肖 瑞
(江西銅業(yè)集團地勘工程有限公司,江西 德興 334200)
銅礦是工業(yè)和民用重要的金屬資源之一,國內對銅礦資源的需求較大。隨著國家“走出去”戰(zhàn)略的不斷推進,國內許多地勘單位進行了境外礦產資源的勘查工作。
贊比亞的礦產資源非常豐富,銅是其中最重要的礦產資源,已探明儲量為1900萬噸,約占世界總儲量的6%。中非銅礦帶為世界上最主要的沉積型銅-鉆礦成礦帶之一,其從剛果的東南部向贊比亞的北部延伸,整體呈北西走向,并向北東弧形突出,長度約為700千米,寬度約為150千米。該成礦帶主要分布在贊比亞銅帶省和剛果(金)加丹加省,含礦地層為新元古代加丹加群的羅恩組;由于后期碰撞造山作用,地層呈明顯的褶皺和逆沖構造,形成著名的盧弗里安(Lufilian)弧形構造帶。贊比亞區(qū)域主要為沉積型氧化或硫化銅礦床,集中分布在贊比亞中北部的銅礦帶,其次為贊比西北部的穹隆分布區(qū)[1]。具體分布情況如圖1所示。
圖1 贊比亞主要構造帶簡圖
區(qū)內礦產非常豐富,包括黑色金屬礦產、有色金屬礦產、貴金屬礦產、燃料礦產、建筑材料及非金屬礦產等,其中有色金屬(銅、鉛、鋅等)、建筑材料是本區(qū)的優(yōu)勢礦產。區(qū)內礦產具有種類多、儲量大、優(yōu)勢礦種明顯、勘查程度低、找礦前景大等特點。目前本區(qū)已發(fā)現的銅金屬礦產成因類型有斑巖型、片麻巖型、熱液型等,其中斑巖型和片麻巖型規(guī)模較大,最具找礦遠景[2]。
姆庫希地區(qū)位于伊魯米德(Irumide)造山帶上,該造山帶長約900千米,從贊比亞中部延伸到贊比亞-坦桑尼亞邊境和馬拉維北部。伊魯米德構造帶地質情況如圖2所示。
圖2 伊魯米德構造帶地質圖
由圖2可知,伊魯米德造山帶是一個擴張性區(qū)域,由中元古代構造作用和巖漿作用產生,是中元古代1.4至1.0Ga期間基巴爾安(Kibaran)造山旋回的一部分。其北部邊界是新元古代盧弗里安贊比亞-剛果銅礦帶(形成年代在8.8億-5.7億年間),該成礦帶包括著名的加丹加超群地層;西北邊界主要是未變形的古元古代韋烏盧(Bangweulu)塊體的基巖;東北部被古元古代和新元古代剪切帶截斷;東南及南部為中新元古代盧弗里安和贊比西河造山帶;東部為東非造山帶。伊魯米德造山帶經歷了兩期的變形事件,第一期變形事件形成了一系列近似平行的垂直平緩褶皺帶;第二期變形事件為伊魯米德帶主要變形期,沿北東-南西方向的主構造線,形成了大量展開的等斜直立褶皺,同時伴隨著混合巖化作用[3]。
地層主要由變質基底和姆瓦(Muva)超群沉積巖組成。變質基底以古、中元古宙的片巖、片麻巖為主;姆瓦超群沉積巖呈不整合狀態(tài)覆蓋在基底雜巖之上,主要為變質碎屑巖、石英巖和泥質變質巖,在西南邊稱為Kanona組,北東邊稱為Manshy河組。
區(qū)內火山巖呈東西帶狀分布,由老到新基性向酸性、酸堿性過渡。區(qū)內巖漿巖為線性分布的姆庫希片麻巖,外圍為花崗斑巖。片麻巖主要以如下形式出現:斑狀變晶片麻巖、細微帶狀片麻巖、花崗巖化片麻巖。斑狀變晶片麻巖從東偏東北的方向穿過礦區(qū),在礦區(qū)最北邊被細微帶狀片麻巖和花崗巖化片麻巖包圍。在礦區(qū)南部,斑狀變晶片麻巖被稱為Mtuga的花崗巖體侵入。
贊比亞銅礦帶的銅礦化類型是沉積型礦床,該類礦床的特征是銅礦物(黃銅礦、輝銅礦、斑銅礦及自然銅)賦存于新元古代加丹加超群中的硅質碎屑沉積序列中。本區(qū)內銅礦化主要賦存于片麻巖、偉晶巖、花崗巖中,其特征是浸染狀黃銅礦呈分散豆莢狀產出于構造剪切帶中,并與細晶巖和偉晶巖組成侵入巖脈關系,屬熱液成因礦床。
區(qū)內蝕變包括五種類型:強硅化、赤鐵礦化、鉀化、強泥蝕變和弱泥蝕變。強硅化和赤鐵礦蝕變現象最為廣泛,并與大部分礦化相關。鉀化的表現為正長石替代了斜長石,在絹云母和方解石中比較常見,這是由于鈉的丟失使正長石變?yōu)榻佋颇福L石中的鈣轉化為方解石,鉀的富集使其形成了正長石。
區(qū)內銅礦化共生次序還不太清楚,但多認為其晚于花崗巖、片麻巖等主巖構造運動,并且很有可能與長英質巖脈是共生關系。銅礦化可能是Irumide構造期(大約10.5億年)之后Mtuga花崗巖的一部分,多見有細晶巖與偉晶巖脈侵入Irumide構造帶。然而也很有可能晚于巖漿熱液活動形成礦化,主要集中在構造活動時期形成的長英質巖脈的接觸部位。
地球物理勘查方法,簡稱為物探法,常用的物探法有以下幾種:
(1)重力勘查法。重力勘查法是物探技術中的一種傳統(tǒng)方法。早期的重力勘查法觀測精度較低,勘查對象單一,工作比例尺大,工作量少。隨著科技的進步,重力勘查法的技術含量提升,觀測精度提高,且在使用GPS三維定位技術后,能在特殊的景觀區(qū)完成觀測工作。目前重力勘查法主要用于研究地下深處不同地質的空間產狀、分布形態(tài)等。
(2)磁力勘查法。磁力勘查法也是一種傳統(tǒng)方法,其用途廣泛、效率高、成本低、理論成熟,是最具有基礎性地質調查功能的技術方法。其在研究隱伏地質構造及金屬礦產勘查方面具有非常重要的作用。隨著磁法高精度儀器及三維數據處理技術有了較大進步,磁力勘查法整體的勘探能力和效果有了較大的提升,極大地推動日后深部礦產資源勘查和找礦工作的開展。
(3)電磁法。電磁法主要應用在礦產資源勘查、地質災害預警、工程勘查等領域中。其主要是根據巖石或礦石電性與導磁性的不同,基于電磁感應原理進行找礦勘探。
地球化學勘查方法,簡稱為化探法,是通過系統(tǒng)測量天然物質的化學性質發(fā)現化學異常線索,實現礦床的尋找。目前,地球化學勘查方法的應用范圍不斷擴大,不僅可以用在找礦工作中,也能用于解決各種地質問題。
鉆探技術也是礦產資源勘查中較為常用的方法,其主要是利用鉆機、鉆具和一整套工藝措施,在地層內鉆出圓柱形巖心,取出巖礦樣品,探明礦產的賦存狀態(tài)和分布規(guī)律。本礦區(qū)通常在采用物化探法的基礎上,采用鉆探法對礦區(qū)的礦產資源進行評估。
加丹加銅鈷成礦帶地勢起伏較小,殘坡積發(fā)育異常明顯,易于勘探,具有很大的找礦意義。采用雙頻激電法和高密度電阻法技術組合進行勘探,勘探效果較好。
采用激電方法掃面可以圈定礦化異常的平面分布范圍,進一步縮小找礦靶區(qū);高密度電阻法可查探異常體的空間展布特征。贊比亞中央省北部的姆庫希地區(qū)是一個值得關注的銅礦勘探地區(qū)。該地區(qū)的地質發(fā)育與酸性侵入巖直接相關,藏有豐富的銅礦。利用物探、化探、深部鉆孔等驗證方法綜合構建起的找礦模式能夠有效支持該地區(qū)未來的找礦工作。