智利MARCIA铜矿地质特征及成矿机理

智利MARCIA铜矿地质特征及成矿机理
李忠烈
【摘要】MARCIA铜矿位于智利海岸山脉成矿带,通过对矿区地层、地质特征、矿体特征与构造的关系等分析,对该矿区铜矿的形成机理进行了初步探讨,认为该矿区铜矿的形成与断裂关系密切,F2断裂是导矿和容矿断裂,该区找矿前景巨大.%The Marcia copper deposit is located in IOCG belt. Through analyzing the strata, geological characteristics, the orebody characteristics and tectonic features of the mining area, the metallogenic mechanism of the copper deposit was discussed. It has concluded that the formation of copper deposit in the mine are closely to the fault, the F2 fault is ore-transmitting and ore-containing fault and it has great prospecting potential in this area.【期刊名称】《矿产与地质》
【年(卷),期】2012(026)003
【总页数】3页(P228-230)
【关键词】铜矿床;地质特征;成矿机理;智利
【作者】李忠烈
【作者单位】河南省有色金属地质勘查总院
【正文语种】中文
【中图分类】P618.42
智利共和国地处美洲大陆西缘，是世界著名环太平洋成矿带的重要组成部分，矿产资源极其丰富，尤其是铜矿资源举世闻名，是全球最大的铜矿资源地。

近年来，笔者参与智利共和国矿产调查及地质勘查项目，对智利共和国铜矿产的产出地质特征和成矿机理有一定认识，本文根据智利marcia铜矿勘查的情况，阐述了该矿床的地质特征，对矿床成矿机理进行了初步分析，提出了重点的找矿方向，希望以此与在南美洲进行矿产资源勘查与开发的同仁共同探讨该区域地质成矿规律，加快“两个市场两种资源”实施成果。

智利有利的大地构造成矿背景，成就了各类矿产资源成带成群聚集，尤其是铜矿的富集，多期次的岩浆侵入，导致了多期成矿，生成了具有不同特点的矿床。

大矿成带展布、成群出现是智利铜矿的一大特点。

智利矿产资源可分为近SN向三个成矿带（图1）：海岸山褶皱带多金属成矿带——由褶皱强烈的侏罗纪和白垩纪地层组成，主要矿产有铜、钼、铅、锌、锰、金、铼、硒、碲等；南北山间盆地沉积矿产成矿带——由许多被分割的盆地组成，形成于新近纪，主要矿产有煤、石油、碘、硝石、硼、锂等；东部安第斯山多金属成矿带——发育斑岩型铜矿，主要矿产有铜、钼、铁、金、铼、硒、碲等，该带为世界著名的斑岩型铜矿成矿带。

其中海岸山脉成矿带是一条与著名的新生代斑岩铜矿带相平行的IOCG矿带，其成矿时代
为165～112Ma（Sillitoe，2003）。

海岸山褶皱带多金属成矿带是重要的铁氧化物铜金矿成矿带。

侏罗纪－早白垩纪时期，由于太平洋板块的俯冲作用，使得沿智利中北部海岸山脉区域发育了一条岩浆弧，随着俯冲作用的消减导致多期次岩浆弧的演化和衰退，形成了以SN向为主的断裂构造，其中海岸山脉主要是以阿塔卡玛断裂（SFA）为主，该断裂带延伸大于1000km.由一系列向西凹进的断块形成的NNW，NS和NNE向走滑韧性和脆性
断层组成，并控制了金属成矿带的分布。

大量铜矿床主要被限定在SFA断裂带的
早侏罗到晚白垩的同期构造中，推断认为含铜成矿流体沿SN向主断裂作为喷溢通
道，在构造交汇铁矿膨大部位产生的张性裂隙中富集成矿，同时阿塔卡玛断裂两侧的次级断裂系统为含矿热液的运移和就位提供了良好的通道和空间。

矿区主要出露三个岩性单位，安山质火山岩、沉积岩、花岗闪长岩侵入岩（图2）。

安山质火山岩属晚侏罗纪－早白垩世，岩性主要为安山质凝灰岩和角砾岩，岩石受后期热液影响，发生蚀变，主要蚀变有绿泥石、绿帘石、褐铁矿化，岩石呈灰绿色和褐色相互交替，说明有多起火山活动及多期次海侵事件发生，证明了该区域地质活动频繁，其主要岩性为安山质凝灰岩和安山岩，该层是主要的矿化层。

沉积岩主要属Caleta Ligate单元，主要岩性有石灰岩、石灰质砂岩、薄层砂岩等构成，呈薄层状，灰色－灰绿色，局部含有生物贝壳。

侵入岩主要为花岗闪长岩，在矿区西部仅有少量出露，岩石呈灰色中细粒斑状结构，主要有斜长石、石英和少量黑云母、角闪石组成。

与火山岩接触带因交代作用发生蚀变。

该区域构造发育，主断裂近SN向，为与成矿关系密切，是阿塔卡玛断裂带次级断裂，主要断裂有近SN向F1断裂，NE向F2断裂，其中F2断裂是导矿构造和容
矿构造，该断裂带宽1.5～2m，局部膨大分支复合，走向20°～30°，近似直立，局部有膨大、分支复合。

次级断裂近EW向，为后期破矿断裂，断裂断距较小，
宽15～30cm，主要由砂土、蒸发岩及前期矿石角砾充填，多组平行分布，后期
断裂与成矿相关性不大。

该矿区主要蚀变以绿泥石化和碳酸盐化为主，其中绿泥石化、绿帘石化沿沉积层发育，与矿化体相平行，碳酸盐化主要是方解石细脉沿岩石裂隙网脉状发育，赤铁矿化蚀变主要与空间上氧化矿有关，偶尔也与少量出现的石膏有关。

矿石矿物主要有孔雀石，蓝铜矿及赤铁矿化，矿石主要以氧化矿为主。

矿区矿体特征简单，该矿床矿体主要分布在F2断裂带中及断裂带两侧，矿体呈层状、似层状顺层产出，矿化严格受地层控制，矿化体连续稳定，延伸较长。

地表控
制长度约1.2km，主要有10多层矿化体组成，矿化层厚度35～50m，单层矿体
厚度0.5～5m不等，矿体产状30°～45°∠15°～25°，灰绿色安山质凝灰岩中矿化较富，矿层相对较厚，矿石呈稠密浸染状、块状、网脉状、脉状、层纹状构造，w （Cu）最高可达5.56%，平均为1.46%。

矿石类型以氧化矿为主，由于长期的物理和化学风化作用，铜矿化体在地表氧化条件下淋滤迁移，有用金属元素多次搬运富集，形成了次生氧化富集带，地表铜品位相对较低，地表下10～20m逐渐变富。

矿区矿石矿物成分比较简单，据野外及镜下观察，有用矿石矿物主要为孔雀石、蓝铜矿，少量硅孔雀石和黄铁矿，其他金属矿物主要为赤铁矿、少量黄铁矿。

脉石矿物主要为绿泥石、绿帘石、石英、碳酸盐和蒸发岩。

Marcia矿床成矿地质背景、矿化特征、控矿因素及成矿物质来源，认为该矿床与
区内断裂密切相关。

成矿作用经历了三期：①灰绿色与褐红色安山质凝灰岩交相互层；②断裂导矿、容矿；③表生氧化淋滤富集。

进入中生代太平洋板块俯冲南美板块，海岸山脉抬升，中部凹陷稳定下沉，海水自西向东进入本区，发生海侵，由于阿塔卡玛断裂系统作为区域成矿系统的热液通道，在走滑变形及转换扩张构造动力学机制下，与平行于主断裂的次级断裂一起形成了封闭的弧环形构造，造成局部封闭、安定的深水环境，为金属硫化物大量堆积创造了条件。

次级断裂发育，常常形成共轭断裂，岩石破碎，主断裂－次级断裂－破碎岩石的裂隙及微裂隙共同构造成了热液循环系统，并为热液循环和沉淀提供了理想的通道和空间，含矿热液沿主断裂从深部喷溢，随着含矿热液的溢出，含矿热液沿岩层破碎带或者岩层接触薄弱地层沿岩石粒间空隙、节理及裂隙沉淀、充填交代，形成了细脉状、网脉状、稠密浸染状的矿石及层状、似层状矿化体，沿主断裂F2形成了巨富矿体。

另外，恰逢时机的岩体侵入也会产生结构渗透性并造成矿化的进一步富集。

主成矿期后，地壳抬升，在构造应力作用下，矿化体裸露地表而遭受风化剥蚀。

长期的表生氧化淋滤作用，使地表原生硫化物强烈氧化，铜在地表大量被淋蚀而在地下一定部位富集，致
使地表品位变贫，往下变富，地表下15～20m开始逐渐形成铜矿化富集。

智利Marcia矿区具有热液循环活动和聚集成矿的场所以及导致含矿热液充分交代成矿的物理化学条件，从前述控矿地质因素分析，矿区成矿条件有利，赋矿层位及含矿层位稳定，导矿容矿构造发育，区域阿塔卡玛断裂及次级断裂形成了封闭的构造环境，矿区已经具备成大型铜矿的地质背景和各种有利的成矿条件，目前该矿区勘查已经获取一定铜资源储量，为争取获得更大储量，关键要加强矿体定位机制的研究，寻找矿化有利部位。

根据前期已有资料综合分析研究，提出以下找矿重点方向：
（1）F2断裂为矿区导矿构造，因此建议进行深部钻探验证，在氧化层下面，有可能有一层原生铜矿体。

（2）沿F2断裂进行追索，开展物探及其他有效手段确定断裂带延伸方向及规模
特征。

（3）在矿区内寻找其它有利于成矿的相关断裂带，矿区内地表覆盖严重，因此要借鉴智利地质勘查找矿工作的经验，打破常规，敢于启用新方法，新思路进行找矿。

【相关文献】
［1］Sillitoe R H.Iron oxide-copper-gold deposits：An Andean view［J］.Mineralium Deposita，2003，38：787-812.
［2］Jorge benacides，T.K Kyser，Alan H Clark.the mantoverde Iron oxide-copper-gold district，III region：the role of regionally dericed，nonmagmatic fluids in chalcopyrite mineralization［J］.Economic geology，2007（102）：415-440.
［3］陈文林，刘良根.智利Rodados Negros铁矿床地质特征、成矿机理及找矿前景分析［J］.矿产与地质，2011，25（3）：208-210.。