刘 金
(湖南省核工业地质调查院,湖南 长沙 410011)
南美安第斯斑岩成矿带是世界上斑岩型金铜矿最多的一条成矿带。区内金铜矿资源相当丰富,在世界占有重要地位。在对南美地区地质背景,主要成矿类型进行分析的基础上,探讨南美安第斯山斑岩型金铜矿成矿作用,为研究学者提供南美安第斯山斑岩型金铜矿相关信息参考[1]。
图1 南美地质构造分区略图
南美安第斯成矿带呈南北向展布于南美洲大陆西海岸,是环太平洋成矿带的重要组成部分,是世界上最重要的金属成矿带,面积约500万km2(图1)。安第斯造山带自前寒武纪至新生代均有岩浆活动,以中-新生代岩浆活动最为强烈。安第斯成矿带位于南美洲大陆板块活动边缘,从晚古生代以来就遭受洋陆俯冲汇聚作用的影响,形成了一系列近乎连续的钙碱性岩浆岩和造山事件[2,3]。特别是中-新生代以来由于大规模的构造岩浆活动,其中段地壳明显增厚,并伴随构造岩浆活动,在该带形成大量的斑岩型金铜矿矿床。
(1)浅成低温热液型矿床。这种类型的金矿常发育在断层处,与岩浆热液关系密切,赋矿围岩为不同时代的地层或岩浆岩。矿体呈网脉状,金常赋存在石英脉体中。其中高硫型浅成低温热液型矿床多产在钙碱性的安山岩-英安质岩体内,少数产在中生代地层中,矿化与火山岩-沉积岩组合密切相关,矿体以脉状、层状形式存在,如智利的埃尔印第奥金矿床、秘鲁卡哈马卡省亚纳科查大型金矿。
(2)斑岩型矿床。此种矿床与岩浆活动存在紧密联系,主要产在矿床的岩浆岩、碳酸盐岩及泥岩地层中,该矿床主要呈现为网脉状,将智利埃尔特尼恩特铜-金矿床归为金、铜共生矿床。
此次研究矿区地处智力中部奥伊金斯省,距离首都距离为34km。从矿区地质构造上所处地理位置上来看,本文研究矿床位于安第斯造山带内活动南火山带的北端弧前环境中,矿区内不同矿物空间分布也存在一定的相关性。矿物围岩蚀变属于晚中新世纪铝镁质杂质矿体,矿物类型有辉长矿物、安山矿物、角砾矿物等。埃尔特尼恩特矿床为斑岩型矿床,矿化作用与连续的长英质岩浆侵入活动密切相关,矿化年龄为5.9Ma~4.4Ma,具有多阶段成矿的特点。
(3)铁氧化物铜-金(IOCG)矿床。这种矿床规模大,品位高、金属多元素、浅埋、易采等特点。在中安第斯成矿区海岸科迪勒拉成矿带,特别是秘鲁南部-智利北部一带,呈狭长的带状展布,如智利坎德拉利亚铜-金矿床。南美地台拥有地球上最早的IOCG型矿床,位于巴西的Carajas地区,其形成时代为新太古代,时间为2.35Ga~2.75Ga。
在安第斯成矿带,铜、金多金属成矿作用与太平洋板块向南美大陆板块的俯冲密切相关,形成了有规律的成矿时空分布。
从成矿时代看,不同时代地层及岩浆岩赋矿形式及规模有明显差异。前寒武纪和古生代的地层及岩石中,所产出的金矿床多为造山型矿床,矿体赋存在绿岩带中,多为石英脉,或受韧性剪切带控制;中生代金矿床(点)类型较多,大多与火山活动、构造运动密切相关。新生代是一个重要的金成矿时期,尤其始新世晚期-渐新世和中新世中期-上新世是最重要的两个成矿期,成矿规模较大。
从空间分布看,北安第斯具有太平洋板块向南美板块仰冲或陡倾斜俯冲特征,在火山弧的外侧存在有洋壳增生体,且具有火山-岩浆活动时期自东向西逐渐变新的趋势,成矿类型主要是浅成低温热液型为主;南安第斯成矿作用与中新生代火山-岩浆活动以钙碱性为主,成矿类型主要为低硫型浅成低温热液金-银矿床,规模相对前二者较小。
成矿模式主要有金成矿作用与火山机构及次火山岩密切相关。金矿化化与侵入岩体有关,如石英闪长岩、花岗闪长岩、闪长斑岩、石英二长岩、石英斑块等各种浅-超浅-中-钙碱性系列小侵入体,如岩石和英安斑岩,已经产生了大量的大型斑岩、IOCG型金矿床和铜金矿床。
(1)哥伦比亚西部区,以砂矿和脉型矿为主,盛产金、银。金矿属于雷亚尔Cu、Au、Pb、Zn成矿带和皮诺-达瓜-乔科Au-多金属成矿带,在科多帕希火山活动事件中形成了上新世-更新世钙碱性流纹质熔结凝灰岩,发育自然硫矿床和浅成低温热液金矿床,大型矿床有哥伦比亚布瑞蒂卡金矿、马麦托金银矿等。
(2)秘鲁北部区,金矿属于安第斯前陆盆地Au、Ag成矿带北部和查查波亚斯-库斯科Au、Fe、Ag、Pb、Zn、重晶石成矿带的北部区,矿化产于火山岩与碳酸盐岩接触部位,矿体以网脉状分布,与区域内晚白垩世花岗闪长岩侵入有关,大型矿床有厄瓜多尔康多尔金矿、秘鲁康加金矿。
(3)秘鲁南部区,金矿床赋存于秘鲁南部西部山脉的火山岩中,矿化与中新世-上新世的岩浆活动有关。矿带多高硫化热液型金矿,大型典型矿床有秘鲁的科塔巴姆巴斯金矿、秘鲁贝伦格拉银铜矿等。
(4)智利北部区,位于安第斯褶皱成矿带中段,为西太平洋板块向南美板块之下俯冲形成的典型陆缘火山弧,由西向东依次可分为海岸安第斯、前安第斯(弧间盆地)、西安第斯、安第斯(普纳)高原区、东安第斯、次安第斯等六个构造带,这些地带成矿地质条件十分优越,铜、钼、铅锌、金、多金属矿成矿作用强烈,找矿潜力巨大。