馬克西瑪銅礦與達(dá)后斯銀礦地球化學(xué)特征

王 軍 胡玉東 陳志國

(天津華北地質(zhì)勘查局)

馬克西瑪銅礦與達(dá)后斯銀礦地球化學(xué)特征

王 軍 胡玉東 陳志國

(天津華北地質(zhì)勘查局)

馬克西瑪銅礦與達(dá)后斯銀礦位于墨西哥西馬德雷火山巖帶上，土壤地球化學(xué)測量工作顯示地球化學(xué)異常與礦脈對應(yīng)良好，元素相關(guān)性分析顯示達(dá)后斯礦區(qū)主成礦元素Ag、Au皆與低溫元素As、Sb、Hg相關(guān)性較強(qiáng)，馬克西瑪?shù)V區(qū)主成礦元素Cu、Au則與高溫元素Co、Bi相關(guān)性較強(qiáng)，而與低溫元素呈負(fù)相關(guān)。對上述兩礦區(qū)的地質(zhì)特征、地球化學(xué)特征對比分析可知，馬克西瑪?shù)V床為與斑巖侵入有關(guān)的高溫巖漿熱液礦床，達(dá)后斯礦床則為淺成低溫?zé)嵋旱V床。上述分析結(jié)果對于進(jìn)一步研究該2種礦床具有一定的參考價值。

地質(zhì)特征 地球化學(xué)特征 土壤地球化學(xué)測量 元素相關(guān)性 成礦溫度

一般情況下，可結(jié)合礦床地質(zhì)特征對礦床類型特別是成礦溫度進(jìn)行判定，相對于礦床地質(zhì)特征，礦床地球化學(xué)特征則提供了更為直接的證據(jù)[1-3]。墨西哥錫那羅亞州馬克西瑪銅礦與達(dá)后斯銀礦位于環(huán)太平洋成礦帶的科迪勒拉褶皺帶上，科迪勒拉褶皺帶形成于白堊紀(jì)末期—古近紀(jì)拉拉米造山運動，北起北美阿拉斯加，南至南美火地島，綿延約15 000 km，貫穿南北美洲，在墨西哥境內(nèi)表現(xiàn)為馬德雷火山巖帶[4]。馬克西瑪銅礦與達(dá)后斯銀礦位于西馬德雷火山巖帶，該帶呈NW向大致平行于墨西哥西海岸分布，長1 200 km，平均寬300 km，是墨西哥最主要的成礦區(qū)，也是世界上規(guī)模最大的新生代火山巖區(qū)之一，其火山巖蓋下部火山巖系平均厚度約1 km，時代為古新世—早始新世(拉拉米期)，由安山熔巖、火山碎屑巖及少量流紋質(zhì)火山巖組成，其上不整合覆蓋平均厚約1 km的漸新世—中新世流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r(上部火山巖系)，絕大部分礦床產(chǎn)于下部火山巖系。通過分析該2種礦床的地質(zhì)特征和地球化學(xué)特征，從而得出兩者分屬高溫?zé)嵋旱V床與淺成低溫?zé)嵋旱V床。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

(1)地層。礦區(qū)出露地層主要為白堊紀(jì)海相火山沉積巖(JtKaVs)與一套古近紀(jì)火山碎屑巖(TpaA-TA)。其中，達(dá)后斯礦區(qū)出露海相火山沉積巖，亦是賦礦圍巖，表現(xiàn)為沉凝灰?guī)r，?？梢娗逦鷮永硪约拔永?，成分為微細(xì)粒火山灰。陸相火山碎屑巖在礦區(qū)廣泛出露，以晶屑凝灰?guī)r為主，局部見火山角礫巖。晶屑凝灰?guī)r以安山質(zhì)為主，局部見流紋質(zhì)。馬克西瑪?shù)V區(qū)賦礦圍巖為安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r。

(2)構(gòu)造。區(qū)域性構(gòu)造Batacomito大斷層呈NNW向從工作區(qū)旁側(cè)穿過，延伸達(dá)數(shù)十公里，是區(qū)內(nèi)重要的導(dǎo)礦控礦構(gòu)造。礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造可能為其次級斷裂。其中馬克西瑪?shù)V區(qū)控礦斷裂走向與區(qū)域構(gòu)造一致，呈NNW向，約350°；達(dá)后斯礦區(qū)控礦斷裂則呈NE向，約40°。

(3)巖漿巖。區(qū)內(nèi)主要見晚白堊紀(jì)—古近紀(jì)大面積呈巖基侵入的花崗閃長巖，始新世侵入的閃長巖，以及花崗閃長斑巖、閃長玢巖和輝綠巖等脈巖。兩礦區(qū)在巖漿巖方面的不同表現(xiàn)在，達(dá)后斯礦區(qū)銀礦化體較遠(yuǎn)離巖漿巖體，鉆孔中深部亦未見巖漿巖，而馬克西瑪?shù)V區(qū)銅礦化體附近地表及鉆孔深部皆多見花崗閃長斑巖，成礦流體可能來自該類斑巖體的侵入活動。礦化體距離巖漿巖體的遠(yuǎn)近不同，也是兩礦區(qū)成礦溫度、成礦流體來源及礦床類型不同的原因。

(4)圍巖蝕變。馬克西瑪?shù)V區(qū)與達(dá)后斯礦區(qū)的圍巖蝕變明顯不同，達(dá)后斯礦區(qū)礦體圍巖幾乎未遭受蝕變，而馬克西瑪?shù)V區(qū)地表及鉆孔中圍巖皆強(qiáng)烈蝕變，主要為黏土化、綠泥石化、碳酸鹽化，反映了強(qiáng)烈的熱液活動。

2 礦床地質(zhì)特征

馬克西瑪銅礦與達(dá)后斯銀礦位于墨西哥錫那羅亞州巴迪拉瓜托市，二者相距直線距離僅約12 km，區(qū)域地質(zhì)條件一致。經(jīng)勘查工作，馬克西瑪?shù)V區(qū)發(fā)現(xiàn)2條近似平行的銅礦脈，相距30 m，受線性構(gòu)造控制產(chǎn)于火山碎屑巖中，蝕變礦化特征相似，為同一期次熱液活動形成的平行脈，脈寬各約1.0～2.0 m，走向340°～0°，西傾，傾角為80°。礦脈強(qiáng)烈蝕變，主要為硅化、褐鐵礦化、高嶺土化，銅礦化形式主要為黃銅礦以及后期氧化形成的孔雀石、膽礬。Cu品位最高為3.93%，局部具強(qiáng)硅化、褐鐵礦化蝕變的地段伴生金礦化，最高為0.633 g/t。鉆孔中見穿厚為17.6 m、平均品位為1.27%的銅礦體。

達(dá)后斯礦區(qū)發(fā)現(xiàn)銀礦脈1條，受線性構(gòu)造控制產(chǎn)于沉凝灰?guī)r中，走向35°～45°，傾向NW，傾角為45°～65°，控制長650 m，但厚度小，僅約0.5 m。礦脈主要蝕變有硅化、褐鐵礦化、黏土化、絹云母化，局部見石英脈，常呈櫛狀產(chǎn)出，表現(xiàn)出張性斷裂控礦的特點。金屬礦化主要為黃鐵礦，局部見大量閃鋅礦、方鉛礦，經(jīng)礦脈取樣，Ag最高品位為722 g/t，伴生Au最高品位為2.12 g/t，但礦化不連續(xù)。

3 地球化學(xué)異常特征

馬克西瑪?shù)V區(qū)主要圈出3片Cu土壤地球化學(xué)異常(Cu背景值為50×10-6，異常下限為110×10-6)，其中近SN向Ⅰ#異常規(guī)模最大，與礦區(qū)2條銅礦化帶對應(yīng)良好。Ⅱ#與Ⅲ#異常地表未見銅礦化，但皆見花崗閃長斑巖出露(有別于其他無異常區(qū))，顯示出銅異常與斑巖具有密切的空間關(guān)系，也反映出礦化與斑巖具有密切的成因關(guān)系，可能為斑巖的侵入帶來了一定的含礦熱液。馬克西瑪?shù)V區(qū)Cu土壤地球化學(xué)異常特征見圖1。

達(dá)后斯礦區(qū)主要圈出5片Ag土壤地球化學(xué)異常(背景值為0.15×10-6，異常下限為0.3×10-6)，其中Ⅰ#、Ⅱ#異常整體呈NE向，與已知的Ⅰ#銀礦化帶對應(yīng)較好。Ⅲ#、Ⅳ#、Ⅴ#異常規(guī)模較小，經(jīng)槽探揭露，局部見石英細(xì)脈，采樣發(fā)現(xiàn)具有一定的銀礦化，化探異?？赡転槭⒚}含礦所致，但總體礦化難成規(guī)模。通過化探情況來看，與Ⅰ#銀礦化帶對應(yīng)的Ⅰ#、Ⅱ#異常規(guī)模大、強(qiáng)度較強(qiáng)。達(dá)后斯礦區(qū)Ag土壤地球化學(xué)異常特征見圖2。

圖2 達(dá)后斯礦區(qū)Ag土壤地球化學(xué)異常

4 元素相關(guān)性對比分析

兩礦區(qū)主成礦元素Au、Ag、Cu與各指示元素相關(guān)性系數(shù)見表1。

表1 元素相關(guān)性系數(shù)

由表1可知，達(dá)后斯礦區(qū)為典型的低溫元素異常組合，Au、Ag、Cu等3種主成礦元素皆與低溫的As、Sb、Hg有較高的相關(guān)性系數(shù)；馬克西瑪?shù)V區(qū)內(nèi)上述3種主成礦元素皆與低溫元素呈負(fù)相關(guān)，與高溫的Co、Bi具有相對較高的相關(guān)性，其中，與Cu相關(guān)性最高的為Co，與Ag、Au相關(guān)性最高的為Bi。結(jié)合兩礦區(qū)地質(zhì)特征，可以判定馬克西瑪?shù)V床為與斑巖侵入有關(guān)的高溫巖漿熱液礦床，達(dá)后斯礦床為淺成低溫?zé)嵋旱V床。

5 結(jié) 語

在對馬克西瑪銅礦與達(dá)后斯銀礦礦區(qū)地質(zhì)特征和礦床地質(zhì)特征分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)勘探測試數(shù)據(jù)，對兩礦的地球化學(xué)特征進(jìn)行討論，認(rèn)為上述礦床分別為與斑巖侵入有關(guān)的高溫巖漿熱液礦床和淺成低溫?zé)嵋旱V床。

[1] 朱永峰，安 芳.熱液成礦作用地球化學(xué)：以金礦為例[J].地學(xué)前緣，2010，17(2)：45-52.

[2] 陳德興.成礦作用地球化學(xué)研究[J].地質(zhì)科技情報，1985(4)：11-14.

[3] 彭梧山.地球化學(xué)探礦[J].北京：地質(zhì)出版社，1992.

[4] 戴自希，馬江芬，吳初國，等.世界銀礦資源潛力和可供性研究[J].北京：地震出版社，2002.

2015-01-06)

王 軍(1980—)，男，工程師，碩士，300170 天津市河?xùn)|區(qū)廣瑞西路67號。