秘魯 Cerro Fierro 鐵銅礦地質(zhì)特征及成因分析

金文強(qiáng)

（天津華北地質(zhì)勘查局，天津 300170）

Cerro Fierro鐵銅礦位于秘魯中南部，阿雷基帕（Ariquipa）大區(qū)阿卡里（Acari）城西北約10公里處，按照秘魯能礦部對秘魯成礦帶的劃分，該區(qū)屬于秘魯中上侏羅統(tǒng)海岸基巖I-O-C-G成礦帶[1]，該帶從北到南分布有Raul-Consdestable銅礦、Cerro Lindo銅鋅礦、Marcona鐵礦和Justa銅礦等大型特大型礦山，資源儲藏量巨大，（圖1）。

1 區(qū)域成礦背景

Cerro Fierro鐵銅礦位于西科迪勒拉山脈西側(cè)與海岸基巖帶的過渡交替部位，出露最古老的地層為前寒武系結(jié)晶基底，由黑云母鉀長花崗片麻巖、含磁鐵綠泥石英片巖、燧石團(tuán)塊和條帶灰?guī)r、大理巖等,往內(nèi)陸方向大面積發(fā)育侏羅世與白堊世的地層，侏羅世地層主要有火山凝灰?guī)r、礫巖及薄層灰?guī)r等，白堊世地層為頁巖、泥巖、砂巖等。新近世地層為白色火山灰互層粘土巖及英安質(zhì)凝灰?guī)r[2]。

科迪勒拉造山帶為一強(qiáng)烈地殼運(yùn)動、構(gòu)造、巖漿火山活動強(qiáng)烈的“B”型俯沖型造山帶[3]從元古代到新生代，構(gòu)造運(yùn)動從未停止。秘魯南部海岸基巖帶構(gòu)造以斷裂為主，構(gòu)造線展布與整個科迪勒拉山脈走向一致，主要為巨大的縱向（北西向）斷裂帶組成，這些北西向斷裂一般傾向科迪勒拉山脈腹地（北東），傾角較陡。為NASCA板塊向南美大陸俯沖的強(qiáng)烈擠壓應(yīng)力作用下形成的，早期為擠壓性質(zhì)，同時，造山期后受伸展構(gòu)造控制，又具有張性特征?？刂片F(xiàn)代河谷的構(gòu)造為與科迪勒拉山脈走向近乎垂直的北北東向和近南北向橫斷裂組成[2]。

海岸基巖帶火山巖漿活動強(qiáng)烈,侏羅紀(jì)末造山運(yùn)動，伴有廣泛的巖漿侵入；白堊紀(jì)末大規(guī)模造山運(yùn)動一直延續(xù)到新近紀(jì)。礦區(qū)晚侏羅世—早白堊世火山活動劇烈，有大規(guī)模的火山噴發(fā)和侵入活動?；鹕綆r主要為侏羅紀(jì)噴發(fā)的基性-中基性-中酸性火山巖，主要巖石類型為玄武巖、玄武安山巖、英安巖及安山玢巖和英安斑巖。

持續(xù)構(gòu)造運(yùn)動和多期次的巖漿活動為本區(qū)的成礦提供有利的條件。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)出露巖漿巖為主，少量石英砂巖以及河溝處有第四系分布。近南北向斷層發(fā)育，為主要容礦控礦構(gòu)造。礦化以磁鐵礦、鏡鐵礦、赤鐵礦為主。

2.1 地層

礦區(qū)出露地層較少，石英砂巖，層狀構(gòu)造，成分幾乎全為石英。層厚5cm～20cm不等，NEE傾向，78°∠58°。出露面積0.3Km2以上，在近Biella Union出露第四系，礫石、粉砂為主，范圍較大。

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)發(fā)育斷層為主，斷層以近南北向、北北東向?yàn)橹鳎瑪鄬訋л^寬，在1m-100m以上不等，表現(xiàn)出明顯的張性特征，斷層帶蝕變以膏鹽化、陽起石化、綠簾石化、綠泥石化為主，為本區(qū)最重要的控礦構(gòu)造。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)出露以巖漿巖為主，巖性主要有輝長巖、斜長巖、輝長閃長巖、閃長巖、二長閃長巖、英安斑巖、花崗斑巖、凝灰?guī)r等，其中閃長巖類為白堊紀(jì)Coastal閃長巖。

輝長巖，粒狀、輝長結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，也常見微晶輝長巖。主要有基性斜長石與輝石組成，多黑灰色、灰色，常發(fā)生綠泥石化，碳酸鹽化。區(qū)內(nèi)以小巖體規(guī)模出露。

斜長巖，顏色較淺，灰白色、灰色，主要由大量的斜長石組成，次要礦物為輝石，角閃石。出露規(guī)模較小。

輝石閃長巖，顏色灰色、灰黑色。細(xì)-中粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，由斜長石、角閃石、輝石組成。大規(guī)模巖體出露。

閃長巖，灰色為主，主要有斜長石、角閃石組成。大規(guī)模巖體、巖脈形式出露。

二長閃長巖，灰色、灰白色，粒狀結(jié)構(gòu)，由斜長石、鉀長石，角閃石組成，塊狀構(gòu)造。可與閃長巖漸變過渡。

英安斑巖，灰色、黑灰色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶以斜長石為主，基質(zhì)隱晶質(zhì)。脈狀出露。

圖1 中上侏羅統(tǒng)海岸基巖I-O-C-G成礦帶

花崗斑巖，灰白色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶為石英、長石，基質(zhì)隱晶質(zhì)。脈狀出露。

凝灰?guī)r，灰色，灰黑色，區(qū)內(nèi)以安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r為主，斜長石晶屑。主要出露于礦區(qū)北部。

3 礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)共劃分3條礦帶，西部礦帶、中部礦帶和中部礦帶。

西部礦帶：賦存于走向近南北的斷裂帶中，圍巖為輝石閃長巖，礦帶出露長度約2000m，寬1m～50m,鐵銅礦體呈脈狀、透鏡體狀、角礫狀、浸染狀等展布于斷裂帶中，礦體多數(shù)寬1m～3m，局部呈透鏡狀寬度可達(dá)9m～10m，礦體在礦帶南部主要傾向西，礦帶北部傾向東，說明該斷裂具有旋轉(zhuǎn)剪切特征。礦物類型主要為磁鐵礦、赤鐵礦和鏡鐵礦為主，下部見有銅藍(lán)及孔雀石化。蝕變類型近礦帶主要為陽起石化、綠泥石化、常見有陽起石與磁鐵礦相互穿插的嵌晶，同時見有強(qiáng)硅化、后期發(fā)育碳酸鹽巖化。兩側(cè)圍巖蝕變?yōu)殁浕?、高嶺土化，地表蝕變帶表現(xiàn)為明顯的紅土化。

中部礦帶：賦存于北北東向的斷裂帶中，走向北北東10°～20°之間，圍巖為輝石閃長巖、二長閃長巖，延伸長達(dá)2700余米,礦帶寬1m～50m不等，鐵礦體呈有脈狀、透鏡體狀、角礫狀展布于斷裂帶中，礦體多數(shù)寬0.5m～2m，寬者可達(dá)7m～8m；礦石礦物有磁鐵礦、赤鐵礦、鏡鐵礦、孔雀石、銅藍(lán)等，膏鹽化、陽起石化、鉀化、碳酸鹽化蝕變普遍發(fā)育。

東部礦帶：賦存于走向近南北的斷裂帶中，走向北北東20°左右，圍巖為輝石閃長巖、二長閃長巖，延伸長約1000m,礦帶寬2m～10m不等，鐵礦體呈透鏡狀展布于斷裂帶中，礦體多數(shù)寬1m，寬者可達(dá)2m；礦石礦物有磁鐵礦、赤鐵礦、孔雀石等，綠泥石化、陽起石化、鉀化、碳酸鹽化蝕變普遍發(fā)育。

4 礦床成因及控礦因素

中生代Coastal中性侵入巖（巖株、巖枝狀）活動晚期，由于構(gòu)造活動強(qiáng)烈，富含鐵質(zhì)的熱液流體沿近南北向及北北東向的斷裂上侵，在適合的圍巖或構(gòu)造條件下成礦，礦石成因類型包括接觸交代、貫入及熱液等，礦石類型包括塊狀、網(wǎng)脈狀、浸染狀等。

礦區(qū)在區(qū)域構(gòu)造環(huán)境上位于太平洋板塊與美洲板塊接觸帶的東側(cè)，屬活動大陸邊緣，Sillitoe(2003)將鐵氧化物-銅-金(IOCG)型礦床定義為含有大量磁鐵礦和(或)赤鐵礦的礦床[4],黃銅礦、斑銅礦,礦產(chǎn)組合變化范圍大,與一定的構(gòu)造-巖漿環(huán)境有關(guān)[5]。IOCG型礦床與深成侵入巖及同時期活動的斷裂有密切的關(guān)系[6]。

綜上所述，Cerro Fierro鐵銅礦是構(gòu)造控制的熱液充填型礦床，屬于鐵氧化物-銅-金(IOCG)成礦系統(tǒng)中的一個部分。

5 結(jié)語

Cerro Fierro鐵銅礦近南北向、北北東向斷裂構(gòu)造和閃長巖類為重要的控礦因素，礦床成因?yàn)闊嵋撼涮钚偷V床，屬于鐵氧化物-銅-金(IOCG)型礦床系統(tǒng)的一個組成部分。