探秘玻利维亚塞罗里科银矿床

塞罗里科（Cerro Rico）锡、银矿位于玻利维亚南部城市珀塔西（Potosi）附近，是世界上著名的银矿。它蕴藏的财富使得西班牙成为16、17世纪的超级强国。塞罗里科（Cerro Rico）矿已被开采450多年，成为了玻利维亚的著名标志，国玺、货币和邮票上均印有它的画面。

1.区域地质

塞罗里科银锡矿带的北段穿过秘鲁东科迪勒拉山的延续部分，即科迪勒拉蒙尼卡斯、科迪勒拉雷尔和科迪勒拉基姆萨克鲁斯地区，在地理上属玻利维亚领土，长达350km以上。就构造关系而言，这一地段在上新世时期被造陆运动强烈抬升，其西侧更为明显，后来经过风化侵蚀而遭到严重切割。该区域存在一呈狭长条带状的花岗岩质深成岩体，伟晶-气成银锡矿床和热液锡矿床的生成均与该岩体有关。

矿床位于早中新世卡瑞卡瑞（Kari-Kari）火山口杂岩带西边缘的流纹-英安岩内。流纹-英安岩侵入到地层中，这套地层基底为古生代的海相沉积物，上覆中新世的沉积序列为：熔结凝灰岩、火山角砾岩、凝灰岩和碎屑沉积物。侵入岩的形态为一个大型的倒转圆锥，岩性为斑状流纹质英安岩，斑晶为石英、透长石和黑云母，黑云母有时会有典型的绢云母化蚀变。该岩体不整合在胡阿卡奇（Hua-kajchi）熔结凝灰岩层的西南边缘之上，厚约300m，沉积物为相对新鲜的流纹质富含晶屑的火山角砾凝灰岩。熔结凝灰岩的喷出口现今被附近的胡阿卡奇杂岩所占据，该岩体杂岩由侵入岩、流纹岩和相关角砾岩组成。在塞德里克岩弯的西翼和北东翼可见小范围的灰白—灰色的火山灰，为胡阿卡奇熔结凝灰岩后期的产物。近水平层状火山灰覆盖在氧化了的古老岩屑沉积物上，现代岩屑沉积物覆盖在火山灰之上。这两处火山灰沉积是在同一期沉降事件中形成的。

2.矿区特征

矿区为浅层、漏斗状的英安质斑岩岩株，侵入到厚度超过400m的中新世凝灰岩、火山角砾岩和名为Cerro Rico Series的水底沉积物内。Cunningham et al（1996）认为Cerro Rico Series的基底部分（Pailaviri地层）为射气岩浆喷发角砾岩；其上所覆盖的Caracoles组地层，认为是与季节性湖泊沉积相关的凝灰岩。Caracoles组地层的凝灰岩部分出现在Cerro Rico的东部和东北部；季节性湖泊沉积（Caracoles地层的砂岩段和火山灰段）则位于山的西部和北部。英安质斑岩岩株，Cunningham等（1996）测定其年龄为13.8Ma，侵入火山口壁处将Caracoles组的两段地层分隔（图7-10）；已有证据（边缘缺少外来角砾岩碎屑、流动条带、龟裂纹理或同生角砾岩）显示其并没有破坏古地表。(www.xing528.com)

图7-10　塞罗里科锡、银矿床地质图（Sugaki A et al，1988；Voland V B，1982）

在塞罗里科上部有35个矿脉和分支。在深部，这些矿脉和分支合并为5个主要的矿脉系。所有的矿脉均出现在仅有轻微位移的正断层中。这些倾向陡直的细矿脉（通常宽度为10～60cm），没有迹象显示受到岩石类型的影响。塞罗里科的矿物种类多样，矿脉体在空间和时间的分布上有分带性。虽然共生次序较复杂，但是也存在单一矿体的情况。最早阶段的热液事件是大规模蚀变的出现。继而形成的矿脉含有石英、黄铁矿、锡石和砷黄铁矿，矿床较深处有黑钨矿和辉铋矿，其后是含黝锡矿、铁闪锌矿、闪锌矿、黄铜矿和黝铜矿的石英硫化物矿脉。接着是含黄铁矿、闪锌矿、黝铜矿、方铅矿和硫铋银矿的矿物组合，最后是银、脆硫锑铅矿和硫锑铅矿组合。

3.矿床类型

塞罗里科银矿床属热液矿床，容矿围岩主要是英安质斑岩岩体，与侵入体有关的蚀变具有明显的分带性，顶部为强烈硅化，中部为绢云母化，深部为青磐岩化。矿床的成因模式与火山的侵位有关。塞罗里科银矿是在花岗质深成岩体的热液活动时期形成的，这段时期开始于13.77±0.03Ma，并持续了至少0.2Ma。表生氧化作用开始于13.5Ma，断续地经过了7.5Ma。