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2024年5月25日发(作者:)
非洲重要铜成矿带及矿床类型
摘要:非洲重要的铜成矿带包括:中非赞比亚-刚果(金)成矿区带,红海两侧成矿区带,
及南部非洲成矿区,重要的矿床类型可划分:砂页岩型铜矿、VMS型铜矿、铁氧化物-铜-
金矿(IOCG)型铜矿、岩浆型铜镍(铂族)硫化物矿床、斑岩铜矿。
关键词:铜矿,成矿带,非洲,矿床类型
一、非洲构造格局
非洲现有构造格局如图1所示,构造单元上划分有克拉通、造山区、褶皱带以及盆地。
克拉通包括:西非克拉通(WestAfricanCraton)、刚果克拉通(CongoCraton)、塔桑尼亚克
拉通、卡普瓦尔克拉通(KaapvaalCraton)、东撒克拉通,造山区包括西非活动区和东非造
山区。东撒克拉通,为一古老克拉通,但在新元古代时期发生了活化。此外西非活动区和
东非造山区两大区域,构造活动较为活跃。
图1 非洲大陆构造分区简图
1.克拉通和小型地块包括:
①西非克拉通(WestAfricanCraton)中的地块包括:Reguibat地盾(Ia)、Man-Lèo地
盾(Ib)。
②刚果克拉(CongoCraton)包括:Gabon-Kamerun地盾(IIa)、Bomu-Kibalian地盾
(IIb)、Kasai地盾(IIc)、Angolan(IId)。
③塔桑尼亚克拉通(TanzanianCraton)包括:乌干达克拉通UgandanCraton(III)、塔
桑尼亚克拉通北部地体(IVa);南部地体(IVb);Dodoma区(IVc)。
④卡普瓦尔克拉通(KaapvaalCraton)包括:卡普瓦尔克拉通南部地体(Va);中央地体
(Vb));Pietersburg地体(Vc);西部地体(Vd);津巴布韦克拉通(ZimbabweCraton)(VI);
Limpopo地块(VII);巴克维普地块(VIII)。
2.活动区包括:
①西非活动区:Tuareg地块(TB);Benin-Nigerian地块(BNB)。
②东非造山区:Arabian-Nubian地盾(ANS);Mozambique造山带(MB)。
3.褶皱带包括:
①古元古代褶皱带:Ubendian褶皱带(ub);Usagaran褶皱带(us);Ruwenzory褶皱
带(rb);Kheis褶皱带(kb);Okwainlier褶皱带(oi);Magondi褶皱带(mb);
WestCentralAfrican褶皱带(wb);North-EasternKibaran褶皱带(nekb)。
②古元古代-中元古代构造省:Rehoboth(rp)。
③中元古代褶皱带:基巴拉带(krb);Irumide(伊鲁米迪
带)(ib);SouthernIrumide(sib);Chomo-Kolomo(chk);Namaqua-Natal(nnb)。
④新元古代褶皱带:赞比西褶皱带(zb);Lufilianarc(卢菲利弧)(la);达玛拉造山带
Damara(db);Kaoko褶皱带(kob);Gariep褶皱带(gb);Oubanguides褶皱带(ob);
Anti-Atlas褶皱带(aab);Pharusian褶皱带(phb);Dahomeyean褶皱带(dab);
Rockellides褶皱带(rob);Mauritanides褶皱带(mrb);Lurio褶皱带(lb);Saldania褶皱
带(sb)。
4.新元古代盆地包括:
Congo盆地(bsC);Taoudeni盆地(bsTa);Tindouf盆地(bsTi);Volta盆地(bsV)。
二、非洲铜成矿带及铜矿类型
非洲有产铜国18个。中非赞比亚-刚果(金)成矿区带,属砂页岩型铜矿,矿床赋存于晚
元古代加丹加群罗恩组。红海两侧VMS型铜矿成矿区带,大地构造环境属阿拉伯-努比亚
地块中晚元古宇岛弧增生带,是VMS型铜锌矿成矿十分有利的环境。南非帕拉博拉铜矿是
深大断裂与岩浆活动的产物,典型的铁一氧铜金矿床(IOCG),南非布什维尔德(Bushvcld)
杂岩体为岩浆型铜镍(铂族)硫化物矿床,纳米比亚的haib铜矿是典型的斑岩铜矿。
1.中非赞比亚-刚果(金)成矿区带砂页岩型铜矿
中非铜带(卢菲利弧)产于横跨刚果(金)与赞比亚两国的加丹加弧形构造带(又称加丹加带)
内,为一巨型铜成矿省,带内已知矿床中含有1.4亿吨铜和6百万吨钴金属。如图1。这是
世界上最大型的铜矿带之一。
铜矿带铜储量约占世界铜总储量的16%,铜产量占世界总产量的10%-15%,占世界
该类型铜产量的60%以上。主要分布于刚果民主共和国和赞比亚接壤一带,北西走向长约
800km,宽20-80km。矿带产于非洲前寒武纪地盾上。含矿岩系元古宙罗安组呈向斜形态
覆于古老的基底杂岩系之上,厚700-1100m,二者呈不整合接触。含矿的岩石类型有砾岩、
页岩、砂岩和白云岩,由下而上碎屑成分减少,白云质增加,为以海进层序为主的沉积岩
系。矿体呈层矿状辉铜矿和黄铁矿等,矿石主要呈浸染状,硫化物矿物很均匀地分散在含
矿岩层中,而且矿物成分在垂直方向和横向上都有分带现象,一般自下而上,从内到外是
辉铜矿(斑铜矿)-黄铜矿-黄铁矿。在横向上,产于刚果(金)一般是氧化物矿石,而赞比亚者
为硫化物矿石。成矿作用主要受古地理、古构造、古海底地形及沉积介质(水)的物理化学条
件所控制,矿床成因以沉积为主,矿源来自于陆源剥蚀区的基底岩系,成矿时代为晚元古
代。
2.红海两侧成矿区带VMS型铜矿
非洲铜矿带中红海西侧VMS型铜矿成矿区带,大地构造环境属阿拉伯-努比亚地块中
晚元古宇岛弧增生带,处于同一成矿地质背景的周边地区,如北面的厄立特里亚、西北部
的苏丹、埃及和东北部的沙特阿拉伯等国,是VMS型铜锌矿成矿十分有利的环境,广泛发
育与海相火山岩有关的块状硫化物矿床和与此相关的浅成低温热液型的金矿床。
厄立特里亚VMS型矿床的找矿突破被誉为世界上近三十年来VMS型矿床找矿勘探方
面最大成就之一。近年来,在同一构造背景下厄立特里亚中部ASMARA成矿带和西部
BISHA成矿带上,VMS型铜多金属矿产勘查取得重大突破,发现和评价了一批中-大型
VMS型铜锌金矿床。BISHA成矿带位于厄西南部的GASH-BARKA地区,近北东-南西向,
贯穿厄立特里亚整个西部。ASMARA成矿带从ASMARA以北,经ASMARA向西南一直
延伸至厄-埃边界。
从厄立特里亚到埃塞俄比亚,存在一个非常显著的北北东向的VMS型Cu-Zn-Au多
金属成矿带。位于埃塞俄比亚北部的特瑞矿权区迈阿盖波-阿迪依格莱VMS型铜锌矿床及
特拉喀密提VMS型铜锌矿床的发现,表明在这个成矿带中,VMS矿床成群成带分布,而
提格雷地区是这个成矿带中最重要的南部主体组成部分。
此外,在该地盾区内的苏丹、埃及和沙特阿拉伯国也发现一批VMS型铜锌金矿点、矿
床,表明该类矿床的找矿潜力巨大。
1. 非洲南部重要矿床类型
3.1铁氧化物-铜-金矿(IOCG)型铜矿
铁氧化物-铜-金矿(IOCG)帕拉博拉铜矿位于南非林波波(Limpopo)省德兰士瓦市东北
部的帕拉博鲁瓦附近,与克鲁格(Kruger)国家公园毗邻,S23°59′,E31°8′。
帕拉博拉铜矿矿床产于包括辉岩、伟晶岩、碳酸岩在内的帕拉博拉杂岩体中,富含铜、
铁、蛭石、铀、磷酸盐、锆、稀土元素和贵金属。帕拉博拉矿体是一碱性火山岩管状矿体,
向下延伸到至少2000米。矿体范围东西方向大致是1400米,南北方向大致是800米。
Groves等认为帕拉博拉矿床是深大断裂与岩浆活动的产物,类似于典型的铁一氧铜金
矿床(IOCG),并且其是全球唯一产于碳酸岩体中的具有工业价值的铜矿体。研究表明,该
矿床受岩石圈地幔交代作用影响,2060Ma左右富含挥发性组分的碱性熔浆沿构造薄弱部
位向地壳上部运移,并且与围岩发生强烈水一岩反应,形成大面积分布的热液蚀变带。碳
酸岩和超镁铁质侵入岩所构成的大规模岩管是勒柯普矿体的主要容矿围岩,并且发育有钠
化(钠长石、方柱石)和钾化(钾长石、绢云母)蚀变带。
在碱性岩体的晚期碳酸岩内部网脉状含矿细脉十分发育,说明该矿床是多期次岩浆热
液活动的产物。成矿流体在沿破碎带运移过程中,水-岩反应导致大量含铜硫化物沉淀,并
且在细微破碎带形成一系列含铜(金)矿脉。
3.2岩浆型铜镍(铂族)硫化物矿床
南非布什维尔德(Bushvcld)杂岩体,成矿时代元古宙(2049~2058Ma),大陆内部裂谷
构造环境,非洲南部卡普瓦尔克拉通断隆区,杂岩体以半环形向中心内倾斜的巨厚层状侵
入体,东西长463km,南北宽246km,岩体厚7-9km,拉斑玄武岩系列,岩石组合:由
上而下岩体分为:上带(辉岩);主带(辉长岩、苏长岩、斜长岩);临界带(古铜辉石岩、苏长
岩、斜长岩);下带(由辉岩、方辉橄榄岩、纯橄岩);边缘带(苏长岩),顶底板为元古宙沉积
岩和德兰士瓦熔岩系。分布形式:梅林斯基层、UG2铬铁岩层沿层理产出,Platreef沿围
岩接触带不连续分布;纯橄岩筒在临界带中不整合侵入;卫星侵入体产出铜镍块状硫化物
矿床。硫化物呈稀疏浸染状,共生有各铂族矿物组成的浸染状矿体(层)。
3.3斑岩铜矿
纳米比亚目前发现的最重要的斑岩铜矿矿床为Haib铜矿。
Haib铜矿大地构造位置位于Richtersveld构造省。主要特点是低变质,构造变形简单。
主要地层普遍为相关的火山和深成钙碱性岩,年龄大概为1800-2020百万年间。
Haib火山岩体包括玄武安山岩、安山岩,石英安山岩和流纹岩,连同各种酸性和镁铁质
火山碎屑岩和凝灰岩。Haib铜矿附近最突出的岩石类型是长石斑岩。haib矿床中表现强烈
热液蚀变矿物的特征变化。矿床中的蚀变共生组合:
(i)钾质岩带-黑云母的蚀变组合,黄铜矿化随着深度增强,顺着裂缝充填石英-长石斑岩。
(ii)千枚岩化带,斜长石完全被细粒的绢云母和石英所代替,黄铁矿是一种重要的岩石
组成矿物。
(iii)青磐岩化带-大量的绿泥石,绿帘石和方解石,包括丰富的黄铁矿脉。
其中黄铁矿及黄铜矿是最主要的硫化物。矿化主要为分散或裂隙分布,部分形成条带,泡
状或细脉。侵染状矿石在主岩石英-长石斑岩中普遍存在。
三、结论
非洲重要的铜成矿带包括:中非赞比亚-刚果(金)成矿区带,红海两侧成矿区带,及南
部非洲成矿区,重要的矿床类型可划分:砂页岩型铜矿、VMS型铜矿、铁氧化物-铜-金矿
(IOCG)型铜矿、岩浆型铜镍(铂族)硫化物矿床、斑岩铜矿。
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