墨西哥錫那羅亞州圣胡安金銀礦地質特征及礦床成因

智鐸強，王居松，張志軍

（天津華北地質勘查局，天津 300170）

墨西哥地處環太平洋成礦域上，具有豐富的礦產資源，能源礦產資源有石油、天然氣、鈾和煤;金屬礦產有鐵、錳、銅、鉛、鋅、金、銀、銻、汞、鎢、鉬、釩等;非金屬礦產有硫、石墨、硅灰石、天然堿和螢石等。其中，銀、銅礦位居世界前列，其大型和超大型礦床遍布全國。

錫那羅亞州中東部位于美國西南部-墨西哥西北部Cu-Mo-Au斑巖型成礦帶內（圖1），西部與西馬德雷淺成低溫熱液型Au-Ag成礦帶相接，礦點密集分布，采礦歷史悠久，是墨西哥第四礦業大州，金、銀、銅、鉛、鋅等金屬礦產豐富。

1 區域地質特征

墨西哥基本位于北美板塊南端。從全球構造演化背景上來看墨西哥位于北美板塊南部，夾持于太平洋板塊和大西洋板塊間。基底殘片和古洋殼地體的增生融合構成了現今墨西哥大陸格局。墨西哥西海岸從南至北分別受太平洋板塊和科科斯板塊（Cocos）中生代以來的北東向俯沖作用影響，被動大陸邊緣及裂谷作用發育，形成大型巖漿弧；自西向東分別形成北西向的西部沿海侵入巖帶和西馬德雷火山巖帶，南端被第四系近東西向橫貫墨西哥火山巖帶所截斷。

西部沿海侵入巖帶主要分別晚中生代侵入巖，對應形成一系列斑巖型Cu-Mo-Au礦床；西馬德雷火山巖帶廣泛分布晚中生代-第三系火山巖，以及少量晚中生代深成侵入巖，該火山巖帶發育大量淺成低溫熱液型Au-Ag-Cu-Pb-Zn礦床，為全球主要Au-Ag成礦帶之一。

圣胡安（SAN JUAN）金銀礦區所屬區域位于沿海侵入巖帶與西馬德雷火山巖帶接觸帶附近（圖1）。

2 礦區地質特征

2.1 地層

礦區內出露地層主要為沉凝灰巖、灰巖等晚白堊紀海相沉積巖層，流紋質凝灰巖等火山沉積巖及英安質雜礫巖等第三紀陸相沉積巖層，各巖層由下到上依次為：

沉凝灰巖，項目區北部、東部廣泛出露，上侏羅統-下白堊統海相火山沉積巖層。

灰巖：區內零星出露，白堊系海相沉積地層。

英安質雜礫巖：區內西部廣泛發育，為中新世中期火山噴發間歇期陸相河流、湖盆相洪積產物。

流紋質凝灰巖：項目區以東、以西均有出露，上中新統陸相火山沉積巖。

2.2 構造

區內構造格架主要由三組斷裂構造組成，分別為北西向、北東向和近南北向，地貌上表現常為河溝-山谷等負地形，巖層受不同性質斷裂構造影響分別表現為構造碎裂帶，片理化帶，構造角礫帶，雁行式石英脈帶及不同巖性單元斷層接觸。區內礦化-蝕變帶分布嚴格受斷裂構造控制。

北西向斷裂構造與區域主構造方向一致，走向340°～350°，50°～65°向東陡傾，地表出露常為構造蝕變泥帶，寬度0.5m～5m，且常見2-3條近平行構造-破碎帶疊加硅化-粘土化-綠簾石化-綠泥石化蝕變，并伴生硫化物，構成區內主要礦化蝕變帶，是區內容礦構造。北西向斷裂構造在地史中經歷了多期不同性質的構造活動，包括早期的左行剪切活動，和稍晚期的張扭型的角礫巖化活動。英脈帶受改組斷裂控制，目前尚未發現該組構造與區內礦化存在任何關系。近南北向斷層出露在項目區西部，中角度西傾，造成不同巖性單元斷層接觸，據區域資料分析該構造應為正斷層，為較晚構造活動產物。

圖1 墨西哥構造分區示意圖

2.3 巖漿巖

項目區內巖漿巖發育，構成區內出露巖性主體，但種類較少，僅見花崗閃長巖和安山玢巖。區內北西向礦化-蝕變帶穿過上述兩套巖體，可見區內出露巖漿巖均形成已知礦化期次之前。

3 礦床地質特征

礦區主要發現了兩條Au-Ag礦化蝕變帶，兩帶均位于礦權中西部，由南至北分別命名為Ⅰ號和Ⅱ號礦化蝕變帶，水平距離約900m。在礦化蝕變帶內對應圈出的礦體分別編號為Ⅰ號Au-Ag礦體和Ⅱ號Au-Ag礦體。其它零星礦化點出露規模較小。

3.1 礦化帶特征

圣胡安礦區Ⅱ號Au-Ag礦化蝕變帶規模較大，對應Ⅱ號Au-Ag礦體發育較好。該帶位于礦權區中西部，安山玢巖為該礦化蝕變帶賦礦圍巖。

Ⅱ號礦化蝕變帶的空間分布嚴格受控于構造-破碎帶。構造-破碎帶走向大致沿北西320°～340°展布，40°～60°向東傾，帶寬5m～30m，地表圈定長度1000m。構造-破碎帶中央一般表現為強碎裂構造，局部見少量斷層泥，原巖結構、結構和成分皆不可辨，兩側破碎強度逐漸遞減為片理化，根據斷層面劃痕和階步判斷該破碎帶經歷的最后一期次活動為正斷層。由于控制Ⅱ號Au-Ag礦化蝕變帶構造的展布方向和蝕變特征皆與控制Ⅰ號Au-Ag礦（化）體構造相似，只是前者僅發育在安山玢巖中，而后者作為接觸界線控制安山玢巖和沉凝灰巖呈斷層接觸，據此，初步推測控制兩條主要礦化蝕變帶的斷裂破碎帶為同一期構造運動產物。Ⅱ號礦化蝕變帶地表主要蝕變以強褐鐵礦化等鐵氧化為特征，這也成為地表識別該礦化蝕變帶的特征之一，其次也見青磐巖化（綠泥石、綠簾石、鈉長石和碳酸鹽等礦物組合）、高嶺土化、泥化、局部發育硅化。

3.2 礦體蝕變特征

Ⅱ號Au-Ag礦體的Au-Ag元素富集的蝕變組合主要為硅化-黃鐵礦化（硫化物）-碳酸鹽化。其中硅化至少分為三期：早期硅化，伴隨黃鐵礦化，其中黃鐵礦呈侵染狀、星點狀存于硅化體石英脈中，本期硅化與銀金礦化最為密切，是本區的主要成礦階段；中期硅化，主要證據存在于含礦角礫巖中，又可分為兩個亞期次，較早的是鐵碳酸鹽膠結物中的硅化，較晚的是穿切了早期形成的硅化體、角礫、膠結物等的細小白色石英脈，但由于他們均發育于同一含礦角礫巖地質體中，故劃為一個大的硅化期次；晚期硅化的代表是形成的粗大純潔的石英脈，在Ⅱ號帶局部地段可見，本期次與礦化關系不密切。

碳酸鹽化至少分為兩期：早期為比含有細粒星點狀黃鐵礦的石英脈（主成礦期的早期硅化期）稍晚期形成的鐵碳酸鹽化，表現為將受熱液制裂而先形成的含有細粒星點狀黃鐵礦的石英脈角礫和早期的蝕變圍巖角礫通過膠結形成富礦透鏡體；晚期碳酸鹽化主要為白色碳酸鹽細脈，在構造蝕變帶中見大量的該期次的碳酸鹽化，它與銀金礦化無關。

4 礦床成因

根據礦區礦石礦物組合、蝕變礦化特征及其賦存空間進行綜合分析，認為圣胡安金銀礦床類型為與古近紀-新近紀火山巖有關的淺成低溫熱液型，其成礦模式為天然水熱液萃取圍巖中的成礦元素并在有利的構造部位富集成礦。礦床受斷裂構造帶控礦，礦體嚴格地分布在構造破碎帶中。

礦區位于北科迪勒拉成礦帶的南段，屬洋殼俯沖形成的陸緣弧環境，在區域成礦帶劃分方案中處于斑巖型Cu-Au-Mo成礦帶向淺成低溫熱液型Au-Ag過渡區域。礦區Ⅱ號Au-Ag礦化蝕變帶為例，從構造活動期次與熱液蝕變角度分析，認為墨西哥圣胡安銀金礦成礦過程主要有以下幾個演化階段：

（1）首先發生了左行剪切活動，形成北西向剪切帶，由于構造穿透了礦區的最晚形成的始新世侵入巖安山玢巖，故左行剪切帶形成時代推測在始新世或之后。

近同時或稍晚期，萃取了圍巖中的銀、金等元素的含礦熱液迅速地向這些壓力降低的構造裂隙中運移，形成了早期的硅化蝕變帶，礦化主要集中其中的黃鐵礦化石英脈中，這期次為主要成礦期次。

（2）其后，在先形成的剪切破碎帶中，又經歷了一期張扭型的構造活動，由于張扭性壓力的不均性釋放造成巖石不同位置的破碎程度不同，使含礦熱液再次迅速地向構造薄弱處快速運移，并在局部地段發生熱液制裂，將先形成的硅化蝕變帶及其圍巖破碎成角礫，其后膠結角礫形成角礫狀透鏡體。

這一過程中主要表現出以硅化、青磐巖化為主的一套中低溫蝕變，它伴隨角礫巖化，形成局部的富礦體。

（3）在礦體形成后，在控礦構造破碎帶中又發生了后期的構造活動，使先形成的礦體遭受破碎，并伴隨有與礦化無關的硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、高嶺土化等蝕變的形成。證據來自于地表及鉆孔中均觀察到與礦化無關的后期蝕變，如后期白色方解石脈和白色石英脈。

5 結論

墨西哥錫那羅亞州圣胡安金銀礦礦床類型屬于淺成低溫熱液型Au-Ag礦，礦（化）體受北西向構造破碎帶控制。圍巖蝕變顯示礦化與硅化、褐鐵礦化、青盤巖化密切相關。與成礦最密切的蝕變主要為硅化（常成角礫狀石英團塊）-黃鐵礦化（硫化物）-鐵碳酸鹽化的組合。