阿根廷貢薩利托多金屬礦區礦床成因探索

趙坦，汪忠興

（華東冶金地質勘查研究院， 安徽合肥 230088）

1 多金屬礦區簡介

貢薩利托多金屬礦區位于阿根廷共和國進里奧內格羅省的中南部，其西北臨近帕依萊曼鎮（Paileman），東北臨近圣安東尼奧（San Antonio）市，向南與希拉格蘭德（Sirra Grand）地區相連，地理位置在南緯41 °～42 °和西經65°和66°之間，面積約750km2。

在區內復雜的沉積變質巖中，已有多個鉛、銀為主的開采（包括坑采的露采）礦山。其中較大礦山為東部的貢薩利托（Gonzalito）銀鉛鋅礦和中部的瑪麗亞特雷莎（Maria Teresa）鉛礦。

2 成礦區地質背景

貢薩利托多金屬礦區的大地構造位置為阿根廷巴達哥尼亞(PATAGONIA)地臺/索姆庫拉(SOMUNCURA)地塊。根所阿根廷國家地質資區域構造總體上與阿根廷全境基本一致。

2.1 地層

圖1 貢薩利托地區地質圖Figure 1. Geological map of the Gonzaleto area

本區由變質基底與蓋層兩部分組成。變質基底由寒武系貢薩利托（GONGZALITO）地層和志留系哈圭利托地層組成：①貢薩利托地層由變質巖、混合巖與花崗巖組成，出露于哈圭利托斷層的東側，主要巖性有黑云母石英片巖、石英長石片巖、黑云母片麻巖、白云母-石榴石花崗巖等，其中黑云母石英片巖(又稱黑色片巖)分布最為廣泛，發育節理及鱗片變晶結構，由黑云母、白云母、石英、長石組成。②哈圭利托地層由變質程度較低的綠片巖相的一套巖石組成，出露于哈圭利托斷層兩側，主要巖性有石英千枚巖、鈉長石-綠簾石-綠泥石片巖和透閃石片巖等，其中最主要巖性為石英千枚巖，深灰-中灰色，見片理和帶狀石英，主要礦物成分石英、白云母、綠泥石等。蓋層由白堊系羅卡地層和第四系組成：①羅卡地層：為一套濱湖相-瀉湖相沉積地層，主要巖性有熔結角礫巖、凝灰巖、黏土巖、凝灰質粉砂巖、鈣質砂巖、瀝青質泥灰巖、含貝殼泥質灰巖等。②第四系為洪積、沖積物，巖性主要為中厚層泥沙、淤泥、碎石和角礫等，局部可見冰磧物。

2.2 構造

本區構造主要由哈圭利托斷層及眾多不同構造期的次一級斷裂組成，構造的主方向為北西向和北東向，且構造活動與巖體侵入密切相關，同時控制礦（化）體的展布和形態。

哈圭利托斷層為哈圭利托地層和貢薩利托地層的接觸帶，走向NW向，傾向朝東，傾角76°～86 o，斷層兩側有大面積巖漿巖出露。次一級斷層則平行或穿切哈圭利托斷層，切割構造單元和巖石基底，發育方向為NE向。

本區構造大致分三個階段：加里東期構造造成了前寒武基底的片理化及局部褶曲；海西期構造運動造成部分地層淺變質并導致了早古生代和二疊系花崗巖侵入；三疊紀到中侏羅世之間則發生了局部的構造活動，導致閃長巖脈和煌斑巖脈的侵入，以及糜棱巖化的發育。

2.3 巖漿巖

本區內出露的巖漿巖為帕依萊曼花崗巖和瑪里費爾地層。①帕依萊曼花崗巖沿哈圭利托斷層分布，展布方向為NW向，與斷層走向一致，大部分出露在斷層西南地區，通常呈粉紅色、半自形粒狀，礦物成為為長石、石英、鎂鐵質礦物和少量黑云母等。該巖體侵入到早古生代的哈圭利托地層中，上覆不整合接觸的中生代火山巖蓋層。同位素測定為270±10百萬年（早二疊世）。②瑪里費爾地層為一套流紋巖噴溢組合，其主要巖性有流紋斑巖-流紋質凝灰巖-晶屑凝灰巖-玻屑凝灰巖組成，淺灰白色-淺紅色-磚紅色，主要成分為石英、長石、黑云母等，在哈圭利托斷層兩側均有分布，部分地區覆蓋于帕依萊曼花崗巖之上，出露面積較大。K-Ar法定年為160±10Ma，時代為侏羅系。巖漿活動通常與構造活動相伴，巖漿熱液為礦質的富集和運移起到了重要作用。

3 礦（化）體地質特征

3.1 成礦(化)區(帶)的劃分與已知礦床分布

貢薩利托地區有三個成礦帶：哈圭利托成礦帶、瑪麗亞特雷莎(MARIA TEREZA)成礦帶、貢薩利托成礦帶，三個成礦帶均與構造有關，分別位于哈圭利托斷層帶和黑色片巖帶內，構造作用為巖體的侵入創造了條件，區內普遍發育中酸性巖脈，巖體的侵入帶來的巖漿熱液，為礦質的富集和運移創造了有利條件。在空間上，帶內所發現的礦體分布與構造一致，礦體（脈）的展布情況也基本和構造方向一致，這說明構造在成礦作用過程中起到極其重要的作用。這三個礦帶的地質特征對比如表1：

3.2 礦（化）體賦存形態和礦石特征

表1 貢薩利托地區多金屬成礦帶地質特征對比Table 1. Comparison of geological characteristics of polymetallic metallogenic belts in the Gonzalito area

貢薩利托多金屬礦是一個復雜的構造熱夜活動的結果，在成礦過程中經歷了疊加變形，多期巖漿活動，多相變質等，最終形成了熱液礦床。

貢薩利托多金屬礦床的礦化類型為塊狀硫化物型。塊狀硫化物礦(化)體為透鏡體型，即以透鏡狀的多金屬硫化物集合體形式出現，由小型構造控制，延伸方向為NE和NW向，近地表礦石礦物有褐鐵礦、石膏、錳氧化物等，深部透鏡體礦石礦物有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦等（見圖2）。

圖2 塊狀硫化物氧化帶和原生帶中的金屬礦石Figure 2. Metal ores in massive sulfide oxidation zones and primary zones

4 多金屬礦的成礦因素分析

4.1 地層的含礦性

貢薩利托地區多金屬礦的賦礦地層為元古代變質巖，包括大面積出露的貢薩利托地層和沿哈圭利托斷層展布的哈圭利托地層，變質地層中的金屬元素含量比較高，是成礦物質的一個重要來源。2015年下半年，安徽省華東冶金地質勘查研究院地質工作人員，赴該多金屬成礦區開展了針對貢薩利托地層的巖石地球化學工作（筆者也參加了這次工作），通過采樣、分析圈出多個綜合異常區。見圖3：

由綜合異常可以看出貢薩利托地層的變質巖，尤其是黑色片巖具有Cu、Au、Ag、Pb、Zn等多金屬元素異常。異常特征見表2：

圖3 巖石地球化學綜合異常H1、H2，其中著色部分為金元素異常Figure 3. Comprehensive petrogeochemical anomalies H1 and H2, with the colored parts being gold element anomalies

由此看出寒武系變質貢薩利托地層，為成礦的一個主要礦源層，為礦床的形成提供了物質來源。

4.2 巖漿巖的成礦作用

多期多階段的巖漿活動沿著構造斷裂、裂隙和基底的薄弱片理帶侵入，不僅形成了區內主要相關的酸性的侵入巖和煌斑巖脈、細晶巖脈等各種類型的小巖脈；而且也給成礦區帶來了豐富的成礦物質來源和大量的巖漿熱液，進一步激化了地層中多金屬元素的活化、遷移，在適宜的層位富集成礦。

表2 異常特征簡表Table 2. Summary of features of the anomalies

4.3 構造的控礦作用

（1）貢薩利托地區多金屬礦與構造活動密切相關，多金屬礦體（脈）多分布在斷層帶的旁側，并沿斷層的走向展布，黑色片巖帶本身屬于構造片巖帶，其片巖帶走向與地區主構造方向一致；控礦構造帶內的礦體（脈）多集中分布，體現了變質巖地層礦物質分布的不均勻性；另外我們認為構造活動導致的變質分異是變質巖礦物質富集的一個重要因素。

（2）構造控制礦體（脈）的走向，在對礦體（脈）的走向統計發現，礦體（脈）的走向主方向為北西向，其次為北東向；本次統計了礦脈走向共53組，走向范圍集中在280°～340 o和10 o ～50°，其中280°～340 o 為38組，10 o -50°為8組，大體和構造的方向一致。礦體（脈）走向統計見下表3：

（3）構造往往伴隨著巖漿活動，而巖漿活動為

表3 礦體（脈）走向統計表Table 3.Statistics of trends of ore bodies (veins)

區內的礦體在空間和時間上與黑色片巖中金屬含量有關，黑色礦化片巖的存在，不僅是嚴格的控制片巖型礦層，而且限制了硫化物透鏡體的本身的界限，確定了區內礦床層控特征。根據我們2008年在本區南部希拉格蘭德鐵礦詳查中對志留系含礦地層構造和物質成分的研究，原始沉積的含礦地層，在構造-熱液活動的初期階段，以交代過程占主導地位，到熱液期后則為填充過程。

推測成礦模式為：古生界原始沉積含礦地層，經過中、低程度的各種變質過程后，一個源于多期構造過程的裂隙，導致了海西期后與印支燕山期巖漿周期的相關熱液上升，受構造-巖漿熱液的影響，早期礦化地層再活化，發生了遷移、變質、再沉淀、置換交代和充填等多期的一系列礦化演變，最初，發生了中溫礦物組合的沉淀。當熱液溫度下降至約200℃，螢石、石英和玉髓開始沉淀、交替和重復，產生典型的低溫結構：充填角礫狀、帶狀和皮殼狀與含有空洞的玫瑰花狀結構。形成具有充填裂成礦提供了一個熱液來源。構造活動使變質基底片理化，形成了構造薄弱帶，為巖脈和巖體的侵入創造了條件，巖體和巖脈的侵入帶來的巖漿熱液，則起到了礦物質的活化、運移和富集的作用。

5 多金屬礦床成因分析

貢薩利托地區多金屬礦主要成礦時期為晚古生代-中生代，主要的成礦作用與二疊系-侏羅系的巖漿侵入和火山活動相關。縫的特征相對較淺的礦床。

由此，從區內多金屬礦床總體上來看，貢薩利托地區鉛鋅多金屬礦是構造-熱液活動的結果，其成因類型應是：中-低溫熱液礦床。