玻利維亞奧魯羅省D銅礦成礦地質(zhì)條件及找礦預(yù)測

陳子聰 郄曉鑫 文德瀟 張發(fā)銀

（云南冶金資源股份有限公司）

玻利維亞奧魯羅省D銅礦位于玻利維亞首都拉巴斯（La Paz）以南，地處安第斯褶皺帶中段、西科迪勒拉構(gòu)造東南側(cè)，是西科迪勒拉砂巖銅礦帶上的代表礦帶，也是玻利維亞最具找礦潛力的區(qū)域［1-2］。在區(qū)域古近統(tǒng)—新近統(tǒng)砂礫巖及火山巖夾層中發(fā)育眾多的砂礫巖型銅礦、金礦、鉛鋅銀礦等，其北西側(cè)、南東側(cè)分別發(fā)育眾多著名銅礦［3-4］。自20世紀(jì)發(fā)現(xiàn)D銅礦以來，前人在礦區(qū)開展了大量地質(zhì)勘查工作，但對于礦床成礦地質(zhì)條件的研究鮮有開展［5-6］。本次研究通過系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)查，結(jié)合地質(zhì)物化探手段，對所獲資料進(jìn)行綜合分析，厘定礦床地質(zhì)特征及成礦地質(zhì)條件，并圈定綜合找礦靶區(qū)，為下步礦床勘查工作提供科學(xué)依據(jù)。

1 區(qū)域成礦背景

環(huán)太平洋成礦域是聞名全球的Cu、Au多金屬成礦帶，位于安第斯（Andes）造山帶，由東太平洋的大洋型納斯卡板塊（Nazca Plate）沿秘魯智利海溝俯沖于南美板塊之下形成［7-8］。該造山帶總體處于次級構(gòu)造北Altiplano內(nèi)，最古老的巖石是基底變質(zhì)花崗巖，出露地層較復(fù)雜，巖性可分為熔結(jié)凝灰?guī)r、山麓沉積物與火山質(zhì)碎屑的混雜沉積物、紅色砂巖和頁巖、固結(jié)紅色、綠色砂巖及含礫砂巖等，以熔結(jié)凝灰?guī)r的形成時間最晚且出露范圍最廣。

受安第斯造山運動的影響，區(qū)內(nèi)形成了一系列NW—SE向的區(qū)域性大斷裂和褶皺軸，控制著區(qū)域地層、巖漿巖及礦產(chǎn)的分布，并形成NW向、NE向、近SN向和近EW向的次級斷裂。斷裂構(gòu)造活動與成礦關(guān)系密切，為成礦熱液提供導(dǎo)礦通道及容礦場所，北Altiplano南西端發(fā)育大規(guī)模拖延褶曲，為礦床的富化提供有力空間（圖1）。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層巖性

礦區(qū)主要出露漸新統(tǒng)多爾各組（E3t）陸相混雜沉積序列，由沖積平原和河流沉積的砂巖、礫巖及沉積火山碎屑組成，總體呈NW—SE向展布，可進(jìn)一步劃分為5個巖性段。第一巖性段（E3t1）巖性為紫紅色中—厚層狀塊狀細(xì)砂巖夾薄—中層狀粉砂巖，沿裂隙充填孔雀石細(xì)脈及零星團(tuán)塊；第二巖性段（E3t2）以紫紅色、紫褐色的含礫砂巖為主，礫石由安山巖質(zhì)、火山質(zhì)巖屑及少量石英礫石組成，礦化主要賦存于含礫砂巖包裹灰白色含礫砂巖；第三巖性段（E3t3）巖性以灰綠色含凝灰質(zhì)砂巖為主，其次可見灰褐色含礫-凝灰質(zhì)、灰綠色含礫-凝灰質(zhì)砂巖、紅褐色泥質(zhì)凝灰質(zhì)砂巖和含凝灰質(zhì)砂巖，地表被灰白色粉砂質(zhì)、灰綠色凝灰?guī)r、紅褐色泥質(zhì)物充填，局部裂隙被白色石英脈及紅褐色泥質(zhì)-硅質(zhì)脈充填，為礦區(qū)弱礦化層；第四巖性段（E3t4）以紫紅色薄至中層狀細(xì)砂巖、粉砂巖為主，偶見少量淺灰綠色含凝灰質(zhì)砂巖；第五巖性段（E3t5）為紫紅色中—厚層狀含礫細(xì)砂巖、灰白色薄至中層狀含礫凝灰質(zhì)砂巖、灰褐色中—厚層狀含砂礫巖混雜沉積，火山灰含量較高，厚度大于260 m。

2.2 地質(zhì)構(gòu)造

D銅礦位于嘎蘭嘎斯（Carangas）—D銅礦向斜構(gòu)造帶南段，以NW向的向斜展布為主要特征［9-10］。在區(qū)域應(yīng)力的擠壓和斷裂構(gòu)造（F1、F2-1、F2-2）的共同作用下，在向斜軸部北東段形成走向NW、軸向大致與向斜軸線平行的次級不對稱背斜，并向北西傾伏，造成B區(qū)地層的扭曲。區(qū)域發(fā)育4條規(guī)模較大的斷裂，總體呈向北散開、向南收斂的空間分布特征（表1）。總體而言，礦區(qū)主干斷裂（F1、F2、F3）及褶皺構(gòu)共同造控制著初始礦層的空間分布，同時為礦質(zhì)富集提供空間。

礦區(qū)內(nèi)漸新統(tǒng)多爾各組第三段（E3t3）地層節(jié)理裂隙發(fā)育，發(fā)育3組225°∠76°、147°∠51°、130°∠86°石英脈，其中225°∠76°方向的石英脈局部伴有硅孔雀石礦化，可見黑銅礦、赤銅礦，局部見少量自然銅顆粒，形成細(xì)脈狀銅礦化。地表出露乳白色、煙灰色石英脈，局部石英脈被浸染為淺藍(lán)色、淺紫色及黃色。

2.3 圍巖蝕變

礦區(qū)圍巖蝕變發(fā)育硅化、碳酸鹽化、石膏化、泥化等，砂巖由紅褐色轉(zhuǎn)變?yōu)榛野咨殡S著熱液脈體的產(chǎn)出（表2）。泥化可劃分為3種類型：礫石泥化主要表現(xiàn)為礫石內(nèi)發(fā)育泥化團(tuán)斑及云母片，為礦質(zhì)的再次富集提供物源條件；發(fā)育灰白色、灰綠色、紫褐色及灰褐色膠結(jié)物，其中灰白色、灰綠色膠結(jié)物硅質(zhì)含量較高；礦區(qū)內(nèi)普遍分布紅褐色泥質(zhì)細(xì)脈。礦區(qū)內(nèi)發(fā)育紅褐色泥質(zhì)脈、白色含泥質(zhì)-硅質(zhì)石膏脈及白色石英脈，多見泥質(zhì)脈從中心充填石膏脈，顯示出由早期中酸性-弱還原環(huán)境到后期弱堿性-氧化流體環(huán)境的轉(zhuǎn)變。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦化特征

礦床發(fā)育砂巖-砂礫巖型及砂巖-砂礫巖型含銅燧石脈2種礦化，其中砂巖-砂礫巖銅礦體呈條帶狀產(chǎn)出，局部呈透鏡狀、小瘤結(jié)狀產(chǎn)出（圖2），傾角變化較大（24°～71°），走向上多見膨大、縮小及分枝復(fù)合現(xiàn)象，總體呈SN向展布，局部礦體受斷裂構(gòu)造及褶皺構(gòu)造的影響而導(dǎo)致走向延伸發(fā)生折拐而轉(zhuǎn)為NNE向，伴隨著70°以上的陡傾角，反映出斷層、褶皺引起的變形發(fā)生于成礦活動之后；砂巖-砂礫巖含銅燧石脈銅礦化主要賦存于多爾各組第三巖性段（E3t3）內(nèi)，可見多條細(xì)脈平行產(chǎn)出，單條脈體則具張扭性特征，偶見主脈與支脈分枝復(fù)合現(xiàn)象，中心帶可見劈理化，局部沿劈理裂隙面發(fā)育少量銅礦化。

3.2 礦體特征

淺表礦化以次生富集的赤銅礦、團(tuán)塊狀硅孔雀石、自然銅為主，構(gòu)成十?dāng)?shù)條走向長度大于1 km、寬20～170 m、延深5～60 m的礦化帶，3個方向上礦化不均勻、連續(xù)性較差，沿走向和傾向尖滅再現(xiàn)的現(xiàn)象顯著，較深部孔雀石化則以相互獨立的斑點狀為主，僅局部出現(xiàn)類似地表的富集團(tuán)塊狀及不規(guī)則散點狀的自然銅礦化。礦石礦物產(chǎn)出特征可看出，礦（化）體產(chǎn)于灰白色、紫褐色含礫砂巖中，紫褐色含礫砂巖中發(fā)育灰白色團(tuán)斑狀含礫砂巖，偶見原生礫石組成礦石。結(jié)合鉆孔揭露情況，礦化可劃分為2種：第一種為具大量孔雀石及少量自然銅的礦化，膠結(jié)物以泥質(zhì)含量較多，反映出礦化后的淋漓作用；第二種為自然銅產(chǎn)出較多而孔雀石產(chǎn)出較少，膠結(jié)物以硅質(zhì)含量較高。

3.3 礦石礦物特征

礦床內(nèi)金屬礦物以斑銅礦、赤銅礦、黃銅礦、自然銅、硅孔雀石、黑銅礦為主，脈石礦物發(fā)育方解石、玉髓、水云母及鐵泥質(zhì)等，多見礦物呈星散狀產(chǎn)出，偶見自然銅交代呈殘余狀，赤銅礦進(jìn)一步被黑銅礦、硅孔雀石交代，呈極不均勻狀充填于碎屑粒間，而石英、硅孔雀石等后生礦物則多沿微裂隙-裂隙充填構(gòu)成細(xì)脈，亦或不均勻充填于玉髓的球粒中心圈層呈環(huán)狀，礦石結(jié)構(gòu)則以含砂質(zhì)角礫狀結(jié)構(gòu)、含礫粗粒砂狀結(jié)構(gòu)、片狀結(jié)構(gòu)、殘余結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)、針狀結(jié)構(gòu)、鱗片結(jié)構(gòu)、纖維狀結(jié)構(gòu)為主（表3）。

3.4 礦物組合規(guī)律

礦床發(fā)育粉砂巖型礦化（I型）、砂礫巖礦化（II型）及石英脈型礦化（III型）。其中，粉砂巖型（I型）礦化產(chǎn)于I內(nèi)帶，硅孔雀石多充填于裂隙之中，并伴有赤銅礦、自然銅、黑銅礦、孔雀石及少量鈦鐵礦、赤鐵礦等金屬礦物，中帶及外帶碎屑中含大量黑云母，填隙物中則含大量水云母、鐵泥質(zhì)物；砂礫巖（II型）礦化賦存于II內(nèi)帶，自內(nèi)帶至外帶碎屑、填隙物逐漸減少，主要金屬礦物為赤銅礦、自然銅、黑銅礦、孔雀石，偶見赤鐵礦、褐鐵礦；石英脈型（III型）礦化則產(chǎn)于III內(nèi)帶，伴隨著玉髓、石英的產(chǎn)出，內(nèi)、外帶界線清晰。

4 找礦標(biāo)志

4.1 地質(zhì)標(biāo)志

前已述及，礦（化）體賦存于多爾各組第二巖性段（E3t2）赤褐色、灰褐色中—厚層狀含礫砂巖中，礦化出現(xiàn)層位中出現(xiàn)褪色現(xiàn)象而呈淺色，局部礦化強(qiáng)烈地段而呈灰綠色，礦石礦物在粉砂巖中呈稠密浸染狀產(chǎn)出，因此褪色含礫砂巖可作為尋找同類礦化的直接找礦標(biāo)志。礦床已揭露的主要礦體產(chǎn)于F1斷層帶、F2斷層帶及背斜兩翼，含礫砂巖及砂礫巖中間隙、裂隙為成礦熱液的貫入提供容礦空間，因此斷裂構(gòu)造交匯部位、節(jié)理裂隙密集帶及孔隙發(fā)育地段是重要的礦化地段。

4.2 地球物理標(biāo)志

通過對礦區(qū)地球物理探測，認(rèn)為雙頻激電異常高幅頻率區(qū)指示著礦區(qū)內(nèi)礦（化）體的存在，其中I號高阻高幅頻率異常區(qū)與礦區(qū)B區(qū)地表出露礦體基本吻合，II號低阻高幅頻率區(qū)與礦區(qū)北部礦化帶對應(yīng)，故可推斷I號異常區(qū)、II號異常區(qū)深部是探尋同類礦（化）體的有利部位。

4.3 巖石地球化學(xué)標(biāo)志

根據(jù)礦區(qū)巖石地球化學(xué)測量結(jié)果，礦區(qū)元素組合劃分為Cu+Ag元素組合帶（背斜兩翼含礦地層E3t2）、Pb+Zn元素組合帶（背向斜核部）及Sn（Bi）+Mo+W和REE元素（A區(qū)北西部含礦地層E3t2）組合，總體顯示出自背斜核部往外中溫元素組合（Pb+Zn）→中高溫元素組合（Cu+Ag）→高溫元素組合（Sn-Bi+Mo+W）的元素組合分帶，可作為尋找含礦層位的間接找礦標(biāo)志。

5 找礦預(yù)測

綜合前文認(rèn)識，在D銅礦區(qū)圈定了3個找礦靶區(qū)：靶區(qū)I走向近SN向，該區(qū)內(nèi)存在蝕變礦區(qū)組合異常及U-V元素組合異常、Cu-Ag元素組合異常、Ca-Mn元素組合異常，地表出露大量礦脈，F(xiàn)1斷裂穿過，雙頻激電異常指示該靶區(qū)內(nèi)存在2個已知礦體異常和找礦意義異常，具有重要的找礦前景；靶區(qū)II走向近SN向，該區(qū)內(nèi)存在蝕變礦區(qū)組合異常及U-V元素組合異常、Cu-Ag元素組合異常、Ca-Mn元素組合異常，靶區(qū)內(nèi)存在1個已知礦體異常和找礦異常，找礦前景良好；靶區(qū)III走向NE，為4號采場分布區(qū)，雙頻激電異常相對弱，具有一定的找礦前景（圖3）。