邱小平，王新彦：刚果（金）阿鲁维米河中游砂金成矿规律探讨

笔者从1994年法国博士后归国以来，遵循恩师裴荣富院士援助非洲的足迹，多次深入非洲国家开展矿产调查的野外工作，本文仅论述2015年非洲刚果（金）赤道雨林的金矿考察研究内容。

刚果克拉通的花岗岩-绿岩带金矿床以巨大的找矿勘探前景备受世人瞩目，特别是刚果（金）东北部的基洛—摩托（Kilo-Moto）矿区，很久以前就盛行采砂金，在 19 世纪后期至 20 世纪早期作为比利时殖民地时期，开始有砂金矿采金生产官方记录，砂金矿床达到大型规模（Anthoine, 1933；Legraye, 1940; Duhoux, 1950; Sorotchinsky, 1953; Woodtli, 1955, 1956）。20 世纪中叶开始有原生金矿的地质勘探工作，陆续发现众多的原生金与砂金矿床，刚果克拉通因此成为著名的绿岩带金矿聚集区。这些金矿床集中产出在刚果（金）东北部赤道热带雨林区，然而并无陆路可供通行，考察金矿的唯一途径是沿着阿鲁维米河（Aruwimi River）水路进行。阿鲁维米河是非洲第二大河刚果河（Congo River）右岸最大流量支流，水流湍急、树高林密、难以通行，故人烟稀少，却因盛产高品位砂金矿和金刚石砂矿备受世人关注。继承恩师裴荣富院士 20世纪 70年代援助非洲苏丹艰苦奋斗、无私奉献的传统，遵循野外考察掌握第一手资料、不能停留在资料文献的阅读层面的原则，笔者经过艰难的独木舟溯流而上穿越浓密雨林砂坝、潜水与河滩挖掘采样，综合地质调查和分析研究，探索阿鲁维米河中游砂金（金刚石）的成矿规律，以期为原生金矿床的勘探定位提供找矿线索。

刚果克拉通位于非洲中部，因盛产黄金、金刚石、铁、铜、镍矿产资源享誉世界，主要分布在喀麦隆西南部、赤道几内亚、加蓬和刚果（布）、刚果（金）南部和东北部、乌干达西部、安哥拉东北部等地。克拉通是由太古宙英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩（tonalite-trondhjemite-granodiorite，即 TTG 岩系）组成的古老陆核，同位素年龄范围为(3012±16) Ma~(2840±9) Ma(Dirks et al., 2003; Blein et al., 2024; Joseph et al., 2024)，还有部分片麻岩、片岩和石榴片岩。新太古代—古元古代绿岩带拼贴在克拉通周边，形成重要的花岗岩-绿岩带金矿集区（Rk，图1）。绿岩带由铁镁质火山岩、条带状铁建造、石英岩、火山集块岩、安山岩和变沉积岩组成，同位素年龄集中在 2640~2600 Ma（Yann et al.， 2024）。

元古宙盖层由中元古界布什梅群（Pt₂b）绿片岩相—低角闪岩相含石墨变泥岩和变碎屑岩，以及新元古界林蒂安群（Pt₃l）绿片岩相—低绿片岩相浅变质泥岩、碎屑岩组成，同位素年龄分别为945~615 Ma 和1300~945 Ma（图1，Lepersonne，1974；David et al.， 2015）。

阿鲁维米河（Aruwimi River）中上游流域位于赤道热带雨林带，植被生长速度异常之快，无人维护的通行道路仅一年时间就会被野草完全覆盖，加之遭受每年雨季汹涌洪水的冲蚀，形成无路可行局面。刚果（金）北部近几十年来时局动荡和战乱频发，金矿集区原生金矿的勘探和开发几度停产，至今陆路交通全部闭塞，考察金矿集区的途径只剩下艰难且又险象环生的水路交通。近年来刚果（金） 黄金产量有所攀升，主要得益于黄金价格上涨和大型机械采金船的工业化规模化生产。

阿鲁维米河（Aruwimi River）是刚果河（Congo River）的右岸支流，位于赤道北侧，流域内绝大部分位于刚果（金）东方省内，长约1300 km，流域面积11.6万km²，上游河段称伊图里河（Ituri River），发源于东非大裂谷西支的米通巴山脉（Mitumba Range），鲁文佐里山（Ruwenzori mountain）—蓝山（Blue ridge，海拔约4000 m）高地的艾伯特湖区（Lake Albert），进入刚果盆地后在巴索科（Basoko）附近与刚果河汇合。中游河段平均宽800 m，深约3 m，平均流速为2.8 km/h，计算雨季流量约为6720 km³/h。下游水量增大，在巴索科（Basoko）附近与刚果河汇流后河道宽度骤然增加到1.5 km。

河流沿途几乎全是密林，仅上游伊图里河（Ituri River）流域村镇人口略多，沿 N4国道分布有尼亚尼亚（Nia-nia）、阿杜撒（Adusa）、曼巴萨（Mambasa）等城镇。阿杜撒附近的扬加瀑布景色壮观，从阿杜撒到博米利（Bomili）还有一个獲狐狓野生生物保护区。而河流中下游人烟稀少，从博米利到巴索科之间只有一个小城镇巴纳利亚。与河滨人烟稀疏相反，河流的江中岛和附近沙滩，却挤满淘金客，还有若干大型机械采金船沿河吸砂取金，尤其是金刚石砂矿区，不仅人满为患，还有大批荷枪实弹的武装人员警戒，外人禁止入内。笔者查阅相关资料，没有发现砂金品位的可信数值。随着时间的推移，淘金客数量有增无减，询问原住民得知，其目标主要是取之不尽的采砂金和金刚石砂矿，而每次洪水过后，又带来无尽的砂金和金刚石（Batumike et al.， 2009）。阿鲁维米河流域砂矿资源及其源头原生金矿资源的强烈吸引力，驱使我们踏上艰难的资源考察之旅。

通过砂金矿床富集规律和流域地形地理条件遥感分析，根据砂金矿的成矿规律，砂金多形成于发育-演化的成年期河流的中—下游地段，且多富集在河流流速变小和流动受阻地带的堆积层下部、靠近基岩的砾石层。在非湍流的适宜地段，河流流速由急变缓处，重砂矿物及碎屑磨圆度较好，砂金常富集在基岩上面的粗砾石层下部或小砾石层内。依照上述条件，选定阿鲁维米河（Aruwimi River）中游地段的 3段河道进行砂金资源考察，分别是杨布亚、博格班勃利和博米利。考察组乘坐改装的机动独木舟对阿鲁维米河中游河段进行系统地质调查采样（图7b，c）。

2.1  杨布亚河段

巴绛巴镇（Badjamba）到杨布亚（Yambuya）河段，从东经 24°16΄20΄΄到东经 24°33΄40΄΄，约 40 km长，在河流由窄变宽，且拐弯流速降低地段，沿河具有多个当地原住民采砂金的村庄和机械采金船。详细考察的杨布亚（Yambuya）北村砂金矿区，村庄周围分布众多采砂金矿点（图2，图7a），当地采金历史悠久，最具有前景的是村庄东北1.6 km的古河道砂金采矿坑，距离现今的河岸约850 m，坑长（东西方向，与阿鲁维米河流向平行）约106 m，宽度35 m，厚度 3~10 m，平均6 m，采集1号和2号砂金样品，3号样品往北进入支流335 m，仍然可以淘洗到细粒砂金颗粒。4号样品采自村庄房舍矿坑，5号砂金样品采自河道，在村庄西部（下游）5.5 km 河床，也同样含有细粒砂金（图7f）。

图2  巴绛巴镇（Badjamba）到杨布亚（Yambuya）河段（a）和砂金分布（b）

2.2 巴纳利亚—博格班勃利河段

从巴纳利亚（Banalia）码头向东溯流而上，到达博格班勃利（Bogbamboli）村镇（从东经25°19΄12΄΄到东经25°56΄50΄΄），全程航道长度约90 km（图3），综合考察现代河床砂金矿和古砂金矿层，期间穿越巴纳利亚（Banalia）金刚石砂矿区域，处于激滩下游（图4），沿途采金刚石和砂金的民采矿点众多，且有中等到大型机动采砂金船的采矿活动，因有的武装人员戒严禁止，未能进入金刚石矿区采样。此河段实地考察地为博格班勃利村上游和下游的砂金矿点，主要为急流险滩下游的河床由窄变宽和沙洲侧畔等流速减缓地段（图5）。此段采集样品4件，现分述如下：

样品 6，砂样点，采用固定独木舟，潜水在砂层下部取砂样（图7d，e）。

样品 7，3个支流交汇点之东北支流口砂样，未淘洗出砂金颗粒（据原住民介绍此支流源头为金刚石矿区）。

样品 8，3个支流交汇点之西北支流口砂样，具有细粒砂金颗粒（据原住民介绍此支流源头为岩金矿区）。

样品9，博格班勃利村东部激滩下游，含金砾岩金矿层，近东西走向，向南缓倾，厚度约3 m，淘洗可观察到较多细粒砂金颗粒。由于砾石层坚硬，采样只取了表层松软部分，故而黄金颗粒细小（图7i）。

2.3   博米利（Bomili）河段

沿阿鲁维米河（Aruwimi River）从博格班勃利（Bogbamboli）村庄继续往上游行进约150 km（约从东经 26°03΄01΄΄到东经26°30΄55΄΄），到达阿鲁维米河 （Aruwimi River）与纳瓦河（Nava River）交汇的博米利（Bomili）河滩，在当地矿业局Shakeley技术员带领下乘坐机动独木舟，到达博米利（Bomili）考察河床砂金矿和古砂金矿层，沿河雨林茂密，遮天蔽日，卫星信号弱，定位精度较差，航迹记录很不完整。在此河段采集了5个现代河床砂金矿和古砂金矿层样品（图6），砂金含量明显高于下游的3个河段，而且砂金粒度也略有增大（图7h）。

阿鲁维米河（Aruwimi River）流域砂金资源久负盛名，然而查阅各种法文和英文资料，砂金含量变化巨大，甚至相近时间和临近位置的砂金矿含金量差别极大（Anthoine，1933；Duhoux，1950）。为了获得准确的砂金矿品位，避免砂金颗粒不均匀性的影响，笔者对样品采集加工和测试的每个环节严格监管，旨在获得具有代表性的准确品位。

阿鲁维米河砂金大多数都分布湍急的河床，水深一般超过3 m，砂层也通常1 m 厚度以上，必须聘请水性极好原住民口衔气管潜入水底（图7d，e），尽量采集靠近河床基岩的砂样，采用容量30 kg塑料盆先行在野外粗淘，保留重砂（图7g），编号密封装袋，并且记录准确的样品坐标；河漫滩或古河道砂矿则尽量刨去覆土取下层砂矿淘洗，同样保留重砂并且编号密封装袋，记录准确的样品坐标。

在野外采集的14件阿鲁维米河（Aruwimi River）流域砂金样品，采样位置坐标见表1。样品送至福州大学紫金地质与矿业学院选矿实验室，先用50倍率双筒显微镜观察，经过色泽和硬度测试，除样品7外，基本含有黄金颗粒，且多数颗粒粒径大于0.5 mm。对于测试砂金品位方法选择，如果将淘洗过的重砂缩分送实验室分析金品位，难以避免因金颗粒不均匀性带来的误差。由于本研究采集的样品金粒径不小，因而采用最费力但准确实用的分析砂金品位的方法。

在双筒显微镜对重砂矿物的色泽和硬度鉴别黄金颗粒，用细长钢针进行人工挑选，尽管费时费工，却实用准确。由于此方法耗时多，仅在13个样品中挑选黄金颗粒相对多与相对少的11号和9号样品进行细致挑选工作。因为人工挑选黄金颗粒，基本粒径在0.1 mm 以上，小于0.1 mm 金颗粒不计入品位，使得粒径大于0.1 mm的黄金颗粒占总重量90 %以上。而后用实验室千分位电子天平（Olympas 型号）称重，精度可达0.001 g。原始样品砂重30 kg，11号样品挑选出黄金颗粒0.434 g，9号样品挑选出黄金颗粒0.002 g，按每m³砂重量1.7 t计算，11号样品品位是24.599 g/m³和9号样品品位0.112 g/m³。因为粒径小于0.1 mm金颗粒没有计重，所以砂金的实际品位略高于金砂挑选称重的计算品位，但这不影响砂金的勘探评价。按照国内砂金矿床的勘探规范，砂金矿床的边界品位为 0.1 g/m³，最低工业品位为0.2 g/m³。阿鲁维米河（Aruwimi River）流域砂金样品基本达到砂金矿床的品位要求，特别是中上游博米利（Bomili）河段砂金品位较高，达到高品位砂金矿床的数值。

阿鲁维米河（Aruwimi River）砂金（金刚石）矿产源源不断，年复一年，河流淘金者络绎不绝，砂金和金刚石不会自发形成于河流沉积物，一定有稳定的原生金矿或金刚石矿床供给源头。沿着河流独木舟采样考察结果表明，3个河段中，越靠近上游砂金品位越高，中上游博米利（Bomili）河段砂金品位超高（样品号10~14，图1，表1），推断此河段距离原生高品位金矿带最近，参照区域地质资料，博米利 （Bomili）河段紧靠刚果克拉通边缘的3个绿岩金矿带：蒙戈（Mangl）、讷布克（Nebuco）和恩噶伍（Ngayu）（图1）。原生绿岩带高品位金矿床主要集中讷布克和恩噶伍2个小绿岩带，蒙戈绿岩带含矿性略差，因而巴纳利亚—博格班勃利河段（样品号 6~9，图1，表1），砂金品位不如博米利河段。博米利（Bomili） 河段更上游河段狭窄，险滩众多，难以行船，只能终止考察行程。总体而言，砂金矿床的品位随着与绿岩金矿带距离增大而降低，说明砂金源自绿岩带金矿的风化剥蚀。

刚果克拉通金刚石资源也比较丰富，主要集中在刚果（金）西南部与安哥拉接壤的开赛河（Kasai River）流域，除了金刚石砂矿外，还有产出于白垩纪金伯利岩的原生金刚石矿床（Batumike et al.， 2009；Charles et al.，2016）。刚果克拉通北部的阿鲁维米河和与刚果与中非共和国交界的乌班吉河 （Ubangi River）流域，均有大批量金刚石砂矿的产出（Galli et al.，2021），但还未有原生金刚石矿床的报道。

刚果太古宙克拉通由新太古代和古元古代基底片麻岩和西尼罗（West Nile）杂岩组成，年龄为3400~2500 Ma 的古老陆壳（MacGregor，1959；Foster and Piper，1993；Begg et al.，2009；李泳泉和李杏春，2014；孙凯等，2015；张学良等，2016；Ibrahim et al.，2024；王磊等，2024）。太古宙花岗－ 绿岩带赋存于刚果克拉通中，由角闪斜长片麻岩和黑云角闪片麻岩组成（图1）（Bird，2016），南部上覆中元古界布什梅群（Bushimay Group）片岩类变质岩和新元古界林蒂安群（Lindien Group）沉积-变质岩（Lepersonne，1974；Foster and Piper，1993；David et al.，2015）。阿鲁维米河（Aruwimi River）流域砂金与金刚石砂矿资源极为丰富，而且中上游流域， E26°以东的博米利（Bomili）和尼亚—尼亚（Nia Nia） 河段出现超富砂金矿床。综合研究发现河流源头及其上游地区，即为世界著名的刚果太古宙克拉通的基洛—摩托（Kilo-Moto）花岗-绿岩地体金矿带，包括研究区出露蒙戈（Mangl）、讷布克（Nebuco）和恩噶伍（Ngayu）3个小块绿岩体（图1 中图例Rk），属于古元古代（2500~2100 Ma）ANIE Kibabien 绿岩（Büttner et al.，2016）。金矿床主要赋存在绿岩带岩系，绿岩带由下部的基性火山单元、少量铁建造以及不整合覆盖其上的含石英岩和条带状铁建造的集块岩、安山岩和变质沉积岩组成（ Anthoine，1933；Sorotchinsky，1953；Woodtli，1955，1956，1961a，196b，1961c；Poidevin et al.,1981；Bakonzi，1982）。金矿成矿年龄为 36~23 亿年（Bakonzi，1982；Foster and Piper，1993；邱小平等 1997，2013，2021；邱小平，2004；Büttner et al.， 2016）。泛非造山事件（Pan-Africaine orogeny）是在莫桑比克洋闭合时，东、西冈瓦纳逐步聚合，并最终形成冈瓦纳大陆的过程，主要发生于600~550 Ma，但在刚果克拉通活动时间可追溯到中元古代（1300 Ma），在刚果又称加丹加造山运动 （Katangienne orogeny），对绿岩带金矿进一步活化改造（Fyfe and Henlay，1973；Lepersonne，1974；李积清等，2019；Okia et al.，2022），金矿床从绿岩带向中新元古代构造层布什梅群和林蒂安群迁移，后期成矿作用延续到571 Ma（José et al.，2020. 图1）。刚果克拉通花岗-绿岩地体中基洛（Kilo）金矿区的Kilo，Lima和 Camp III等金矿床，都是高品位富金石英脉型金矿（绿岩带金矿），平均品位10~20 g/t，矿脉陡立（Legraye, 1940; Duhoux, 1950; Woodtli, 1955, 1956, 1961a, 1961b, 1961c; Lavreau, 1973，1979, 1982, 1984; Bakonzi, 1982），至少10亿年前就开始剥蚀，特别是东非大裂谷西支山脉新生代快速隆升（Aanyu and koehn, 2010; Xue et al.,  2020; Pouclet and Bram, 2021; Ji et al., 2024; Didas et al., 2024; Innocenzi et al, 2024），原生金矿床裸露遭受强烈剥蚀，为流域源源不断提供巨量砂金资源。目前金矿区内原生的岩金矿床金储量仍然超过300 t黄金，阿鲁维米河（Aruwimi River）流域砂金资源估计也在200~300 t以上。

阿鲁维米河源头东非大裂谷西支西侧的米通巴山脉（Mitumba Mountains），在新生代随着裂谷沉降而因均衡代偿效应大幅度隆升（Aanyu and Koehn，2010；Xue et al.，2020；Pouclet and Bram，2021；Ji et al.，2024），加速了绿岩地体金矿带剥蚀，每年的雨季洪水为阿鲁维米河流域源源不断提供砂金资源。中上游黄金相对富集，下游金刚石砂矿占优势，与二者的密度（比重）相关。当河流在巴绛巴（Badjamba）西侧进入刚果盆地后，由于巨厚河流沉积物的掩盖，浅层基本没有砂金踪迹，因而阻断了砂矿资源采矿活动。

从上游的布尼亚（Bunia）到下游约1000 km 的河道，自古以来一直是原住民采砂金的黄金河道，源远流长，蜚声世界。沿阿鲁维米河（Aruwimi River）流域中游河段的支流源头也分布有众多的原生岩金和金刚石矿床，也为阿鲁维米河流域提供砂金和金刚石砂矿资源。砂金资源从巴索科汇合口到上游的布尼亚（Bunia）河道，砂金含量逐渐增高，颗粒也略有加大，总体为细粒砂金，一般粒度0.5 mm左右。种种现象表明流域砂金属于洪水冲积而成的冲洪积砂矿，且属于浅层砂金。

刚果克拉通的花岗岩-绿岩带金矿床具备极为可观的找矿勘探前景而备受关注，由于自然环境的演化和战乱动荡，刚果（金）东北部的基洛—摩托 （Kilo-Moto）矿区的原生金矿进一步勘探开发受阻，而冲洪积砂金矿的生产却依旧如火如荼。对刚果 （金）东北部绿岩带金矿床的深入研究和勘探，需借助于砂金矿的详细勘探资料，指明原生金矿的找矿突破途径。

阿鲁维米河和乌班吉河流域都产出批量金刚石砂矿，但未见有原生金刚石矿床发现报道，原因可能是热带雨林区覆盖严重，也可能是金刚石密度比重远小于砂金颗粒，因而金刚石砂矿距离原生矿床相对遥远，增加了原生金刚石矿床的找矿难度。

5.1   结论

（1）阿鲁维米河中游河谷盛产高品位砂金矿床，经系统采样实测砂金品位高达24.6 g/m³。

（2）追溯砂金矿来源于中上游绿岩带金矿床，赋存在刚果克拉通太古宙花岗-绿岩地体，以及中—新元古界泛非造山构造层。

（3）新生代东非大裂谷西支裂陷引发河流源头和上游整体大幅度隆升，原生金矿床裸露剥蚀，为砂金矿床提供源源不断矿源。

（4）阿鲁维米河和乌班吉河流域同样产出丰富的金刚石砂矿资源，但并未追索到原生金刚石矿床，需要积极探索在热带雨林覆盖区寻找金伯利岩和原生金刚石矿床的技术方法。

（5）超高品位砂金矿床的分布规律，可以作为在原始森林覆盖区寻找原生金矿床的重要找矿标志和勘查路径指示，从考察结果推断，3个原生绿岩带金矿区找矿勘探按重要性排序为：讷布克 （Nebuco）、恩噶伍（Ngayu）和蒙戈（Mangl）。

（6）在双筒显微镜根据重砂矿物的色泽和硬度鉴别黄金颗粒，用细长钢针人工挑选称重，可以避免重砂黄金颗粒粒度和分布不均匀的特性，更加准确计算砂金矿床的品位，为砂金矿床品位测试提供新的思路。

5.2   资源开发建议

开发阿鲁维米河（Aruwimi River）流域黄金资源建议：（1）首选开发对象是古河床的沉积物和含金砾岩层的砂金资源，宜采用机械动力采选设备开采利用；（2）第二是现今河床砂金资源，适宜用机械动力采金船采集河沙中的砂金；（3）在对刚果金矿业政策全面了解和采矿利润资金积累到一定程度后，逐步开发支流和源头的原生岩金和金刚石矿床。（4）对原生金矿床进一步找矿勘探，首选讷布克 （Nebuco）绿岩带，其次为恩噶伍（Ngayu）和蒙戈（Mangl）绿岩带。（5）在勘探技术方法改进以后，逐步开展对流域范围原生金刚石矿床的找矿勘查。

按照刚果金政府矿业部门规定，每个砂矿采矿证只能占据1 km长的河道，据博米利—博格班勃利—杨布亚上游到下游顺序，尽量多登记有利河段，开发砂金资源。阿鲁维米河（Aruwimi River）流域砂金颗粒总体略细，注意优选合适的选矿工艺技术，以提高砂金资源利用率。在砂金生产的利润基础上，再投入原生金矿床和金刚石矿床的勘探和开发。

值此恩师裴荣富院士百岁华诞欢庆时刻，特撰写此文祝贺恩师福寿绵长，科学研究之树常青！在裴荣富院士80年的地质勘探与矿床研究生涯中，最为注重地质工作的野外实践，一贯强调地质理论必须结合野外实际的工作作风。在恩师年富力强的20世纪70年代，援助非洲苏丹国铁矿床勘探时间长达7年，冒着高温酷热和蚊虫叮咬、传染病流行的恶劣环境，坚持掌握野外第一手资料作为研究工作的坚实基础，实在难能可贵。