王欢
摘要：铜矿是我国重要的战略物资资源。虽然我国铜矿资源较为丰富，但随着国内经济的快速发展，铜需求量逐年增加，其资源呈供不应求之势，铜价格也逐年上升。秘鲁作为全球铜蕴藏量最丰富的国家之一，铜储量约1900万吨，约占世界铜总储量20%，居世界第三位。秘鲁铜矿主要产于着名的安第斯造山带，尤以秘鲁南部到智利北部一带，产有许多铜金属储量在500万吨以上的大型-超大型铜矿床，主要以斑岩型铜矿为主，矿床的交通和开采条件较好。本文通过分析秘鲁南部CERRO REDONDO铜矿的地质特征，并对其找矿标志与找矿方向进行了探讨。
关键词：秘鲁；铜矿；地质特征；找矿标志
秘鲁矿产资源十分丰富，主要包括：银、锌、铜、金、铅、铋、钒、钼、锡、镉、硒、汞、钨、锰、铁等矿产，其蕴藏总量居世界第7位。已探明的主要矿产有：银、锌、锡、铅、金、汞、铜、钼、硒、镉、铁等，其产量多位居世界和拉丁美洲前列。秘鲁南部CERRO REDONDO铜矿处于秘鲁斑岩铜矿带的南亚带内，斑岩铜矿是区内最重要的矿床类型。通过分析与总结该铜矿地质特征与成矿规律，能够为今后在秘鲁找矿工作的开展提供有效指导。
1.秘鲁南部CERRO REDONDO铜矿地理背景
CERRO REDONDO铜矿位于秘鲁南部AREQUIPA大区，行政上属AREQUIPA省LA JOYA市所辖。该铜矿距秘鲁首都利马直线距离超过750km，距离大区首府阿雷基帕（AREQUIPA）约40km（直距约20km）。该铜矿属海岸带的沙漠地带，以戈壁沙漠地貌为主，局部发育深切割高山地貌，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，地表荒芜、植被稀少。
2.秘鲁南部CERRO REDONDO铜矿地质特征
2.1大地构造背景
秘鲁位于安第斯构造——岩浆带的中段，安第斯构造——岩浆带位于南美大陆西缘，是太平洋板块向南美板块俯冲形成的典型的陆缘火山弧[1]。其东西方向具有明显的分带特征，由西向东依次可分为海岸山脉、西安第斯、山间高原、东安第斯、亚安第斯、亚马逊平原六个构造带。该铜矿位于秘鲁南部AREQUIPA大区LA JOYA市辖区，区域构造位于西安第斯构造——岩浆带西部，区域成矿位置处于秘鲁南部晚白垩世斑岩型铜——钼矿成矿带内。
2.2地层
区域西北部出露少量的前寒武纪片麻岩和古生代千枚岩、片岩、片理化砂岩和灰岩等。在古生代褶皱基底上覆盖着巨厚的中生代盖层，由侏罗系和白垩系的海相火山-沉积杂岩组成，包括侏罗系珠卡列火山岩组、苏柯沙尼灰岩组和侏罗系-白垩系尤拉组碎屑岩、灰岩、石英岩组成[2]。晚白垩世-第三纪，有多旋回的中酸性和少量基性火山岩喷发，主要岩性为安山岩、英安岩、流纹岩、粗面岩、凝灰岩和玄武岩等。第四纪火山活动强烈，地震频繁，是一个强烈的活动地带。
2.3构造
中生代时期，构造活动相对较弱，只形成中生代地层中的多个平行不整合面。进入新生代，构造活动加强，秘鲁运动和印加运动使中、新生代地层发生强烈褶皱，形成走向北西-南东的复背斜，同时还形成北东-南西和东西向的断裂系统。区域构造方向主要是北西-南东向，其次为北东-南西和东西向[3]。北西-南东向的构造带控制了中、新生代火山-岩浆活动和内生成矿作用，即西安第斯构造-岩浆带的组成部分，而近东西向构造是北西-南东向构造带的一个分支，对岩浆活动和热液矿化也起着一定的作用。
2.4岩浆岩
岩浆岩沿区域性北西向构造及其派生的近东西向纬向构造展布，为秘鲁运动——印加运动产物[4]。主要岩性有闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、英云闪长岩、石英二长岩、辉长岩及英安斑岩、石英斑岩、闪长玢岩等，其中偏中性的花岗闪长岩侵入较早，英安斑岩、石英二长岩及石英斑岩侵入较晚，且晚期大量北西向细晶岩呈脉状、岩墙状产出。早期的岩浆岩体在赛罗贝尔德矿床以北呈大岩基产出，在托克帕拉矿床以南也有一小岩基，晚期的岩浆体均作岩株状产出。
2.5地球物理特征
根据布格异常测量成果，该铜矿处于西安第斯重力梯度带西缘，背景重力场特征为相对低缓重力正异常区，反映了在太平洋板块俯冲作用下形成的重力场布局。在强烈的区域异常背景下可能还掩盖了一些局部异常，该铜矿所在地区等值线向上弯曲，推断深部可能还存在一个北东向的构造岩浆岩带。
2.6地球化学特征
秘鲁地球化学调查工作程度很低，主要开展了南纬8度以南1∶50万水系沉积物测量工作，布点很不均匀，精度很低。南部地区布点相对较少，该铜矿所在地区地处戈壁沙漠地带，流沙分布较广，测量点更少。该铜矿所处西安第斯构造—岩浆带内Cu、Au、Pb、Mo、Ag、Zn等主要成矿元素及部分指示元素如As、Hg等均具有较高的地球化学背景场，形成了区域性富集[5]。在该铜矿一带，Cu、Pb、Mo、Au具有进一步富集的特征。其中Cu、Au富集程度较高，形成了较强的局部异常，异常范围均覆盖了整个矿区，Cu最大值达72ppm，Au最大值达106ppb。
2.7矿（化）体特征
矿区内目前已发现3个铜矿化体和2个金矿化体，主要为破碎蚀变岩型铜、金矿化体，次为隐爆角砾岩（筒）型铜（金）矿化体，主要分布于矿区东部及南部地段。矿化体多呈脉状及透镜状产出，产状多为南北及北北西向，其次为北东向。主要与区内震裂角砾岩、隐爆角砾岩、硅化网脉带相关。据区域矿产资料，区域上的大型、特大型斑岩型铜矿均产于类似的震裂角砾岩、隐爆角砾岩筒或网脉带内。
3.秘鲁南部CERRO REDONDO铜矿矿床成因
3.1矿床分布规律
根据区内铜矿（化）体的分布特征，以及邻区已发现的大型、特大型铜矿床的地质特征，矿床主要有以下分布规律：
（1）矿化产生于斑状侵入岩及围岩中，呈侵染状或细脉状产出；地表以淋滤型氧化矿为主，含铜矿物主要为孔雀石、蓝铜矿、硅孔雀石化、含铜硫酸盐等，氧化矿深度大致在地表0m～100m，局部浅至中深部发育次生富集带，含铜矿物主要为辉铜矿、斑铜矿，深部则为原生黄铜矿[6]。
（2）含矿侵入体多为复式侵入杂岩，其岩浆岩组合为花岗闪长岩、闪长玢岩、正长岩，而矿化仅与某一期的侵入岩有关。
（3）矿化与脉岩群和角砾岩筒伴生。
（4）含矿侵入岩体与围岩均遭受普遍而强烈的断裂叠加破碎与改造、形成常见的复合型矿化。
（5）该类型铜矿床品位偏低，但规模巨大。
3.2控矿因素
（1）构造。构造条件是本地区成矿的重要条件，预查区位于板块构造结合处（敛合带）附近大陆板块一侧，具有十分复杂的喷出——侵入历史，强烈活动时期与板块构造活动时间大体上能相对应。规模巨大的北西向构造——岩浆带与14°纬向构造带在预查区一带交汇，形成了大量分支构造，为成矿提供了有利的通道与空间。另外，本地区在地史时期是长期活动带，上述两大构造均具有多期次活动特点，在长期的构造活动中，压性构造与张性构造活动常常交替进行或转换，有利于岩石的破碎和岩浆的被动侵位，有利于形成含水岩浆房和热流体的多次汇集和流动。
（2）岩浆岩。在板块俯冲作用背景下，区内岩浆活动强烈，形成了北西向大规模岩浆岩带。岩浆房从早期的偏基性向晚期的中酸性演化，在岩浆期后热流体与天水的共同作用下形成了含矿岩浆房。与成矿关系非常密切的被动侵位斑岩体常常含有和伴随大量热流体活动，钾化期热流体呈脉动式被抽吸上来，经过很长时间才能填满就位处的张性构造空间，并与下部含矿岩浆房长期保持着密切联系，从而为斑岩型铜矿的形成创造了必要条件。
3.3矿床成因
（1）成矿环境。该铜矿位于秘鲁南部古近纪斑岩铜钼成矿带，区域上该成矿带受双重构造因素的控制，一方面受纳兹卡板块向南美板块俯冲影响，同时也受秘鲁南部北西向断裂带的影响。由于纳兹卡板块与南美板块的聚会，引发秘鲁南部走滑断裂带长期活动，导致深源岩浆不断侵入和一系列大型特大型斑岩型铜矿的形成[7]。据前人研究成果，斑岩铜矿的一系列地球化学特征表明其成矿物质来源以幔源为主，次为地壳混合重熔，由洋壳和大洋沉积物部分熔融产生的花岗质岩浆，侵位于陆壳增生边缘岛弧带的火山岩浆弧，形成斑岩型铜矿。
（2）成矿时代。据该铜矿所在的秘鲁南部古近纪斑岩性铜矿的资料，显示该带斑岩型铜矿的成矿均与52Ma～ 60Ma的中酸性斑岩岩株侵入有关，位于安第斯造山期的Inca阶段，对应于国内的喜山期。
（3）成矿作用过程。该区域斑岩型铜矿的成矿主要受构造控制，在古新世-始新世之间侵入的中酸性斑岩岩株，带来了成矿热液，形成矿体。成矿前期主要形成晚白垩世侵入的花岗闪长岩、英云闪长岩，成矿期中酸性的岩浆沿大的区域性构造方向侵入，形成一些二长斑岩等浅成岩株或岩墙，伴随着这些岩浆的侵入，形成一些石英-电气石化隐爆角砾岩和震裂角砾岩，同时带来了成矿物质的岩浆热液，与围岩接触交代蚀变，而在侵入岩内部形成侵染状的矿化[8]。围岩由于受到岩浆热液和大气降水共同蚀变的作用，由内向外形成钾化、硅化-绢云母化、高岭土化、青磐岩化（绿泥石化、绿帘石化、方解石化）等蚀变。成矿期后由于后期岩浆的侵入，部分破坏了矿体的连续性，也有部分后期岩浆侵入带来成矿热液与矿体的叠加成矿。
综合所述，根据区内矿（化）体的地质特征，并类比邻区具有相同地质背景和成矿条件的中大型铜矿床，初步确定该矿床类型为斑岩型铜矿。
4.秘鲁南部CERRO REDONDO铜矿找矿标志
根据该矿区铜矿的成矿条件及地质特征，经总结，该区域寻找此类型矿产的主要标志有：
4.1找矿标志
（1）构造标志：具有明显的环形线性构造、破碎带、密集节理带、劈理化带以及网脉状构造等。
（2）岩性标志：矿化明显受震裂角砾岩、隐爆角砾岩、网脉带、脉岩等控制，其中，震裂角砾岩、隐爆角砾岩是最主要的控矿、赋矿标志。
（3）蚀变标志：具有强烈的硅化、钾化、绿泥石化、绿帘石化、绢云母化、电气石化、（硅）孔雀石化、蓝铜矿化以及褐铁矿化等围岩蚀变，且具有明显的蚀变分带性。
（4）地球物理标志：特别是低阻高充电率异常区，以及中、低阻和中、低充电率的过渡区，该铜矿大部分铜矿（化）体均产于此物探异常区内，为寻找铜矿（化）体的有利地段。
（5）地球化学标志：具有强度高、规模大、多浓集中心的Cu化探异常，并与Mo、Zn、Au、Ag等元素异常套合较好，为找矿的基础标志。
4.2找矿方向
（1）多期次中酸性侵入杂岩体分布区，发育各种网脉状构造，包括硅化网脉状构造、绢云母化网脉状构造、石英-电气石化网脉状构造。
（2）多期次断裂活动发育地段，地表表现为强烈的节理、劈理、裂隙密集分布。
（3）区域上洋脊俯冲带以及深大断裂的交汇地带。
（4）地表岩石蚀变强烈，且具有明显的水平分带性，主要蚀变种类有：硅化、钾化、绢云母化、绿泥石化、绿帘石化、电气石化、青磐岩化、褐铁矿化、（硅）孔雀石化等。
（5）水系沉积物异常区，具有高强度、大规模、多浓集中心的Cu元素化探异常，并伴有明显的高、中、低温元素组合分带性。
5.结语
总之，通过调查与研究可知，秘鲁南部CERRO REDONDO铜矿东部近南北向分布的震裂角砾岩带具有较为普遍的破碎蚀变，一定范围内具有较强的铜金矿化，可能与近南北向大型构造-岩浆带的活动有关，具有较好的找矿潜力，可以确定为进一步勘查地段。同时，秘鲁南部CERRO REDONDO铜矿南西地段大型北西向断裂带对应出现较好的元素异常，地表异常查证虽无明显效果，但元素异常提供了有利信息，也可列入进一步找矿的有利地段。
参考文献：
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