秘魯中部超大型特羅莫克斑巖-矽卡巖銅鉬礦地質(zhì)特征及區(qū)域成礦作用*

金露英，秦克章，張西平，趙俊興，曾 敏

（1 中國銅業(yè)有限公司，北京 100082；2 中國科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，北京100029；3 中國科學(xué)院地球科學(xué)研究院，北京 100029；4 中國科學(xué)院大學(xué)地球與行星科學(xué)學(xué)院，北京 100049）

環(huán)太平洋成礦域是全世界最重要的銅資源產(chǎn)地（Seedorff et al., 2005; Sillitoe, 2010）。近年來，成礦域內(nèi)的斑巖Cu-Mo-Au 成礦系統(tǒng)在時(shí)空關(guān)系、蝕變-礦化過程、流體演化過程、金屬運(yùn)移-沉淀機(jī)制、礦物及元素特征、構(gòu)造背景等方面的研究均取得重要進(jìn)展（Arribas et al., 1995；Hedenquist et al., 1998；Hein‐rich,2005;Waters et al.,2011；宋國學(xué)等，2018;Wang et al., 2019），是建立與完善俯沖環(huán)境斑巖礦床成礦理論的重要研究基礎(chǔ)。在斑巖成礦系統(tǒng)內(nèi)常發(fā)育矽卡巖型和淺成低溫銅（鉛鋅金銀）多金屬礦，例如北美Butte 銅鉬礦及主階段礦脈（Rusk et al.,2008）、智利Collahuasi 銅礦及其El Rosario 礦脈（Masterman et al., 2005）、中國德興斑巖銅礦-銀山銅多金屬礦（Mao et al., 2011）等。該類礦床常具有較高礦石品位和開采價(jià)值，其形成演化過程常與系統(tǒng)內(nèi)巖漿特征、區(qū)域構(gòu)造條件和圍巖條件有直接聯(lián)系（Sillitoe,2010；林彬等，2019）。深入剖析該類斑巖-矽卡巖型-淺成低溫銅（鉛鋅金銀）多金屬成礦系統(tǒng)的巖漿-蝕變-礦化特征，建立相應(yīng)的礦床地質(zhì)模型，對于理解斑巖系統(tǒng)成礦過程具有重要的理論意義。

南美安第斯帶發(fā)育一系列大型-超大型斑巖銅礦以及多個(gè)淺成低溫脈狀多金屬礦床（又稱Cordilleran base metal veins, 科迪勒拉型賤金屬礦床，Sawkins,1972;Bendezú et al.,2008a），例如 Colquijirca 鉛鋅銀銅鉍礦床（Bendezú et al.,2003;2008b）、Cerro de Pas‐co 鋅鉛銀鉍銅礦床（Baumgartner et al., 2008）、San Cristobal 鎢銅鋅鉛鋅礦床（Beuchat et al., 2004）等。區(qū)域內(nèi)超大型斑巖礦床與淺成低溫脈狀多金屬礦床的成因聯(lián)系是俯沖環(huán)境斑巖成礦系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)問題（Kouzmanov et al., 2008a; 2008b; Catchpole et al.,2015a;2015b）。特別是近年來，南美秘魯莫羅科查區(qū)域的礦產(chǎn)勘查工作表明，大規(guī)模脈狀銅鉛鋅銀多金屬礦周邊常存在斑巖型銅礦的較大找礦前景，并顯示出典型斑巖-淺成低溫銅多金屬成礦系統(tǒng)的成礦特征。因此，進(jìn)一步建立典型斑巖(-矽卡巖)-淺成低溫銅（鉛鋅金銀）多金屬礦成礦系統(tǒng)特征標(biāo)志，總結(jié)該類成礦系統(tǒng)重要成礦要素，對于區(qū)域勘查工作具有重要指導(dǎo)意義。

本文結(jié)合前人對秘魯莫羅科查地區(qū)開展的區(qū)域成巖成礦時(shí)代、流體演化過程及礦質(zhì)沉淀作用研究，通過詳實(shí)的巖石學(xué)、巖相學(xué)、礦相學(xué)、年代學(xué)等研究手段，重點(diǎn)對該區(qū)成礦系統(tǒng)中的典型實(shí)例特羅莫克（Toromocho）斑巖-矽卡巖型銅鉬礦的蝕變、礦化等基礎(chǔ)地質(zhì)特征進(jìn)行深入研究，并對比總結(jié)區(qū)域巖漿-熱液演化史及區(qū)域斑巖-矽卡巖-淺成低溫脈狀多金屬成礦的特征，以期為該類成礦系統(tǒng)模型的建立以及區(qū)域礦產(chǎn)勘查突破提供參考。

1 莫羅科查區(qū)域地質(zhì)概況及礦業(yè)發(fā)展史

秘魯中部莫羅科查地區(qū)位于安第斯山陸緣造山帶，屬于南美科迪勒拉銅多金屬成礦帶（Noble et al.，1999）。區(qū)域地層主要包括泥盆系Excelsior 組的千枚巖、頁巖、石英巖等沉積變質(zhì)巖；二疊系Mitu 組礫巖、砂巖紅層，及灰綠色Catalina 英安巖和安山巖（Rosas et al., 2007; Spikings et al.,2016）；其上不整合覆蓋三疊系—侏羅系Pucará 組的厚層海相灰?guī)r、白云巖和頁巖沉積建造，夾凝灰?guī)r和玄武巖，Pu‐cará 組的西側(cè)底部具有硬石膏及石膏層（Basuki et al., 2008; Wotzlaw et al., 2014）；白堊系底部 Goylla‐rizquizga 組紅色礫巖、砂巖，及頂部Machay 組灰?guī)r（Nagell,1960;Lepry,1981）。

區(qū)域構(gòu)造作用主要受控于白堊紀(jì)晚期開始的安第斯造山運(yùn)動(dòng)。伴隨著秘魯中部形成的Yauli 穹窿（Rosas et al.,2007），穹窿北段的莫羅科查地區(qū)也形成走向約為北西25°的拉長莫羅科查背斜（圖1）。同時(shí)背斜西翼和東翼分別發(fā)育北西走向的Gertrudis和Potosi 2 條逆沖斷層及其他次級逆斷層，2 條斷層傾角均在45~70°之間（Nagell, 1960）。此外區(qū)域發(fā)育一系列北北東向、北東東向次級斷裂。

俯沖相關(guān)的區(qū)域鈣堿性巖漿作用主要于14.8~7.3 Ma 發(fā) 育（Beuchat, 2003; Bendezú et al., 2012;Kouzmanovet al., 2008a；Bissig et al., 2008），形成閃長巖、細(xì)粒閃長巖、花崗閃長巖、石英二長巖、長石斑巖、石英斑巖、細(xì)晶巖、英安斑巖等侵入巖。

區(qū)域主要礦化類型包括斑巖型銅-鉬礦化，矽卡巖型鋅-鉛-銀-銅礦化、脈狀鋅-鉛-銀-銅多金屬礦化和塊狀黃鐵礦礦化（McLaughlin et al., 1935;Petersen, 1965; Bartos, 1989）。典型礦床為特羅莫克斑巖-矽卡巖型銅鉬礦，San Francisco巖體外圍的脈狀多金屬礦床及Codiciada巖體西側(cè)的Manto Italia層狀礦床。

圖1 特羅莫克銅鉬礦床地質(zhì)圖（修改自SNC Lavalin，2006），剖面圖A-B見圖2Fig.1 Geological map of the Toromocho Cu-Mo deposit（modified after SNC Lavalin,2006）,with geological cross section of A-B presented at Fig.2

區(qū)域礦業(yè)最初以開采利用銀和鉛礦石為主。1890 年，San Francisco 地區(qū)發(fā)現(xiàn)富銅礦石（硫砷銅礦、黃銅礦）后，銅礦石也得以開發(fā)利用（McLaugh‐lin et al., 1935）。1894 年秘魯鐵路運(yùn)輸服務(wù)啟用后，區(qū)域礦業(yè)的工業(yè)化發(fā)展開始起步（Catchpole,2011）。1922 年以前該區(qū)域主要開采San Francisco巖體中的多金屬礦化，約1930 年則以利用Pucará組碳酸鹽中脈狀礦為主，至1935 年發(fā)現(xiàn)了Catalina火山巖中的連續(xù)脈狀礦體后，該類礦體開發(fā)占主導(dǎo)（McLaughlin et al., 1935）。2004 年泛美銀業(yè)公司（Pan American Silver Corporation）收購區(qū)域大部分礦業(yè)資產(chǎn)后，主要開采利用區(qū)域矽卡巖和碳酸鹽容礦的大脈狀多金屬礦體。區(qū)域上目前已發(fā)現(xiàn)的有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的斑巖型礦床為特羅莫克銅鉬礦。該礦床最早于1928 年發(fā)現(xiàn)礦化，進(jìn)一步勘查后，于1976 年正式確認(rèn)其經(jīng)濟(jì)潛力，后又實(shí)施了進(jìn)尺約9 萬余米的勘查工作，查明了特羅莫克主礦體，至2006 年共查明18 億t 探明及控制級礦石資源量，銅品位0.47%，鉬品位0.016%，銀品位6.8 g/t（SNC Lavalin，2006）。

2 特羅莫克礦床地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地層及構(gòu)造

特羅莫克礦區(qū)發(fā)育的最老巖相為二疊系Catali‐na火山巖（圖1），主要為英安巖、安山巖，以及頂部的火山角礫巖、凝灰?guī)r。其上為侏羅系Pucará 組的灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及夾層頁巖、砂巖，頂部灰?guī)r夾熔巖，底部發(fā)育塊狀硬石膏和石膏體。

礦區(qū)發(fā)育不對稱莫羅科查背斜，背斜的東西兩翼分別還有次級背斜及Gertrudis 和Potosi 2 條逆沖斷層。伴隨巖漿活動(dòng)，區(qū)域形成一系列剪切斷層，包括東西走向San Antonio 斷裂，北西-南東向的Hua‐chamachay 和San Gerardo 斷層等。區(qū)域巖漿活動(dòng)結(jié)束后，地區(qū)持續(xù)抬升并形成穹窿狀構(gòu)造，并在背斜軸部發(fā)育多條張性斷裂，其后又被脈體充填。在區(qū)域北部，這些斷裂走向?yàn)楸睎|50°，南部走向?yàn)楸睎|70°。

2.2 礦區(qū)侵入巖及蝕變巖

2.2.1 侵入巖

圖2 特羅莫克銅鉬礦床27西線剖面圖（修改自SNC Lavalin，2006），該剖面位置見圖1中標(biāo)注A-B剖面Fig.2 Geological cross section along exploration line 27W of the Toromocho Cu-Mo deposit(along the line A-B marked in Fig.1)（modified after SNC Lavalin,2006）

圖3 特羅莫克銅鉬礦典型巖石-蝕變-礦化照片a.閃長巖；b.長石斑巖；c.石英斑巖；d.磁鐵礦-蛇紋石矽卡巖；e.滑石蝕變；f.黑云母化蝕變；g.絹云母化蝕變；h.黃銅礦-黃鐵礦共生；i.輝鉬礦礦化；礦物縮寫：Amp—角閃石；Bio—黑云母；Cpy—黃銅礦；Mol—輝鉬礦；Pl—斜長石；Py—黃鐵礦；Qz—石英；Tlc—滑石；Sep—蛇紋石Fig.3 Photographs of typical intrusions-alteration-mineralization in the Toromocho Cu-Mo deposita.Diorite;b.Feldspar porphyry;c.Quartz porphyry;d.Magnetite-serpentine skarn;e.Talc alteration;f.Biotite alteration;g.Sericite alteration;h.Chalcopyrite and pyrite;i.MolybdeniteMineral abbreviation：Amp—Amphible;Bio—Biotite;Cpy—Chalcopyrite;Mol—Molybdenite;Pl—Plagioclase;Py—Pyrite;Qz—Quartz;Tlc—Talc;Sep—Serpentine

特羅莫克礦區(qū)主要發(fā)育Anticona 閃長巖、花崗閃長巖、長石斑巖、石英斑巖和英安斑巖5 類侵入巖（圖2，圖3a~c）。最早侵位的貧礦Anticona閃長巖體（圖3a）大面積出露于礦區(qū)西側(cè)及北西側(cè)，等粒（粗粒）-似斑狀結(jié)構(gòu)。其后侵位的花崗閃長巖為礦區(qū)容礦巖石，半自形等粒的中粗粒結(jié)構(gòu)，局部為似斑狀/斑狀結(jié)構(gòu)。之后與熱液蝕變礦化緊密相關(guān)的長石斑巖（圖3b）侵入到Anticona閃長巖、花崗閃長巖、火山巖及碳酸鹽地層中，后又被石英斑巖（圖3c）穿切。長石斑巖巖株具有斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶含量35%~40%，其中石英斑晶含量約為5%~15%，斜長石斑晶約為5%~10%，鉀長石斑晶為5%~10%，黑云母斑晶為3%~5%?；|(zhì)為顯微晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。石英斑巖位于礦區(qū)西南部，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為細(xì)晶質(zhì)，石英斑晶含量高于10%，主要礦物有鉀長石、斜長石、石英等。晚期英安斑巖巖脈貫穿莫羅科查礦區(qū)的整個(gè)西南部，北西走向，寬約20~30 m。

前人研究表明莫羅科查礦區(qū)巖漿巖為正常的鈣堿性，中至高鉀英安質(zhì)至流紋質(zhì)巖石組成。不相容元素虧損Nb、Ta 和Ti，富集Pb 和大離子親石元素，顯示俯沖有關(guān)巖漿巖特征。低Sr含量顯示非埃達(dá)克巖組成。除長石斑巖外，所有巖石的REE 模式都非常相似，主要顯示由于角閃石和/或磷灰石分餾造成的LREE 虧損，且無明顯的Eu 負(fù)異常（Kouzmanov et al.,2008b）。

2.2.2 矽卡巖

巖漿熱液流體交代礦區(qū)Pucará 組灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r和白云巖，形成了鈣質(zhì)矽卡巖和鎂質(zhì)矽卡巖，包括透閃石-陽起石矽卡巖、磁鐵礦-蛇紋石-滑石矽卡巖（圖3d），及次要的石榴子石-鎂橄欖石-透輝石矽卡巖、透輝石-綠簾石-硅灰石矽卡巖等。

透閃石-陽起石矽卡巖主要由透閃石、陽起石組成，含量可達(dá)50%以上，此外包括綠泥石、磁鐵礦、滑石（圖3e）等礦物。磁鐵礦-蛇紋石矽卡巖，主要礦物包括葉蛇紋石、滑石、金云母、綠泥石、磁鐵礦等，其中，蛇紋石、滑石含量可達(dá)10%以上，磁鐵礦含量可達(dá)15%以上。石榴子石-鎂橄欖石-透輝石矽卡巖、透輝石-綠簾石-硅灰石矽卡巖含量較少，為內(nèi)矽卡巖賦存于接觸帶內(nèi)部，主要礦物包括石榴子石、鎂橄欖石、透輝石、綠簾石，及少量硅灰石、透閃石、陽起石等，其中，自巖體向圍巖，石榴子石含量逐漸減少，且呈現(xiàn)紅棕色—棕色—綠色的顏色分帶。

2.2.3 角巖

礦區(qū)頁巖、砂巖等圍巖經(jīng)熱接觸變質(zhì)作用，主要形成了透輝石-綠泥石角巖，少量綠簾石角巖和硅灰石角巖。

透輝石-綠泥石角巖為容礦巖石，主要由斜長石、鉀長石、石英、透輝石、透閃石、黑云母（圖3f）和綠泥石組成。

2.3 蝕變組合與脈體

礦區(qū)主要蝕變類型（圖3，4）為與斑巖型相關(guān)的鉀硅酸鹽化、絹英巖化（圖3g）、綠泥石化、黏土化，以及與矽卡巖型相關(guān)的矽卡巖化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化等，整體圍繞成礦巖體中心，呈現(xiàn)自深部向淺部、自中心向外圍鉀硅酸鹽化—絹英巖化—矽卡巖化的蝕變分帶。

鉀硅酸鹽蝕變表現(xiàn)為角閃石蝕變成次生黑云母，早期黑云母脈（即EB 脈），早期石英細(xì)脈（A 脈）和石英-黃銅礦-鉀長石細(xì)脈（B 脈）兩側(cè)的鉀長石、黑云母蝕變暈等。該階段還形成磁鐵礦脈（M 脈），不含蝕變暈的石英細(xì)脈，及石英-黃銅礦±黃鐵礦脈、石英-輝鉬礦±黃鐵礦脈、縫合線狀輝鉬礦脈等。鉀硅酸鹽蝕變、含蝕變暈的B 脈及輝鉬礦細(xì)脈主要賦存于深部的侵入巖中。

絹英巖化表現(xiàn)為斜長石、鉀長石、黑云母等被絹云母等礦物替代，以及石英-黃鐵礦脈兩側(cè)的絹云母蝕變暈（D 脈）。該階段也形成含黃銅礦、輝鉬礦的脈體。絹英巖化蝕變及含黃鐵礦脈體主要分布在礦床中深部，鉀硅酸鹽化外圍的巖體中。

綠泥石化及硬石膏化，表現(xiàn)為暗色礦物例如角閃石、黑云母被綠泥石交代，形成石英-綠泥石脈、石膏脈、硬石膏脈等脈體。綠泥石蝕變主要分布在礦床中淺部火山巖中。

圖4 特羅莫克銅鉬礦27西線蝕變特征圖（修改自SNC Lavalin，2006），該剖面位置見圖1中標(biāo)注A-B剖面Fig.4 Alteration characteristics of exploration line 27W in the Toromocho Cu-Mo deposit(along the line A-B marked in Fig.1)（modified after SNC Lavalin,2006）

黏土化表現(xiàn)為斜長石、鉀長石等礦物及裂隙被高嶺石、伊利石、蒙脫石等礦物交代填充。黏土化主要分布于礦床淺部巖體中，部分疊加于中深部鉀硅酸鹽、絹英巖蝕變帶。該階段同時(shí)在淺部形成石英-黃鐵礦-方鉛礦-閃鋅礦脈、石英-螢石脈、碳酸鹽脈等脈體。

矽卡巖型蝕變礦物包括種類繁多的鈣質(zhì)和鎂質(zhì)礦物。早期干矽卡巖階段形成的石榴子石、透輝石、硅灰石及鎂橄欖石等礦物，主要分布于巖體與地層接觸帶的接觸部位。之后上述礦物被濕矽卡巖階段的鈣質(zhì)綠簾石、陽起石、透閃石、綠泥石、金云母及鎂質(zhì)蛇紋石、滑石等含水礦物交代，形成多種類型矽卡巖。矽卡巖中發(fā)育石英-黃銅礦-黃鐵礦細(xì)脈（含陽起石蝕變暈）、黃銅礦（±黃鐵礦）、石英-閃鋅礦-方鉛礦細(xì)脈等，也產(chǎn)出磁鐵礦、黃鐵礦-黃銅礦-磁鐵礦、閃鋅礦-方鉛礦-螢石礦石，以及磁黃鐵礦、輝鉬礦、毒砂、硫砷銅礦、砷黝銅礦、黝銅礦等礦物。

此外，除了斑巖-矽卡巖型礦床的普遍蝕變特征外，礦區(qū)還發(fā)育含浸染狀、細(xì)脈狀（石膏-）硬石膏的硫酸鹽帶，從次生富集帶底部一直向下延伸幾百米。該硫酸鹽帶總體呈碗狀形態(tài)。局部與矽卡巖和角巖互層產(chǎn)出。

2.4 礦化特征及元素分帶

特羅莫克銅鉬礦體（圖5）出露于海拔4600~4800 m，主要以斑巖型礦化、矽卡巖型礦化、角巖型礦化等形式產(chǎn)出，礦體呈倒置錐形，平面展布約為2 km×2 km，通常延伸至地表以下500~600 m。礦體約60%賦存于侵入巖中，40%賦存于矽卡巖和角頁巖中。

斑巖型銅、鉬礦化以浸染狀黃銅礦、輝鉬礦，以及細(xì)脈狀及網(wǎng)脈狀石英-黃銅礦±黃鐵礦脈（圖3h）、石英-輝鉬礦±黃鐵礦脈（圖3i）、石英-方鉛礦-閃鋅礦±黃銅礦±螢石脈等形式，賦存于花崗閃長巖、長石斑巖、石英斑巖中，含黃銅礦及輝鉬礦的脈體寬度常為0.5~2 cm，含黃鐵礦、方鉛礦和閃鋅礦的脈體相對較寬，常為0.5~5 cm。部分礦化賦存于熱液角礫巖中。自地表至地表以下200~400 m 范圍內(nèi)，發(fā)育不規(guī)則不連續(xù)的次生富集帶，相比于南美地區(qū)產(chǎn)出典型次生富集帶的 El Salvador，Escondida，Chuquica‐mata 等銅礦床，特羅莫克銅礦次生富集帶發(fā)育程度相對較弱，礦石礦物輝銅礦和銅藍(lán)主要呈斑雜狀、不連續(xù)脈狀產(chǎn)出，局部圍繞斷裂帶富集。此外，次生富集帶還具有較高的銀品位（6~7 g/t），主要礦石礦物為輝銀礦。

矽卡巖型銅礦化以網(wǎng)脈狀、塊狀、團(tuán)塊狀、層狀礦化賦存于透閃石/陽起石矽卡巖，磁鐵礦-蛇紋石-滑石矽卡巖中，最高銅品位于角礫化矽卡巖中。礦石礦物主要包括黃銅礦、硫砷銅礦及砷黝銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等。

圖5 特羅莫克銅鉬礦27西線銅、鉬品位等值線圖（修改自SNC Lavalin，2006）Fig.5 Cu and Mo grade contour map of exploration line 27W in the Toromocho Cu-Mo deposit（modified after SNC Lavalin,2006）

角巖型銅礦化主要以星點(diǎn)狀或黃銅礦細(xì)脈形式產(chǎn)出于礦床淺部。

礦床空間上具有典型的元素分帶，垂向上自深向淺，具有鉬、銅、鉛鋅銀的元素分帶（圖5），且礦床淺部尤其構(gòu)造薄弱帶具有較高含量的砷元素；水平方向上自中心向外圍，依次為銅-鉬、鉛-鋅、鉛-銀的元素分帶（圖1）；空間上元素分帶與礦石礦物分布規(guī)律相一致，輝鉬礦主要分布在深部中心，黃銅礦位于礦床中深部，輝銅礦呈不連續(xù)層狀在上部，方鉛礦、閃鋅礦、硫砷銅礦、砷黝銅礦及含銀礦物（輝銀礦、螺狀硫銀礦等）等賦存于礦床淺部。

3 試驗(yàn)測試及分析結(jié)果

本文選取了礦區(qū)典型的閃長巖、英安斑巖進(jìn)行鋯石原位LA-ICP-MS U-Pb 年齡測試工作。分析測試在中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所利用Agilen 7500a 4級桿質(zhì)譜儀和193 nm激光取樣系統(tǒng)完成，實(shí)驗(yàn)過程中所使用的激光束直徑為44 μm，樣品剝蝕時(shí)間約50 s，頻率為8 Hz。詳細(xì)儀器條件和分析過程可參見徐平等（2004）。鋯石U-Pb 年齡校正采用91500標(biāo)準(zhǔn)鋯石外部校正法，同位素年齡誤差為1σ。數(shù)據(jù)處理使用Glitter 軟件，作圖采用Isoplot 軟件（Ludwig，2003）完成。測試結(jié)果及年齡數(shù)據(jù)見表1。

表1 鋯石U-Pb同位素和年齡結(jié)果Table 1 Zircon LA-ICP-MS U-Pb data and age of the Toromocho Cu-Mo deposit

所測試的鋯石粒徑約50~150 μm，半自形粒狀，CL 圖像顯示鋯石震蕩環(huán)帶發(fā)育，鋯石Th/U 比為0.12~1.14，U-Pb 同位素年齡在誤差范圍內(nèi)諧和。其中，閃長巖樣品（TM4）的206Pb/238U 加權(quán)平均年齡為（14.1±0.3）Ma（MSWD=1，n=14），閃 長 巖 樣 品（TM9）的206Pb/238U 加權(quán)平均年齡為（14.7±0.4）Ma（MSWD=0.76，n=12）, 英 安 斑 巖 樣 品（TM11）的206Pb/238U 加權(quán)平均年齡為（8.0±0.27）Ma（MSWD=0.92，n=10）。年齡圖見圖6。

4 區(qū)域成礦特征及啟示

4.1 區(qū)域巖漿-熱液演化史

莫羅科查地區(qū)最早階段貧礦的Anticona 閃長巖和Condiciada細(xì)粒閃長巖約于14 Ma侵位，中期9.4~7.7 Ma 一系列閃長質(zhì)、花崗閃長質(zhì)、石英二長質(zhì)巖株侵位到地層及先存閃長巖中，最晚階段的英安斑巖巖脈于8~7.3 Ma 侵位（表2），呈北西西向貫穿整個(gè)莫羅科查區(qū)域。區(qū)域巖漿-熱液時(shí)代總結(jié)于表2和圖 7 中。Catchpole 等（2015a）通過對該區(qū)域巖漿-熱液系統(tǒng)開展U-Pb，Re-Os 和40Ar/39Ar 年代學(xué)研究，提出莫羅科查地區(qū)主要存在3 個(gè)獨(dú)立的巖漿-熱液活動(dòng)中心，分別為Codiciada，Toromocho 和Ticlio中心（圖8）。

（1）區(qū)域北部Codiciada 巖體為最早的巖漿-熱液中心，雜巖體中的角閃石斑巖、石英長石斑巖、細(xì)晶巖形成于 9.5~9.3 Ma（Bendezú et al., 2012），斑巖型礦化中的輝鉬礦、矽卡巖中的熱液榍石和金云母形成于9.3~8.8 Ma（Catchpole et al.,2015a）。巖體西側(cè)及西北側(cè)的Manto Italia多金屬礦的矽卡巖中冰長石年齡為 6.2~6.0 Ma（Catchpole et al., 2015a），巖體西側(cè)邊部脈狀多金屬礦化中的冰長石和白云母形成于5.8~5.7 Ma（Catchpole et al.,2015a）?；谏鲜瞿甏鷮W(xué)研究可知Codiciada巖漿-熱液時(shí)限約為3.5 Ma。

（2）區(qū)域中部特羅莫克巖漿熱液中心，該中心發(fā)育多期次巖漿活動(dòng)，成礦前閃長巖形成于14.7~14.1Ma（Kouzmanov et al., 2008a;2008b; Bendezú et al.,2012;本文），其后與成礦較為密切的侵入巖主要形成于9.4~7.3 Ma。區(qū)域較早的花崗閃長巖/斑巖形成于9.4~8.0 Ma，其中，特羅莫克容礦的花崗閃長巖/斑巖形成于（8.45±0.05）Ma；北緣具有蝕變礦化的San Francisco 斑巖形成于 9.4~9.1 Ma（Beuchat,2003;Bendezú et al., 2012）；南部 Yantac 巖體形成于 8.8~8.0 Ma（Beuchat, 2003; Bendezú et al., 2012）。主成礦的長石斑巖和石英斑巖于8.5~7.7 Ma 侵位（Kouz‐manov et al.,2008b），晚期英安斑巖于 8.0~7.3 Ma 侵位（Kouzmanov et al.,2008b；本文）。

斑巖型礦化的輝鉬礦年齡為8.0~7.8 Ma（Beu‐chat,2003），熱液黑云母年齡為7.2~6.8 Ma（Beuchat,2003; Kouzmanov et al., 2008b），北緣 San Francisco斑巖中熱液蝕變白云母年齡為6.7 Ma（Catchpole et al., 2015a），南部 Yantac 區(qū)域 Porvenir 矽卡巖金云母年齡為7.2 Ma(Beuchat, 2003)。上述年代學(xué)研究表明，特羅莫克中心的巖漿-熱液時(shí)限約為2 Ma。

圖6 特羅莫克銅鉬礦閃長巖及英安斑巖鋯石U-Pb年齡諧和圖Fig.6 Zircon U-Pb concordia diagrams of diorite and dacite porphyries in theToromocho Cu-Mo deposit

表2 莫羅科查地區(qū)巖漿-熱液系統(tǒng)時(shí)代表Table 2 Age data of the magmatic-hydrothermal system from Morococha area

（3）區(qū)域西側(cè)Ticlio 巖漿熱液中心規(guī)模相對較小，花崗閃長斑巖成巖年代為8.3 Ma（Bendezú et al.,2012），斑巖體中熱液蝕變白云母的Ar-Ar 冷卻年齡為8.0 Ma（Catchpole et al.，2015a），其巖漿-熱液時(shí)限為0.3 Ma。

此外，區(qū)域東南側(cè)Sulfurosa 地區(qū)還獨(dú)立發(fā)育一期 8.3~8.1 Ma 的 多 金 屬 礦 化（Catchpole et al.，2015a)。

綜合上述研究可知，莫羅科查區(qū)域巖漿活動(dòng)活躍于14.7~7.3 Ma,主成礦期巖漿主要侵位于9.5~7.7 Ma，斑巖型蝕變礦化主要發(fā)育于9.3~6.74 Ma，矽卡巖型蝕變礦化主要產(chǎn)出于9.3~6.0 Ma，區(qū)域脈狀多金屬蝕變礦化主要形成于5.8~5.7 Ma，與成礦相關(guān)的巖漿-熱液活動(dòng)時(shí)限為3.5~0.3 Ma。

4.2 區(qū)域蝕變礦化特征

圖7 秘魯莫羅科查地區(qū)巖漿-熱液系統(tǒng)時(shí)代圖Fig.7 Summary diagram for the time of magmatic-hydrothermal system in Morococha area

莫羅科查區(qū)域礦化類型包括斑巖型、矽卡巖型、斑巖-矽卡巖型、淺成低溫脈狀多金屬型、塊狀黃鐵礦型等。圍繞各巖漿-熱液中心，內(nèi)部主要發(fā)育斑巖型蝕變礦化，巖體與碳酸鹽地層接觸帶發(fā)育矽卡巖礦化，外部發(fā)育脈狀多金屬礦化（圖8）。脈狀礦化分布主要受控于北北東和北東東走向的次級斷裂。區(qū)域上具有中心富銅，中間過渡帶富鋅-銅，外帶富鋅-鉛-銀的分帶特征（Kouzmanov et al., 2008a; Catch‐pole et al.，2015b）。

圖8 秘魯中部莫羅科查地區(qū)主要巖漿-熱液中心及礦化特征（據(jù)Catchpole et al.,2015a修改）Fig.8 Magmatic-hydrothermal centers and mineralization in Morococha area,central Peru（modified after Catchpole et al.,2015a）

（1）區(qū)域北部Codiciada 巖漿-熱液中心，巖體中發(fā)育強(qiáng)烈的鈉-鈣蝕變及鉀硅酸鹽蝕變，且被絹云母蝕變疊加，可見石英-黃鐵礦-黃銅礦、石英-輝鉬礦±黃鐵礦脈、石英-磁鐵礦脈、石英-黃鐵礦脈等脈體（Bendezú et al., 2008b），顯示斑巖型 Cu-Mo 礦化的潛力。圍繞巖體發(fā)育多處矽卡巖型多金屬礦化，矽卡巖主要為交代灰?guī)r、白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r形成的鎂質(zhì)蛇紋石-磁鐵礦±金云母矽卡巖、透閃石-綠簾石-蛇紋石-綠泥石-滑石矽卡巖、鈣鐵榴石-透輝石-綠簾石矽卡巖等（Kouzmanov et al., 2008a），主要金屬礦物為閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦等。目前有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的僅為產(chǎn)出在巖體西側(cè)和西北側(cè)的塊狀Manto Italia 礦體（Paliza et al.,2008），局部礦體厚度達(dá)20 m（Catchpole,2011），該礦體為Zn、Pb、Ag 和Cu重要來源。

（2）區(qū)域中部特羅莫克巖漿熱液中心，前已述及，發(fā)育典型的斑巖-矽卡巖型蝕變及Cu-Mo 礦化，為目前莫羅科查區(qū)域唯一具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的斑巖型礦床。且該巖漿-熱液中心北緣的San Francisco 巖體中發(fā)育細(xì)脈浸染狀Cu-Mo礦化，可見石英-黃鐵礦-輝鉬礦脈，巖體與地層接觸帶發(fā)育矽卡巖型礦化。該中心西北部Gertrudis巖體邊部發(fā)育陽起石矽卡巖、綠泥石-磁鐵礦-蛇紋石矽卡巖及少量脈狀礦化。該中心南部Yantac區(qū)域發(fā)育Porvenir矽卡巖型蝕變礦化。

（3）區(qū)域西側(cè)Ticlio 巖漿熱液中心，其核部為高密度的石英網(wǎng)脈，向外具有強(qiáng)烈的鉀長石蝕變，并發(fā)育磁鐵礦脈及石英-磁鐵礦細(xì)脈，及浸染狀黃銅礦及斑銅礦，向外為強(qiáng)烈的黃鐵礦-石英-絹云母蝕變和矽卡巖礦化（Bendezú et al., 2008a），具有斑巖-矽卡巖型Cu礦化的潛力。

莫羅科查區(qū)域，除了大量產(chǎn)出的斑巖-矽卡巖型礦化之外，另一成礦特征即為區(qū)域上大規(guī)模分布的Zn-Pb-Ag-Cu 脈狀/交代礦化（圖8），展布范圍約50 km2，這類脈體受控于優(yōu)勢構(gòu)造方位，圍繞各主要的巖漿-熱液中心，于北北東向和北東東向的次級斷裂中產(chǎn)出，走向長度可達(dá)2 km，垂向延伸常超過1 km，海拔高度常在5100~4000 m（Kouzmanov et al.,2008a）。其中，張性斷裂中充填的熱液脈體含礦性較好，主要礦石礦物包括閃鋅礦、方鉛礦、黝銅礦-砷黝銅礦、黃銅礦、硫砷銅礦，其中，銀以碲銀礦及黝銅礦-砷黝銅礦中微量元素的形式存在（Catchpole et al.,2012）；剪切作用形成的斷裂中則以充填石英等脈石礦物位置，礦石礦物成分散團(tuán)塊狀產(chǎn)出，含礦性較弱（例如Huachamachay 斷層區(qū)域）。脈狀礦化多切穿區(qū)域性侵入巖、地層、矽卡巖型礦體，其產(chǎn)出時(shí)代通常略晚于斑巖型及矽卡巖型礦化，但局部地區(qū)例如東南部Sulfurosa地區(qū)發(fā)育的脈狀及塊狀黃鐵礦礦化形成時(shí)代與斑巖型礦化相近。

5.3 區(qū)域礦產(chǎn)勘查啟示

基于上述莫羅科查區(qū)域已發(fā)現(xiàn)礦點(diǎn)的年代學(xué)、蝕變礦化特征、空間分布規(guī)律可知，本區(qū)域具有斑巖（-矽卡巖）型Cu-Mo—淺成低溫脈狀Pb-Zn-Ag-Cu成礦系統(tǒng)的典型地質(zhì)特征。近些年，隨著全球礦產(chǎn)勘查工作的不斷推進(jìn)，斑巖-矽卡巖-淺成低溫銅多金屬礦成礦系統(tǒng)的研究也越來越深入（Sillitoe,2010），該系統(tǒng)中最為典型的包括北美Butte 銅鉬礦及主階段礦脈（Rusk et al.,2008）、中國德興斑巖銅礦-銀山銅多金屬礦（Mao et al., 2011）、智利Collahuasi 銅礦及其 El Rosario 礦脈（Masterman et al., 2005）、智利Chuquicamata 銅 礦 及 主 階 段 脈（Ossandón et al.,2001）、Escondida 銅礦及第3 階段脈（Padilla Garza et al.,2001）等。對于典型的斑巖-矽卡巖-淺成低溫多金屬成礦系統(tǒng)，秦克章等（2014）、葉天竺等（2017）和金露英等（2020）通過研究典型成礦地質(zhì)體與礦體的時(shí)空關(guān)系、圍巖特征、蝕變分帶、脈體-金屬礦物組合、元素分帶等關(guān)鍵要素構(gòu)建典型斑巖Cu-Mo、Cu-Au、Mo礦和多金屬礦成礦系統(tǒng)的地質(zhì)模型。

成礦系統(tǒng)中斑巖礦床具有典型的中心面狀蝕變分帶特征，發(fā)育矽卡巖型蝕變礦化主要受控于圍巖特征，即圍巖條件一般為灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)砂巖、泥巖、千枚巖、火山碎屑巖等。這類斑巖-矽卡巖成礦系統(tǒng)一般具有多個(gè)巖漿-熱液中心特征和淺侵位的巖漿活動(dòng)，例如莫羅科查區(qū)域主要發(fā)育3 個(gè)巖漿熱液中心（北側(cè)Codiciada 雜巖體、中部特羅莫克巖體和西部Ticlio 斑巖），例如岡底斯成礦帶東段甲瑪超大型銅多金屬礦床發(fā)育多個(gè)巖漿熱液中心，產(chǎn)出矽卡巖型、斑巖型、角巖型、Manto型和獨(dú)立金礦體多種類型礦體（唐菊興等，2011；林彬等，2019）。成礦系統(tǒng)中淺成低溫脈狀多金屬礦床的形成，則通常與火山巖-次火山巖密切相關(guān)，如特羅莫克礦床的英安巖、安山巖、凝灰?guī)r等，且區(qū)域上的次級斷裂將控制脈狀礦體的分布（特羅莫克礦區(qū)，北北東和北東東）。中國德興地區(qū)的斑巖-淺成低溫脈狀多金屬礦床的套合可能主要受控于早-中侏羅世多期巖漿作用（李曉峰等，2012），其中，主要的脈狀鉛鋅銀成礦與早-中侏羅世火山-次火山巖有關(guān)（銀山礦床），其走向受控于區(qū)域次級斷裂（李曉峰等，2012；劉玄，2013）。

因此下步區(qū)域礦產(chǎn)勘查工作，應(yīng)注重以全球斑巖（-矽卡巖）-淺成低溫成礦系統(tǒng)成礦模型指導(dǎo)，重點(diǎn)關(guān)注圍巖條件、區(qū)域斷裂分布和巖漿活動(dòng)條件，詳細(xì)比對剖析已知的典型特羅莫克銅鉬礦基礎(chǔ)地質(zhì)特征及其與脈狀礦化的聯(lián)系，綜合運(yùn)用地球化學(xué)、地球物理各類勘查方法（吳小娟等，2015；汪東波等，2016；陳念等，2017），這將為區(qū)域找礦勘查工作突破帶來幫助。

5 結(jié) 論

（1）特羅莫克超大型銅鉬礦床位于秘魯中部莫羅科查地區(qū)，為典型的斑巖-矽卡巖型銅鉬礦床。蝕變礦化主要與中新世8.5~7.7 Ma 長石斑巖、石英斑巖等密切相關(guān)。蝕變整體呈現(xiàn)自深部向淺部、自中心向外圍鉀硅酸鹽化—絹英巖化—（鈣質(zhì)和鎂質(zhì)）矽卡巖化分帶。礦化呈細(xì)脈浸染狀產(chǎn)出于侵入巖、矽卡巖和角頁巖中，空間上自深部中心向淺部外圍依次呈現(xiàn)鉬、銅、鉛鋅銀的元素分帶特征。

（2）秘魯莫羅科查地區(qū)主要發(fā)育Codiciada，To‐romocho和Ticlio 3個(gè)巖漿-熱液中心，巖漿-熱液系統(tǒng)演化持續(xù)3.5~0.3 Ma，區(qū)域整體具有中心斑巖-矽卡巖型銅鉬礦—外圍淺成低溫脈狀銅鉛鋅銀礦的統(tǒng)一成礦系統(tǒng)特征，其中脈狀礦化受北北東向、北東東走向斷裂控制。

（3）以斑巖（-矽卡巖）-淺成低溫脈狀銅多金屬成礦系統(tǒng)研究成果為指導(dǎo)，結(jié)合區(qū)域成礦規(guī)律，對照典型特羅莫克礦床的地質(zhì)及成礦特征，重點(diǎn)關(guān)注巖漿活動(dòng)、圍巖、構(gòu)造條件，應(yīng)用多種勘查技術(shù)手段，未來區(qū)域礦產(chǎn)勘查工作有望取得新進(jìn)展。

致 謝中鋁秘魯?shù)V業(yè)公司Eduardo Rivera Pinares 工程師在成文過程中給予了大力幫助；中國鋁業(yè)集團(tuán)有限公司江少卿教授級高工給予了建議和啟發(fā)，在此一并致以衷心的感謝。感謝兩位審稿人給予的寶貴意見和建議。

附中文參考文獻(xiàn)

陳念，毛景文，范成龍，陳玉明.2017.秘魯Don Javier 斑巖型銅鉬礦床礦化蝕變特征及礦床三維勘查模型[J].礦床地質(zhì),36(3):705-718.

金露英，秦克章，李光明，趙俊興，李真真.2020.斑巖鉬-熱液脈狀鉛鋅銀礦成礦系統(tǒng)特征、控制因素及勘查指示[J]. 巖石學(xué)報(bào), 36(12):3813-3839.

李曉峰,胡瑞忠,韋星林,肖榮,肖寧,王翠云,楊鋒.2012.江西德興地區(qū)主要礦床類型、成礦地質(zhì)特征及其成因關(guān)系[J].地質(zhì)評論,58(1):82-90.

林彬，唐菊興，唐攀，鄭文寶，Greg Hall，陳國良，張忠坤.2019.斑巖成礦系統(tǒng)多中心復(fù)合成礦作用模型——以西藏甲瑪超大型礦床為例[J].礦床地質(zhì),38(6):1204-1222.

劉玄.2013.江西德興地區(qū)中侏羅世斑巖成礦系統(tǒng)巖漿-流體-成礦作用及抬升剝蝕歷史研究[D].導(dǎo)師：范宏瑞.北京:中國科學(xué)院大學(xué).1-210.

秦克章,夏代祥，李光明，肖波，多吉，蔣光武，趙俊興.2014.西藏驅(qū)龍斑巖-夕卡巖銅鉬礦床[M].北京：地質(zhì)出版社.1-328.

宋國學(xué),秦克章,李光明,王樂.2018.中硫型淺成低溫?zé)嵋航鸲嘟饘俚V床基本特征、研究進(jìn)展與展望[J].巖石學(xué)報(bào),34(3):748-762.

唐菊興，鄧世林，鄭文寶，應(yīng)立娟，汪雄武，鐘康惠，秦志鵬，丁楓，黎楓佶，唐曉倩，鐘裕峰，彭慧娟.2011.西藏墨竹工卡縣甲瑪銅多金屬礦.床勘查模型[J].礦床地質(zhì),30(2):179-196.

汪東波，江少卿，董方瀏.2016.藏北多龍礦集區(qū)榮那斑巖銅礦找礦突破的實(shí)踐[J].中國地質(zhì)，43(5):1599-1612.

吳小娟，肖晨超，楊日紅，李志忠，崔振營.2015.秘魯南部斑巖銅礦典型蝕變帶礦物信息提取及找礦遠(yuǎn)景區(qū)圈定[J].地球科學(xué)：中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)，40(11):1802-1809.

徐平，吳福元，謝烈文，楊岳衡.2004.U-Pb 同位素定年標(biāo)準(zhǔn)鋯石的Hf同位素[J].科學(xué)通報(bào)，49(14):1403-1410.

葉天竺，韋昌山，王玉往，祝新友,龐振山，姚書振，秦克章.2017.勘查區(qū)找礦預(yù)測理論與方法[M].北京：地質(zhì)出版社.356-406.