赞比亚铜矿带地质

赞比亚铜矿带地质

1．自然地理概况

赞比亚铜矿带，处在东经28°，南纬13°位置，呈带状展布，宽约50km，长150km左右(图1)。自西北的奇利拉邦布韦(Chililabombwe)，向东南的卢安夏(Luanshya)和布瓦纳·姆库布瓦(Bwana Mkubwa)延伸。铜矿床主要赋存在矿带的两翼，由两条近乎平行的次级矿带组成。一条经布瓦纳·姆库布瓦进入扎伊尔的金森达(Kinsenda)，另一条自卡皮里·姆波希(Kapiri Mposhi)的北部，经卢安夏、基特韦(Kitwe)、钦戈拉(Chingola)，以及奇利拉邦布韦向边界外继续延伸。人们企图把矿床的带状分布同组成卡弗(Kafue)背斜岩层的区域几何形态联系起来，但是，这种对称性，仅仅用一般的地质概念是很难说明的。

1.1地形

该铜矿带地处中非高原的中部，海拔高约1200m。总的来说，其地理环境荒凉而寂寥，平坦而无奇特之处。但值得注意的是，靠近卢安夏的莫瓦和姆帕塔·希尔(the Muva and Mpata Hills)以及在奇利拉邦布韦附近与扎伊尔接壤的卡苏姆巴莱萨一带的地理特点。在上述地区，河流处在宽阔而平缓的山谷中，山谷中很难见到岩层露头。为此，人们不能不赞叹早期的地质勘探工作者的坚韧不拔的精神，他们为弄清某些地质现象，不得不挖掘成千上万个探槽或浅坑。

钦戈拉(Chingola)地区出现的恩昌加花岗岩露头，是一种剥蚀残余的现象。

1.2水系

铜矿带的地表形态，受卡弗河制约。该河流发源于沼泽地带，由此婉蜒而下，进入宽阔的山谷。在恩昌加瀑布处，河流冲刷了较坚硬的罗安(Roan)组岩层。卡弗背斜核部不太坚硬的基底片岩和花岗岩为河流提供了良好的河道。河流在被剥蚀的背斜脊部，蜿蜒流向东方。铜矿带的各矿区因有这样一条长年河提供的水源而庆幸。卡弗河有几条支流为长年河，其他为季节河。在排水较差的地区，沼泽草地或雨季草场发育。这种情况主要发育在水系的源头以及缓流水系的岸边。在此处，上述草场或草地分布面广。随着支流水系分枝形态的不同，草场的范围也不同。其宽度一般为100—600m不等，覆盖面积估计约占该区总面积的10—20％。

河流水流量随着季节的不同变化较大。由于壮年期高原特点，流速一般较缓，峡谷或山谷瀑布少见。但在流经较坚硬的岩层时，可出现象恩昌加瀑布和姆帕塔玛土(Mpatamatu)峡谷那样的地理现象。

1.3植被

本区自然植被多为林地类型，主要为开阔林和半开阔林两类，且有分带性特点。其林木高度一般在15—20m不等。主要种属为brachstegia,Julbernadia以及Isoberlinia。多数林木已被烧炭者、砍伐者以及原始刀耕火种的农人所毁，象松树、桉树等已绝迹。

区域地质航测有效地利用了植被分布的细微变化(有时所利用的不一定是细微变化)。因为这种细微变化本身正反映了下伏岩层的变化。例如，在含铜岩层上覆的土壤中，可能有特殊

的植被分布。很早以前，人们就发现，在所谓的“铜林地”生长着特殊的植物。该地区大概是应用生物法找矿的先例。

本区已经发现的与铜有关的植物有30种之多。可分为三个植物群属，它们多生长在含铜量大于0.5%的土壤中。

最主要的含铜植物有Hanmaniastrnm katangeuse、H. robertii、Sopwbiametallornm以及草本植物Ascolepis metalloeum等。

微量含铜植物主要生长在含铜量200×10-6—5000×10-6的土壤中，主要种属有Bocium metallorum、B.homblei和Buchnera metallorum。

泛含铜植物种类少见，但比与它杂生的上述两类植物分布较广。该类植物在富铜的和贫铜的土壤中均能生长，如旋花属植物等。

本区最著名的“铜花”大概应属Becium homblei。严格来说，泛含铜植物是良好的找矿标志，因它仅生长在含铜的土壤中。然而，由于同一种属的其他植物的存在，使问题复杂化了，如众所周知的B. obovatum即是一种假“铜花”。尽管它与B. obovatum很相似，但它并不生长在含铜的土壤中。在实际工作中，各种属的特征一定要分清楚。任何复杂的事物，要靠实地的研究，而不是凭想象去解决它。

1.4气候

由于地理纬度的影响，该铜矿带属低纬度气候特点。

一年分雨季和旱季，两季分明。雨季即夏季，多雨而凉爽，一年中仅在11月雨季来临之前的两个月时间内，气候较闷热。全年晚上一般较凉爽。

年平均气温21℃，最高不超过32℃。

太阳南移后，进入11月份不久，雨季开始。近赤道处，由于太阳直射时间较长(南北回归线间日照时间长)，因此，夏季也较长。在夏季间(即雨季间)有一“短暂旱季”出现。

在南纬13°处，即铜矿带所在位置，从是年11月到来年4月，降雨量可1318mm。其中，所谓“短暂旱季”，从1月到2月可持续3周之久。

“短暂旱季”前后的雨季，也多有不同。1月份以前的下午或晚上，常有雨前雷电发生。雷电持续时间较短，且不强烈。

冬天，即旱季，白天阳光灿烂；夜晚，繁星闪烁。6、7月间常有夜雾出现。

在此季节，草木枯萎，灌木丛中常有山火发生。雨季来临之前，随着气温的升高，这种情况时有发生。

早季刮西南风，风速稳定而气候温和；雨季的风向和风力变化较大。

3.区域地质

赞比亚和扎伊尔铜矿带的构造活动，主要受晚寒武世卢弗里安(Lufilian)运动的影响。南北向的挤压形成了近东西向的复式褶皱构造(图2)。在西部，受西北侧基巴尔安(Kibaran)地块和东北侧的卢阿普拉(Luapula)地块的影响。该构造带呈弧形弯曲，并被地块的突出悬谷状地质体楔入，致使褶皱呈弓形向上述两个地块的前沿间弯曲。基底古地形特征控制岩层分布的空间位置，被褶皱的岩层由加丹加群组成。赞比亚的卡弗背斜代表了卢弗里安运动产生的主要构造型式。剥蚀作用使背斜两翼的次级褶曲出露。目前铜矿带各矿床就处在两翼的次级构造部位(图3)。然而。最有意义的是：分布在背斜两翼的控矿构造，与岩层走向一致，呈等距、带状展布，其间距约30km。这种明显的构造控矿形式使人受到启发。从前在下罗安组岩层寻找铜矿，遭到很大的困难。在研究了罗安组岩层构造之后，通过等距离原则，才不断的发现有价值的铜矿床。