中安第斯成矿省的地质特征及资源潜力

中安第斯成矿省是南美洲铜、铁、金、多金属矿床的重要产地，在全球构造-岩浆作用与成矿关系研究中具有重要地位（Sillitoe et al，2005）。该区自前寒武纪至新生代均有构造-岩浆活动，尤以中-新生代最为强烈。中元古代岩浆活动与格林维尔造山运动有关，岩浆岩沿中安第斯海岸地区零星出露，多经历不同程度变质作用，目前尚未发现与之有关的矿床。古生代岩浆活动与三期构造事件有关：（新元古代晚期—）寒武纪岩浆活动与潘比亚造山运动有关，潘比亚地块增生至冈瓦纳大陆边缘（Chernicoff et al，2012）；早古生代岩浆活动与法玛蒂娜造山运动有关，法玛蒂娜、库亚尼亚等地体增生至冈瓦纳大陆边缘；晚古生代岩浆活动与冈瓦纳造山运动有关，代表太平洋板块向南美大陆边缘早期俯冲的产物（Kay et al，1989；Zappettini，2005；Chew et al，2007），三者在分布范围和岩石类型等方面有较大区别。中-新生代，纳斯卡板块持续向南美大陆俯冲造山，该区火山-岩浆作用最为强烈，自晚三叠世至今持续不断活动，在中安第斯造山带海岸科迪勒拉、西科迪勒拉、安第斯高原和东科迪勒拉发育大范围火山-岩浆岩带，是形成该区铜、铁、金、多金属成矿带的关键因素。该成矿省主要发育斑岩型Cu-Au矿床、IOCG型Fe-Cu-Au矿床、脉型锡多金属矿床、浅成低温热液型Au-Ag矿床、盐湖卤水型Li-K盐矿床等（图3-4～图3-8）。中安第斯成矿省9个Ⅲ级成矿带主要成矿特征概述如下。

1.皮乌拉-特鲁希略（Piura-Trujillo）Cu-Au-Ag成矿带（Ⅲ-30）

皮乌拉-特鲁希略成矿带位于秘鲁北部和厄瓜多尔南部的海岸科迪勒拉地区（图3-1），产出铜、金和银矿床（表3-3）。该区在102～59Ma期间发育多期次深成侵入岩，主要两期分别为发生于85～77 Ma和74～65Ma，后一期发育环状杂岩和钙碱性侵入岩。渐新世岩浆活动持续，深成侵入岩活动减弱，次火山岩增多，岩浆弧扩大。晚白垩世和晚渐新世岩浆活动在秘鲁海岸一带形成了重要的斑岩型铜矿床，矿床主要赋存在石英闪长岩岩株和花岗闪长岩岩株中，如Toquepala矿床（Zappettini，2005）。

2.查查波亚斯-库斯科（Chachapoyas-Cusco）Au-Cu-Fe-Ag-Pb-Zn-重晶石成矿带（Ⅲ-31）

查查波亚斯-库斯科成矿带位于秘鲁东部查查波亚斯到库斯科地区的一系列前安第斯前陆盆地，向北延伸至厄瓜多尔境内，向南延伸至玻利维亚西部（图3-1），主要产出金、铜、铁和银等金属矿床和重晶石矿床（表3-3）。该区前安第斯前陆盆地以Maranon-Ucayali-Acre盆地为主，岩层主要为下古生界砂岩和页岩，石炭系硅质碎屑岩和碳酸盐台地沉积、蒸发岩，二叠系陆源碎屑岩和火山碎屑岩。Tarija-Noroeste盆地地层为寒武系—奥陶系沉积岩，如玻利维亚Tascara和Chuquisaca岩层等。区域在晚奥陶世—志留纪经历Ocloyic造山运动，并在二叠纪末期开始隆升。Ocloyic造山运动之后，盆地继续沉积上泥盆统—下石炭统。Tarija-Noroeste盆地寒武系—奥陶系赋存喷流沉积型银-铅-锌矿床。上述多数盆地发育与Ocloyic造山运动有关的变质矿床，如造山型金矿床和脉型重晶石矿床，如秘鲁Ana Maria-La Rinconada矿床。

3.安第斯前陆盆地（Andes Foreland basin）Au成矿带（Ⅲ-32）

安第斯前陆盆地成矿带位于由秘鲁和玻利维亚南部，向东直达中巴西地盾的广阔区域内的玛德莱德迪奥斯（Madre de Dios）-贝尼（Beni）-查考（Chaco）等前陆盆地（图3-1），主要产出一些金矿床（表3-3）。盆地地层主要为上侏罗统红色砂岩、白垩系海相沉积岩等，分别与该区晚侏罗世裂谷作用以及白垩纪海侵事件有关。区域岩浆岩主要为晚白垩世碱性玄武岩（Wittmann et al，2009）。该带最重要的金矿床类型为冲积型金矿床，其形成与安第斯造山带演化密切相关。

4.中科迪勒拉（Central Cordillera）Sn-W-多金属-盐类成矿带（Ⅲ-33）

中科迪勒拉成矿带位于玻利维亚中科迪勒拉地区，向北延伸至秘鲁南部（图3-1），主要产出锡、钨、多金属矿床以及高原盐湖卤水型盐类矿床等（表3-3）。金属成矿作用与区域多期岩浆作用密切相关。玻利维亚南部出露了该区最早一期岩浆岩，为晚三叠世—早侏罗世弧后过铝质花岗岩和花岗闪长岩（225～180Ma），侏罗纪拉张环境下继续发育弧后盆地，其内出露碱性熔岩流。该带在渐新世晚期—中新世早期（28～17Ma）发育火山岩和花岗闪长质侵入岩，其中，火山岩岩性主要为安山岩和英安岩；花岗闪长质侵入岩沿Cordillera-Altiplano界线出露。晚三叠世—早侏罗世过铝质花岗岩和花岗闪长岩发育钨、锡矿床，前者如玻利维亚Chojlla矿床；后者如Kellhuani矿集区，矿体网脉状—脉状呈赋存于Catavi组中，其形成与Chacaltaya花岗岩株（210Ma）密切相关。晚渐新世—中新世早期岩浆活动在秘鲁南部和玻利维亚形成了该带最为重要的玻利维亚型锡-多金属矿床和钨矿床。锡、钨、多金属矿床成矿时代集中于新近纪，矿床类型多样，多为斑岩型锡矿床、火山岩型Sn-Ag-Pb-Zn矿床、沉积岩容矿的脉型Sn-Ag-Pb-Zn矿床等。该带也包括安第斯高原北部地区，高原盆地发育古近纪—新近纪同造山期蒸发盐岩、砂岩、页岩和灰岩等，其内发育锂、钾等蒸发盐岩矿床，是世界最上重要的盐湖卤水型盐类矿床，是著名“锂三角”的重要组成部分。高原区亦发育一些红层铜矿床。

图3-4　中安第斯成矿省秘鲁和智利段白垩纪—新近纪斑岩铜矿带（Camus，2003）

图3-5　阿根廷内乌肯盆地Sr-Ba矿带（Zappettini，2005）

图3-6　中安第斯成矿省秘鲁段成矿时代、分布位置与矿床成因类型示意图

（秘鲁能源和矿业部资料，2008）

图3-7　中安第斯成矿省秘鲁段北部构造剖面图与各成矿带分布示意图（Mourier，1988）

5.西科迪勒拉（Western Cordillera）Cu-Au-Mo-Ag-Fe-多金属-硫-盐类成矿带（Ⅲ-34）

西科迪勒拉成矿带位于中安第斯造山带西科迪勒拉地区，包括秘鲁南部、智利中北部、玻利维亚西南部和阿根廷西北部（图3-1），优势矿产资源为铜、金、钼等金属矿床以及硫和盐湖卤水型盐类等非金属矿床（表3-3）。成矿时代集中于新生代，特别是中新世—上新世和始新世—渐新世。矿床类型主要为斑岩型，其次为浅成低温热液型、矽卡岩型和沉积岩型等，发育多期斑岩Cu-Au（Mo）矿床。(https://www.xing528.com)

图3-8　秘鲁南部安第斯造山带横剖面图（高光明等，2016）

a.秘鲁南部构造剖面图与成矿带（Carlotto，1998，2002，2006a）；b.秘鲁南部Condoroma Cayllom高原构造与成矿带（Velarde et al，2004）

该带地层基底主要为古生界沉积岩，上覆中-新生界火山-沉积岩和新生界湖相蒸发盐岩等。区域出露晚石炭世至上新世的多期火山-岩浆岩带。其中，智利北部、阿根廷西北部出露晚石炭世—三叠纪岩浆岩带，以阿根廷Choiyoi地区最为典型，岩性主要为花岗岩和流纹岩。早白垩世到古新世，西科迪勒拉地区岩浆弧逐渐东移，Copiapo地区在63～55Ma发生火山喷发作用，形成层状火山岩层，同时出露深成岩体。始新世—渐新世，在智利Potrerillos地区出露小型安山岩岩株；沿智利多梅科（Domeyko）断裂带展布岩浆岩带，岩性主要为花岗闪长岩、二长岩、石英二长岩等，局部东延至阿根廷普纳地区。中新世火山-岩浆岩带主要出露于26°～35°S，位于智利中部和阿根廷西部，在Copiapo南部地区出露Coya Machali火山岩以及弧后安山质熔岩；在智利Atacama地区出露安山岩、英安岩；在32°～35°S智利中部Principal地区，东延至阿根廷西北部，出露Farellones火山岩、Farallon Negro火山杂岩体、El Teniente侵入杂岩体等。上新世火山岩带主要出露于该带16°～28°S和33°S以南地区，以安山岩和英安岩为主。

晚石炭世—三叠纪，智利北部、阿根廷西北部斑岩体赋存斑岩型铜矿床，如阿根廷San Jorge矿床（图3-9）。古新世，秘鲁南部—智利—阿根廷赋存斑岩型铜矿床和浅成低温热液型金多金属矿床。始新世—渐新世，智利Potrerillos地区安山岩赋存浅成低温热液型金矿床，如Silica El Hueso矿床；沿智利多梅科断裂带分布数十个斑岩型Cu-（Au-Mo）矿床，展布长度达1400km，为世界上最重要的斑岩铜矿带，如Chuquicamata和La Escondida等矿床，且储量巨大（Sillitoe et al，2005）。古新世斑岩矿床钼含量高于始新世—渐新世；始新世—渐新世斑岩矿床储量要远高于古新世。中新世，斑岩矿床主要位于智利中部和阿根廷西部26°～35°S，智利Atacama地区安山岩、英安岩赋存斑岩型金矿床，如Marte矿床；智利中部Principal地区Farellones火山岩、El Teniente侵入杂岩体和阿根廷Farallon Negro火山杂岩体发育斑岩型Cu-Mo矿床和浅成低温热液型金矿床，如智利EI Teniente矿床和阿根廷Bajo Alumbrera矿床（Sillitoe et al，2005）。Copiapo南部地区出露Coya Machali火山岩以及弧后安山质熔岩等，赋存银多金属矿床。中新世成矿规模仅次始新世—渐新世，成矿时代集中在12～7Ma，成矿岩体主要为英安斑岩和安山岩。上新世，智利高原英安岩赋存基鲁纳（Kruna）型铁矿床；智利、玻利维亚和阿根廷交接处广阔区域产出的上新世—更新世火山岩赋存低温热液硫矿床。该带也包括部分安第斯高原区，其内盆地发育锂、钾等蒸发盐岩矿床，是“锂三角”的重要组成部分（Zappettini，2005）。

图3-9　阿根廷门多萨San Jorge斑岩铜矿床位置与地质简图（Dill et al，2012）

a.San Jorge斑岩铜矿床地质简图；b.San Jorge斑岩铜矿床理想化剖面图（无比例尺）

6.中海岸科迪勒拉（Central Coastal Cordillera）Cu-Fe-Au-Zn-Ag成矿带（Ⅲ-35）

中海岸科迪勒拉成矿带位于中安第斯造山带海岸科迪勒拉中南部（图3-1），主要产出Cu-Fe-Au多金属矿床（表3-3）。该带地层主要包括智利北海岸地区中-下侏罗统海相沉积岩，下白垩统Bandurrias组火山岩-海相沉积岩等。中-晚侏罗世—白垩纪—上新世岩浆岩带沿着秘鲁南部—智利中北部海岸地带出露，展布长达2000km。该带发育著名的IOCG型矿床，秘鲁南部IOCG型矿床赋存于Canete盆地中，集中产于12°～14°S地区。智利北部IOCG型矿床多赋存于下侏罗统La Negra组和Punta del Cobre群等火山-沉积岩中，如La Candelaria矿床；也有部分矿床赋存于侵入岩体与火山-沉积岩接触带上，如Candelaria-Punta del Cobre矿集区（Sillitoe，2003）。IOCG型矿床成矿时代为中-晚侏罗世—上新世，主要集中于中-晚侏罗世（165～154Ma）和早白垩世（123～112Ma），前者位于外带沿海一侧，后者位于内带海岸科迪勒拉地区（Sillitoe，2003）。除此之外，智利25°～31°S海岸带出露晚白垩世陆缘弧岩浆岩带，Bandurrias组基性熔岩内发育多个基鲁纳型铁矿床，如El Algarrobo矿床。该带也发育一些火山成因块状硫化物矿床、斑岩型铜、金矿床和浅成低温热液矿床等。

7.普纳高原（Puna plateau）Cu-Au-Mo-Ag-盐类成矿带（Ⅲ-36）

普纳高原成矿带位于阿根廷西北部和玻利维亚南部（图3-1），主要产出盐湖卤水型盐类矿床，以及铜、金、钼等金属矿床（表3-3）。该带出露地层主要是下白垩统萨尔塔组，岩性为碱性玄武岩，上覆古近系—新近系砂岩、页岩、石灰岩和蒸发盐岩和第四系碎屑沉积岩、湖相蒸发盐岩。区域主要发育两期岩浆活动，早期为渐新世—中新世（26～16Ma）陆缘弧岩浆岩，以玻利维亚Julaca岩组和阿根廷Quebrada del agua火山杂岩体为典型，岩性主要为流纹质-流纹安山质熔结凝灰岩、安山岩-英安岩熔岩以及流纹安山岩等。中新世弧后岩浆岩主要出露在阿根廷西北部，以El Queva和Farallon Negro火山杂岩体为典型，岩性主要为安山岩、二长岩和英安岩等，其沿北西向线状构造延伸到上述陆缘弧岩浆岩带的东部。中新世岩浆岩带是该成矿带最重要的成矿带。该带下白垩统萨尔塔组碱性玄武岩赋存沉积型铜-银-铀等矿床，如Juramento矿床。古近系—新近系砂岩赋存红层型铜矿床，如Coro Coro矿床。高原盆地蒸发盐岩发育锂、钾、硝石等矿床，也是“锂三角”的重要组成部分。渐新世—中新世火山岩带中发育浅成低温热液型金、银矿床。中新世火山-岩浆岩带赋存斑岩型Cu-Au和Cu-Mo矿床、矽卡岩型金多金属矿床和浅成低温热液多金属矿床，如Farallon Negro矿集区。

8.帕姆皮亚（Pampia）Cu-W-Ni-Cr-Co-Pt-U-Au成矿带（Ⅲ-37）

帕姆皮亚成矿带主要位于阿根廷西部帕姆皮亚地块（图3-1），主要产出铜、钨、镍等金属矿床（表3-3）。该成矿带受安第斯造山运动影响较小，成矿作用主要发生在古生代寒武纪—石炭纪。帕姆皮亚地块基底由大理岩、片岩和片麻岩组成，其原岩可能是形成于1000～900Ma被动大陆边缘的沉积岩。基底上覆Parana盆地沉积序列。区域出露多期岩浆岩，其与帕姆皮亚地体和智利尼亚-库亚尼亚（Chilenia-Cuyania）地体先后增生至冈瓦纳大陆西缘有关。帕姆皮亚地体向东俯冲增生过程中，先后形成了新元古代弧岩浆岩（787～550Ma）和寒武纪碰撞花岗岩（530～475Ma）。后造山火山岩集中形成于中-晚寒武世（512～494Ma），随后，该区在寒武纪处于拉张环境（Franceschinis et al，2016）。帕姆皮亚地体增生至冈瓦纳超大陆西缘的过程可能是巴西-泛非造山运动的一部分。法玛蒂娜（Famatinian）旋回期的Pampia-Precordillera事件在该带Alta Gracia、Ancasti和Ramblones等地区形成了中寒武世—早奥陶世陆缘弧岩浆岩，以及在Sierras de San Luis地区形成了晚奥陶世弧后镁铁质-超镁铁质岩浆岩。泥盆纪—石炭纪后造山花岗岩出露于帕姆皮亚地体西部Los Ratones、Sierra de Mazan、Umango和El Guaico等地区。该时期在Schlagintweit、Ulapes、La Candelaria等地区也形成了一些重要的构造带和剪切带。泥盆纪—石炭纪构造-岩浆事件与智利尼亚-库亚尼亚地体与帕姆皮亚地体碰撞有关，即智利尼亚-库亚尼亚地体增生至冈瓦纳大陆西缘。

帕姆皮亚增生至冈瓦纳西缘过程中，在帕姆皮亚-Cordoba缝合带超基性岩中赋存豆荚状铬矿床，如Los Guanacos矿集区。新元古代弧岩浆岩带中的火山岩发育火山成因钨矿床，如Sierra del Morro矿集区。同构造期花岗伟晶岩发育伟晶岩型锯-钽-铍-锂矿床，如El Quemado矿集区。法玛蒂娜旋回期陆缘弧岩浆岩带中的钙碱性花岗伟晶岩中发育伟晶岩矿床，如Alta Gracia矿床；花岗岩中赋存脉型钨矿床，如Ramblones矿床。Sierras de San Luis地区弧后镁铁质-超镁铁质岩浆岩发育岩浆型铜-镍-钴-铂矿床，如Las Aguilas矿床。泥盆纪—石炭纪花岗岩发育脉型钨矿床和脉型多金属矿床，前者如Los Ratones矿床，后者如Umango矿床。Schlagintweit地区断裂带中的正长岩和变质角砾岩赋存表生富集铀矿床。剪切带中的花岗岩和变质岩赋存有与变质热液有关的金矿床，如La Candelaria矿集区（Zappettini，2005）。

9.内乌肯（Neuquén）Cu-U-重晶石-天青石-盐类成矿带（Ⅲ-38）

内乌肯成矿带位于西部岩浆弧和东部冈瓦纳大陆之间，南段受巴塔哥尼亚与南美地台之间的碰撞造山带控制（39°S附近）（图3-1），主要产出铜、铀、天青石和盐类矿床（表3-3），矿床规模一般不大。该区主要出露上三叠统—下侏罗统，上覆上白垩统，以海-陆相库依组（Cuyo）、门多萨组（Mendoza）和马拉圭组（Malargue）等地层为代表，主要形成于晚三叠世—早侏罗世，处于拉伸环境。区域构造-岩浆事件发生于新生代，以弧后岩浆作用和薄皮构造为特征，均与安第斯造山带演化有关（Giulio et al，2012）。上三叠统—上白垩统中赋存由化学沉积作用形成的沉积型重晶石和天青石矿床，前者如Rio Agrio矿床，后者如Luthema矿床。Huitrin组Aptian蒸发岩赋存钾盐、钠盐矿床，如Rio Colorado矿床；该组石膏层赋存生物成因硫矿床，如Los Petisos矿床。该区内乌肯盆地河流沉积层中赋存红色砂岩型铜、铀矿床，前者如Barda Gonzales矿床，后者如Huemul矿床。