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        玻利維亞Laurani斑巖-淺成低溫?zé)嵋旱V床地質(zhì)特征及控礦因素*

        2022-03-17 00:36:02韓潤(rùn)生李文堯王加昇曹繼鋒
        礦床地質(zhì) 2022年1期
        關(guān)鍵詞:熱液斑巖黃鐵礦

        劉 飛,韓潤(rùn)生**,李文堯,王加昇,雷 麗,曹繼鋒

        (1昆明理工大學(xué)國(guó)土資源工程學(xué)院,云南昆明 650093;2有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心西南地質(zhì)調(diào)查所,云南昆明 650093;3陜西中金地質(zhì)礦產(chǎn)科技有限公司,陜西西安 710100)

        玻利維亞礦產(chǎn)資源豐富,成礦條件優(yōu)越,礦床類型多樣,以玻利維亞型多金屬脈狀礦床、與深成巖相關(guān)錫多金屬礦床、造山型金(銻)礦、沉積巖容礦型銅礦、蒸發(fā)沉積礦床等著稱于世(Arce-Burgoa,2009;Arce-Burgoa et al.,2009;杜菊民等,2017)。Laurani高硫化淺成低溫?zé)嵋旱V床位于玻利維亞Altiplano盆地東北部(圖1;Ahlfeld,1967;Redwood et al.,1997;Arce-Burgoa et al.,2009),發(fā)現(xiàn)和開采歷史悠久,但研究程度低。Ahlfeld(1967)在劃分玻利維亞成礦期與成礦省時(shí),簡(jiǎn)要描述了該礦床地質(zhì)特征,指出礦區(qū)火山巖主要由安山巖、英安巖、凝灰?guī)r、流紋巖和火山角礫巖等組成,成礦與流紋巖巖枝有關(guān),且成礦元素具有明顯的分帶性。Redwood等(1997)認(rèn)為該礦床的形成可能受到區(qū)域性NW向Eucaliptus斷裂控制,成礦與巖漿作用關(guān)系密切,弱青磐巖化英安巖中黑云母K-Ar年齡為(8.8±0.3)Ma(Redwood et al.,1989)。Keller等(1981)和Paar等(2009)分別報(bào)道了在該礦床發(fā)現(xiàn)的2種新礦物——Lammerit和Braithwaiteite,均為含銅礦物的表生氧化產(chǎn)物。Arce-Burgoa等(2009)指出該礦床歷史上開采了0.5 t、Au、40 t、Ag和0.3 Mt Cu,并推測(cè)有20 t Au、1500 t Ag和1 Mt Cu的潛在資源量,暗示其仍具有較大的找礦潛力。前人的研究對(duì)Laurani礦床成礦作用有了一定的認(rèn)識(shí),但對(duì)制約成礦認(rèn)識(shí)和找礦評(píng)價(jià)的重要科學(xué)問題,如礦床地質(zhì)特征、熱液蝕變特征、礦體展布規(guī)律、控礦因素等方面仍處空白。本文通過對(duì)該礦床構(gòu)造、巖漿巖、熱液蝕變、礦(化)體類型及特征的系統(tǒng)研究,闡述礦床地質(zhì)特征,總結(jié)控礦因素,結(jié)合鉆孔驗(yàn)證結(jié)果分析深部找礦潛力,以期提高該礦床成礦作用認(rèn)識(shí)并指導(dǎo)找礦評(píng)價(jià)。

        圖1 Laurani礦床區(qū)域地質(zhì)圖(據(jù)SERGEOMIN-YPFB,2001;Redwood et al.,1997)1—第四系;2—新近系;3—古近系;4—中生代地層;5—古生代地層;6—花崗巖類侵入體;7—熔結(jié)凝灰?guī)r;8—中新世中酸性火山巖;9—中新世鉀玄巖;10—斷裂;11—礦床;12—城市Fig.1 Regional geology of the Laurani deposit(after SERGEOMIN-YPFB,2001;Redwood et al.,1997)1—Quaternary;2—Neogene strata;3—Paleogene strata;4—Mesozoic strata;5—Paleozoic strata;6—Granitoid pluton;7—Welded tuff;8—Miocene intermediate-acidic volcanic rock;9—Miocene shoshonite;10—Fault;11—Mine;12—City

        1 成礦地質(zhì)背景

        安第斯造山帶是世界上最大的活動(dòng)板塊邊緣之一,也是世界上著名的Cu、Au多金屬成礦帶(Allmendinger et al.,1997;Sillitoe,1992;Isacks,1988;盧民杰等,2016)。玻利維亞安第斯造山帶是其中的重要組成部分,包括西科迪勒拉巖漿弧、Altiplano盆地、東科迪勒拉斷褶帶和次安第斯斷褶帶(Arce-Burgoa et al.,2009)。西科迪勒拉巖漿弧廣泛分布中-晚中新世和上新世的火山巖(Jimenez et al.,2008),是安第斯中部火山巖帶(Central Volcanic Zone)的重要組成部分,地質(zhì)特征及演化與Altiplano盆地具有相似性(Soruco,2000)。東科迪勒拉斷褶帶以發(fā)育地殼縮短、褶皺、逆沖推覆為特征(Soruco,2000),同時(shí)伴有較強(qiáng)的巖漿作用。Altiplano盆地為連續(xù)的陸內(nèi)山間盆地,平均海拔3800 m(Garzione et al.,2006),接收來自兩側(cè)的斷褶帶和巖漿弧的沉積物(U.S.Geological Survey et al.,1992)。

        區(qū)域地層主要為第四系瀉湖相、冰川相、沖積相沉積物,局部分布古近系與新近系陸相碎屑沉積物,毗鄰東科迪勒拉斷褶帶零星出露志留系和泥盆系海相淺變質(zhì)巖及白堊系陸相碎屑巖(Garzione et al.,2006)。區(qū)域巖漿巖主要為新生代鈣堿性火山巖、次火山巖和淺成/超淺成侵入巖,具有不同的成巖時(shí)代,且?guī)r漿活動(dòng)往往伴隨成礦作用發(fā)生;古生代和中生代巖漿活動(dòng)較弱,主要沿不同構(gòu)造單元的邊界斷裂帶零星分布(Jimenez et al.,2008)。區(qū)域構(gòu)造主要為一系列近于平行展布的NW向深大斷裂和褶皺。構(gòu)造活動(dòng)與成巖成礦關(guān)系密切,如區(qū)域性NW向Eucaliptus斷裂及其旁側(cè)形成了一系列中新世巖漿巖,伴隨斷裂活動(dòng)和巖漿作用,形成了眾多Au-Ag-Cu多金屬礦床(點(diǎn))(圖1;Redwood et al.,1997)。區(qū)域礦產(chǎn)以貴金屬、有色金屬為主,主要包括淺成低溫?zé)嵋盒偷V床、沉積巖容礦型銅礦、玻利維亞型多金屬脈狀礦床、與深成巖相關(guān)錫礦床等(Arce-Burgoa et al.,2009;杜菊民等,2017)。

        2 礦床地質(zhì)

        2.1 地層

        礦區(qū)出露地層主要為中新統(tǒng)和第四系(圖2),礦區(qū)外圍出露志留系淺變質(zhì)砂巖、頁巖和白堊系泥巖、砂巖(Lane,1996;Katsura,2004;Edwin,2004)。

        圖2 Laurani礦床地質(zhì)圖1—第四系;2—中新統(tǒng);3—二長(zhǎng)花崗斑巖;4—凝灰?guī)r;5—英安巖;6—英安斑巖;7—火山角礫巖;8—大型斷裂及傾向;9—推測(cè)斷裂及傾向;10—走滑斷裂及運(yùn)動(dòng)方向;11—小型斷裂;12—礦體和礦脈;13—鉆孔位置及編號(hào);14—實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面Fig.2 Geological map of the Laurani deposit 1—Quaternary;2—Miocene strata;3—Monzogranite porphyry;4—Tuff;5—Dacite;6—Dacite porphyry;7—Volcanic breccia;8—Major faults and their dip direction;9—Speculated faults and their dip direction;10—Strike-slip faults and their motion direction;11—Small faults;12—Ore-bodies and ore-veins;13—Position and number of drilling holes;14—Measured geological profile

        中新統(tǒng)為紅色、紅褐色泥巖、粉砂巖、砂礫巖(圖3a),沿環(huán)狀斷裂環(huán)繞破火山口遍布礦區(qū)(圖2)。中新統(tǒng)與巖漿巖接觸部位由于熱變質(zhì)作用往往發(fā)生角巖化(圖3b),在巖漿巖內(nèi)常見中新統(tǒng)捕擄體(圖3c)。第四系主要為殘坡積物、沖積物、崩積物,分布于礦區(qū)局部地段(圖2),角度不整合覆蓋于中新統(tǒng)之上(圖3d)。

        圖3 Laurani礦床地層、火山穹窿構(gòu)造和環(huán)狀斷裂特征a.二長(zhǎng)花崗斑巖侵位于中新統(tǒng)之上;b.二長(zhǎng)花崗斑巖與中新統(tǒng)泥巖呈侵入接觸,在接觸部位發(fā)生接觸熱變質(zhì),在二長(zhǎng)花崗斑巖一側(cè)形成青磐巖化和碳酸鹽化,在泥巖一側(cè)形成角巖化;c.二長(zhǎng)花崗斑巖內(nèi)見中新統(tǒng)泥巖捕擄體,捕擄體發(fā)生褪色;d.第四系殘坡積物角度不整合覆蓋于中新統(tǒng)泥巖之上;e.火山穹窿構(gòu)造特征;f.中新統(tǒng)與二長(zhǎng)花崗斑巖以環(huán)狀斷裂為接觸界面Fig.3 Characteristics of strata,volcanic dome structure and ring fault in the Laurani deposit a.Monzogranite porphyry emplaced above Miocene strata;b.Monzogranite porphyry is in intrusive contact with Miocene mudstone,and thermal metamorphism occurred at the contact segment,with propylitization and carbonatization on the monzogranite porphyry side and hornfelsization on the mudstone side;c.Miocene mudstone xenoliths can be observed in monzogranite porphyry,the xenoliths tend to fade;d.Quaternary residual sediments unconformably overlay Miocene mudstone;e.Volcanic dome;f.Miocene strata and monzogranite porphyry are bounded by ring fault

        2.2 構(gòu)造

        礦區(qū)構(gòu)造作用強(qiáng)烈,整體為環(huán)狀斷裂圍限的火山穹窿構(gòu)造、破火山口構(gòu)造,其內(nèi)發(fā)育爆破角礫巖筒、侵入接觸構(gòu)造和大量斷裂、節(jié)理裂隙(圖2),未見褶皺。

        火山穹窿構(gòu)造是Laurani礦床的典型宏觀特征(圖3e),為噴溢和侵位至淺表的巖漿物質(zhì)大量堆積形成的穹狀隆起,在平面上近圓形,東西寬約2.5~3.0 km,南北長(zhǎng)約3~3.5 km(圖2),在剖面上呈拱形。受巖漿多階段噴發(fā)或侵位及構(gòu)造強(qiáng)烈活動(dòng)的影響,在火山穹窿構(gòu)造基礎(chǔ)上主要沿Huari Humana斷裂發(fā)生塌陷,在礦區(qū)中心地段形成NE-SW向線狀延伸的負(fù)地形,在邊部則是以火山巖或侵入巖構(gòu)成的陡崖(圖3f),形成了破火山口構(gòu)造。環(huán)狀斷裂主要是巖漿活動(dòng)過程中生成的斷裂,構(gòu)成礦區(qū)火山穹窿構(gòu)造、破火山口構(gòu)造的外圍界線,成為火山巖、侵入巖與外圍地層的接觸界面,具陡立、向心傾斜特征(圖3f)?;鹕今妨?gòu)造、破火山口構(gòu)造與環(huán)狀斷裂構(gòu)成礦區(qū)基本構(gòu)造格架,約束礦床的定位和分布。

        依據(jù)成巖成礦機(jī)制和構(gòu)造巖相學(xué)相系角度下的角礫巖類成因分類(方維萱,2016),礦區(qū)角礫巖主要屬于次火山角礫巖、巖漿熱液角礫巖和火山角礫-集塊巖,在此統(tǒng)稱為爆破角礫巖。角礫成分主要為不同類型的火山巖和侵入巖,偶見砂巖角礫;角礫大小不一,一般為幾厘米至幾十厘米,大者可達(dá)米級(jí),無分選性;角礫多呈棱角狀,也見半渾圓狀、渾圓狀。爆破角礫巖筒(體)主要呈線狀和筒狀,其次為不規(guī)則狀(圖2),多與斷裂關(guān)系密切,主要為巖漿-構(gòu)造-熱液多重耦合作用下形成的巖漿熱液角礫巖構(gòu)造系統(tǒng)(方維萱,2016),是礦區(qū)重要的控礦構(gòu)造。如在San Geronimo礦化帶北部見NE向線狀延伸的爆破角礫巖筒(圖2),寬幾米至幾十米,長(zhǎng)約1 km,延伸較為穩(wěn)定,其形成受到斷裂活動(dòng)影響。

        礦區(qū)侵入接觸構(gòu)造可進(jìn)一步劃分為侵入接觸熱變質(zhì)帶和侵入接觸斷裂帶。侵入接觸熱變質(zhì)帶主要為巖體與中新統(tǒng)的接觸部位及附近,中新統(tǒng)一側(cè)往往發(fā)生強(qiáng)烈的角巖化(圖3b),礦化作用一般較弱。侵入接觸斷裂帶主要發(fā)生在不同巖體的接觸界面,其后遭受構(gòu)造活動(dòng)的疊加而形成的復(fù)合斷裂帶,為礦區(qū)主要控礦構(gòu)造。侵入接觸斷裂帶往往較為陡立,斷裂面形態(tài)多呈舒緩波狀、緩波狀,局部呈不規(guī)則狀,斷裂帶寬從幾十厘米至十幾米不等,一般寬約幾米;斷裂帶內(nèi)構(gòu)造巖常表現(xiàn)出一定的分帶性,構(gòu)造巖多為碎粉巖、碎裂巖,主要表現(xiàn)為壓扭性或扭壓性。

        礦區(qū)斷裂、節(jié)理裂隙大量發(fā)育,不同方向均可見,又以NE向最為發(fā)育。NW向Eucaliptus深大斷裂在礦區(qū)NE側(cè)穿過,構(gòu)成環(huán)狀斷裂的一部分,為區(qū)域性導(dǎo)巖、導(dǎo)礦構(gòu)造(Redwood et al.,1997)。Eucaliptus斷裂左行走滑在礦區(qū)形成了1組等間距展布的NE向右行扭壓性斷裂,構(gòu)成礦區(qū)主要的導(dǎo)礦、容礦構(gòu)造,并控制了大脈狀、脈狀礦體(脈)的形成和分布(圖2);其次為NW向、近EW向的斷裂與節(jié)理,它們往往是NE向右行扭壓性斷裂派生的次級(jí)構(gòu)造,是重要的容礦構(gòu)造,共同控制脈狀、細(xì)脈狀和網(wǎng)脈狀礦體(脈)的產(chǎn)出。近SN向斷裂控礦作用較弱,僅在少量斷裂內(nèi)見礦化。

        2.3 巖漿巖

        2.3.1 巖石學(xué)特征

        礦區(qū)巖漿作用強(qiáng)烈,巖相學(xué)研究表明巖漿巖主要為一套侵入巖、火山巖/次火山巖和火山碎屑巖組合,侵入巖為二長(zhǎng)花崗斑巖,火山巖/次火山巖為英安巖/英安斑巖,火山碎屑巖主要為凝灰?guī)r。

        二長(zhǎng)花崗斑巖呈巖墻狀出露于礦區(qū)東部、北部,以環(huán)狀斷裂為界與中新統(tǒng)相接。巖石為灰白色、淺灰白色,塊狀構(gòu)造,斑狀結(jié)構(gòu)(圖4a),斑晶含量40%~55%,主要組成為斜長(zhǎng)石(10%~15%)、正長(zhǎng)石(5%~15%)、石英(5%~10%)、黑云母(5%~10%)(圖4b),次為角閃石(0~4%)和透長(zhǎng)石(0~3%)(圖4c、d);基質(zhì)主要為斜長(zhǎng)石、正長(zhǎng)石和石英微晶,少量絹云母,顯微粒狀結(jié)構(gòu)。部分巖石中黑云母含量較多而參與定名。巖石蝕變較弱,主要具絹云母化、綠簾石化、綠泥石化、碳酸鹽化、硅化等。

        英安巖大面積出露于礦區(qū)范圍內(nèi)。巖石為灰白色、灰色、淺灰綠色,塊狀構(gòu)造、氣孔構(gòu)造和杏仁構(gòu)造(圖4e、f),斑狀結(jié)構(gòu),斑晶含量15%左右,主要組成為斜長(zhǎng)石(6%~8%)、石英(3%~4%),次為黑云母(0~3%)和角閃石(0~2%);基質(zhì)主要為斜長(zhǎng)石和石英微晶,少數(shù)為絹云母,顯微粒狀結(jié)構(gòu)、隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。巖石蝕變強(qiáng),主要發(fā)育絹云母化、硅化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化、泥化等。

        英安斑巖主要呈巖墻狀出露于礦區(qū)北部,其次呈巖枝、巖株分布于英安巖、凝灰?guī)r內(nèi)。巖石為灰白色、淺灰白色、淺灰綠色,塊狀構(gòu)造(圖4g),斑狀結(jié)構(gòu)、嵌晶結(jié)構(gòu)、聚斑結(jié)構(gòu)、聯(lián)斑結(jié)構(gòu)、自碎斑結(jié)構(gòu)和正邊結(jié)構(gòu)等(圖4g、h、i),斑晶含量一般為35%左右,少數(shù)可達(dá)40%~45%,主要組成為斜長(zhǎng)石(10%~20%)、石英(3%~10%)、正長(zhǎng)石(0~6%)、黑云母(3%~8%),次為角閃石(0~4%)和透長(zhǎng)石(0~2%);基質(zhì)主要為斜長(zhǎng)石、正長(zhǎng)石和石英微晶,少數(shù)為黑云母、角閃石和絹云母,顯微粒狀結(jié)構(gòu)、交織結(jié)構(gòu)。部分巖石的黑云母含量較多,而參與定名。巖石一般蝕變?nèi)酰饕l(fā)生硅化、絹云母化、碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化、明礬石化等。

        圖4 Laurani礦床巖漿巖巖石學(xué)特征a.二長(zhǎng)花崗斑巖,具塊狀構(gòu)造和斑狀結(jié)構(gòu),斑晶可見斜長(zhǎng)石、正長(zhǎng)石、石英和黑云母;b.二長(zhǎng)花崗斑巖內(nèi)斜長(zhǎng)石具鈉長(zhǎng)石聚片雙晶和環(huán)帶構(gòu)造,黑云母呈熔蝕骸晶狀(+);c.二長(zhǎng)花崗斑巖內(nèi)角閃石呈菱形,具簡(jiǎn)單雙晶(+);d.二長(zhǎng)花崗斑巖內(nèi)透長(zhǎng)石呈自形長(zhǎng)條狀,見橫向裂紋,基質(zhì)具絹云母化(+);e.英安巖,具氣孔構(gòu)造和塊狀構(gòu)造;f.英安巖具氣孔構(gòu)造和杏仁構(gòu)造,氣孔內(nèi)充填石英(-);g.英安斑巖,具塊狀構(gòu)造和斑狀結(jié)構(gòu),斑晶可見石英、斜長(zhǎng)石、黑云母和角閃石;h.英安斑巖內(nèi)自形、半自形板狀正長(zhǎng)石,包含斜長(zhǎng)石和黑云母形成嵌晶結(jié)構(gòu)(+);i.英安斑巖內(nèi)黑云母、透長(zhǎng)石和角閃石斑晶,黑云母發(fā)生綠泥石化,角閃石發(fā)生強(qiáng)烈絹云母化和綠泥石化,基質(zhì)具絹云母化和綠泥石化,見粒狀黃鐵礦(-);j.凝灰?guī)r,具塊狀構(gòu)造和凝灰結(jié)構(gòu);k、l.凝灰?guī)r具凝灰結(jié)構(gòu),晶屑成分為石英、斜長(zhǎng)石、黑云母、正長(zhǎng)石、透長(zhǎng)石,晶屑粒徑為0.1~0.2 mm,被火山灰膠結(jié)(+)Pl—斜長(zhǎng)石;Bt—黑云母;Hbl—角閃石;Qtz—石英;Ser—絹云母;Sa—透長(zhǎng)石;Or—正長(zhǎng)石;Chl—綠泥石;Py—黃鐵礦Fig.4 Petrological characteristics of igneous rocks from the Laurani deposit a.Monzogranite porphyry,with massive structure and porphyritic texture,and phenocrysts of plagioclase,orthoclase,quartz and biotite can be observed;b.Plagioclase phenocryst exhibits multiple twinning and concentric ring structure,and biotite phenocryst has corrosion skeletal shape in monzogranite porphyry(+);c.Hornblende phenocryst exhibits rhombic and simple twinning in monzogranite porphyry(+);d.Sanidine phenocryst is euhedral,with crosswise cracks,and the groundmass occur sericitization in monzogranite porphyry(+);e.Dacite,with vesicular and amygdaloidal structure;f.Dacite with vesicular structure,and some vesiculas are filled with quartz(-);g.Dacite porphyry,with massive structure and porphyritic texture,and phenocrysts of quartz,plagioclase,biotite and hornblende can be observed;h.Orthoclase phenocryst is euhedral to subhedral,containing plagioclase and biotite to form a poikilitic texture in dacite porphyry(+);i.Biotite,hornblende and sanidine phenocrysts within dacite porphyry,biotite has chloritization and hornblende has strong sericitization and chloritization,and the groundmass has sericitization and chloritization,granulitic pyrites can be observed(-);j.Tuff,with massive structure and tuffaceous texture;k,l.Tuff with tuffaceous texture,and crystal pyroclasts consist of quartz,plagioclase,biotite,orthoclase and sanidine,these crystal pyroclasts are usually 0.1~0.2 mm,and were cemented by volcanic ash(+)Pl—Plagioclase;Bt—Biotite;Hbl—Hornblende;Qtz—Quartz;Ser—Sericite;Sa—Sanidine;Or—Orthoclase;Chl—Chlorite;Py—Pyrite

        凝灰?guī)r為灰白色、黃色,塊狀構(gòu)造和層狀構(gòu)造(圖4j),凝灰結(jié)構(gòu)(圖4k、l)。巖石主要由晶屑、火山灰組成。其中,晶屑成分主要為石英、黑云母、斜長(zhǎng)石和正長(zhǎng)石,次為透長(zhǎng)石(圖4k、l)。巖石蝕變強(qiáng),主要發(fā)生泥化、絹云母化、硅化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化等。

        2.3.2 巖石地球化學(xué)特征

        由于礦區(qū)巖漿巖均遭受了不同程度的蝕變作用,因此選取一批弱蝕變巖石進(jìn)行了主量、微量元素地球化學(xué)分析(劉飛,2019)。如圖5(英安巖和凝灰?guī)r因燒蝕量高未進(jìn)行投圖)所示,二長(zhǎng)花崗斑巖和英安斑巖主要落入英安巖和粗面英安巖區(qū)域(圖5a),而且均落入亞堿性區(qū)域;從圖5b可以看出,二長(zhǎng)花崗斑巖和英安斑巖屬于高鉀鈣堿性、鉀玄巖系列。

        圖5 Laurani礦床巖漿巖TAS圖解(a,底圖據(jù)Middlemost,1994;虛線據(jù)Irvine et al.,1971)和w(SiO2)-w(K2O)圖解(b,實(shí)線據(jù)Peccerillo et al.,1976;虛線據(jù)Middlemost,1985)Fig.5 The TAS diagram(a,base map from Middlemost,1994;dashed line from Irvine et al.,1971)and w(SiO2)-w(K2O)diagram(b,solid line from Peccerillo et al.,1976;dashed line from Middlemost,1985)of igneous rocks from the Laurani deposit

        不同類型的巖漿巖具有Rb、Ba、K、Sr、Pb等大離子親石元素相對(duì)富集,而Nb、Ta、P、Ti等高場(chǎng)強(qiáng)元素相對(duì)虧損的特征(圖6a)。稀土元素配分模式顯示(圖6b),巖漿巖輕稀土元素相對(duì)富集,重稀土元素相對(duì)虧損,輕、重稀土分異明顯,呈現(xiàn)右傾的曲線特征,而且英安巖、凝灰?guī)r相較二長(zhǎng)花崗斑巖、英安斑巖具有更加虧損重稀土元素的特征。總體來看,礦區(qū)不同類型巖漿巖具有較為相似的微量元素地球化學(xué)組成。

        圖6 Laurani礦床巖漿巖微量元素蛛網(wǎng)圖(a)與稀土元素配分模式圖(b)(標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)引自Sun et al.,1989)Fig.6 Primitive-mantle-normalized multi-element(a)and chondrite-normalized REE patterns(b)of igneous rocks from the Laurani deposit(normalized data from Sun et al.,1989)

        2.3.3 年代學(xué)特征

        選取5件巖漿巖樣品(其中,二長(zhǎng)花崗斑巖2件、英安斑巖2件和凝灰?guī)r1件)進(jìn)行了鋯石U-Pb年代學(xué)測(cè)試,結(jié)果顯示測(cè)試的不同類型巖石的年齡幾乎一致,約為7.5 Ma(劉飛,2019),并與Redwood等(1989)報(bào)道的弱青磐巖化英安巖內(nèi)黑云母的K-Ar年齡((8.8±0.3)Ma)較為一致。

        由于K-Ar同位素體系封閉溫度較低,受后期蝕變影響較大,因此,該方法的測(cè)試結(jié)果難以準(zhǔn)確代表巖石形成的年齡(和文言,2014)。Redwood等(1989)也提及,由于受到蝕變影響而不能獲得更為準(zhǔn)確的年齡。鋯石U-Pb體系是目前已知礦物同位素體系中封閉溫度最高的,鋯石U-Pb測(cè)年可以給出非常準(zhǔn)確的年齡信息(吳元保等,2004)。因此,本次鋯石U-Pb測(cè)年較為準(zhǔn)確地給出了Laurani礦區(qū)巖漿巖的形成時(shí)代為7.5 Ma左右,為晚中新世同期巖漿作用的產(chǎn)物。

        同時(shí),大量的地質(zhì)觀察結(jié)果顯示,礦區(qū)巖漿巖存在一定的演化序列(劉飛,2019):凝灰?guī)r+二長(zhǎng)花崗斑巖→英安巖→英安斑巖。凝灰?guī)r和二長(zhǎng)花崗斑巖可能是最先噴發(fā)和侵位形成的巖石,二者之間的形成先后順序較難判斷;其后是英安巖的大面積噴溢成巖,在礦區(qū)可觀察到英安巖侵入凝灰?guī)r內(nèi)(圖7a),以及英安巖內(nèi)具二長(zhǎng)花崗斑巖的捕擄體(圖7b),反映英安巖的形成應(yīng)晚于凝灰?guī)r和二長(zhǎng)花崗斑巖;最后是英安斑巖的侵位,可觀察到英安斑巖侵位至凝灰?guī)r內(nèi)形成局部的小型穹?。▓D7c)和呈巖枝狀侵位至英安巖內(nèi)(圖7d)。

        圖7 Laurani礦床巖漿巖演化特征a.局部呈巖枝狀的英安巖侵入凝灰?guī)r內(nèi);b.英安巖內(nèi)含二長(zhǎng)花崗斑巖捕虜體;c.英安斑巖侵位至凝灰?guī)r內(nèi);d.英安斑巖侵位至英安巖內(nèi)Fig.7 Characteristics of magmatic evolution in the Laurani deposit a.Dacite locally occurred as apophysis and intruded into tuff;b.Monzogranite porphyry xenoliths can be observed in dacite;c.Dacite porphyry intruded into tuff;d.Dacite porphyry intruded into dacite

        2.4 熱液蝕變及其分帶

        2.4.1 蝕變類型及其特征

        礦區(qū)熱液蝕變作用強(qiáng),發(fā)育硅化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化、泥化、明礬石化、碳酸鹽化、重晶石化等蝕變。

        硅化具有多期特征,其中,早期硅化,石英以微細(xì)脈狀、斑點(diǎn)狀、團(tuán)斑狀呈面狀分布,可觀察到石英沿裂隙穿插、交代長(zhǎng)石(圖8a),在巖體內(nèi)往往與黃鐵礦化、絹云母化伴生,構(gòu)成黃鐵絹英巖化帶;晚期硅化,石英主要以微細(xì)粒狀集合體或隱晶狀與黃鐵礦、黝銅礦等金屬礦物共生(圖8b),其次以晶簇狀、殘余多孔狀、微細(xì)脈狀與明礬石、重晶石、黝銅礦等共生(圖8c、d),構(gòu)成石英-明礬石化-重晶石化帶。

        絹云母化與早期硅化伴生,主要呈白色、灰白色細(xì)小的片狀、鱗片狀,可觀察到絹云母交代基質(zhì),以及呈面狀或沿解理交代長(zhǎng)石(圖8e)、呈面狀交代角閃石等(圖8f)。

        綠泥石化與綠簾石化、碳酸鹽化相伴產(chǎn)出,構(gòu)成青磐巖化帶,往往呈團(tuán)斑狀、斑點(diǎn)狀分布在巖石內(nèi),導(dǎo)致巖石總體呈淺綠色調(diào),可觀察到綠泥石不完全交代黑云母(圖8f)。

        綠簾石化與綠泥石化、碳酸鹽化相伴產(chǎn)出,構(gòu)成青磐巖化帶,可觀察到綠簾石不同程度地交代黑云母和角閃石(圖8f),并見黑云母和角閃石被綠簾石完全交代而保留各自的假象。

        碳酸鹽化主要是碳酸鹽礦物不同程度地交代長(zhǎng)石(圖8h)、黑云母和角閃石,其次是方解石以細(xì)脈狀、脈狀產(chǎn)在中新統(tǒng)內(nèi)(圖8i)。

        泥化蝕變礦物主要包括高嶺石、地開石、水白云母等,多使巖石呈灰黃色、灰白色、白色黏土狀、泥狀,構(gòu)成礦區(qū)淺部大范圍分布的泥化帶,可觀察到長(zhǎng)石發(fā)生不完全泥化現(xiàn)象。

        明礬石化與晚期硅化、重晶石化相伴產(chǎn)出(圖8b、c),構(gòu)成石英-明礬石化-重晶石化帶,可觀察到明礬石沿雙晶紋不同程度地交代長(zhǎng)石,部分長(zhǎng)石被完全交代而保留假象。

        重晶石化主要呈白色脈狀、晶簇狀、團(tuán)斑狀,往往與晚期硅化、明礬石化相伴產(chǎn)出構(gòu)成石英-明礬石化-重晶石化帶(圖8c)。

        圖8 Laurani礦床熱液蝕變特征a.石英呈細(xì)脈狀穿插、交代具絹云母化的斜長(zhǎng)石(+);b.石英與明礬石、黃鐵礦、黝銅礦共生;c.石英與黃鐵礦、明礬石、重晶石共生;d.殘余多孔狀石英-黝銅礦-黃鐵礦礦石,黃鐵礦經(jīng)后期氧化成褐鐵礦;e.絹云母交代基質(zhì),以及沿解理交代斜長(zhǎng)石(+);f.綠泥石和綠簾石交代黑云母,角閃石發(fā)生強(qiáng)烈絹云母化而保留假象,基質(zhì)具綠簾石化(+);g.綠泥石、綠簾石呈淺綠色斑點(diǎn)狀、團(tuán)斑狀分布于英安斑巖內(nèi);h.碳酸鹽礦物呈不規(guī)則狀、團(tuán)塊狀不完全交代斜長(zhǎng)石(+);i.方解石呈細(xì)脈狀產(chǎn)在中新統(tǒng)泥巖內(nèi)Qtz—石英;Ser—絹云母;Bt—黑云母;Pl—斜長(zhǎng)石;Chl—綠泥石;Ep—綠簾石;Hbl—角閃石;Cb—碳酸鹽礦物;Cal—方解石;Alt—明礬石;Py—黃鐵礦;Td—黝銅礦;Brt—重晶石;Lim—褐鐵礦Fig.8 Characteristics of hydrothermal alteration in the Laurani deposit a.Quartz veinlets cross through and replace plagioclase with sericitization(+);b.Quartz is intergrowth with alunite,pyrite and tetrahedrite;c.Quartz is intergrowth with pyrite,alunite and barite;d.Residual and vuggy quartz-tetrahedrite-pyrite ore;e.Sericite replaces the groundmass and plagioclase along cleavages(+);f.Chlorite and epidote replace biotite,hornblende has strong sericitization and only remains its pseudomorph,the groundmass has epidotization(+);g.Chlorite and epidote are spotted and patchy in light green in the dacitic porphyry;h.Carbonate minerals are irregular and crumby replacing plagioclase incompletely(+);i.Calcite vein occurs in Miocene mudstone Qtz—Quartz;Ser—Sericite;Bt—Biotite;Pl—Plagioclase;Chl—Chlorite;Ep—Epidote;Hbl—Hornblende;Cb—Carbonate minerals;Cal—Calcite;Alt—Alunite;Py—Pyrite;Td—Tetrahedrite;Brt—Barite;Lim—Limonite

        因此,礦區(qū)熱液蝕變作用強(qiáng)烈,蝕變類型多樣,熱液蝕變組合主要包括黃鐵絹英巖化帶(黃鐵礦+絹云母+石英)、青磐巖化帶(綠泥石+綠簾石±碳酸鹽礦物±少量石英)、泥化帶(高嶺石+地開石+水白云母±蒙脫石)、石英-明礬石化-重晶石化帶(石英+明礬石±重晶石±少量碳酸鹽礦物)和碳酸鹽化帶(主要為中新統(tǒng)內(nèi)的方解石脈)。普遍發(fā)育的殘余多孔狀石英、明礬石化和重晶石化,反映成礦晚階段酸性、高氧逸度的成礦環(huán)境,表現(xiàn)為高硫化淺成低溫?zé)嵋旱V床的典型蝕變組合特征(Simmons et al.,2005;Billa et al.,2004)。

        2.4.2 蝕變分帶

        通過地表、坑道大比例尺構(gòu)造-礦化-蝕變綜合地質(zhì)剖面測(cè)量和鉆孔地質(zhì)編錄,得出熱液蝕變組合具有明顯的水平分帶和垂向分帶:平面上,大致以英安斑巖為中心,從內(nèi)至外依次為黃鐵絹英巖化帶→青磐巖化帶→碳酸鹽化帶(圖9);在礦區(qū)淺部,大范圍分布的泥化帶不同程度地疊套在黃鐵絹英巖化帶和青磐巖化帶內(nèi)(圖9);石英-明礬石化-重晶石化帶主要沿?zé)嵋好}型礦體和部分接觸斷裂帶型礦體(脈)及其旁側(cè)分布。在垂向上,從深部至淺部,依次為黃鐵絹英巖化帶→青磐巖化帶→泥化帶。

        圖9 Laurani礦床A-A’綜合地質(zhì)剖面圖(位置見圖2;上為SE段,下為NW段)1—中新統(tǒng);2—二長(zhǎng)花崗斑巖;3—英安斑巖;4—凝灰?guī)r;5—火山角礫巖;6—斷裂;7—斷裂構(gòu)造巖;8—斷裂傾角與傾向;9—蝕變界線;10—Au-Cu礦體;11—Pb-Zn礦體;12—地質(zhì)點(diǎn)及編號(hào)Fig.9 A-A’comprehensive geological profile in the Laurani deposit(the position is shown in the fig.2;the upper part is SE segment and the lower part is NWsegment)1—Miocene strata;2—Monzogranite porphyry;3—Dacite porphyry;4—Tuff;5—Volcanic breccia;6—Faults;7—Tectonite in faults;8—Dip and dip direction of faults;9—Alteration boundary;10—Au-Cu Ore-bodies;11—Pb-Zn Ore-bodies;12—Position and number of geologic observation spots

        筆者研究認(rèn)為,Laurani礦床具有與典型的斑巖-高硫化淺成低溫?zé)嵋旱V床相似的蝕變類型及分帶特征,但缺失鉀硅酸鹽化帶。鉀硅酸鹽化帶的缺失可能存在2種可能:一是鉀硅酸鹽化帶分布于礦區(qū)更深部,只是尚未揭露;二是礦區(qū)根本不存在鉀硅酸鹽化帶。目前,受當(dāng)?shù)氐墓I(yè)技術(shù)條件和礦區(qū)所在的高海拔地理環(huán)境等客觀因素制約,施工最深的ZK4鉆孔揭露至811.3 m,該鉆孔揭露了由深至淺,從黃鐵絹英巖化帶→青磐巖化帶→泥化帶的蝕變分帶規(guī)律,但仍未揭露到鉀硅酸鹽化帶。此外,礦區(qū)成巖年齡較新以及存在大范圍分布的泥化帶,反映在成巖成礦后剝蝕作用較弱。因此,筆者認(rèn)為鉀硅酸鹽化帶存在于礦區(qū)深部,只是目前尚未揭露。

        3 礦(化)體類型與成礦元素分帶

        3.1 礦(化)體類型及其特征

        根據(jù)礦(化)體的產(chǎn)出特征,厘定出4類礦(化)體(Liu et al.,2017):

        (1)斑巖型Au-Cu礦化體,主要為鉆孔揭露礦區(qū)深部黃鐵絹英巖化英安斑巖內(nèi)的細(xì)脈狀、細(xì)脈浸染狀黃鐵礦-黃銅礦-石英礦化(圖10a),受斑巖體內(nèi)小型斷裂和節(jié)理裂隙控制,成礦元素組合以Au-Cu為主,也表明礦區(qū)深部存在斑巖型礦化。

        (2)爆破角礫巖型Au-Cu礦(化)體,主要為細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀、團(tuán)斑狀礦石與角礫組成的集合體(圖10b),礦(化)體局限于爆破角礫巖筒內(nèi)部,分布不均及延伸不穩(wěn)定,形態(tài)往往呈不規(guī)則狀,成礦元素組合以Au-Cu為主。

        (3)接觸帶型Cu-Au-Ag礦(化)體,可進(jìn)一步劃分為接觸熱變質(zhì)帶型礦化和接觸斷裂帶型礦體2個(gè)亞類。其中,前者多為在巖體與中新統(tǒng)接觸帶部位形成的局部礦化,呈脈狀、塊狀、不規(guī)則狀(圖10c、d);后者主要呈厚大的脈狀、塊狀礦體(圖10e、f),延伸較為穩(wěn)定,礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀和展布嚴(yán)格受侵入接觸斷裂帶控制。

        圖10 Laurani礦床礦化類型及其特征a.英安斑巖內(nèi)呈細(xì)脈狀、斑點(diǎn)狀分布的黃銅礦-黃鐵礦-石英;b.爆破角礫巖筒內(nèi)呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀分布的含Au-Cu礦脈;c、d.二長(zhǎng)花崗斑巖與中新統(tǒng)泥巖的接觸帶部位局部形成脈狀斑銅礦-黃銅礦-黃鐵礦-石英礦石;e、f.侵入接觸斷裂帶控制形成的脈狀、塊狀礦體;g.英安斑巖內(nèi)沿?cái)嗔殉涮畹狞S銅礦-黃鐵礦-黝銅礦-石英-藍(lán)礬礦脈;h.英安斑巖內(nèi)沿?cái)嗔殉涮畹镊钽~礦-黃鐵礦-石英-藍(lán)礬-褐鐵礦礦脈;i.凝灰?guī)r內(nèi)沿節(jié)理裂隙充填的細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀含Au-Ag-Cu礦脈;j.二長(zhǎng)花崗斑巖內(nèi)沿節(jié)理裂隙充填的細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀含Au-Ag-Cu礦脈Cp—黃銅礦;Py—黃鐵礦;Qtz—石英;Bn—斑銅礦;Td—黝銅礦;Cha—藍(lán)礬Fig.10 Mineralization types and their characteristics in the Laurani deposit a.Chalcopyrite-pyrite-quartz occurs in veinlets and mottling in dacite porphyry;b.Au-Cu containing ore-veins occur in veinlets and stockworks in explosive breccia pipes;c,d.Bornite-chalcopyrite-pyrite-quartz vein formed locally at the contact segment between monzogranite porphyry and Miocene mudstone;e,f.Veined and massive ore bodies formed in contact faults;g.Chalcopyrite-pyrite-tetrahedrite-quartz-chalcanthite vein formed in fault in dacite;h.Tetrahedrite-pyrite-quartz-chalcanthite vein formed in fault in dacite;i.Au-Ag-Cu containing ore veins occur in veinlets and stockworks infilling joints and fractures in tuff;j.Au-Ag-Cu containing ore veins occur in veinlets and stockworks infilling joints and fractures in monzogranite porphyry Cp—Chalcopyrite;Py—Pyrite;Qtz—Quartz;Bn—Bornite;Td—Tetrahedrite;Cha—Chalcanthite

        (4)熱液脈型Au-Ag-Cu-Pb-Zn礦體,主要為

        San Geronimo、Tatal Pata和Carnavalito三個(gè)礦化帶內(nèi)的礦體(圖2,圖11),成礦元素組合為Au-Ag-Cu-Pb-Zn,各礦化帶內(nèi)礦體品位特征見表1。此外,礦區(qū)南部Alunita地段主要為Ag-Pb-Zn礦化,但礦化品位和規(guī)模未達(dá)到工業(yè)礦體標(biāo)準(zhǔn)(Enns et al.,1996)。熱液脈型礦體以充填在斷裂內(nèi)形成的脈狀、大脈狀礦體為主(圖10g、h),其次為充填在節(jié)理裂隙內(nèi)形成的細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀礦體(圖10i、j),后者寬度多在毫米-厘米級(jí),構(gòu)成礦化密集帶。脈狀、大脈狀礦體又以2組方向礦脈系統(tǒng)占主導(dǎo)(圖11):①N50°E礦脈系統(tǒng),主要包括San Geronimo、Santo Cristo、Negra、Nueva、San Domingo、San Antonio礦脈和Carnavalito礦化帶內(nèi)的礦脈,其寬度一至幾米不等,延長(zhǎng)幾十至幾百m,傾角70°~80°,大部分傾向NW,少數(shù)傾向SE,具尖滅再現(xiàn)和緩寬陡窄特征;②N20°E礦脈系統(tǒng),主要包括San Carlos、Paralela和Toro礦脈,其寬度多在0.5 m左右,延長(zhǎng)幾十至上百m,傾角75°~85°,傾向NW或SE。

        表1 Laurani礦床主要礦化帶礦體品位特征Table 1 Grade characteristics of ore bodies from the main mineralization zones in the Laurani deposit

        圖11 Laurani礦床熱液脈型礦體分布及成礦元素分帶平面圖Fig.11 Plan view showing the distribution of hydrothermal vein-type ore bodies and element zonation of the Laurani deposit

        目前,礦區(qū)以熱液脈型礦體(特別是大脈狀、脈狀礦體)和接觸斷裂帶型礦體為主,這2類礦體內(nèi)或其旁側(cè)往往伴生(殘余多孔狀)石英-明礬石化-重晶石化,與黃鐵礦、黝銅礦等共同構(gòu)成礦石的組成部分(圖8b~d),表現(xiàn)出高硫化淺成低溫?zé)嵋旱V床的典型成礦特征(White et al.,1995;Hedenquist et al.,2000;Sillitoe et al.,2003;Simmons et al.,2005;范裕等,2010;楊永勝等,2015;唐菊興等,2016)。爆破角礫巖筒因其往往具有較高的滲透性,成為斑巖-淺成低溫?zé)嵋旱V床有利的容礦空間(White et al.,1995;Simmons et al.,2005;Sillitoe,2010;Zhong et al.,2017;Wang et al.,2020;方維萱,2016;劉飛等,2017;陳華勇等,2020)。爆破角礫巖筒是礦區(qū)重要的容礦場(chǎng)所,但是爆破角礫巖筒內(nèi)的礦(化)體往往分布不均且延伸不穩(wěn)定。據(jù)目前已施工的鉆孔揭示,斑巖型礦化體主要產(chǎn)在深部的英安斑巖內(nèi),呈細(xì)脈狀、細(xì)脈浸染狀分布(圖10a,圖12i、k、l),而且往往與黃鐵絹英巖化密切伴生。因此,筆者認(rèn)為L(zhǎng)aurani礦床是以淺部高硫化淺成低溫?zé)嵋盒偷V體為主,以深部斑巖型礦化體為輔,共同組成巖漿熱液成礦系統(tǒng),而且礦區(qū)深部具有形成斑巖型礦體的潛力。

        3.2 礦石類型及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

        根據(jù)Laurani礦床金屬礦物組合和氧化程度可將礦石分為硫化礦石和氧化礦石2類。其中,氧化礦石主要分布地表及300 m以淺,主要為褐鐵礦+赤鐵礦+黃鐵礦±方鉛礦±閃鋅礦礦石和褐鐵礦+黃鐵礦+黝銅礦±方鉛礦±閃鋅礦礦石。300 m以深以硫化礦石為主,主要為黃鐵礦+黝銅礦礦石、黃鐵礦+方鉛礦+閃鋅礦礦石、黃鐵礦+黃銅礦±斑銅礦礦石。

        礦石結(jié)構(gòu)包括自形-半自形粒狀、他形粒狀、包含、共邊、骸晶、交代殘余結(jié)構(gòu)等。呈自形-半自形粒狀產(chǎn)出的礦物主要為黃鐵礦(圖12a、b),也見自然金(圖12c)。黃鐵礦、黝銅礦等呈他形粒狀分布(圖12a、d、e)。包含結(jié)構(gòu)可見黝銅礦與黃鐵礦二者相互包含(圖12a、d),以及閃鋅礦包含自然金(圖12c)。黃鐵礦與黝銅礦共生、黃鐵礦與石英共生,形成共邊結(jié)構(gòu)(圖12a、b、f)。骸晶結(jié)構(gòu)主要是后期生成的石英交代早期形成的金屬礦物而形成的結(jié)構(gòu),如石英交代黝銅礦形成骸晶結(jié)構(gòu)(圖12e、f)。交代殘余結(jié)構(gòu)主要是后期生成的石英交代早期形成的金屬礦物,如石英交代黝銅礦、黃鐵礦形成交代殘余結(jié)構(gòu)(圖12b、e、f)。

        礦石構(gòu)造主要為塊狀、浸染狀、脈狀和網(wǎng)脈狀構(gòu)造。塊狀構(gòu)造多為黃鐵礦與黝銅礦組成的礦物集合體為不規(guī)則狀或不定形狀,分布無定向性,礦石致密均勻且無空洞(圖12g),是熱液脈型礦體和接觸斷裂帶型礦體的主要礦石構(gòu)造。浸染狀構(gòu)造主要為黃鐵礦集合體或黃鐵礦與黝銅礦組成的礦物集合體呈星散狀分布在礦石中,可進(jìn)一步分為稠密浸染狀構(gòu)造和稀疏浸染狀構(gòu)造(圖12h、i)。稠密浸染狀構(gòu)造是熱液脈型礦體和接觸斷裂帶型礦體的常見礦石構(gòu)造,稀疏浸染狀構(gòu)造是斑巖型礦化體的主要礦石構(gòu)造。脈狀和網(wǎng)脈狀構(gòu)造主要為黃鐵礦或黃鐵礦與黃銅礦、黃鐵礦與黝銅礦組成的礦物集合體呈細(xì)脈狀、脈狀分布(圖10a,圖12j、k、l),而且礦脈往往相互交叉切錯(cuò),是熱液脈型礦體、斑巖型礦化體和爆破角礫巖型礦體的主要礦石構(gòu)造。

        圖12 Laurani礦床礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造a.黃鐵礦呈半自形粒狀,黃鐵礦包含黝銅礦形成包含結(jié)構(gòu),黃鐵礦與黝銅礦共生形成共邊結(jié)構(gòu);b.黃鐵礦呈自形-半自形粒狀,黃鐵礦與黝銅礦、石英共生形成共邊結(jié)構(gòu);c.自然金呈自形-半自形粒狀,閃鋅礦包含黃鐵礦和自然金形成包含結(jié)構(gòu);d.黃鐵礦呈他形粒狀,黝銅礦包含黃鐵礦形成包含結(jié)構(gòu);e.黃鐵礦呈自形-半自形粒狀,黝銅礦呈他形粒狀,石英交代黝銅礦和黃鐵礦形成交代殘余結(jié)構(gòu);f.黃鐵礦呈半自形、他形粒狀,黝銅礦呈半自形粒狀,黃鐵礦與黝銅礦共生形成共邊結(jié)構(gòu),石英沿裂隙交代黃鐵礦和黝銅礦形成交代殘余結(jié)構(gòu);g.塊狀黃鐵礦-黝銅礦礦石;h.粒狀黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦與石英共生,構(gòu)成稠密浸染狀構(gòu)造;i.微細(xì)粒黃鐵礦呈斑點(diǎn)狀均勻地分布于巖石中,構(gòu)成稀疏浸染狀構(gòu)造;j.脈狀構(gòu)造黃鐵礦-黝銅礦-石英礦石;k.黃鐵礦呈細(xì)脈狀分布于英安斑巖中;l.黃鐵礦-石英呈細(xì)脈狀、斑點(diǎn)狀分布于英安斑巖中Qtz—石英;Py—黃鐵礦;Td—黝銅礦;Gl—自然金;Gn—方鉛礦;Sp—閃鋅礦Fig.12 Ore textures and structures of the Laurani deposit a.Pyrite exists as hypautomorphic granular texture,pyrite contains and is intergrowth with tetrahedrite to form poikilitic texture and common edge texture;b.Pyrite exists as idiomorphic-hypautomorphic granular texture,pyrite is intergrowth with tetrahedrite and quartz to form common edge texture;c.Gold exists as idiomorphic-hypautomorphic granular texture,sphalerite contains pyrite and gold to form poikilitic texture;d.Pyrite exists as xenomorphic granular texture,tetrahedrite contains pyrite to form poikilitic texture;e.Pyrite exists as idiomorphic-hypautomorphic granular texture,tetrahedrite exists as xenomorphic granular texture,quartz replaces pyrite and tetrahedrite to form metasomatic relict texture;f.Pyrite exists as hypautomorphic and xenomorphic granular texture,tetrahedrite exists as hypautomorphic granular texture,quartz replaces pyrite and tetrahedrite along fracture to form metasomatic relict texture;g.Massive structure pyrite-tetrahedrite ore;h.Pyrite,galena and sphalerite exist as granular,and they are intergrowth with quartz to form dense disseminated structure;i.Micro-fine particle pyrite uniformly distributed in the rocks as mottling,forming sparse disseminated structure;j.Veined structure pyrite-tetrahedrite-quartz ore;k.Pyrite occurs in veinlets in dacite porphyry;l.Pyrite-quartz occurs in veinlets and mottling in dacite porphyry Qtz—Quartz;Py—Pyrite;Td—Tetrahedrite;Gl—Gold;Gn—Galena;Sp—Sphalerite

        3.3 成礦元素分帶

        該礦床成礦元素以Au、Ag、Cu、Pb、Zn為主,成礦元素組合在水平和垂向上具有顯著的分帶性。

        平面上,以NE向Huari Humana斷裂為界,斷裂上盤的San Geronimo、Tatal Pata和Carnavalito礦化帶成礦元素組合為Au-Ag-Cu-Pb-Zn,而斷裂下盤的Alunita地段成礦元素組合為Ag-Pb-Zn,表明成礦元素在礦區(qū)范圍內(nèi)具有分帶性,也反映出Huari Humana斷裂對(duì)成礦具有控制作用。再者,San Geronimo、Tatal Pata和Carnavalito礦化帶內(nèi)成礦元素組合也表現(xiàn)出顯著的分帶性:核部為Au-Cu組合,向外依次為Au-Ag-(Cu)組合和Ag-Pb-Zn組合(圖11),成礦元素組合展布方向與礦化帶延伸方向基本一致,而且從SW至NE,成礦元素組合具有從高溫轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏氐奶卣?,一定程度上反映了成礦流體由SW向NE運(yùn)移。

        垂向上,深部主要為斑巖型礦化,成礦元素組合以Au-Cu為主,金屬礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦、自然金等;淺部主要熱液脈型、接觸斷裂帶型礦體,成礦元素組合以Au-Ag-Cu-Pb-Zn為主,金屬礦物主要為黃鐵礦、黝銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、自然金等。

        4 控礦因素與找礦潛力

        4.1 構(gòu)造活動(dòng)對(duì)成巖成礦作用的控制

        構(gòu)造在淺成低溫?zé)嵋旱V床形成過程中發(fā)揮著重要作用,區(qū)域性深大斷裂、剪切帶等控制了火山巖-次火山巖和礦床的定位(Kolb et al.,2009;Zhong et al.,2017),礦區(qū)或礦床內(nèi)主要斷裂、裂隙、巖性界面、角礫巖筒等控制了礦體的具體形態(tài)和展布特征(Henley et al.,1992;Simmons et al.,2005;Begbie et al.,2007;Kolb et al.,2009;Yasami et al.,2017;Zhong et al.,2017)。類似地,Laurani礦床也表現(xiàn)出顯著的構(gòu)造控巖控礦作用,具體表現(xiàn)為:

        (1)一級(jí)大地構(gòu)造單元決定了成礦地質(zhì)構(gòu)造背景,控制了區(qū)域上不同類型礦床的空間分布。西科迪勒拉巖漿弧中、新生代巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,以形成淺成低溫?zé)嵋旱V床、蒸發(fā)沉積礦床等為特征(Arce-Burgoa,2009;Arce-Burgoa et al.,2009;盧民杰等,2016;杜菊民等,2017)。東科迪勒拉斷褶帶斷裂、褶皺活動(dòng)強(qiáng)烈,以發(fā)育玻利維亞型多金屬脈狀礦床、與深成巖相關(guān)的Sn多金屬礦床、造山型Au(Sb)礦床和熱液脈型Pb-Zn-Ag礦床為特征(Ahlfeld,1967;Arce-Burgoa,2009;Arce-Burgoa et al.,2009;杜菊民等,2017)。Laurani礦床所處的Altiplano盆地夾持于上述2個(gè)構(gòu)造單元之間,地質(zhì)構(gòu)造演化受到上述構(gòu)造單元地質(zhì)構(gòu)造演化的影響,主要在盆地內(nèi)形成了砂巖型銅礦床、淺成低溫?zé)嵋旱V床、蒸發(fā)沉積礦床等(Ahlfeld,1967;Redwood et al.,1997;Arce-Burgoa,2009;Arce-Burgoa et al.,2009;杜菊民等,2017)。

        (2)NW向Eucaliptus深大斷裂帶為區(qū)域性導(dǎo)巖、導(dǎo)礦構(gòu)造,沿該斷裂延伸的狹長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)形成了一系列中新世巖漿巖和眾多Au-Ag-Cu多金屬礦床(點(diǎn))(圖1;Redwood et al.,1997),Laurani礦床即是其中的典型代表。

        (3)火山穹窿構(gòu)造與環(huán)狀斷裂作為礦區(qū)一級(jí)構(gòu)造,不僅控制了巖漿巖的形成和分布,而且為成礦提供了有利的構(gòu)造環(huán)境,在火山穹窿構(gòu)造外未見礦化現(xiàn)象和明顯的蝕變現(xiàn)象,約束了Laurani礦床的定位和分布范圍。

        (4)爆破角礫巖筒、侵入接觸斷裂帶、斷裂及節(jié)理裂隙等多種類型構(gòu)造進(jìn)一步控制了礦體(脈)的空間定位與產(chǎn)出特征,如San Geronimo、Tatal Pata和Carnavalito三個(gè)主要礦化帶的形成和展布分別受3條NE向右行扭壓性斷裂控制(圖2),礦化帶內(nèi)礦體(脈)因控礦斷裂的特征呈現(xiàn)出傾向NW、陡立、等間距分布等特點(diǎn)。4類礦(化)體產(chǎn)出特征各異,反映構(gòu)造類型及特征控制了礦體(脈)的空間展布與產(chǎn)出特征。

        (5)成礦后弱構(gòu)造活動(dòng)和剝蝕作用使礦床得以較好保存。在礦床形成后,礦區(qū)未發(fā)生強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng),微弱的構(gòu)造作用導(dǎo)致對(duì)巖體、礦體的變形變位和剝蝕作用較弱,可以使礦床(體)得到較好保存,也預(yù)示著礦區(qū)深部可能存在隱伏礦體。

        4.2 巖漿作用與成礦的關(guān)系

        大多數(shù)淺成低溫?zé)嵋旱V床的形成與同時(shí)期的火山巖、次火山巖有關(guān)(Simmons et al.,2005)。巖漿作用是控制Laurani礦床形成的主導(dǎo)性因素之一,主要表現(xiàn)為:

        (1)巖漿巖成巖時(shí)代約束了成礦時(shí)代。不同類型巖漿巖具有較為一致的鋯石U-Pb同位素年齡約7.5 Ma,反映它們是晚中新世同期巖漿作用的產(chǎn)物。成礦年齡因未獲得有效的測(cè)試對(duì)象未做準(zhǔn)確限定。礦床地質(zhì)特征及成礦與巖漿作用的密切成因聯(lián)系,反映成礦應(yīng)同時(shí)或稍晚于巖漿活動(dòng),因此成礦時(shí)代大致限定在晚中新世。

        (2)巖漿作用與構(gòu)造作用有機(jī)耦合,共同控制4類礦(化)體的空間定位和產(chǎn)出特征。不同巖體、巖性的侵入接觸部位,特別是英安斑巖與凝灰?guī)r的侵入接觸部位,由于巖性的差異利于侵入接觸構(gòu)造的形成和導(dǎo)致物理化學(xué)條件驟然改變(翟裕生等,1993;Simmons et al.,2005),有利于成礦物質(zhì)聚集和沉淀,形成接觸帶型礦體。在不同巖體內(nèi)大量發(fā)育的斷裂、節(jié)理裂隙,是熱液脈型礦體重要的容礦空間。爆破角礫巖筒作為巖漿作用與構(gòu)造作用的有機(jī)統(tǒng)一,控制了爆破角礫巖型礦體的形成。

        (3)巖漿作用約束了成礦物質(zhì)和成礦流體來源及特征。黝銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦的S、Pb同位素研究表明成礦物質(zhì)來源于巖漿作用(劉飛,2019)。成礦流體氫氧同位素組成相對(duì)穩(wěn)定,δDV-SMOW為-101.50‰~-41.31‰,δ18OH2O為5.44‰~12.92‰(劉飛,2019),與原生巖漿水的氫氧同位素組成(Hugh et al.,1974)較為一致,表明成礦流體主要來源于巖漿水。

        4.3 深部找礦潛力分析

        綜上所述,Laurani礦床為斑巖-淺成低溫?zé)嵋旱V床,目前以淺部高硫化淺成低溫?zé)嵋盒偷V體為主,以深部斑巖型礦化體為輔,找礦標(biāo)志(依據(jù))包括:①NE向斷裂裂隙構(gòu)造、侵入接觸構(gòu)造和爆破角礫巖筒是主要控礦構(gòu)造;②巖漿作用晚階段形成的英安斑巖可能是致礦巖體;③(殘余多孔狀)石英-明礬石化-重晶石化的分布特征往往指示高硫化淺成低溫?zé)嵋盒偷V體的展布特征,黃鐵絹英巖化、褐鐵礦化及藍(lán)礬的強(qiáng)烈發(fā)育部位往往反映礦(化)體的具體定位;④淺成低溫?zé)嵋盒偷V體(脈)主要具有NE-SW向延伸、傾向NW、向SW側(cè)伏的特點(diǎn)。

        根據(jù)上述找礦標(biāo)志(依據(jù)),結(jié)合構(gòu)造地球化學(xué)和高精度磁法、高頻大地電磁法的勘查結(jié)果(劉飛,2019),在礦區(qū)施工了ZK2、ZK3和ZK4三個(gè)驗(yàn)證鉆孔(圖2),揭示出深部存在斑巖型、爆破角礫型Au-Cu-Ag-(Pb)-(Zn)礦化,而淺部和邊部主要為Ag-Pb-Zn礦化,表明Laurani礦床深部具有尋找斑巖型礦體的潛力。

        5 結(jié) 論

        (1)礦區(qū)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,發(fā)育多種類型構(gòu)造形跡。其中,火山穹窿構(gòu)造和環(huán)狀斷裂構(gòu)成礦區(qū)基本構(gòu)造格架,約束了礦床定位和分布;爆破角礫巖筒、侵入接觸斷裂帶及NE向斷裂裂隙構(gòu)造是主要的容礦構(gòu)造。

        (2)礦區(qū)巖漿巖為二長(zhǎng)花崗斑巖、英安巖/英安斑巖和凝灰?guī)r組合,屬于高鉀鈣堿性、鉀玄巖系列,是晚中新世(約7.5 Ma)同期巖漿作用的產(chǎn)物,為成礦提供了成礦物質(zhì)和成礦流體來源,成巖時(shí)代約束成礦作用發(fā)生在晚中新世。

        (3)Laurani礦床具有與典型的斑巖-淺成低溫?zé)嵋旱V床較相似的礦化-蝕變及分帶特征,石英-明礬石化-重晶石化、黃鐵絹英巖化是有利的找礦標(biāo)志。

        (4)Laurani礦床存在斑巖型、爆破角礫巖型、接觸帶型、熱液脈型4類不同產(chǎn)出特征的礦(化)體,共同組成巖漿熱液成礦系統(tǒng),淺部以高硫化淺成低溫?zé)嵋盒偷V體為主,深部為斑巖型礦化體,并具有尋找斑巖型礦體的較大潛力。

        致 謝感謝中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)孫祥教授、東華理工大學(xué)冷成彪研究員以及另外兩位匿名審稿專家提出的意見和建議!感謝創(chuàng)礱(香港)國(guó)際礦業(yè)有限公司和云南冶金資源股份有限公司在玻利維亞野外地質(zhì)工作中給予的支持和幫助!

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