秘魯南部CERRO REDONDO銅礦地質特征與找礦標志研究

王歡

摘要：銅礦是我國重要的戰略物資資源。雖然我國銅礦資源較為豐富，但隨著國內經濟的快速發展，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。秘魯銅礦主要產于著名的安第斯造山帶，尤以秘魯南部到智利北部一帶，產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銅礦的地質特征，并對其找礦標志與找礦方向進行了探討。

關鍵詞：秘魯；銅礦；地質特征；找礦標志

秘魯礦產資源十分豐富，主要包括：銀、鋅、銅、金、鉛、鉍、釩、鉬、錫、鎘、硒、汞、鎢、錳、鐵等礦產，其蘊藏總量居世界第7位。已探明的主要礦產有：銀、鋅、錫、鉛、金、汞、銅、鉬、硒、鎘、鐵等，其產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，斑巖銅礦是區內最重要的礦床類型。通過分析與總結該銅礦地質特征與成礦規律，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，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銅礦地質特征

2.1大地構造背景

秘魯位于安第斯構造——巖漿帶的中段，安第斯構造——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、亞馬遜平原六個構造帶。該銅礦位于秘魯南部AREQUIPA大區LA JOYA市轄區，區域構造位于西安第斯構造——巖漿帶西部，區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。

2.2地層

區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、片理化砂巖和灰巖等。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、蘇柯沙尼灰巖組和侏羅系-白堊系尤拉組碎屑巖、灰巖、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，主要巖性為安山巖、英安巖、流紋巖、粗面巖、凝灰巖和玄武巖等。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構造

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

2.4巖漿巖

巖漿巖沿區域性北西向構造及其派生的近東西向緯向構造展布，為秘魯運動——印加運動產物[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、巖墻狀產出。早期的巖漿巖體在賽羅貝爾德礦床以北呈大巖基產出，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出。

2.5地球物理特征

根據布格異常測量成果，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，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，該銅礦所在地區等值線向上彎曲，推斷深部可能還存在一個北東向的構造巖漿巖帶。

2.6地球化學特征

秘魯地球化學調查工作程度很低，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。南部地區布點相對較少，該銅礦所在地區地處戈壁沙漠地帶，流沙分布較廣，測量點更少。該銅礦所處西安第斯構造—巖漿帶內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，Cu最大值達72ppm，Au最大值達106ppb。

2.7礦（化）體特征

礦區內目前已發現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，主要分布于礦區東部及南部地段。礦化體多呈脈狀及透鏡狀產出，產狀多為南北及北北西向，其次為北東向。主要與區內震裂角礫巖、隱爆角礫巖、硅化網脈帶相關。據區域礦產資料，區域上的大型、特大型斑巖型銅礦均產于類似的震裂角礫巖、隱爆角礫巖筒或網脈帶內。

3.秘魯南部CERRO REDONDO銅礦礦床成因

3.1礦床分布規律

根據區內銅礦（化）體的分布特征，以及鄰區已發現的大型、特大型銅礦床的地質特征，礦床主要有以下分布規律：

（1）礦化產生于斑狀侵入巖及圍巖中，呈侵染狀或細脈狀產出；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。

（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，但規模巨大。

3.2控礦因素

（1）構造。構造條件是本地區成礦的重要條件，預查區位于板塊構造結合處（斂合帶）附近大陸板塊一側，具有十分復雜的噴出——侵入歷史，強烈活動時期與板塊構造活動時間大體上能相對應。規模巨大的北西向構造——巖漿帶與14°緯向構造帶在預查區一帶交匯，形成了大量分支構造，為成礦提供了有利的通道與空間。另外，本地區在地史時期是長期活動帶，上述兩大構造均具有多期次活動特點，在長期的構造活動中，壓性構造與張性構造活動常常交替進行或轉換，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，區內巖漿活動強烈，形成了北西向大規模巖漿巖帶。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，經過很長時間才能填滿就位處的張性構造空間，并與下部含礦巖漿房長期保持著密切聯系，從而為斑巖型銅礦的形成創造了必要條件。

3.3礦床成因

（1）成礦環境。該銅礦位于秘魯南部古近紀斑巖銅鉬成礦帶，區域上該成礦帶受雙重構造因素的控制，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生的花崗質巖漿，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，位于安第斯造山期的Inca階段，對應于國內的喜山期。

（3）成礦作用過程。該區域斑巖型銅礦的成礦主要受構造控制，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域性構造方向侵入，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的巖漿熱液，與圍巖接觸交代蝕變，而在侵入巖內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，根據區內礦（化）體的地質特征，并類比鄰區具有相同地質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

根據該礦區銅礦的成礦條件及地質特征，經總結，該區域尋找此類型礦產的主要標志有：

4.1找礦標志

（1）構造標志：具有明顯的環形線性構造、破碎帶、密集節理帶、劈理化帶以及網脈狀構造等。

（2）巖性標志：礦化明顯受震裂角礫巖、隱爆角礫巖、網脈帶、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，以及中、低阻和中、低充電率的過渡區，該銅礦大部分銅礦（化）體均產于此物探異常區內，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，發育各種網脈狀構造，包括硅化網脈狀構造、絹云母化網脈狀構造、石英-電氣石化網脈狀構造。

（2）多期次斷裂活動發育地段，地表表現為強烈的節理、劈理、裂隙密集分布。

（3）區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，具有高強度、大規模、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.結語

總之，通過調查與研究可知，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，一定范圍內具有較強的銅金礦化，可能與近南北向大型構造-巖漿帶的活動有關，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。

參考文獻：

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