秘魯北部Calipuy群火山巖地質特征及相關的主要礦床類型

摘要：秘魯北部Ancash等3個大區內，安第斯山脈西側，大量出露著始新世～中新世的火山巖——火山碎屑巖序列，這些火山巖類來源于多個不同的火山噴發中心，統稱為Calipuy群火山巖。根據其形成時代和接觸關系，Calipuy群可進一步分為4個階段，相互之間呈輕微的不整合接觸，代表著不同的火山活動周期及間歇期所發生的構造運動。

關鍵詞：秘魯北部；alipuy群；火山巖

在火山活動的晚期或間歇期，常伴隨有淺成——超淺成次火山巖的侵入活動，這些次火山巖冷凝結晶過程中產生大量的含礦熱液，在一定的地質環境和物理化學條件下，有用組分聚集沉淀而形成礦床。綜合考慮巖性、構造、巖漿活動、礦床地質特征等因素，研究區內與Calipuy群相關的礦床主要有4類：1、賦存于火山巖類中的熱液型金礦床；2、賦存于沉積巖類中的熱液型金礦床；3、斑巖型銅多金屬礦；4、斑巖——熱液復合型礦床。

引言

在秘魯北部安第斯山脈西側，已發現一大批Cu、Au多金屬礦床與Calipuy群火山巖—火山碎屑巖關系密切。從經濟角度來看，Calipuy群是秘魯北部重要的多金屬礦產（主要為金和銅）層位。目前，已有大量中國企業在秘魯進行礦業投資，本人所屬勘查公司在該區域內擁有一批礦權，本人也在該區域開展過勘查工作，故總結該區主要礦床類型對指導找礦工作很有裨益。

1、位置

研究區位于秘魯北部、安第斯山脈西側，對應于秘魯國Cajamarca、La Liberdad和Ancash大區，地理坐標范圍為南緯7°20′—9°25′，西經77°30′-78°45′。

2、區域地質特征

區域上，在秘魯北部Ancash等3個大區，大量出露著始新世～中新世的火山巖——火山碎屑巖序列，這些火山巖類來源于多個不同的火山噴發中心，因其巖性和形成時代的相似性，被統一命名為Calipuy群火山巖。Calipuy群火山巖呈角度不整合上覆于中生代海相硅質碎屑巖和泥質巖地層之上（Wilson等，1975）。研究區區域地層簡表見下表1：

2.1中生代地層

研究區內中生代地層主要分布研究區東部和北東部，為一套濱海相硅質碎屑巖和泥質巖。主要巖性為板巖、砂巖、粉砂巖，泥巖和礫巖等，局部夾有火山巖層、石膏薄層等。

由于中生代之后的板塊俯沖擠壓作用，加上硅質碎屑巖類脆性較大，該區域中生代地層中構造特點為斷裂多，且以擠壓性質的逆斷層為主；多發育緊閉褶皺。區域構造線方向NW-SE向，與安第斯山脈走向一致。

2.2Calipuy群火山巖

根據大量的研究成果，Calipuy群火山巖形成時代約為54～8Ma，即始新世～中新世（Cossio，1964；Wilson，1975；Noble等，1990）。

根據其形成時代和接觸關系，Calipuy群可進一步分為4個階段，相互之間呈輕微的不整合接觸，代表著不同的火山活動周期及間歇期所發生的構造運動。

第一階段：始新世火山活動

對應于Calipuy群的底部，特征為近水平～微褶曲的火山巖——火山碎屑沉積巖，主體為板狀序列，主要由含碎屑火山熔巖和安山質熔巖組成，在中部和上部夾有薄層砂巖、粉砂巖、泥巖等碎屑巖類。

通過對一處侵入于該板狀火山巖序列中的次火山巖體取樣進行40Ar/39Ar法測年，測定后期侵入的次火山巖體年齡為35.2±0.4Ma，因此推斷該板狀火山巖序列形成于始新世。

第二階段：早～中漸新世火山活動

該序列火山巖包括由多個火山活動中心噴發形成的熔巖和火山碎屑巖等。

通過40Ar/39Ar和K/Ar測年法，侵入于該階段火山巖中的次火山巖體年齡為27.0±0.4Ma和27.3±0.9Ma，因此推斷該序列火山巖形成時期應為早～中漸新世。

第三階段：晚漸新世～早中新世火山活動

這一時期火山活動產物以火山碎屑巖為主，熔巖較少。

通過角閃石礦物40Ar/39Ar測年，年齡約為23.5±0.3Ma，因此推斷該序列火山巖形成于晚漸新世。

第四個階段：中新世火山活動

巖性為含角礫安山質熔巖和火山碎屑巖。通過對一件熔巖樣品進行40Ar/39Ar測年，年齡約為18.7±0.4Ma，另外一件泡沫巖樣品中斜長石單礦物40Ar/39Ar測年，測定年齡為19.5±0.5Ma。

2.3次火山巖及脈巖

研究區內侵入巖主要為安山質和英安質次火山巖（安山玢巖為主），少數為石英閃長巖、細粒花崗閃長巖等中酸性巖脈、巖枝等，規模不大。這些侵入巖體常沿著褶皺構造的軸部或斷裂帶等構造薄弱位置侵入。通過對多個侵入于火山巖層中的安山質和英安質次火山巖體取樣并進行40Ar/39Ar測年，這些侵入巖（次火山巖）年齡為13.7±0.2Ma到35.2±0.4Ma。

3、相關礦床類型

根據秘魯能礦部最新的研究成果，綜合考慮巖性、構造、巖漿活動、礦床地質特征等因素，研究區內礦床主要有4類：

3.1賦存于火山巖類中的熱液型金（多金屬）礦床

在火山活動的晚期或間歇期，火山熱液活動強烈；并常伴隨有淺成—超淺成次火山巖的侵入活動，這些次火山巖冷凝結晶過程中產生更多的含礦熱液。這些熱液常含有大量的金屬化合物，在一定的地質環境和物理化學條件下，有用組分聚集沉淀而形成礦床。

這類礦床通常規模不大，火山機構控礦作用明顯，主要形成于火山口、火山頸附近，火山鏈兩側的各種斷裂裂隙中。根據秘魯能礦部公開發表的資料，將研究區內該類礦床特征列表描述如下（表2）。

3.2賦存于沉積巖類中的熱液型金（多金屬）礦床

這類礦床主要的控礦因素為區域地質構造和新生代火山活動帶來的含礦熱液活動。中生代之后，板塊俯沖擠壓造就了該區域的構造格局，中生代構造層的特點是：區域構造線呈北西—南東向，與安第斯山脈走向接近，斷裂多，且以擠壓性質的逆斷層為主；多發育緊閉褶皺。另外區域內北東——南西向和東——西向斷裂構造也很常見，多為次一級的斷裂構造，這些次一級斷裂構造便于熱液活動，也起到控礦與導礦的作用。

發育在中生代沉積巖地層中的褶皺構造軸部（尤其是背斜構造），以及一些高角度的斷裂構造均為成礦的有利構造位置，礦種以Au、Ag等貴金屬為主。該類礦床地質特征舉例如下：

Lagunas Norte金銀多金屬礦

位于Trujillo市東約140千米。該礦床賦存于Chimú組石英砂巖和Calipuy群英安質火山碎屑巖中。礦區內見多個英安質次火山巖脈，規模均較小，經對其中一處次火山巖脈樣品進行K/Ar法測年，形成年齡為18.9±0.5Ma（Gauthier等，1999）。

該礦床主要控礦構造為中生代Chimú組沉積巖中發育的緊閉背斜構造的軸部和高角度的斷裂構造。

主要礦體分布在一個長約1600米，寬約750米的礦化蝕變帶，礦化帶延深可達300米以上。根據Barrick Gold公司估算，該礦床Au金屬量大于200噸，且伴生Ag和Cu。礦區內常見的圍巖蝕變類型為強烈的黏土化和硅化。

在該礦床周圍有多個相同類型的礦業項目，如Lagunas Oeste、Santa Rosa、Genusa等。

Igor金銀多金屬礦

位于Trujillo市北東約100千米。礦體賦存于Chimú組和Santa組石英砂巖、粉砂巖、泥巖地層中。礦體形成與區內英安質次火山體關系密切。

礦區內主要控礦構造為NW-SE向的背斜構造，另有多組平行或垂直于褶皺軸向的斷裂構造。

礦體呈脈狀、透鏡狀等形態產出，主要含金礦物有石英、黃鐵礦，自然金、毒砂、方鉛礦、閃鋅礦和含金銀鐵氧化物等，礦體多為沿斷裂、裂隙充填形成，礦體走向與斷裂構造方向一致。礦區主要圍巖蝕變類型包括硅化、黏土化、黃鐵礦化等。

3.3斑巖型銅多金屬礦

斑巖型礦床是指主要產于斑巖體中及其內外接觸帶附近的細脈浸染型礦床，這類礦床通常品位低但規模大，斑巖型礦床是世界上銅和鉬的最重要來源。

這類礦床常產于深大斷裂帶兩側的次級斷裂構造系統中，有的分布在兩組斷裂交會處，有的分布于斷裂附近的背斜構造中。控礦巖體一般為酸性淺成侵入巖或次火山巖，一般規模不大，有時可為淺成小侵入巖體群。

Pashpap銅鉬礦

位于Chimbote市北東約80千米。礦床由小型酸性侵入巖體與圍巖Chicama群泥質巖相互作用形成。現已發現5個控制礦化的侵入巖體，侵入巖體可分3個階段：第一階段為英云閃長巖——花崗閃長巖，第二階段為二長巖，最后為斑狀花崗巖（Cinits等，2003）。

銅鉬礦化產于斑巖體與圍巖接觸帶內和巖體附近斷裂帶內，該礦床具有較典型的斑巖型成礦系統特征，淺成——超淺成小型酸性斑巖體附近圍巖蝕變具有明顯分帶性，從巖體中心向外依次為：①鉀質蝕變帶，蝕變礦物以黑云母和正長石為特征；②混合帶，在鉀質蝕變基礎上疊加石英——絹云母化，蝕變礦物主要為石英、絹云母、黃鐵礦等；③泥質蝕變帶：蝕變礦物主要為高嶺石、石英等。

3.4斑巖—熱液復合型礦床

指礦床內存在兩種類型的熱液礦化系統，典型礦床如下：

La Arena銅多金屬礦

位于Trujillo市北東方向約125千米。礦區內地表出露主要為Calipuy群火山碎屑巖，深部見Chimú組石英砂巖和炭質泥巖；區內巖漿活動主要為英安質次火山巖脈和酸性侵入巖脈。

礦區主要構造為一系列NW-SE向的高角度正斷層，這些斷層又被后期NE-SW向、E-W和N-S向的次級斷裂構造所截切。另外，在Chimú組內可識別出一個軸向為NW-SE的背斜構造。很顯然，構造因素為控制該礦床的最重要因素。

該礦床有兩種類型的熱液礦化系統：賦存于火山碎屑巖中的斑巖型Cu-Au（Mo）礦化系統，和賦存于石英砂巖地層中的中低溫含金熱液礦化系統。兩種類型的礦化熱液都源自于同一次強烈的巖漿活動。

斑巖型Cu-Au（Mo）礦化系統中，控礦侵入巖體呈帶狀，走向為NW-SE，長約1400米，寬約400米，礦石礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦、輝鉬礦等，呈浸染狀和網狀石英細脈分布。相關圍巖蝕變類型主要為石英-絹云母化、泥質蝕變（石英、伊來石、鐵白云石、菱鐵礦等）、青磐巖化（綠泥石、綠簾石、黃鐵礦）。

熱液型金礦化系統中發育強烈的硅化蝕變，金礦體主要賦存在斷裂構造形成的破碎角礫巖帶中，含金礦物為自然金和鐵氧化物（褐鐵礦、針鐵礦、赤鐵礦）。

4、成礦亞帶

在一個區域內，因其經受的地質作用相似，地質成礦條件相同，往往會出現特定類型礦床相對集中的現象。我們據此可劃分出不同級別的成礦帶、亞帶等。

研究區內主要礦床類型有上述4種，綜合考慮巖性、構造、巖漿活動、礦床地質特征等多種因素，秘魯能礦部將研究區內主要的4種礦床類型在地域上的分布特征進行了總結概括，劃分出以下3個成礦亞帶，見圖1。

①賦存于火山巖類中的熱液型金（多金屬）礦亞帶

②賦存于沉積巖類中的熱液型金（多金屬）礦亞帶

③斑巖型銅多金屬礦亞帶。

結論

影響成礦的因素有很多，一個礦床的形成往往是多種因素綜合控制的結果，對區域內已發現的礦床進行對比研究，總結其主要控礦因素、成礦規律、礦床類型及空間分布特征，在成礦預測和指導礦產勘查工作等方面都有著重要的意義。作者通過搜集相關資料文獻，進行翻譯整理，形成此文，錯謬之處，敬請讀者指正。

參考文獻：

[1]Pedro Navarro.Característicasmetalogenéticas de los yacimientosasociados al grupocalipuyen el norte del perú，departamentos de La Libertad y Ancash[J]，2010.

[2]Kihien A.La Franja de oro-cobre del norte del Perú[J].IX CongresoPeruano deGeología，1997.

[3]Pedro Navarro，MarcoRivera，RobertMonge.Nuevosaportessobre el volcanismocenozoico del GrupoCalipuyen la lbertad y Anash：geocronología y geoquíimica[J].Bol.SociedadGeológicadelPerú，2009.

[4]Cossío，A.Geología de los Cuadrángulos de Santiago de Chuco y Santa Rosa[J].INGEMMET，Boltín N°8，Serie A.1964.

[5]姚鳳良，孫豐月.礦床學教程[M].北京：地質出版社，2005.

[6]區域地質礦產地質司.火山巖地區區域地質調查方法指南[M].北京：地質出版社，1987.

[7]陳根文，夏斌等.淺成低溫熱液礦床地質特征及在我國的找礦方向[J].地質與資源，2001.