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厄瓜多尔 Colorado v 金矿区成矿规律及找矿标志研究论文

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  关键词:Colorado v矿区,地质特征,成矿阶段,成矿规律,找矿标志

  从大地构造上看,厄瓜多尔地处东环太平洋南美安第斯中新生代褶皱系统,该国中部的造山带是环太平洋多金属成矿带的重要组成部分。安第斯山脉北部的Cangrejos-Zaruma地区是该国最主要的金、铜矿产区,拥有一些斑岩型铜金和热液铜银矿床,包括Cangrejos矿区、El Poglio矿区、Zaruma矿区、Portovelo矿区、Sabadel矿区等,这些矿区所在矿床都与中新世早期形成的火山-斑岩体系密切相关。Colorado v矿区恰好位于该区域Portovelo断裂与安第斯山脉的交会部附近,目前探明黄金资源储量约8t,地质品位约5g/t,金矿化主要赋存于构造角砾岩和风化角砾岩的露天充填体中,以及层状蚀变、硅化侵入变质围岩中的浸染状和细脉状矿物中。由于前期地质科研工作的不足,对于与Colorado v矿区斑岩有关的热液成矿系统的成矿阶段和成矿规律研究的仍然有所欠缺,无法有效指导找矿工作。

厄瓜多尔 Colorado v 金矿区成矿规律及找矿标志研究论文

  文章通过概括分析Colorado v矿区金矿床的分布特征以及成矿阶段,总结了该矿区的成矿规律,提出了今后在该矿区的找矿方向及找矿标志。

  1成矿地质背景

  厄瓜多尔所在地区的地质背景是存在多个构造地质体,包括与中美洲板块和南美洲板块分离有关的增生楔、岛弧和蛇绿岩带以及与后期的南美大陆Farallon/Nazca板块的俯冲有关。地质体被北北东向的断裂构造所分隔,使厄瓜多尔全国分为了3个主要地理区块,即西部的海岸弧前区、东部的东方前陆盆地及中部的亚安第斯带。始新世至中新世期间,形成大量的与板块俯冲相关的深层岩体,如Tangula岩体(>48Ma)、El Tingo岩体(21Ma)和Shangli岩体(20~17Ma),这些岩体主要分布在厄瓜多尔南部Huancabamba偏斜构造的南北向结构中。

  Colorado v矿区位于Huancabamba偏斜构造中的Cangrejos-Zaruma地区。Pasaje-Zaruma地区的区域性断层主要为E-W和ESE-WNW走向,而与Coloradov矿区矿床相关的较小断层则有不同走向,但一般呈SW走向。

  Colorado v矿区的地表岩石主要由Palenque单元的侏罗纪至早白垩纪的基底变质岩组成,其次为Saraguro群渐新世陆相火山沉积岩及第四纪覆盖物。Palenque变质岩由中高等级片麻岩、绿片岩、泥质千枚岩、角闪岩和局部石英岩组成,这些原岩最初被认为是沉积岩、玄武岩和安山岩的熔岩和凝灰岩。超镁铁复合体和高压岩石(蛇纹石化侏罗纪榴辉岩,蓝辉片岩和Raspas组的方尖橄榄岩)出露于Portovelo断层的北部和南部。渐新世的火山岩,包括安山质至流纹质熔岩、凝灰岩及火山碎屑岩,产于与Portovelo及Jubones断层有关地区的东部。矿区内长英质侵入岩按年龄分为白垩系花岗岩和中新世多期次火山岩(闪长岩、英安斑岩和花岗闪长岩)两大类。该区中新世岩浆活动受锆石U-Pb年龄制约,活动时间为20~26Ma。在Portovelo浅成低温热液金矿床和斑岩铜金矿床中,大多数经济金矿化在时空上与中新世侵入岩和火山岩有关。

  2成矿阶段研究

  在Colorado v矿区发现了六个主要的蚀变和成矿阶段:第一阶段为成矿前钾化和青磐岩化蚀变,第二阶段为岩浆—热液电气石—石英角砾岩化,第三阶段为早期矿石的层状蚀变和硅化,伴有浸染状和微细脉黄铁矿,第四阶段为石英及硫化物脉充填构造角砾岩热液蚀变,第五阶段为块状多金属硫化物和碳酸盐(如铁橄榄石、菱铁矿和方解石)胶结的角砾岩伴生,第六阶段为成矿期后的碳酸化[1]。

  第一阶段是斑岩系统早期热液演化阶段。在侵入岩中观察到黑云母-磁铁矿-黄铜矿等矿物及矿物组合。在矿体外围的片麻岩和片岩中可观察到较明显的绿泥石化、绿帘石化、绢云母化和黄铁矿化等围岩蚀变。在目前的勘探程度下,很难确定深部的原生蚀变和钾化蚀变的规模和边界。

  在露天矿坑和侵入体深部(地表以下约300~400m)观察到早期黑云母化之后广泛的岩浆-热液电气石-石英角砾岩化,即该矿区成矿的第二阶段。大部分情况是具有尖锐边缘的侵入岩碎片被电气石-石英基质或细脉横切或胶结。在一些区域,电气石已经取代了斑岩碎屑的边缘,形成了细粒电气石边缘。第二阶段主要以电气石、石英、黄铜矿、黄铁矿及少量碳酸盐和赤铁矿的矿物组合为主。

  第三阶段主要为大范围的硅化作用和层状蚀变,覆盖新的或蚀变的岩石和角砾岩。第三阶段的硅化特征为粗粒石英、少量黄铁矿、黄铜矿和电气石。除被晚期角砾岩切断的位置外,其与围岩基本存在有层状接触。层状蚀变通常具有不同的金品位(大部分<1g/t),主要位于主矿体的上盘(斑岩和围岩)和角砾岩矿体的碎屑中。石英、绿泥石、绢云母、黄铁矿、黄铜矿和电气石是层状蚀变岩中的主要矿物。

  第四阶段为不规则的石英-绿泥石-黄铁矿-电气石脉或具有不同宽度蚀变晕的黄铁矿-石英脉,或强烈的硅化和构造角砾岩热液蚀变作用。在浅层地层中常见1~3cm宽的石英-绿泥石-黄铁矿-电气石矿脉,切割了第三阶段的硅化和层状蚀变。第四阶段晚期的黄铁矿-石英细脉通常产生白色或浅绿色的弥散绢云母-绿泥石晕。第四阶段矿脉类似于斑岩热液系统晚期的d型矿脉。

  第五阶段由块状多金属硫化物矿化填充的角砾岩组成,是Colorado v矿区最重要的成矿阶段。早期蚀变岩石和石英碎屑被碳酸盐矿物(铁矾石、菱铁矿和方解石)和硫化物(黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、富铁闪锌矿和毒砂)胶结。碳酸盐和硫化物矿物在第二阶段的早期形成的石英-电气石角砾岩中也显示出填充结构,或者以与粗黄铁矿、毒砂和富铁闪锌矿的层状共生体存在。

  第六阶段为成矿后期,由碳酸盐矿物(乳白色方解石)以胶结物的形式出现在矿体下盘的早期角砾岩中。

  Colorado v矿区的金矿主要分布在闪长岩和英安斑岩杂岩,及周围的变火山岩和变沉积岩中。一般而言,斑岩与围岩之间的接触带、与断裂活动有关的膨胀带对金矿化具有重要的构造控制作用。在露天矿床和地表以下50~120m处,存在2个主要的N-S和NNE-SSW型金矿体。浅部矿体比深部矿体倾角更陡(浅部矿体倾角在40。~80。,深部矿体倾角在20。~40。)金品位更高(浅部矿体金品位在4~30g/t,深部矿体金品位在1~3g/t)。主要的成矿阶段(第五阶段)是由角砾岩带中重复沉积的毒砂-富铁闪锌矿所形成的具有胶结状、带状、放射状特征的矿石结构。这样的矿石结构和矿物组合反映了在邻近的Portovelo-Zaruma金矿所看到的那样低硫化或中硫化的浅成热液环境。低品位(0.3~1g/t)金矿化广泛分布于矿床第三至第四阶段的层状蚀变带和硅化带中,金与浸染细脉黄铁矿和石英黄铁矿脉密切相关。这种低品位的金矿化代表了斑岩系统的晚期阶段。在Colorado v矿区黄金主要以硫化物矿物(例如毒砂、黄铁矿和富铁闪锌矿)中的电子包裹体或游离颗粒的形式存在。银作为银金矿的一种伴生矿物,也存在于棘石和方铅矿中。

  3地质特征概括

  Colorado v矿区所在的构造-岩浆岩带中,区域内出露大面积的中酸性岩浆岩,区域性的断裂构造和岩浆岩带控制了矿带的分布,区域性断裂及其与次级断裂构造复合部位联合控制了矿床或矿体的产出[2]。

  Colorado v矿区金矿的典型地质特征可以概括为:

  (1)矿区所处位置为安第斯中新世斑岩型铜金矿床地质成矿带,具备良好的成矿地质背景。

  (2)闪长岩与该矿床在矿产成因和空间分布方面都存在密切关系。

  (3)通过露采揭露出矿区内的爆破角砾岩十分发育,破碎角砾岩型和细脉及网脉型构造是主要矿石构造。

  (4)矿区内露天采场及周边探槽工程揭露出了厚大的低品位金矿化体,金品位普遍>0.5g/t。

  (5)矿区围岩蚀变以黄铁绢英岩化、电气石化、红化、碳酸盐化等近矿蚀变为主。

  (6)经岩石化学分析,确定矿区内英安斑岩、闪长岩和花岗闪长岩三种岩浆岩为同源岩浆所形成,属低钾拉斑系列岩体,并与同熔型花岗岩类相似。

  (7)通过开展构造地球化学测量以及测网次生晕测量,表明矿区内样品中Au的背景值普遍较高,且有大量次生晕样品的Au含量>0.5g/t。

  根据上述特征,可将Colorado v矿区矿床类型归为斑岩型金矿床。

  4成矿规律

  Coloradov矿区金成矿规律可归纳为以下4个方面。
       4.1化富集规律

  在空间上,主矿体富集在300m深度以浅;角砾岩分布区的矿化较强且规模较大;毒砂、铁闪锌矿等多金属硫化物富集段,金矿化较强。

  4.2蚀变矿化分带规律

  从闪长岩向围岩(片麻岩)方向,围岩蚀变规律表现为红化蚀变闪长岩→黄铁绢英岩化闪长岩→电气石化、毒砂化多金属硫化物型金矿体→碳酸盐化、黑云母化片麻岩。

  4.3构造控矿规律

  NW向和NE向两组断裂带为本地区含矿地质体,断裂带中发育碎裂岩、绢英岩和角砾岩;断层构造与岩体接触带所处的构造复合部位,矿化较强;NW向与NE向断裂交会部位为角砾岩发育部位,角砾岩中富含黄铁矿、毒砂、铁闪锌矿等,有利成矿;长期性和多期性构造活动地段有利成矿。

  4.4岩体控矿规律

  矿区内出露的岩浆岩以闪长岩和花岗闪长岩为主,通过研究岩体穿切关系,可判断岩体侵入的先后顺序为闪长岩→花岗闪长岩。其中闪长岩所分布地段更有利于成矿;闪长岩体内外接触带区域有利于矿化富集;闪长岩发育段有利于角砾岩型矿化的形成。

  5找矿标志

  通过成矿阶段及成矿规律研究,总结出Colorado v矿区找矿的五大主要标志,分别为:

  5.1岩浆岩标志

  矿区内主要赋矿围岩为闪长岩,黄铁绢英岩化蚀变普遍发育,通过观察对比花岗闪长岩中的蚀变则明显偏弱。据此可以判断闪长岩为该矿区成矿母岩,而花岗闪长岩则是成矿期后侵入。因此,闪长岩体是该矿区金成矿的关键性岩浆岩标志,金成矿的有利部位主要在闪长岩与其他岩体接触带及其与断裂构造复合部位。

  5.2角砾岩标志

  矿区内角砾岩分布广泛,根据岩石胶结物和角砾形态的差异,可将其分为四类:一是胶结物为岩浆岩且发育有绢英岩化或黄铁绢英岩化蚀变的角砾岩,二是胶结物为电气石-石英的角砾岩,三是胶结物为多金属硫化物的角砾岩,四是胶结物为方解石的角砾岩。

  从矿区的分布地区、角砾岩的大量发育及与金矿密切的空间和成因关系判断,该区角砾岩与斑岩型矿床中的角砾岩十分相似。从各类角砾岩的分布来看,胶结物为电气石-石英的角砾岩与金成矿关系密切,可作为地质找矿标志之一。

  5.3矿田构造标志

  矿区内存在明显的复合型构造控矿现象,特别是NE向断裂与NW向断裂的构造交汇部位,以及断裂构造与岩体接触带所处的构造复合部位,是主要的矿田构造找矿标志。

  5.4找矿矿物学标志

  通过研究断裂构造、岩体接触带构造及角砾岩中的矿物,发现了与其他部位岩石不同的铁闪锌矿、方铅矿、毒砂、电气石和白云石的出现,证明这5种矿物是本区金成矿的典型矿物标志。

  5.5围岩蚀变标志

  矿区内发现的围岩蚀变类型较多,比较典型的有黄铁绢英岩化、磁黄铁矿化、电气石化、毒砂化、碳酸盐化和红化等。通过研究矿体与围岩蚀变的关系,表明黄铁绢英岩化、电气石化、毒砂化、碳酸盐化蚀变与成矿关系密切,是本区主要的围岩蚀变找矿标志。

  5.6物、化、遥异常标志

  矿区主要金矿体及其附近区域,Au、Ag、As、Zn、Cu、Sb、Hg元素组合异常,是该矿区化探找矿标志。NW向遥感线性影像发育部位,NW向与NE向遥感线性影像交会部位及环形影像分布区,可作为遥感构造找矿标志。前人所做物探成果,可作为本区物探找矿标志。

  6结论

  (1)在厄瓜多尔Colorado v矿区成矿地质背景基础上,对该矿床成矿阶段进行研究与阐述,理清了6个主要的蚀变和成矿阶段,其中第三至第四阶层状蚀变带和硅化带与低品位的大范围斑岩型金矿化密切相关,第五阶段的块状多金属硫化物矿化填充的角砾岩带是矿区最主要的成矿阶段,与浅成中低温热液环境下形成的高品位矿息息相关。

  (2)概括了Colorado v矿区金矿的典型地质特征,明确了该矿床为斑岩型金矿床,总结出该矿区的4个方面成矿规律。

  (3)在成矿阶段及成矿规律研究的基础上,提出了Colorado v矿区找矿的6个找矿标志,为今后该矿区探矿找矿工作提供了更加清晰准确的指导方向。

 参考文献

  [1]唐尧,连卫,郑厚义,等.厄瓜多尔地质矿产特征及找矿远景分析[J].国土资源情报,2013(6):39-41.

  [2]王荣超,杨斌,向胤合,等.厄瓜多尔Humedo金矿成因类型与找矿标志[C]//.第九届全国成矿理论与找矿方法学术讨论会论文摘要集.2019:2.



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