墨西哥錫那羅亞州圣胡安金銀礦地質(zhì)特征及礦床成因

智鐸強(qiáng)，王居松，張志軍

（天津華北地質(zhì)勘查局，天津 300170）

墨西哥地處環(huán)太平洋成礦域上，具有豐富的礦產(chǎn)資源，能源礦產(chǎn)資源有石油、天然氣、鈾和煤;金屬礦產(chǎn)有鐵、錳、銅、鉛、鋅、金、銀、銻、汞、鎢、鉬、釩等;非金屬礦產(chǎn)有硫、石墨、硅灰石、天然堿和螢石等。其中，銀、銅礦位居世界前列，其大型和超大型礦床遍布全國(guó)。

錫那羅亞州中東部位于美國(guó)西南部-墨西哥西北部Cu-Mo-Au斑巖型成礦帶內(nèi)（圖1），西部與西馬德雷淺成低溫?zé)嵋盒虯u-Ag成礦帶相接，礦點(diǎn)密集分布，采礦歷史悠久，是墨西哥第四礦業(yè)大州，金、銀、銅、鉛、鋅等金屬礦產(chǎn)豐富。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

墨西哥基本位于北美板塊南端。從全球構(gòu)造演化背景上來看墨西哥位于北美板塊南部，夾持于太平洋板塊和大西洋板塊間?；讱埰凸叛髿さ伢w的增生融合構(gòu)成了現(xiàn)今墨西哥大陸格局。墨西哥西海岸從南至北分別受太平洋板塊和科科斯板塊（Cocos）中生代以來的北東向俯沖作用影響，被動(dòng)大陸邊緣及裂谷作用發(fā)育，形成大型巖漿??；自西向東分別形成北西向的西部沿海侵入巖帶和西馬德雷火山巖帶，南端被第四系近東西向橫貫?zāi)鞲缁鹕綆r帶所截?cái)唷?/p>

西部沿海侵入巖帶主要分別晚中生代侵入巖，對(duì)應(yīng)形成一系列斑巖型Cu-Mo-Au礦床；西馬德雷火山巖帶廣泛分布晚中生代-第三系火山巖，以及少量晚中生代深成侵入巖，該火山巖帶發(fā)育大量淺成低溫?zé)嵋盒虯u-Ag-Cu-Pb-Zn礦床，為全球主要Au-Ag成礦帶之一。

圣胡安（SAN JUAN）金銀礦區(qū)所屬區(qū)域位于沿海侵入巖帶與西馬德雷火山巖帶接觸帶附近（圖1）。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為沉凝灰?guī)r、灰?guī)r等晚白堊紀(jì)海相沉積巖層，流紋質(zhì)凝灰?guī)r等火山沉積巖及英安質(zhì)雜礫巖等第三紀(jì)陸相沉積巖層，各巖層由下到上依次為：

沉凝灰?guī)r，項(xiàng)目區(qū)北部、東部廣泛出露，上侏羅統(tǒng)-下白堊統(tǒng)海相火山沉積巖層。

灰?guī)r：區(qū)內(nèi)零星出露，白堊系海相沉積地層。

英安質(zhì)雜礫巖：區(qū)內(nèi)西部廣泛發(fā)育，為中新世中期火山噴發(fā)間歇期陸相河流、湖盆相洪積產(chǎn)物。

流紋質(zhì)凝灰?guī)r：項(xiàng)目區(qū)以東、以西均有出露，上中新統(tǒng)陸相火山沉積巖。

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造格架主要由三組斷裂構(gòu)造組成，分別為北西向、北東向和近南北向，地貌上表現(xiàn)常為河溝-山谷等負(fù)地形，巖層受不同性質(zhì)斷裂構(gòu)造影響分別表現(xiàn)為構(gòu)造碎裂帶，片理化帶，構(gòu)造角礫帶，雁行式石英脈帶及不同巖性單元斷層接觸。區(qū)內(nèi)礦化-蝕變帶分布嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制。

北西向斷裂構(gòu)造與區(qū)域主構(gòu)造方向一致，走向340°～350°，50°～65°向東陡傾，地表出露常為構(gòu)造蝕變泥帶，寬度0.5m～5m，且常見2-3條近平行構(gòu)造-破碎帶疊加硅化-粘土化-綠簾石化-綠泥石化蝕變，并伴生硫化物，構(gòu)成區(qū)內(nèi)主要礦化蝕變帶，是區(qū)內(nèi)容礦構(gòu)造。北西向斷裂構(gòu)造在地史中經(jīng)歷了多期不同性質(zhì)的構(gòu)造活動(dòng)，包括早期的左行剪切活動(dòng)，和稍晚期的張扭型的角礫巖化活動(dòng)。英脈帶受改組斷裂控制，目前尚未發(fā)現(xiàn)該組構(gòu)造與區(qū)內(nèi)礦化存在任何關(guān)系。近南北向斷層出露在項(xiàng)目區(qū)西部，中角度西傾，造成不同巖性單元斷層接觸，據(jù)區(qū)域資料分析該構(gòu)造應(yīng)為正斷層，為較晚構(gòu)造活動(dòng)產(chǎn)物。

圖1 墨西哥構(gòu)造分區(qū)示意圖

2.3 巖漿巖

項(xiàng)目區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育，構(gòu)成區(qū)內(nèi)出露巖性主體，但種類較少，僅見花崗閃長(zhǎng)巖和安山玢巖。區(qū)內(nèi)北西向礦化-蝕變帶穿過上述兩套巖體，可見區(qū)內(nèi)出露巖漿巖均形成已知礦化期次之前。

3 礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)主要發(fā)現(xiàn)了兩條Au-Ag礦化蝕變帶，兩帶均位于礦權(quán)中西部，由南至北分別命名為Ⅰ號(hào)和Ⅱ號(hào)礦化蝕變帶，水平距離約900m。在礦化蝕變帶內(nèi)對(duì)應(yīng)圈出的礦體分別編號(hào)為Ⅰ號(hào)Au-Ag礦體和Ⅱ號(hào)Au-Ag礦體。其它零星礦化點(diǎn)出露規(guī)模較小。

3.1 礦化帶特征

圣胡安礦區(qū)Ⅱ號(hào)Au-Ag礦化蝕變帶規(guī)模較大，對(duì)應(yīng)Ⅱ號(hào)Au-Ag礦體發(fā)育較好。該帶位于礦權(quán)區(qū)中西部，安山玢巖為該礦化蝕變帶賦礦圍巖。

Ⅱ號(hào)礦化蝕變帶的空間分布嚴(yán)格受控于構(gòu)造-破碎帶。構(gòu)造-破碎帶走向大致沿北西320°～340°展布，40°～60°向東傾，帶寬5m～30m，地表圈定長(zhǎng)度1000m。構(gòu)造-破碎帶中央一般表現(xiàn)為強(qiáng)碎裂構(gòu)造，局部見少量斷層泥，原巖結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)和成分皆不可辨，兩側(cè)破碎強(qiáng)度逐漸遞減為片理化，根據(jù)斷層面劃痕和階步判斷該破碎帶經(jīng)歷的最后一期次活動(dòng)為正斷層。由于控制Ⅱ號(hào)Au-Ag礦化蝕變帶構(gòu)造的展布方向和蝕變特征皆與控制Ⅰ號(hào)Au-Ag礦（化）體構(gòu)造相似，只是前者僅發(fā)育在安山玢巖中，而后者作為接觸界線控制安山玢巖和沉凝灰?guī)r呈斷層接觸，據(jù)此，初步推測(cè)控制兩條主要礦化蝕變帶的斷裂破碎帶為同一期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)產(chǎn)物。Ⅱ號(hào)礦化蝕變帶地表主要蝕變以強(qiáng)褐鐵礦化等鐵氧化為特征，這也成為地表識(shí)別該礦化蝕變帶的特征之一，其次也見青磐巖化（綠泥石、綠簾石、鈉長(zhǎng)石和碳酸鹽等礦物組合）、高嶺土化、泥化、局部發(fā)育硅化。

3.2 礦體蝕變特征

Ⅱ號(hào)Au-Ag礦體的Au-Ag元素富集的蝕變組合主要為硅化-黃鐵礦化（硫化物）-碳酸鹽化。其中硅化至少分為三期：早期硅化，伴隨黃鐵礦化，其中黃鐵礦呈侵染狀、星點(diǎn)狀存于硅化體石英脈中，本期硅化與銀金礦化最為密切，是本區(qū)的主要成礦階段；中期硅化，主要證據(jù)存在于含礦角礫巖中，又可分為兩個(gè)亞期次，較早的是鐵碳酸鹽膠結(jié)物中的硅化，較晚的是穿切了早期形成的硅化體、角礫、膠結(jié)物等的細(xì)小白色石英脈，但由于他們均發(fā)育于同一含礦角礫巖地質(zhì)體中，故劃為一個(gè)大的硅化期次；晚期硅化的代表是形成的粗大純潔的石英脈，在Ⅱ號(hào)帶局部地段可見，本期次與礦化關(guān)系不密切。

碳酸鹽化至少分為兩期：早期為比含有細(xì)粒星點(diǎn)狀黃鐵礦的石英脈（主成礦期的早期硅化期）稍晚期形成的鐵碳酸鹽化，表現(xiàn)為將受熱液制裂而先形成的含有細(xì)粒星點(diǎn)狀黃鐵礦的石英脈角礫和早期的蝕變圍巖角礫通過膠結(jié)形成富礦透鏡體；晚期碳酸鹽化主要為白色碳酸鹽細(xì)脈，在構(gòu)造蝕變帶中見大量的該期次的碳酸鹽化，它與銀金礦化無關(guān)。

4 礦床成因

根據(jù)礦區(qū)礦石礦物組合、蝕變礦化特征及其賦存空間進(jìn)行綜合分析，認(rèn)為圣胡安金銀礦床類型為與古近紀(jì)-新近紀(jì)火山巖有關(guān)的淺成低溫?zé)嵋盒?，其成礦模式為天然水熱液萃取圍巖中的成礦元素并在有利的構(gòu)造部位富集成礦。礦床受斷裂構(gòu)造帶控礦，礦體嚴(yán)格地分布在構(gòu)造破碎帶中。

礦區(qū)位于北科迪勒拉成礦帶的南段，屬洋殼俯沖形成的陸緣弧環(huán)境，在區(qū)域成礦帶劃分方案中處于斑巖型Cu-Au-Mo成礦帶向淺成低溫?zé)嵋盒虯u-Ag過渡區(qū)域。礦區(qū)Ⅱ號(hào)Au-Ag礦化蝕變帶為例，從構(gòu)造活動(dòng)期次與熱液蝕變角度分析，認(rèn)為墨西哥圣胡安銀金礦成礦過程主要有以下幾個(gè)演化階段：

（1）首先發(fā)生了左行剪切活動(dòng)，形成北西向剪切帶，由于構(gòu)造穿透了礦區(qū)的最晚形成的始新世侵入巖安山玢巖，故左行剪切帶形成時(shí)代推測(cè)在始新世或之后。

近同時(shí)或稍晚期，萃取了圍巖中的銀、金等元素的含礦熱液迅速地向這些壓力降低的構(gòu)造裂隙中運(yùn)移，形成了早期的硅化蝕變帶，礦化主要集中其中的黃鐵礦化石英脈中，這期次為主要成礦期次。

（2）其后，在先形成的剪切破碎帶中，又經(jīng)歷了一期張扭型的構(gòu)造活動(dòng)，由于張扭性壓力的不均性釋放造成巖石不同位置的破碎程度不同，使含礦熱液再次迅速地向構(gòu)造薄弱處快速運(yùn)移，并在局部地段發(fā)生熱液制裂，將先形成的硅化蝕變帶及其圍巖破碎成角礫，其后膠結(jié)角礫形成角礫狀透鏡體。

這一過程中主要表現(xiàn)出以硅化、青磐巖化為主的一套中低溫蝕變，它伴隨角礫巖化，形成局部的富礦體。

（3）在礦體形成后，在控礦構(gòu)造破碎帶中又發(fā)生了后期的構(gòu)造活動(dòng)，使先形成的礦體遭受破碎，并伴隨有與礦化無關(guān)的硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、高嶺土化等蝕變的形成。證據(jù)來自于地表及鉆孔中均觀察到與礦化無關(guān)的后期蝕變，如后期白色方解石脈和白色石英脈。

5 結(jié)論

墨西哥錫那羅亞州圣胡安金銀礦礦床類型屬于淺成低溫?zé)嵋盒虯u-Ag礦，礦（化）體受北西向構(gòu)造破碎帶控制。圍巖蝕變顯示礦化與硅化、褐鐵礦化、青盤巖化密切相關(guān)。與成礦最密切的蝕變主要為硅化（常成角礫狀石英團(tuán)塊）-黃鐵礦化（硫化物）-鐵碳酸鹽化的組合。