秘鲁Putacapampa 银多金属矿成矿条件及远景评价分析

2020-12-08李子鹏

资源信息与工程 2020年4期

王欢，李子鹏，许高

（湖北省地质调查院，湖北武汉430001）

1 工程概况

1.1 位置

PUTACAPAMPA 银多金属矿位于秘鲁中北部地区安卡什大区中部，行政上主要属安卡什大区永盖省SHUPLUY 区所辖。矿区距离大区首府瓦拉斯市区直距仅35 km，距离国家级中央公路北段（PE-3N）仅10 km。有简易公路可以到达矿区，矿区内有简易公路到达主要矿体，交通条件较好。

1.2 自然地理条件

矿区发育深切割高山地貌，海拔3 980 ～4 650 m，最大高差大于670 m，比高300 ～400 m。该区属热带高原性气候，分为雨季和旱季，雨季一般集中于12 月至次年3 月，旱季干燥而炎热。早晚温差较大，年平均气温12 ～32 ℃。紫外线强，外出需戴遮阳帽、太阳镜，并在裸露的部位涂抹防晒霜。水系虽较发育，但多为间歇性溪流。地表常年性水体分布于矿区南部边界附近，但面积不大，约40 000 m2。地表植被相对较发育，主要生长有低矮灌木、苔藓、鼠尾草等高原植物。矿区内无居民点分布，东部5～10 km 范围居民点较多。

1.3 矿区地质特征

矿区出露地层（含火山岩）由新至老为：第四系全新统盖层沉积（ Qh-al）——主要为冲积层、洪积层、残坡积层、腐殖层等，多沿沟谷、坡地分布；第四系更新统冰期沉积（ Qpl-fg）——冰水沉积物，主要分布于矿区中部-南部沟谷、坡地；第四系更新统冰期沉积（Qpl-mo）——冰碛砾岩，主要分布于矿区中部-北部。第三系渐新统PUQIO-CHAMBIRA 组陆相火山岩第四段（Po-puc4）——主要岩性为凝灰质火山角砾岩、含砾凝灰岩、凝灰岩等，主要分布于矿区南西部-南部及北西部；第三系渐新统PUQIO-CHAMBIRA组陆相火山岩第一-二段（Po-puc1-2）——主要岩性为安山岩、安山质熔岩、玄武安山岩、玄武岩等，零星分布于矿区西部-北西部；上白垩统-古新统HUAYLAS 组河湖相沉积（KsP-hu）——主要岩性为含碳页岩、炭质页岩、含碳泥岩、泥岩、粉砂质页岩等，主要分布于矿区东部-南东部；下白垩统GOYLLANSQUIZGA 群INCA-CHULEC-PANATAMBO组滨海-潟湖相沉积（Ki-ichp）——主要岩性为泥质粉砂岩、粉砂质页岩、炭质泥岩、硅质岩、灰岩、泥质灰岩、硅质条带状灰岩、白云质灰岩等，以及由于接触交代作用形成的一套大理岩、矽卡岩化大理岩、矽卡岩等，主要分布于矿区东部-北部；下白垩统GOYLLANSQUIZGA 群 CARHUAZ 组河相沉积（Ki-ichp）——主要岩性为砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩等，主要分布于矿区东部-北东部。

矿区侵入岩分布较为广泛，具有多期次多类型特征，侵入岩类型主要为中深成侵入岩和超浅成侵入岩（次火山岩），主要分布于矿区中西部－南东部、北部。时代及岩性主要为中新世花岗闪长岩、英云闪长岩等，渐新世石英斑岩、含砾石英斑岩、含砾英安斑岩、英安斑岩等（次火山岩），以及渐新世细粒闪长岩、闪长斑岩、隐爆角砾岩、爆破角砾岩等。其中，渐新世超浅成侵入岩（次火山岩杂岩体）与本区银金多金属成矿作用密切，是本区主成矿期侵入体。中新世中酸性侵入岩与碳酸盐岩的接触带产生接触交代作用，形成矽卡岩型铜铅锌多金属矿化，属后期成矿期。矿区蚀变作用类型有绢英岩化、绢云母化、黄（褐）铁绢英岩化、细脉状-网脉状石英化、矽卡岩化、大理岩化、绿泥石化、高岭石化、绿帘石化、黝帘石化、石榴子石化、透闪石化、蛇纹石化等。

2 秘鲁PUTACAPAMPA 银多金属矿成矿条件分析

2.1 成矿背景

矿区处于西安第斯构造－岩浆带中部，所处大地构造位置较有利；区域成矿位置处于秘鲁中北部中新世斑岩型铜钼金、矽卡岩型铅锌铜银及与侵入作用有关多金属成矿带与超浅层低温热液型多金属成矿带结合部，区域成矿地质条件较好。

2.2 成矿条件

2.2.1 地层条件

区域地层分布有限，主要为中-新生代陆源碎屑沉积岩、中酸性火山岩-火山沉积岩。地层在本地区成矿过程中起到了一定的作用，主要表现在以下几个方面：

（1）矿源层作用：如前所述，本地区主要成矿元素及指示元素显示为较高的地球化学背景场，表明地层本身富含主要成矿元素，显示了 “矿源层” 的特点。由于岩浆岩侵位导致抽空而形成了负压区，在天水的作用下将地层中的可溶组分抽吸进入岩浆房，从而使岩浆房产生初始矿化而具备成矿潜力；

（2）热流体通道作用：以陆源碎屑岩及火山碎屑岩为主要成分的地层具有较高的孔隙度和较好的渗透性，而中酸性侵入体无法具备这一特质，因而地层成为热流体的主干通道，为矿质的运移提供了条件；

（3）地层中一些物质（如碳和碳的化合物）在硫化物成矿过程中可能起到还原剂的作用；

（4）本区碳酸盐岩地层为接触交代作用的发生和矽卡岩型矿床的形成提供了先决条件。

2.2.2 构造条件

构造条件是区域成矿的重要条件［1］。本地区位于板块构造结合处（敛合带）附近大陆板块一侧，具有十分复杂的喷出-侵入历史，强烈活动时期与板块构造活动时间大体上能相对应，形成了大量分支构造，为成矿提供了有利的通道与空间。另一方面，本地区在地史时期是长期活动带，具有多期次活动特点，在长期的构造活动中，压性构造与张性构造活动常常交替进行或转换，有利于岩石的破碎和岩浆的被动侵位，有利于形成含水岩浆房和热流体的多次汇集和流动。

2.2.3 岩浆岩条件

岩浆岩条件是区域成矿的最重要条件。在板块俯冲作用背景下，本地区岩浆活动强烈，形成了北西向大规模岩浆岩带。岩浆房从早期的偏基性向晚期的中酸性演化，在岩浆期后热流体与天水的共同作用下形成了含矿岩浆房。与成矿关系非常密切的被动侵位斑岩体常常含有和伴随大量热流体活动，钾化期热流体呈脉动式被抽吸上来，经过很长时间才能填满就位处的张性构造空间，并与下部含矿岩浆房长期保持着密切联系，从而为斑岩型铜（钼）矿的形成创造了必要条件。中酸性侵入岩在与碳酸盐岩接触时常常产生双交代作用，为矽卡岩型矿床的形成创造了条件。

2.2.4 成矿热流体条件

根据氢氧同位素资料，青盘岩化期的水较接近于天水；钾化期的水接近于岩浆水，来源于下部岩浆房；绢云母化期和碳酸盐化期的水主要是天水，并具有不同程度的混杂。如前所述，岩浆被动侵位形成了系统内部的低压空间，当流体从高压区进入此系统之前，流体基本上是等速运动，进入此系统时压力发生突降，流体在此系统停滞一段较长时间发生反应之后，再缓慢地排出系统之外［2－3］。伴随着岩浆房的演化和冷却，流体活动具有周期性，从而形成周期性蚀变与矿化。

本地区具有重要找矿意义的蚀变类型主要是硅化、绢云母化、黄铁绢英岩化、网脉状石英化、矽卡岩化等。

2.3 区域成矿带划分

根据矿床类型和成矿特征，秘鲁境内的安第斯构造-岩浆带可划分为24 个成矿带。矿区位于其中的秘鲁中北部 “中新世斑岩型铜钼、矽卡岩型铅锌铜银及与侵入作用有关多金属成矿带（ ⅩⅩ）” 与“中新世火山岩改造型浅层低温热液型金银成矿带（ⅩⅪ-A）” 的结合部。矿区所在地区矿床类型主要为浅成低温热液型银（金）矿、斑岩型铜（钼、金）矿、矽卡岩型铅锌（铜、银）矿，次为热液型铜（多金属）矿等。

3 远景评价分析

3.1 矿区资源丰富

矿区所在地区的主要矿产有银、金、铅、锌、铜、钼、锑等，其中浅层低温热液型银（金）矿、斑岩型铜（钼、金）矿、热液型铜（多金属）矿、矽卡岩型铅锌（铜、银）矿床等是本区特征性矿床，在本区占有重要位置。矿化作用主要与侵入作用、火山作用、构造作用、接触交代作用等有关，矿化主要见于斑岩杂岩体、断裂带、接触带等地段。从区域地球物理背景场分析，本区处于北西向和北东向两大梯度带的交汇地带，是来自深部成矿物质运移和聚积的有利地段。从区域地球化学背景场分析，本区银、金、铜、铅、锌等成矿元素的背景值高，是成矿元素在本区富集的佐证。

3.2 本矿属于裂隙充水矿床

矿体母岩与围岩主要含裂隙水，富水性较强。在标高4 000 m 以上，采场有利于自然排水。地下水主要向南西部区域性断裂带方向汇集，由于排泄条件较好，静储量十分有限。大气降水相对集中，地表排泄快而难以汇集，淹坑的威协较小［4］。地下坑采条件下，由于目前所掌握的坑道涌水量信息缺少，有待普查工作进一步收集。但本区地下水埋藏较深，地表补给量有限，推测坑道涌水量较低。因此，本矿属于以弱裂隙水-裂隙水为主，水文地质条件简单的裂隙充水矿床。

3.3 矿区工程地质条件简单

区内原生结构面不发育，次生结构面见有节理及劈理等。矿区节理主要为剪节理，少数为张节理。剪节理一般平直闭合，部分充填了石英脉，张节理裂面不平直，一般连续性差。本区由于区域构造改造影响，沿矿体分布有大量裂隙，但对矿体破坏均不大，仅在局部影响岩体的稳定性。矿体边坡岩石风化程度较低，未风化段裂隙不发育，岩石结构完整，稳固性强，露天开采和地下坑采均不会对边坡岩石稳定性产生较大影响。但矿床开采破坏了原有应力平衡，随着开采深度的增加，应采取相应加固措施防止岩崩现象发生。因此，本区工程地质条件较为简单。

3.4 矿区地质环境质量简单

矿层及围岩没有发现含有有害气体、地热、放射性元素等环境地质问题。矿山开采可能引起的环境地质问题主要有地震、崩塌、排渣、废水排放等。矿山开采范围地处人烟稀少的山区，属于一般地区，资源环境功能规划要求较低，未来矿山开发只需严格按开发方案组织生产，及时对可能出现的废石堆不稳边坡进行预警，注意废渣、废水的排放，从而避免对矿山地质环境造成较大的影响。因此，矿区地质环境质量简单。