秘魯南部CERRO REDONDO銅礦地質(zhì)特征與找礦標志研究

王歡

摘要：銅礦是我國重要的戰(zhàn)略物資資源。雖然我國銅礦資源較為豐富，但隨著國內(nèi)經(jīng)濟的快速發(fā)展，銅需求量逐年增加，其資源呈供不應求之勢，銅價格也逐年上升。秘魯作為全球銅蘊藏量最豐富的國家之一，銅儲量約1900萬噸，約占世界銅總儲量20%，居世界第三位。秘魯銅礦主要產(chǎn)于著名的安第斯造山帶，尤以秘魯南部到智利北部一帶，產(chǎn)有許多銅金屬儲量在500萬噸以上的大型-超大型銅礦床，主要以斑巖型銅礦為主，礦床的交通和開采條件較好。本文通過分析秘魯南部CERRO REDONDO銅礦的地質(zhì)特征，并對其找礦標志與找礦方向進行了探討。

關(guān)鍵詞：秘魯；銅礦；地質(zhì)特征；找礦標志

秘魯?shù)V產(chǎn)資源十分豐富，主要包括：銀、鋅、銅、金、鉛、鉍、釩、鉬、錫、鎘、硒、汞、鎢、錳、鐵等礦產(chǎn)，其蘊藏總量居世界第7位。已探明的主要礦產(chǎn)有：銀、鋅、錫、鉛、金、汞、銅、鉬、硒、鎘、鐵等，其產(chǎn)量多位居世界和拉丁美洲前列。秘魯南部CERRO REDONDO銅礦處于秘魯斑巖銅礦帶的南亞帶內(nèi)，斑巖銅礦是區(qū)內(nèi)最重要的礦床類型。通過分析與總結(jié)該銅礦地質(zhì)特征與成礦規(guī)律，能夠為今后在秘魯找礦工作的開展提供有效指導。

1.秘魯南部CERRO REDONDO銅礦地理背景

CERRO REDONDO銅礦位于秘魯南部AREQUIPA大區(qū)，行政上屬AREQUIPA省LA JOYA市所轄。該銅礦距秘魯首都利馬直線距離超過750km，距離大區(qū)首府阿雷基帕（AREQUIPA）約40km（直距約20km）。該銅礦屬海岸帶的沙漠地帶，以戈壁沙漠地貌為主，局部發(fā)育深切割高山地貌，海拔一般1600m～2050m，最大高差大于450m，比高一般300m～400m。干旱少雨，流沙遍布，地表荒蕪、植被稀少。

2.秘魯南部CERRO REDONDO銅礦地質(zhì)特征

2.1大地構(gòu)造背景

秘魯位于安第斯構(gòu)造——巖漿帶的中段，安第斯構(gòu)造——巖漿帶位于南美大陸西緣，是太平洋板塊向南美板塊俯沖形成的典型的陸緣火山弧[1]。其東西方向具有明顯的分帶特征，由西向東依次可分為海岸山脈、西安第斯、山間高原、東安第斯、亞安第斯、亞馬遜平原六個構(gòu)造帶。該銅礦位于秘魯南部AREQUIPA大區(qū)LA JOYA市轄區(qū)，區(qū)域構(gòu)造位于西安第斯構(gòu)造——巖漿帶西部，區(qū)域成礦位置處于秘魯南部晚白堊世斑巖型銅——鉬礦成礦帶內(nèi)。

2.2地層

區(qū)域西北部出露少量的前寒武紀片麻巖和古生代千枚巖、片巖、片理化砂巖和灰?guī)r等。在古生代褶皺基底上覆蓋著巨厚的中生代蓋層，由侏羅系和白堊系的海相火山-沉積雜巖組成，包括侏羅系珠卡列火山巖組、蘇柯沙尼灰?guī)r組和侏羅系-白堊系尤拉組碎屑巖、灰?guī)r、石英巖組成[2]。晚白堊世-第三紀，有多旋回的中酸性和少量基性火山巖噴發(fā)，主要巖性為安山巖、英安巖、流紋巖、粗面巖、凝灰?guī)r和玄武巖等。第四紀火山活動強烈，地震頻繁，是一個強烈的活動地帶。

2.3構(gòu)造

中生代時期，構(gòu)造活動相對較弱，只形成中生代地層中的多個平行不整合面。進入新生代，構(gòu)造活動加強，秘魯運動和印加運動使中、新生代地層發(fā)生強烈褶皺，形成走向北西-南東的復背斜，同時還形成北東-南西和東西向的斷裂系統(tǒng)。區(qū)域構(gòu)造方向主要是北西-南東向，其次為北東-南西和東西向[3]。北西-南東向的構(gòu)造帶控制了中、新生代火山-巖漿活動和內(nèi)生成礦作用，即西安第斯構(gòu)造-巖漿帶的組成部分，而近東西向構(gòu)造是北西-南東向構(gòu)造帶的一個分支，對巖漿活動和熱液礦化也起著一定的作用。

2.4巖漿巖

巖漿巖沿區(qū)域性北西向構(gòu)造及其派生的近東西向緯向構(gòu)造展布，為秘魯運動——印加運動產(chǎn)物[4]。主要巖性有閃長巖、花崗閃長巖、二長花崗巖、英云閃長巖、石英二長巖、輝長巖及英安斑巖、石英斑巖、閃長玢巖等，其中偏中性的花崗閃長巖侵入較早，英安斑巖、石英二長巖及石英斑巖侵入較晚，且晚期大量北西向細晶巖呈脈狀、巖墻狀產(chǎn)出。早期的巖漿巖體在賽羅貝爾德礦床以北呈大巖基產(chǎn)出，在托克帕拉礦床以南也有一小巖基，晚期的巖漿體均作巖株狀產(chǎn)出。

2.5地球物理特征

根據(jù)布格異常測量成果，該銅礦處于西安第斯重力梯度帶西緣，背景重力場特征為相對低緩重力正異常區(qū)，反映了在太平洋板塊俯沖作用下形成的重力場布局。在強烈的區(qū)域異常背景下可能還掩蓋了一些局部異常，該銅礦所在地區(qū)等值線向上彎曲，推斷深部可能還存在一個北東向的構(gòu)造巖漿巖帶。

2.6地球化學特征

秘魯?shù)厍蚧瘜W調(diào)查工作程度很低，主要開展了南緯8度以南1∶50萬水系沉積物測量工作，布點很不均勻，精度很低。南部地區(qū)布點相對較少，該銅礦所在地區(qū)地處戈壁沙漠地帶，流沙分布較廣，測量點更少。該銅礦所處西安第斯構(gòu)造—巖漿帶內(nèi)Cu、Au、Pb、Mo、Ag、Zn等主要成礦元素及部分指示元素如As、Hg等均具有較高的地球化學背景場，形成了區(qū)域性富集[5]。在該銅礦一帶，Cu、Pb、Mo、Au具有進一步富集的特征。其中Cu、Au富集程度較高，形成了較強的局部異常，異常范圍均覆蓋了整個礦區(qū)，Cu最大值達72ppm，Au最大值達106ppb。

2.7礦（化）體特征

礦區(qū)內(nèi)目前已發(fā)現(xiàn)3個銅礦化體和2個金礦化體，主要為破碎蝕變巖型銅、金礦化體，次為隱爆角礫巖（筒）型銅（金）礦化體，主要分布于礦區(qū)東部及南部地段。礦化體多呈脈狀及透鏡狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀多為南北及北北西向，其次為北東向。主要與區(qū)內(nèi)震裂角礫巖、隱爆角礫巖、硅化網(wǎng)脈帶相關(guān)。據(jù)區(qū)域礦產(chǎn)資料，區(qū)域上的大型、特大型斑巖型銅礦均產(chǎn)于類似的震裂角礫巖、隱爆角礫巖筒或網(wǎng)脈帶內(nèi)。

3.秘魯南部CERRO REDONDO銅礦礦床成因

3.1礦床分布規(guī)律

根據(jù)區(qū)內(nèi)銅礦（化）體的分布特征，以及鄰區(qū)已發(fā)現(xiàn)的大型、特大型銅礦床的地質(zhì)特征，礦床主要有以下分布規(guī)律：

（1）礦化產(chǎn)生于斑狀侵入巖及圍巖中，呈侵染狀或細脈狀產(chǎn)出；地表以淋濾型氧化礦為主，含銅礦物主要為孔雀石、藍銅礦、硅孔雀石化、含銅硫酸鹽等，氧化礦深度大致在地表0m～100m，局部淺至中深部發(fā)育次生富集帶，含銅礦物主要為輝銅礦、斑銅礦，深部則為原生黃銅礦[6]。

（2）含礦侵入體多為復式侵入雜巖，其巖漿巖組合為花崗閃長巖、閃長玢巖、正長巖，而礦化僅與某一期的侵入巖有關(guān)。

（3）礦化與脈巖群和角礫巖筒伴生。

（4）含礦侵入巖體與圍巖均遭受普遍而強烈的斷裂疊加破碎與改造、形成常見的復合型礦化。

（5）該類型銅礦床品位偏低，但規(guī)模巨大。

3.2控礦因素

（1）構(gòu)造。構(gòu)造條件是本地區(qū)成礦的重要條件，預查區(qū)位于板塊構(gòu)造結(jié)合處（斂合帶）附近大陸板塊一側(cè)，具有十分復雜的噴出——侵入歷史，強烈活動時期與板塊構(gòu)造活動時間大體上能相對應。規(guī)模巨大的北西向構(gòu)造——巖漿帶與14°緯向構(gòu)造帶在預查區(qū)一帶交匯，形成了大量分支構(gòu)造，為成礦提供了有利的通道與空間。另外，本地區(qū)在地史時期是長期活動帶，上述兩大構(gòu)造均具有多期次活動特點，在長期的構(gòu)造活動中，壓性構(gòu)造與張性構(gòu)造活動常常交替進行或轉(zhuǎn)換，有利于巖石的破碎和巖漿的被動侵位，有利于形成含水巖漿房和熱流體的多次匯集和流動。

（2）巖漿巖。在板塊俯沖作用背景下，區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈，形成了北西向大規(guī)模巖漿巖帶。巖漿房從早期的偏基性向晚期的中酸性演化，在巖漿期后熱流體與天水的共同作用下形成了含礦巖漿房。與成礦關(guān)系非常密切的被動侵位斑巖體常常含有和伴隨大量熱流體活動，鉀化期熱流體呈脈動式被抽吸上來，經(jīng)過很長時間才能填滿就位處的張性構(gòu)造空間，并與下部含礦巖漿房長期保持著密切聯(lián)系，從而為斑巖型銅礦的形成創(chuàng)造了必要條件。

3.3礦床成因

（1）成礦環(huán)境。該銅礦位于秘魯南部古近紀斑巖銅鉬成礦帶，區(qū)域上該成礦帶受雙重構(gòu)造因素的控制，一方面受納茲卡板塊向南美板塊俯沖影響，同時也受秘魯南部北西向斷裂帶的影響。由于納茲卡板塊與南美板塊的聚會，引發(fā)秘魯南部走滑斷裂帶長期活動，導致深源巖漿不斷侵入和一系列大型特大型斑巖型銅礦的形成[7]。據(jù)前人研究成果，斑巖銅礦的一系列地球化學特征表明其成礦物質(zhì)來源以幔源為主，次為地殼混合重熔，由洋殼和大洋沉積物部分熔融產(chǎn)生的花崗質(zhì)巖漿，侵位于陸殼增生邊緣島弧帶的火山巖漿弧，形成斑巖型銅礦。

（2）成礦時代。據(jù)該銅礦所在的秘魯南部古近紀斑巖性銅礦的資料，顯示該帶斑巖型銅礦的成礦均與52Ma～ 60Ma的中酸性斑巖巖株侵入有關(guān)，位于安第斯造山期的Inca階段，對應于國內(nèi)的喜山期。

（3）成礦作用過程。該區(qū)域斑巖型銅礦的成礦主要受構(gòu)造控制，在古新世-始新世之間侵入的中酸性斑巖巖株，帶來了成礦熱液，形成礦體。成礦前期主要形成晚白堊世侵入的花崗閃長巖、英云閃長巖，成礦期中酸性的巖漿沿大的區(qū)域性構(gòu)造方向侵入，形成一些二長斑巖等淺成巖株或巖墻，伴隨著這些巖漿的侵入，形成一些石英-電氣石化隱爆角礫巖和震裂角礫巖，同時帶來了成礦物質(zhì)的巖漿熱液，與圍巖接觸交代蝕變，而在侵入巖內(nèi)部形成侵染狀的礦化[8]。圍巖由于受到巖漿熱液和大氣降水共同蝕變的作用，由內(nèi)向外形成鉀化、硅化-絹云母化、高嶺土化、青磐巖化（綠泥石化、綠簾石化、方解石化）等蝕變。成礦期后由于后期巖漿的侵入，部分破壞了礦體的連續(xù)性，也有部分后期巖漿侵入帶來成礦熱液與礦體的疊加成礦。

綜合所述，根據(jù)區(qū)內(nèi)礦（化）體的地質(zhì)特征，并類比鄰區(qū)具有相同地質(zhì)背景和成礦條件的中大型銅礦床，初步確定該礦床類型為斑巖型銅礦。

4.秘魯南部CERRO REDONDO銅礦找礦標志

根據(jù)該礦區(qū)銅礦的成礦條件及地質(zhì)特征，經(jīng)總結(jié)，該區(qū)域?qū)ふ掖祟愋偷V產(chǎn)的主要標志有：

4.1找礦標志

（1）構(gòu)造標志：具有明顯的環(huán)形線性構(gòu)造、破碎帶、密集節(jié)理帶、劈理化帶以及網(wǎng)脈狀構(gòu)造等。

（2）巖性標志：礦化明顯受震裂角礫巖、隱爆角礫巖、網(wǎng)脈帶、脈巖等控制，其中，震裂角礫巖、隱爆角礫巖是最主要的控礦、賦礦標志。

（3）蝕變標志：具有強烈的硅化、鉀化、綠泥石化、綠簾石化、絹云母化、電氣石化、（硅）孔雀石化、藍銅礦化以及褐鐵礦化等圍巖蝕變，且具有明顯的蝕變分帶性。

（4）地球物理標志：特別是低阻高充電率異常區(qū)，以及中、低阻和中、低充電率的過渡區(qū)，該銅礦大部分銅礦（化）體均產(chǎn)于此物探異常區(qū)內(nèi)，為尋找銅礦（化）體的有利地段。

（5）地球化學標志：具有強度高、規(guī)模大、多濃集中心的Cu化探異常，并與Mo、Zn、Au、Ag等元素異常套合較好，為找礦的基礎標志。

4.2找礦方向

（1）多期次中酸性侵入雜巖體分布區(qū)，發(fā)育各種網(wǎng)脈狀構(gòu)造，包括硅化網(wǎng)脈狀構(gòu)造、絹云母化網(wǎng)脈狀構(gòu)造、石英-電氣石化網(wǎng)脈狀構(gòu)造。

（2）多期次斷裂活動發(fā)育地段，地表表現(xiàn)為強烈的節(jié)理、劈理、裂隙密集分布。

（3）區(qū)域上洋脊俯沖帶以及深大斷裂的交匯地帶。

（4）地表巖石蝕變強烈，且具有明顯的水平分帶性，主要蝕變種類有：硅化、鉀化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化、電氣石化、青磐巖化、褐鐵礦化、（硅）孔雀石化等。

（5）水系沉積物異常區(qū)，具有高強度、大規(guī)模、多濃集中心的Cu元素化探異常，并伴有明顯的高、中、低溫元素組合分帶性。

5.結(jié)語

總之，通過調(diào)查與研究可知，秘魯南部CERRO REDONDO銅礦東部近南北向分布的震裂角礫巖帶具有較為普遍的破碎蝕變，一定范圍內(nèi)具有較強的銅金礦化，可能與近南北向大型構(gòu)造-巖漿帶的活動有關(guān)，具有較好的找礦潛力，可以確定為進一步勘查地段。同時，秘魯南部CERRO REDONDO銅礦南西地段大型北西向斷裂帶對應出現(xiàn)較好的元素異常，地表異常查證雖無明顯效果，但元素異常提供了有利信息，也可列入進一步找礦的有利地段。

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