控制艾斯贡迪达铜矿床的砂岩型铜矿控矿因素分析

（一）斑岩型±矽卡岩型铜矿控矿因素

1.区域断裂

斑岩型铜矿床与中-酸性浅成斑岩侵入体时空关系密切（Cook et al，2005），安第斯斑岩型±矽卡岩型铜成矿作用与该带展布达数千公里的斑岩侵入体密切相关（Sillote et al，2003），而侵入岩的发育受控于SN向大型区域断裂，并且斑岩矿床控矿构造亦以SN向为主。区域断裂对斑岩型±矽卡岩型铜矿床的控制作用尤以智利北部的多梅科断裂系统最为典型（图6-3）。该断裂系统北段为西部断裂带，为高角度SN走向断裂，宽度达数千米，其延伸长度在700km以上。研究表明，其可能形成于侏罗纪，是与古近纪—新近纪多个斑岩铜矿床密切相关的斑岩侵入体的上升通道。该断裂控制了包括楚基卡马塔铜矿床在内的5个超大型铜矿床，另有10个斑岩矿床（化）受其控制，其在成矿期后继续活动，穿切了前期的斑岩矿化。由西部断裂向南约150km，到达多梅科断裂带艾斯贡迪达段，其走向偏北西向，控制了艾斯贡迪达铜矿床。由此再向南即为多梅科断裂系统塞拉卡斯蒂约段，该断裂控制着埃尔萨尔瓦多和波特雷里约斯铜矿床。

图6-3　智利北部前科迪勒拉多梅科断裂系统与铜矿床关系（中国地质调查局内部资料，2002）

注：图中黑色实心圆代表矿床；空心圆代表城市；虚线代表多梅科断裂断裂；实线代表海岸线。矿床沿多梅科断裂断裂呈南北向展布。

多梅科山脉是挤压变形作用的产物，这一过程始于晚白垩世初期，结束于始新世—渐新世的Incaica挤压阶段。这些地质事件是形成多梅科断裂系统的原因，多梅科断裂系统由一系列一级、二级和三级断层组成，其中包括“雁列”状的裂隙，断层出现了不同程度的叠加复合，形成张性膨胀扩容地段和/或强烈破碎的压性地段。与斑岩矿床相关的侵入岩沿着这些断裂带以同构造形式侵位。因此，多梅科断裂系统构成了一个通道和构造圈闭系统，控制着含矿斑岩体及相关矿床群的就位。

2.侵入岩

中生代—新生代安第斯造山带发育了大规模火山-岩浆活动，形成了一系列超基性—酸性侵入岩和喷出岩，与斑岩型±矽卡岩型铜矿化关系密切的岩性主要为古近纪—新近纪石英斑岩、花岗斑岩、花岗闪长斑岩、英安斑岩、二长斑岩、正长斑岩等。岩体与带内该期铜、钼、金多金属矿化关系密切，是最重要成矿母岩，如智利北部著名斑岩铜矿床带（表6-4）。除古近纪—新近纪上述岩性外，二叠纪—三叠纪粗粒花岗岩也与斑岩型和矽卡岩型铜矿床有关，如秘鲁中部东科迪勒拉Machupicchu和Quillabamba岩体等。

3.围岩

矽卡岩型铜矿床主要产于中酸性斑岩侵入体与碳酸盐岩围岩接触带的矽卡岩中，矿体常分布于两者接触带或其附近。因而，围岩岩性主要决定斑岩成矿系统中矽卡岩型铜矿床发育，以及矿体的赋存位置（图6-1）。

表6-4　智利北部主要斑岩铜矿床、矿体特征与成矿时代(www.xing528.com)

注：据国内外斑岩型铜矿研究进展，中国地质调查局内部资料，2002。

（二）IOCG型铜矿控矿因素

1.区域断裂

基于IOCG型铜矿床产出的构造环境呈现多样化，Williams et al（2005）认为其与构造环境缺少明确的成因联系，而Hitzman（1992）通过研究认为，此类铜矿床常产于克拉通或大陆边缘的伸展构造环境，其内伸展断裂常为岩浆流体运移提供通道和空间。Sillitoe（2003）通过对安第斯中新世IOCG型铜矿床研究进一步表明，其与一定的构造-岩浆环境有关，即与区域深成侵入体和同期活动断裂密切相关。

秘鲁南部-智利北部IOCG型铜矿带出露于沿海科迪勒拉侏罗纪—早白垩世火山-侵入岩带（Ⅲ-35，图3-3；图6-2），其形成与大洋板块俯冲有关的Trgrillo、Atacama和Chivato断裂带时空关系密切，断裂带间相互平行，且均与大陆边缘呈平行状展布。Atacama断裂带位于20～30°S之间，延伸长达1000多千米，由一系列凹陷带组成（毛景文等，2012）。凹陷带发育呈NNW、SN和NNE走向的多条韧性剪切带，其内糜棱岩多由绿片岩和角闪岩相变质岩组成，赋存于中生代侵入岩体浅部位置（＜10km），其上岩体边缘常叠加有后期脆性断裂。25°30′～27°30′S之间地区除发育Atacama断裂带外，其西部和东部分别发育Trgrillo和Chivato断裂带，均为脆性断裂，其形成亦与岩浆活动有关。

2.岩浆岩

IOCG型铜矿床成因与岩体有关，争议仅聚焦于是岩浆流体直接成矿（Pollard et al，2000），还是加热盆地流体成矿（Barton et al，1996）。Pollard（2006）通过对比包括安第斯成矿区智利境内的Candelaria和Manto Verde，以及巴西卡拉加斯地区的萨罗博、索塞戈和阿勒毛等典型大型IOCG型铜矿床，发现除Salobo矿床花岗岩为偏铝-弱铝性质外，其余矿床花岗质岩石均表现出高钾的性质。该类型矿床岩石类型主要为闪长岩、辉石闪长岩和花岗闪长岩等，均属于磁铁矿系列花岗岩类或Ⅰ型花岗岩，其与斑岩型铜金矿床的花岗质岩石类同，具有相似的氧化-还原电位和分异程度（毛景文等，2012）。

（三）砂岩型铜矿控矿因素

地层层位是砂岩型矿床的主要控矿因素，铜矿体一般以层状或不规则状赋存在砂岩接触带和不整合面部位。以智利北部圣巴托洛铜矿床为例（李文汉，1998），该矿床赋存于安托法加斯塔省圣巴托洛地区渐新世—中新世pacencia群的Artolla段砂岩中。砂岩代表了盐湖边缘的沙坪沉积环境，由成岩改造的长石砂岩质碎屑矿物组合组成，其内不稳定铁镁矿物和钙质长石的早期溶解，导致正离子进入层内溶液，而后形成一套成岩早期的自生矿物。岩层内早期为氧化环境，而后酸性流体进入使其转变为酸性还原环境，并生成了重要的次生空隙，从而使得低温成矿流体进入形成了圣巴托洛铜矿床。成矿后，岩层中钾长石和石英的晚期增生，以及自然铜/黄铜矿胶结物氧化为赤铜矿/黑铜矿和辉铜矿/铜蓝组合，代表了成矿后的氧化环境。