赞比亚铜带省谦比希盆地含矿地层地球化学特征、物源属性及其成矿地质背景研究

中非铜钴成矿带是全球重要的铜资源产地和最大的钴资源产地,其中赞比亚成矿带内90%铜(钴)资源蕴含于赞比亚铜带省的沉积型矿床中。本文选取铜带省中部谦比希盆地内穆旺巴希铜矿、谦比希西铜矿和谦比希东南铜钴矿为研究对象,对矿床(体)赋矿层位开展岩相学、主微量元素、稀土元素研究,分析其物源区组成和构造环境,探讨铜钴成矿地质背景。岩相学特征表明,赋铜(钴)地层岩性主要为敏多拉组砂岩、细砂岩和基特韦组页岩、粉砂岩、板岩、石英岩等。稀土元素标准化配分曲线呈现轻稀土富集、重稀土平坦和铕负异常特征。成分变异指数(ICV)与化学蚀变指数(CIA)的研究表明源区未遭受强的沉积物再循环及化学风化作用,从穆旺巴希矿床、谦比希西矿体到谦比希东南矿体,含矿地层风化作用逐渐减弱,沉积环境由温暖、湿润气候向寒冷、干燥气候转变。岩石地球化学判别图解显示含矿地层物源主要为长英质沉积岩和火成岩,构造性质长期处在以被动大陆边缘为主,主动大陆边缘和大陆岛弧次之的环境中。其中含钴的基特韦组地层的物源中可能伴有少量镁铁质成分的加入,构造背景主要为大陆岛弧环境。综合区域成矿年代学研究,中非成矿带铜钴成矿具有多期性,地层物源属性、沉积成岩期的氧化-还原环境以及区域构造事件最终导致了赞比亚成矿带铜钴成矿的差异性。

中非铜矿带多层位成矿特征及成因

中非铜矿带位于刚果(金)—赞比亚的Lufilian造山带,新元古界加丹加超群发育有大量的沉积岩容矿层状铜矿(SSC),为了解铜矿床的成矿特征和矿床成因,对矿床地质特征进行总结,发现中非铜矿带主要为还原相型和砂岩型层状铜矿床,具有明显的多层位层控特征。其中加丹加铜钴矿带(KCB)盛产还原相型铜矿床,主要赋存于Roan群Mines组(R2),上部的Nguba群地层中发育有铜矿床和锌铜矿床;赞比亚铜带(ZCB)大多数还原相型铜矿床,赋存于下Roan群Kitwe组的矿化页岩段地层内(RL7),在矿化页岩段的下盘和上盘中发育砂岩型铜矿床。综合近年来的研究成果显示,中非铜矿带多层位成矿特征为盆地卤水交代成因,氧化含矿卤水和富含有机物的沉积物、还原性流体发生还原作用形成多层位铜(钴)矿体和赤铁矿—辉铜矿—斑铜矿—黄铜矿—黄铁矿的矿物分带。