫化帶主要以斑銅礦、黃銅礦、硫銅鈷礦等為主,中—上部氧化帶則以次生氧化孔雀石為主,其次為輝銅礦;鈷在原生硫化帶主要以硫銅鈷礦、硫鈷礦為主,而在氧化帶中主要以次生氧化物水鈷礦為主;同時,在淺地表銅、鈷氧化帶中以鈷礦化為主,伴生銅礦化,發(fā)育和產(chǎn)出大量水鈷礦和少量孔雀石等次生氧化物。
Kimin 銅鈷礦床成礦具有多階段性,基于對礦石組構(gòu)和礦物共生組合關(guān)系,并結(jié)合野外宏觀地質(zhì)現(xiàn)象,將該礦床成礦作用序次劃分為三個階段:①沉積階段,以形成黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、硫鈷礦、硫銅鈷礦等,非金屬礦物石英、白云石等為特征;②熱液改造階段,以形成黃鐵礦、鎳黃鐵礦、硫鈷礦、硫銅鈷礦、黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦、銅藍等,非金屬礦物石英、絹云母、白云石等為特征;③表生氧化富集階段,以形成孔雀石、藍銅礦、水鈷礦等次生氧化物為特征 (圖6)。階段①主要對應(yīng)于區(qū)內(nèi)羅安群地層沉積形成時接收的大量基底雜巖中豐富的Cu、Co元素,經(jīng)同沉積作用形成同生銅、鈷礦化,亦為初始的銅、鈷礦源層;階段②主要對應(yīng)區(qū)內(nèi)與造山熱動力有關(guān)的變質(zhì)熱液不斷萃取羅安群礦源層中的銅、鈷,同時對階段①進行疊加改造,使得Cu、Co成礦元素進一步富集;階段③主要對應(yīng)主成礦作用之后的表生氧化淋濾富集作用[7-8,14]。階段②對階段①,階段③對階段②銅、鈷礦化進行疊加和改造富集,形成了 Kimin 銅、鈷礦床。
3.1.1 地層巖性
前已述及,羅安群礦山組為 Kimin 礦床主要的銅、鈷礦化層位,其銅、鈷礦體產(chǎn)出形態(tài)嚴格受控于地層展布特征,礦體產(chǎn)狀與礦山組趨于一致;賦礦巖性主要為薄層狀硅質(zhì)白云巖-白云巖,顯示出同沉積礦床特征。區(qū)域上,羅安群原始沉積的白云巖、炭質(zhì)頁巖在沉積之初就含有較高的Cu、Co含量,是本區(qū)最初始的礦源層[2,7-8]。同時由于羅安群礦山組巖石較為破碎,且活性相對較大,亦為后期的礦化富集提供了空間與水化學條件。在主成礦階段結(jié)束后的氧化淋濾階段,由于地層內(nèi)泥質(zhì)成分的流失,也為銅氧化物孔雀石的形成提供了空間;同時賦礦層位頂?shù)装鍨橐惶滋抠|(zhì)板巖及少量炭質(zhì)白云巖,可以作為較好的隔擋層,有利于金屬礦質(zhì)在羅安群礦山組內(nèi)沉淀與富集。綜上,區(qū)內(nèi)羅安群地層和巖性對銅、鈷富集成礦的控制主要表現(xiàn)在以下三個方面:①作為初始礦源層及貧礦胚,提供成礦物質(zhì);②有利的巖性(白云巖及少量頁巖)與流體發(fā)生不同程度的交代作用,導(dǎo)致礦質(zhì)不斷疊加富集沉淀;③有利的巖性參與著各種容礦構(gòu)造與裂隙的形成[8-9]。因而,礦區(qū)內(nèi)羅安群礦山組白云巖及少量頁巖是重要的賦礦層位和賦礦巖性。
3.1.2 構(gòu)造
Kimin礦床在區(qū)域上屬加丹加弧形成礦帶的東南端,是該成礦帶的重要組成部分,受區(qū)域上NW向斷裂、褶皺構(gòu)造的雙重控制[2]。在 Kimin 銅、鈷礦區(qū)范圍內(nèi)主要表現(xiàn)為近EW向的層間斷裂控礦,斷裂活動對成礦的貢獻主要體現(xiàn)在以下兩個方面:①礦源層內(nèi)發(fā)育的構(gòu)造裂隙為含礦熱液的活動運移提供了通道,有利于熱液對礦源層內(nèi)早先沉積的Cu、Co元素進行活化、遷移與萃?。虎诤V層內(nèi)巖石在構(gòu)造作用下較為破碎,從而使得巖石的活性增大,含礦熱液與活性巖石有更大的接觸面積,有利于含礦熱液金屬礦質(zhì)的析出并沉淀富集,并為其提供良好的儲礦和容礦空間[7-8,10,14]。此外,Kimin 銅、鈷礦區(qū)內(nèi)亦發(fā)育一組近平行的NE向斷裂,表現(xiàn)為切割和錯移地層和銅、鈷礦體,為成巖-成礦作用后的破巖-破礦斷裂。綜上,礦區(qū)近EW向的順層斷裂不但是成礦熱液良好的運移通道,而且在適宜的成礦溫壓條件下成為了金屬礦質(zhì)沉淀富集空間;而NE向斷裂則為破巖-破礦斷裂。
3.1.3 氧化帶
在 Kimin 銅鈷礦床近地表羅安群賦礦層位中主要以銅、鈷氧化物為主,如孔雀石、藍銅礦及水鈷礦,構(gòu)成了銅、鈷氧化帶;而深部則以原生銅鈷礦物為主,如斑銅礦、黃銅礦、硫銅鈷礦及硫鈷礦等,構(gòu)成了銅、鈷原生硫化帶。因而,在 Kimin 銅鈷礦床中由近地表(淺部)至深部,銅、鈷礦物呈現(xiàn)由氧化物至原生硫化物的過渡和轉(zhuǎn)變。此外,已有研究進一步指出,地表介質(zhì)(如大氣降水和空氣)沿成礦后斷裂(斷層、節(jié)理和裂隙)下滲達潛水面,所涉及范圍內(nèi)早先形成的硫化礦床在上述介質(zhì)的參與影響下被氧化形成由大量氧化物組成的氧化帶[8,11]。如黃銅礦在地表介質(zhì)參與下發(fā)生系列化學反應(yīng):
CuFeS2(黃銅礦)+4O2→CuSO4(溶液) + FeSO4,
2CuSO4+2CaCO3+H2O→Cu2(OH)2CO3(孔雀石)+2CaSO4+CO2↑[8],
最終形成銅的氧化物孔雀石。同理,原生鈷礦物也在有后期流體參與下發(fā)生氧化淋濾作用,形成鈷華和水鈷礦,使得原生硫化礦轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸V,大量含金屬氧化物組成氧化帶[8,11];這與 Kimin 銅鈷礦床淺部富集銅-鈷氧化物、深部富集產(chǎn)出銅-鈷硫化物的地質(zhì)特性相符。因而,氧化帶是 Kimin 銅鈷礦床一重要控礦因素。
綜合研究表明,加丹加銅鈷多金屬成礦帶內(nèi)的銅鈷礦床找礦標志主要集中于地層巖性、斷裂構(gòu)造、礦物學、熱液蝕變、物化探異常、地形及植物學等方面[8,12-13],結(jié)合該礦床地質(zhì)特征及找礦勘查實踐成果,通過與區(qū)域內(nèi)其他銅鈷礦床進行分析對比,認為 Kimin 銅鈷礦床找礦標志亦集中于以下七個方面。
1)地層巖性標志:羅安群礦山組的第二巖性段(R2.2)炭質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)白云巖、硅化結(jié)晶白云巖、條帶狀硅化白云巖、角礫巖等巖石。
2)構(gòu)造標志:逆斷層及其破碎帶等是重要的構(gòu)造標志。
3)礦物標志:孔雀石、水鈷礦等次生氧化物可作為礦物標志。
4)蝕變標志:如硅化、白云巖化、絹云母化以及滑石化等典型的蝕變現(xiàn)象也可作為找礦的典型標志。
5)化探標志:Cu和Co組合異常是重要的化探標志。
6)地形標志:由于成礦過程中硅化作用發(fā)育,巖石不易風化,正地形亦是較好的找礦標志。
7)植物學標志:Cu和Co等重金屬含量高地帶植被稀疏被稱為“銅清除”,是值得重視的找礦地帶。此外,耐重金屬的植物群如鈷筍、銅草、旱生灌木等是較好的植物找礦標志,亦對銅鈷礦床的尋找有一定指示作用。
20世紀初,有學者指出剛果(金)銅鈷礦帶層狀銅鈷礦床成礦作用與巖漿侵入熱液活動有關(guān),但隨著研究程度深入發(fā)現(xiàn)加丹加銅鈷含礦巖系與該區(qū)帶內(nèi)花崗巖體呈不整合接觸關(guān)系,且礦化層位沿走向和傾向穩(wěn)定延伸,有學者基于此提出了同沉積的觀點,認為剛果(金)銅、鐵、鈷等由碎屑或化學沉積形成[14]。近年來,隨著該區(qū)帶內(nèi)銅鈷礦床在礦化-蝕變特征、成礦年代學、流體地球化學、同位素地球化學 (C-O-S-Pb-Sr-Nd-Os) 等方面的深入研究[3,8,13],為該區(qū)帶內(nèi)銅鈷礦床在礦床成因方面的探討和厘定提供了大量的基礎(chǔ)資料。已有研究表明加丹加地區(qū)銅鈷礦床礦化在平面上呈現(xiàn)浸染狀、順層脈狀、褶皺變形后脈狀以及熱液充填脈狀的礦化特征,在剖面上由淺部至深部呈現(xiàn)氧化礦、混合礦和原生硫化礦的垂向分布特征,且區(qū)內(nèi)羅恩群地層存在明顯的鈣-鎂質(zhì)蝕變(硬石膏、白云巖、方解石、金云母)、鉀質(zhì)蝕變(鉀長石、金云母、絹云母-云母)、鈉質(zhì)蝕變(鈉長石、方柱石)、碳酸鹽化(包括有機碳)及硅化蝕變。加丹加地區(qū)銅鈷礦床的成礦年齡主要集中于 880 Ma~500 Ma之間,時間跨度大,期間主要經(jīng)歷了原生同沉積銅鈷成礦作用和盧富里安造山作用末期及區(qū)域變質(zhì)作用引起的熱液成礦作用;此外,根據(jù)銅鈷礦石及礦物特征初步判斷沉積成礦作用較為重要;成礦流體均一溫度和鹽度(NaCl)分別集中于100℃~300℃和11%~38%之間,可能為 H2O - NaCl/KCl - MgCl2體系。此外,同位素地球化學研究表明加丹加地區(qū)銅鈷礦床成礦物質(zhì)及成礦流體主要與上地殼物質(zhì)(元古代基底和羅恩群地層)有關(guān)[3,8,13]。綜合上述加丹加地區(qū)銅鈷礦床在礦化-蝕變、成礦年代學、流體地球化學及同位素地球化學等方面的特征,結(jié)合 Kimin 銅鈷礦區(qū)地質(zhì)特征及礦化特征,認為該礦床成因類型可能為“沉積-熱液改造型銅鈷礦床”。
已有研究表明,加丹加銅鈷成礦區(qū)帶內(nèi)銅鈷礦床成礦元素(S)主要來源于原始沉積地層中的硫化物和硫酸鹽(硬石膏),成礦金屬元素來自上地殼(基底和羅安群地層)。成礦流體來源于原始沉積盆地(加丹加古海洋),而驅(qū)動流體運移的能量可能包括流體重力作用、地層壓實作用、流體鹽度差異、盆地內(nèi)地熱梯度等[8]。根據(jù)成礦作用的先后序次,Kimin 銅鈷礦床存在沉積、熱液改造和表生氧化富集等成礦作用階段,成礦作用以熱液充填為主。羅安群為初始礦源層,形成于880 Ma~750 Ma,發(fā)育于裂谷盆地的北東側(cè)邊緣。至新元古代,由于大陸發(fā)生 NW—SE 向的裂解,以及裂谷地段和開裂板內(nèi)差異運動的影響,裂谷盆地持續(xù)開裂導(dǎo)致臺地迅速下陷,發(fā)生廣泛的富含鎂鐵質(zhì)的火山噴發(fā)。裂谷盆地中的同沉積斷裂在大陸裂解的過程中不斷加深,將上地幔富含Cu、Co等成礦元素的氣液沿同生斷裂上升,在海底發(fā)生噴氣噴流沉積作用,銅鈷初步富集,形成原始沉積銅鈷礦(化)體[8,17]。后期盧菲利運動的構(gòu)造變質(zhì)作用對早期沉積的礦化層產(chǎn)生劇烈的構(gòu)造切割破壞,巖層發(fā)生褶皺傾斜及構(gòu)造破碎。構(gòu)造及變質(zhì)熱液使得巖石中的成礦金屬元素活化、遷移,在構(gòu)造裂隙及構(gòu)造破碎帶等有利儲礦空間中再次沉淀富集,形成銅鈷礦化的疊加富集[15,17]。此外,區(qū)內(nèi)降水充沛,斷層、破碎帶良好的透水性為礦質(zhì)運移提供了有利通道,兼之適宜的溫度及巨大的時間跨度,致使礦床表生氧化作用強烈。表生氧化富集階段因經(jīng)歷漫長地質(zhì)年代的風化、剝蝕和氧化淋濾作用,伴隨著物理、化學、生物等條件下,使得銅、鈷礦元素通過淋濾作用富集,且該氧化淋濾成礦作用一直持續(xù)至今[8,16]。同時亦經(jīng)歷了多次的遷移和搬運作用,使地表及近地表的銅鈷硫化物變?yōu)檠趸锘驓溲趸?孔雀石、水鈷礦、藍銅礦),呈現(xiàn)次生富集[10](圖7)。
1)Kimin 礦床銅、鈷礦體呈EW—近EW向?qū)訝?、板狀及薄膜狀產(chǎn)出,主要受控于區(qū)內(nèi)羅安群礦山組白云巖、近EW向?qū)娱g斷裂及氧化淋濾作用等因素。
2)Kimin 礦床淺部主要為孔雀石和水鈷礦組成的氧化帶,由淺部至深部逐漸由氧化帶過渡為斑銅礦、黃銅礦及硫鈷礦等組成的原生硫化帶。
3)Kimin 礦床為“沉積-熱液改造型銅鈷礦床”,其成礦作用經(jīng)歷了沉積、熱液改造、表生氧化等三階段的疊加和改造富集。