杜玉龍,方維萱

(1. 五礦勘查開發(fā)有限公司，北京 100010; 2. 中色地科礦產(chǎn)勘查股份有限公司，北京 100012; 3. 有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心，北京 100012)

0 引 言

玻利維亞古布利達銅礦床位于安第斯成礦帶中段斑巖型銅金礦床和淺成低溫熱液型金銅-鉛鋅礦床集中分布區(qū)[1-2]。玻利維亞礦產(chǎn)資源極為豐富[3-5]，是近年來全球最受歡迎的礦產(chǎn)勘查和礦業(yè)投資熱點地區(qū)之一。然而，玻利維亞高原海拔高，地形切割大，自然環(huán)境惡劣，自然景觀多變，地質(zhì)特征復(fù)雜，給找礦勘查工作帶來了極大難度和挑戰(zhàn)，增加了勘查成本和投資風險。

構(gòu)造地層學(xué)和大地構(gòu)造相等方面研究取得的顯著進展[6-9]，為發(fā)展大比例尺構(gòu)造巖相學(xué)填圖技術(shù)[10]提供了基礎(chǔ)。方維萱等將構(gòu)造巖相學(xué)釋義為在一定時間-空間結(jié)構(gòu)上，巖石組合類型及這些巖石特征所代表的構(gòu)造-地質(zhì)環(huán)境和條件的綜合反映[11]。構(gòu)造巖相學(xué)填圖在中國云南東川[10-12]、智利科比亞波[13-14]、玻利維亞[4-5]等地區(qū)的應(yīng)用取得了良好的找礦效果。溝系次生暈方法是一種非正規(guī)網(wǎng)的溝系土壤測量，在中國得到了充分發(fā)展[15-16]，在阿根廷、智利、秘魯和玻利維亞等也有試驗和實踐應(yīng)用[17-20]，并趨于與地球物理、遙感等相結(jié)合的方向發(fā)展[21-23]。在受到這種多方法結(jié)合應(yīng)用思路的啟迪，加之前期杜玉龍等在玻利維亞Tupiza銅多金屬礦區(qū)溝系次生暈測量-遙感-構(gòu)造巖相學(xué)填圖等綜合評價技術(shù)組合研究的基礎(chǔ)上[4]，本文在玻利維亞古布利達銅礦區(qū)開展綜合構(gòu)造巖相學(xué)勘查技術(shù)應(yīng)用。該技術(shù)是以構(gòu)造巖相學(xué)分析研究為思路，將遙感解譯-構(gòu)造巖相學(xué)路線觀測、溝系次生暈測量、大比例尺地質(zhì)填圖、探槽揭露、鉆孔驗證和構(gòu)造巖相學(xué)解析研究等方法技術(shù)相結(jié)合，進行礦化蝕變帶圈定、異常檢查評價、找礦靶區(qū)縮小、礦脈產(chǎn)狀確定以及深部鉆探驗證和找礦預(yù)測，為玻利維亞高原地區(qū)快速、高效勘查技術(shù)方法組合選擇提供依據(jù)，并為同類型礦床勘查提供借鑒。

1 區(qū)域及礦區(qū)地質(zhì)概況

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

玻利維亞中—新生代火山-巖漿活動強烈，成礦作用強度高[2-3,24]。太平洋板塊向美洲板塊碰撞-俯沖，形成了西科迪勒拉等SN向展布的構(gòu)造單元(圖1)和自西向東遷移的成礦分帶，依次為西科迪勒拉多金屬成礦帶、Altiplano高原多金屬及鉀鹽-鋰成礦帶、東科迪勒拉西—中部錫多金屬成礦帶、東科迪勒拉中部金銻成礦帶和東科迪勒拉東部鉛鋅(銀金銅)成礦帶。次安第斯東部弧后前陸盆地則是玻利維亞油氣資源產(chǎn)區(qū)，玻利維亞東北部亞馬遜盆地發(fā)育砂金礦，東部穆通(Mutún)及其北部一帶發(fā)育南美地區(qū)著名的BIF型鐵礦(如穆通鐵礦)和金錳礦。玻利維亞產(chǎn)有多個世界著名的超大型—大型多金屬礦床，如Laurani大型斑巖型銅金多金屬礦床、Llallagua大型斑巖型錫多金屬礦床、Cerro Rico超大型淺成低溫熱液型銀多金屬礦床等。

M為Mazo Cruz金銅礦床；C為Choqueclimpie金銅礦床；L為Laurani斑巖銅金礦床；Cup為古布利達銅礦床

古布利達銅礦床位于斑巖型-淺成低溫熱液型金銅成礦帶上，北部有秘魯Mazo Cruz大型淺成低溫熱液型金銅礦床，西南部有智利Choqueclimpie大型淺成低溫熱液型金銅礦床，東部有玻利維亞Laurani大型斑巖型銅金多金屬礦床(圖1)，區(qū)域成礦條件優(yōu)越。

1.2 礦區(qū)地質(zhì)特征

古布利達銅礦床位于玻利維亞西北部新生代古布利達陸內(nèi)沉積盆地，西側(cè)為西科迪勒拉，向東進入玻利維亞高原盆地(圖1)。古布利達盆地為典型的新生代火山盆地，前寒武紀地層組成盆地下基底構(gòu)造層，上基底構(gòu)造層由侏羅系、白堊系、志留系等組成，古近系—新近系陸內(nèi)紅色碎屑巖系、火山沉積巖等為盆地充填地層體。①始新統(tǒng)—漸新統(tǒng)貝輪格拉組為一套火山沉積巖相地層。該組可分為3個巖性段：底部為紫紅—深咖啡色長石砂巖、長石石英砂巖；中部為灰綠色黑云母砂巖、粉砂巖、粗粒砂巖；頂部為中—薄層狀泥巖和紅棕色長石砂巖，夾凝灰?guī)r和極細粒凝灰質(zhì)砂巖層。該組廣泛分布于礦區(qū)中部，地層整體傾向為90°～100°，傾角為10°～20°，厚度大于300 m。②中新統(tǒng)馬烏利組底部為一套火山沉積巖相，向上逐漸過渡為沉積巖相，巖性為紫紅—淺灰綠—淺灰白色火山質(zhì)砂礫巖、砂巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r、粉砂巖，含英安巖-安山巖巖塊的沉積物以及長英質(zhì)巖和前寒武紀巖石構(gòu)成的中層狀火山碎屑巖透鏡體。該組廣泛出露于礦區(qū)西部、東南部與東部河谷，地層整體傾向為90°～100°，傾角為10°～20°，厚度大于200 m。③第四系發(fā)育于河谷、階地等地段。

礦區(qū)斷裂構(gòu)造、火山巖構(gòu)造和巖漿侵入構(gòu)造發(fā)育。斷裂構(gòu)造主要發(fā)育NW向、NE向和近EW向斷層。古近紀末—新近紀初，玻利維亞西北部—智利東北部地區(qū)火山噴發(fā)活動強烈，形成火山穹隆構(gòu)造及發(fā)育安山巖、安山質(zhì)火山角礫巖、玄武安山巖等。巖漿侵位事件主要發(fā)生在中新世中晚期，形成疊加于火山穹隆構(gòu)造之上的巖漿侵入構(gòu)造。總體上，斷裂構(gòu)造對火山噴發(fā)有明顯控制作用，火山穹隆主要沿NW向斷裂帶及其兩側(cè)一定范圍內(nèi)分布，巖漿侵入構(gòu)造疊加于火山穹隆構(gòu)造之上。

2 構(gòu)造巖相學(xué)填圖與異常評價

2.1 遙感解譯-構(gòu)造巖相學(xué)路線觀測

遙感解譯-構(gòu)造巖相學(xué)路線觀測主要是用于快速了解區(qū)域及礦區(qū)巖相、構(gòu)造格架、地形地物和景觀地球化學(xué)特征，為溝系次生暈測量和地質(zhì)填圖提供指導(dǎo)。

(1)1∶50 000遙感解譯-構(gòu)造巖相學(xué)路線觀測圈定了火山穹隆構(gòu)造、斷裂構(gòu)造和火山巖分布(圖2)。以智利—玻利維亞接壤處Serkhe復(fù)式大型火山噴發(fā)機構(gòu)為中心，周緣呈環(huán)帶狀分布多個寄生火山穹隆構(gòu)造和次級破火山口構(gòu)造(如Bamboco次級火山穹隆)，它們共同組成了Serkhe復(fù)式大型火山噴發(fā)機構(gòu)，控制了古布利達礦田火山巖相、侵入巖相、火山沉積巖相空間分布。從噴發(fā)中心向外，遙感色斑呈現(xiàn)明顯的環(huán)帶狀分布，并發(fā)育放射狀水系，遙感色斑變化為紫紅色→橙黃色→藍灰色，趨于藍灰色表明火山凝灰質(zhì)含量增高；構(gòu)造巖相學(xué)路線觀測發(fā)現(xiàn)其對應(yīng)的巖相變化為熔巖相(安山玄武質(zhì))→火山角礫巖相(火山集塊巖+火山角礫巖)→火山沉積巖相(沉凝灰?guī)r)。古布利達銅礦床位于火山口東部火山洼地，遙感色斑整體色調(diào)為深藍色、藍色和褐色，揭示火山巖發(fā)育或者具有火山物質(zhì)加入。近EW向F1斷層從礦區(qū)中部穿過，與區(qū)域上NW向構(gòu)造線明顯不協(xié)調(diào)，推測其為火山口外圍放射狀的同生斷裂。因此，區(qū)域火山噴發(fā)-巖漿侵入活動強烈，火山口外圍放射狀斷裂、區(qū)域NW向斷裂都有可能成為巖漿熱液上涌的通道，為斑巖型-淺成低溫熱液型礦床形成提供有利條件。

圖2 古布利達銅礦床1∶50 000遙感-構(gòu)造巖相學(xué)解譯示意圖

(2)1∶10 000遙感解譯-構(gòu)造巖相學(xué)路線觀測初步建立了填圖單元和對應(yīng)的遙感異常色斑標志。從遙感解譯來看，地層呈現(xiàn)出明顯不同的遙感色斑和影像特征(圖3)。通過構(gòu)造巖相學(xué)路線觀測，初步建立了輝長巖、二長斑巖、火山集塊巖+火山角礫巖、安山玄武巖、凝灰質(zhì)砂巖、火山質(zhì)砂礫巖和長石砂巖等7個填圖單元和對應(yīng)的遙感異常色斑標志。①安山玄武巖、火山角礫-火山集塊巖和輝長巖影像整體上呈棕褐色、淡藍灰色色斑，呈斷塊狀分布，影像表面平滑。②二長斑巖分布于礦區(qū)中西部一次級火山噴口內(nèi)，平面形態(tài)為橢圓狀，由于長石大量泥化，遙感色斑呈灰白—亮白色，影像表面光滑平整。③凝灰質(zhì)砂巖整體呈灰白色，但影像中夾有凸起的藍灰色色斑。④火山質(zhì)砂礫巖遙感影像以淺藍灰色和淺灰色色斑為主，地形支離破碎，溝谷發(fā)育。淺藍灰色與灰白色色斑鑲嵌分布，揭示火山巖發(fā)生強烈黏土化蝕變呈白色色斑。⑤長石砂巖以灰白色、淺灰藍色色斑為特征，影像較光滑，反射率高，主要分布在礦區(qū)中西部。近EW、NW向斷裂清晰可見，F(xiàn)1斷層穿越礦區(qū)段長約4 km，對棕褐色色斑的安山玄武巖有明顯的切割作用；構(gòu)造巖相學(xué)路線觀測在斷層中東部地帶發(fā)現(xiàn)了氯銅礦化露頭，呈明顯的青色色斑，是直接識別礦化的遙感異常色斑標志。

圖3 古布利達銅礦床1∶10 000遙感-構(gòu)造巖相學(xué)解譯示意圖

綜上所述，通過遙感解譯-構(gòu)造巖相學(xué)路線觀測，了解到區(qū)域火山噴發(fā)-巖漿侵入活動強烈，火山穹隆構(gòu)造、斷裂構(gòu)造發(fā)育，對斑巖型-淺成低溫熱液型礦床形成有利。初步建立的7個填圖單元和對應(yīng)的遙感異常色斑標志，為礦區(qū)大比例尺地質(zhì)填圖及化探異常評價奠定了基礎(chǔ)。

2.2 化探異常特征與異常評序

古布利達銅礦床特殊的地形地貌、氣候條件造就了其復(fù)雜的景觀地球化學(xué)特征[4]。礦區(qū)平均海拔大于4 000 m，深切割形成了交錯縱橫的溝谷。植被垂直分帶明顯，在部分溝谷地帶和水系旁有少量喬木，山峰上基本為高山草甸及少量的灌木、半灌木。因此，在玻利維亞高原深切割地形、高寒氣候，以及獨特植被、土壤類型條件下，物理風化作用強烈，機械搬運方式普遍，在遙感解譯-構(gòu)造巖相學(xué)路線觀測基礎(chǔ)上，可開展溝系次生暈測量[4]。

前期研究確定了玻利維亞高原特殊景觀區(qū)溝系次生暈測量的具體工作流程。其中，采樣層位以B層為主，采樣粗加工粒度為-10～+60目，同時圈定了多個單元素異常和綜合異常[4]。在此基礎(chǔ)上，本次主要對異常進行評序，結(jié)合大比例尺地質(zhì)填圖、探槽揭露等方法對異常進行檢查和綜合評價，以縮小找礦靶區(qū)。

2.2.1 單元素異常特征

在圈定的多個單元素異常中，Cu、Ag、Pb元素異常規(guī)模大，異常強度高，異常濃集中心較明顯，異?？臻g分布套合性較好，為礦區(qū)主成礦元素(圖4)。

(1)Cu元素異常：異常區(qū)整體上沿EW向F1斷裂帶及其兩側(cè)分布，長約為3 km，寬為0.5～1.0 km，異常區(qū)累計面積約為2.66 km2[圖4(a)]。溝系次生暈測量Cu平均含量(質(zhì)量分數(shù)，下同)為142.5×10-6，異常下限值為90×10-6，濃度克拉克值為2.59，屬區(qū)域性豐度值相對富集元素。變異系數(shù)為6.33，在區(qū)域上分布極不均勻，屬強分異型元素。異常范圍與F1斷層套合程度較好，在礦區(qū)中部靠近F1斷裂帶地段異常強度最大，最大可達360×10-6，向南、北兩側(cè)異常強度相對減弱。

(2)Ag元素異常：異常區(qū)分布在東西長約為4 km、寬為0.5～1.0 km范圍內(nèi)，異常區(qū)累計面積約為2.08 km2[圖4(b)]。溝系次生暈測量Ag平均含量為0.13×10-6，異常下限值為0.1×10-6，濃度克拉克值為1.86，屬區(qū)域性豐度值相對富集元素。變異系數(shù)為4.09，在區(qū)域上分布極不均勻，屬強分異型元素。Ag元素異常分布與Cu元素異常相比較，除西部異常規(guī)模小、強度低外，中東部異常分布基本一致，整體上沿礦區(qū)EW向F1斷裂帶及其兩側(cè)展布。

w(·)為元素含量；圖件引自文獻[4]

(3)Pb元素異常：異常區(qū)分布與Cu、Ag元素異常區(qū)分布基本一致，整體上沿礦區(qū)中央EW向F1斷裂帶及其兩側(cè)展布，異常區(qū)分布范圍長約為4 km，寬為0.4～1.5 km，異常區(qū)累計面積約為2.66 km2[圖4(c)]。溝系次生暈測量Pb平均含量為176.6×10-6，異常下限值為40×10-6，濃度克拉克值為14.13，屬區(qū)域性豐度值相對富集元素。變異系數(shù)為10.0，在區(qū)域上分布極不均勻，屬強分異型元素。

2.2.2 化探綜合異常評序與解釋推斷

化探綜合異常評序步驟與依據(jù)為：①根據(jù)單元素的異常面積、規(guī)格化面金屬量來計算綜合異常表達式，按照規(guī)格化面金屬量之和(∑NAP)進行綜合異常初步排序。②通過元素聚類分析與對比，研究區(qū)相關(guān)性較高元素組合分為兩類(相關(guān)系數(shù)大于等于0.5)。一是Ag、As、Pb、Mo、Cu、Sb、Zn、Hg、W元素組合，通常反映的是熱液疊加成礦；另一類是Co、Ni親鐵元素組合，這可能與本區(qū)發(fā)育的基性火山巖引起的高背景密切相關(guān)[圖4(d)]。從圈定的單元素異常來看，Cu、Ag、Pb元素異常規(guī)模大，異常強度高，異常濃集中心較明顯，且空間分布套合性較好，說明熱液疊加顯著，與遙感解譯-構(gòu)造巖相學(xué)路線觀測揭示的區(qū)域火山噴發(fā)-巖漿侵入活動強烈相吻合，因而在初步排序中進一步選擇Cu、Ag、Pb規(guī)格化面金屬量之和較大者進行排序。③結(jié)合地質(zhì)特征，通過遙感解譯-構(gòu)造巖相學(xué)路線觀測發(fā)現(xiàn)，化探綜合異常分布與火山巖相、侵入巖相及構(gòu)造密切相關(guān)，在EW、NW向構(gòu)造疊加部位化探異常規(guī)模大，異常強度高(圖3、4)，遠離這些部位化探異常強度明顯降低。在礦區(qū)中部長石砂巖和東南部火山質(zhì)砂礫巖中幾乎無異常顯示。侵入巖相、火山巖相是斑巖型-淺成低溫熱液型礦床發(fā)育的有利成礦地質(zhì)體，構(gòu)造是有利的巖漿熱液運移通道。④礦化露頭與蝕變確定礦致異常。遙感解譯-構(gòu)造巖相學(xué)路線觀測在C4綜合異常北端火山集塊巖中發(fā)現(xiàn)了細脈狀產(chǎn)出的氯銅礦化，南端發(fā)現(xiàn)了露頭點和古采硐，細脈狀輝銅礦賦存于蝕變輝長巖中，古采硐口有手選鉛鋅礦堆遺跡；在C1、C5和C6綜合異常中均發(fā)現(xiàn)礦化露頭或小型民采點[圖4(d)]，這些異常由銅礦化蝕變引起。⑤綜合以上特征對研究區(qū)綜合異常進行評序(表1)，優(yōu)選出C1、C4、C5和C6綜合異常進行進一步評價。

表1 古布利達銅礦區(qū)綜合異常特征

總之，綜合異常與火山巖相、侵入巖相和構(gòu)造密切相關(guān)，但還需通過地質(zhì)填圖深入分析綜合異常與地層、構(gòu)造、蝕變的關(guān)系，從而進行異常檢查與評價。

2.3 地質(zhì)填圖與巖漿侵入構(gòu)造識別

在火山噴發(fā)-巖漿侵入構(gòu)造系統(tǒng)中，巖漿侵入構(gòu)造樣式和構(gòu)造組合對于斑巖型-淺成低溫熱液型金銅成礦系統(tǒng)具有十分重要作用。方維萱等將巖漿侵入構(gòu)造系統(tǒng)釋義為：在多期次或一期多階段巖漿上涌侵位過程中，在構(gòu)造-地層-巖漿體系因物理-化學(xué)多重耦合結(jié)構(gòu)作用不同，自侵入巖體內(nèi)部到邊緣、從正接觸帶到外接觸帶圍巖，最終到斷裂-熱流體作用影響的圍巖之中，形成了與巖漿侵入作用有關(guān)的構(gòu)造巖相帶，同時也因特殊的構(gòu)造-熱流體-巖性多重耦合作用，形成了成巖成礦系統(tǒng)和大規(guī)模礦產(chǎn)富集成礦[10]。遙感解譯-構(gòu)造巖相學(xué)路線觀測顯示，古布利達銅礦床區(qū)域上發(fā)育大規(guī)模火山噴發(fā)-巖漿侵入活動，說明成礦地質(zhì)條件有利，且周邊產(chǎn)有斑巖型-淺成低溫熱液型金銅礦床，加上研究區(qū)綜合異常的分布與火山巖、侵入巖密切相關(guān)。因此，在古布利達銅礦區(qū)內(nèi)開展地質(zhì)填圖，不僅是開展化探異常檢查，還是巖漿侵入構(gòu)造系統(tǒng)識別和進行綜合評價找礦潛力的關(guān)鍵。

在遙感解譯-構(gòu)造巖相學(xué)路線觀測初步建立填圖單元基礎(chǔ)上，開展1∶2 000地質(zhì)填圖[圖5(a)]。結(jié)果顯示：①在漸新世晚期—中新世早期，區(qū)域上開始發(fā)生大規(guī)?；鹕絿姲l(fā)，發(fā)育火山穹隆構(gòu)造(圖2)，地層圍繞火山穹隆呈半環(huán)帶狀展布。礦區(qū)出露較老地層為沉積巖相紫紅—棕褐色細粒長石砂巖((N1—E3)msL)，向下過渡為黑云母砂巖，向上因火山噴發(fā)作用，火山物質(zhì)開始增多，局部發(fā)育火山沉積巖相凝灰質(zhì)砂巖和凝灰質(zhì)角礫巖((N1—E3)so)。中新世中期，火山爆發(fā)相火山角礫巖、火山集塊巖(N1avb)主要出露于礦區(qū)西部和中部，向中東部過渡為火山溢流相安山玄武巖，顯示了從火山口向外火山巖相學(xué)相變特征。②中新世中期(火山噴發(fā)末期)，礦區(qū)發(fā)生了堿性巖漿侵入作用，主要有二長斑巖(N1pi)、二長輝長巖(N1v)兩個單元，形成以二長斑巖、輝長巖巖株為中心的巖漿侵入構(gòu)造，疊加于漸新世晚期—中新世早期火山穹隆構(gòu)造之上。③中新世晚期，發(fā)育火山沉積巖相火山質(zhì)砂礫巖、砂巖(N1msU)，夾流紋質(zhì)凝灰?guī)r透鏡體和英安質(zhì)-安山質(zhì)角礫或巖塊，主要分布于礦區(qū)東南部。④識別和圈定巖漿侵入構(gòu)造5處，分別分布于西部43～59線、中西部21～27線、中部11線、中東部1～12線和東部20～28線等地段[圖5(a)]；這些侵入構(gòu)造以二長斑巖或輝長巖巖株為中心，周緣發(fā)育巖漿熱液角礫巖和冷凝解理帶、劈理化帶，再向外圍以發(fā)育火山巖相分帶為特征。比如，西部43～59線巖漿侵入構(gòu)造中心向外，依次為侵入巖相輝長巖→火山爆發(fā)相火山角礫巖+火山集塊巖→火山溢流相安山玄武巖→火山沉積巖相凝灰質(zhì)砂巖→沉積巖相長石砂巖。熱液角礫巖是本次識別的獨立填圖單元，在巖株與斷裂帶交匯部位尤為發(fā)育，呈不規(guī)則帶狀(或筒狀)。⑤銅礦化蝕變主要圍繞巖漿侵入構(gòu)造或巖漿侵入構(gòu)造與斷裂構(gòu)造(NW+EW向)復(fù)合部位產(chǎn)出[圖5(a)]，含礦地層為中新世火山巖和侵入巖，熱液角礫巖是主要含礦巖相，銅礦物以氯銅礦為主，次為少量孔雀石，這是銅次生富集帶的主要指示銅礦物。銅次生富集帶在安第斯地區(qū)特殊氣候條件下較為發(fā)育，以埋藏淺、品位富、易開采而備受關(guān)注，已成為南美地區(qū)銅工業(yè)礦床類型。在干旱氣候條件下，斷裂帶內(nèi)往往水文地質(zhì)條件較好，是銅次生富集帶發(fā)育的有利部位，這也解釋了地表銅礦化圍繞巖漿侵入構(gòu)造周緣和斷裂帶富集的原因。⑥檢查進一步確定了C1、C4、C5、C6綜合異常為礦致異常，異常分布范圍與圈定的5個巖漿侵入構(gòu)造、斷裂帶較好套合。其中，C1綜合異常為以二長斑巖巖株為中心的巖漿侵入構(gòu)造引起，并發(fā)現(xiàn)了礦化露頭；C4綜合異常長軸呈NW向展布，與巖漿侵入構(gòu)造和F2斷裂帶相套合；C5、C6綜合異常長軸展布方向與NW向斷層走向一致，巖漿侵入構(gòu)造分布于斷層構(gòu)造帶及其兩側(cè)；C2、C3綜合異常內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)礦化，但其與緊鄰的C5、C6礦致異常地質(zhì)背景相似，推斷其為深部礦致異常；C7、C8綜合異常內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)巖漿侵入構(gòu)造和斷裂帶，異?？赡苁怯赡屹|(zhì)砂巖和安山巖引起。⑦基于化探異常、巖漿侵入構(gòu)造與斷裂帶，圈定礦化蝕變帶2條，分別為以C4、C5、C6綜合異常和巖漿侵入構(gòu)造中熱液角礫巖帶及F1斷層為核心的Ⅰ號礦化蝕變帶，以及以C1綜合異常和巖漿侵入構(gòu)造中二長斑巖巖株及4號礦化露頭為核心的Ⅱ號礦化蝕變帶[圖5(a)]。上述兩條礦化蝕變帶都值得系統(tǒng)開展地表探槽揭露與評價。

圖5 古布利達銅礦床地質(zhì)填圖及1號礦體平面圖

總之，大比例尺地質(zhì)填圖識別出5個巖漿侵入構(gòu)造，確定了含礦地層為中新世火山巖和侵入巖，含礦巖相主要為巖漿熱液角礫巖相，識別出儲礦構(gòu)造樣式主要為巖漿侵入構(gòu)造周緣巖漿熱液角礫巖筒(帶)和斷裂構(gòu)造(NW+EW向)，圈定了Ⅰ、Ⅱ號礦化蝕變帶，為探槽設(shè)計提供了直接地質(zhì)依據(jù)。

2.4 槽探異常評價與構(gòu)造巖相學(xué)解析

在淺成低溫熱液型金銀銅礦床、斑巖型銅鉬金礦床[25]、鐵氧化物銅金型礦床[26-27]等全球重要的工業(yè)礦床類型中，常發(fā)育角礫巖類和角礫巖體(筒或帶)，它們是重要的含礦巖石類型和儲礦構(gòu)造樣式[28]。安第斯活動大陸邊緣具有典型的、與巖漿熱液角礫巖(或巖漿熱液角礫巖構(gòu)造系統(tǒng))有關(guān)的斑巖型-淺成低溫熱液型成礦系統(tǒng)[14,28-31]，通過熱液角礫巖可圈定熱液成礦中心和進行深部找礦預(yù)測。在古布利達銅礦床的5個巖漿侵入構(gòu)造內(nèi)，已圈定了巖漿熱液角礫巖筒或帶(圖6)，它們呈不規(guī)則的筒狀或帶狀圍繞巖株周邊發(fā)育，是重要的含礦巖相，需要深入解析研究。

在圈定的Ⅰ號礦化蝕變帶內(nèi)施工探槽，對礦化進行揭露和對化探異常開展深入評價，同時結(jié)合構(gòu)造巖相學(xué)解析研究，為深部鉆探設(shè)計和找礦預(yù)測提供依據(jù)。①以0線為重點地段，采用EW向探槽對礦化蝕變帶進行沿脈剝離，剝離長度約為20 m，寬度約為4 m，平均深度為2 m。據(jù)此進一步確定了礦體產(chǎn)狀，其傾向為175°～180°，傾角為60°～75°，為深部鉆孔設(shè)計提供了依據(jù)。②重點圍繞圈定的5個巖漿侵入構(gòu)造，系統(tǒng)布置200 m間距探槽，通過礦化蝕變體揭露和異常評價，揭露和控制到地表銅礦體3條[圖5(a)]，從西部31線到東部26線，礦脈斷續(xù)出露長度為3 000 m。③對東部1號銅礦體進行100 m間距探槽加密控制[圖5(b)]，控制礦體長度為1 300 m，厚度為1.3～7.3 m，平均厚度為3.4 m，Cu品位為0.7%～7.8%，平均值為3.0%。④從探槽揭露進行構(gòu)造巖相學(xué)解析研究可得，巖漿熱液角礫巖相是研究區(qū)主要含礦巖相，巖性有玄武安山質(zhì)熱液角礫巖、二長閃長斑巖質(zhì)熱液角礫巖、熱液蝕變角礫巖、坍塌熱液角礫巖、含銅沉積火山角礫巖、硫化物硅化熱液角礫巖(圖6)，這些熱液角礫巖是圈定熱液角礫巖筒(帶)儲礦構(gòu)造的直接標志。角礫成分包含了侵入巖、火山巖、蝕變火山巖和火山沉積巖，膠結(jié)物多為氯銅礦、孔雀石、輝銅礦、藍輝銅礦等表生銅礦物。熱液角礫巖呈筒狀或帶狀產(chǎn)于二長輝長巖株周緣，在與F1斷層復(fù)合部位銅礦化富集尤為明顯，是主要的儲礦構(gòu)造樣式之一。角礫中氣孔構(gòu)造、皮殼構(gòu)造、反應(yīng)邊構(gòu)造等強烈發(fā)育，揭示強烈的熱液活動和充填作用。綜上所述，礦體走向延長連續(xù)，受F1斷層與巖漿熱液角礫巖體(筒、帶)復(fù)合控制明顯，從巖漿熱液角礫組合和構(gòu)造樣式來看，研究區(qū)可能存在巖漿熱液噴口(即巖漿熱液成礦中心)，是圈定巖漿熱液成礦系統(tǒng)的有利標志，預(yù)測深部成礦潛力大，值得進行深部工程驗證。

圖6 古布利達銅礦床熱液角礫巖特征

總之，探槽揭露進一步確定了礦體產(chǎn)狀，系統(tǒng)控制到地表規(guī)模較大銅礦體3條，通過構(gòu)造巖相學(xué)解析研究認為巖漿熱液角礫巖體(筒、帶)是研究區(qū)主要的儲礦構(gòu)造樣式，巖漿熱液角礫巖是主要含礦巖相和圈定深部巖漿熱液成礦系統(tǒng)的標志，為深部鉆孔驗證和深部找礦預(yù)測提供了依據(jù)。

3 深部鉆探工程驗證效果

在1號礦體東部14線布置深部驗證鉆孔[圖5(b)]，主要依據(jù)是該位置探槽揭露的銅礦體厚度大，品位高，硅化、黏土化蝕變強烈。鉆孔控制銅礦體2條，控制斜深超過150 m(圖7)。下部礦體規(guī)模較大，ZK1401鉆孔控制其厚度為11.7 m，Cu品位為1.8%；ZK1402鉆孔控制其厚度為13.2 m，Cu品位為2.4%。銅礦體賦存于二長輝長巖巖株邊部的熱液角礫筒中，具有明顯垂向礦物分帶。淺部地表以氯銅礦為主[圖8(a)]，含少量孔雀石和膽礬，向深部過渡為以輝銅礦、藍輝銅礦等次生銅硫化物為主[圖8(b)]，見有少量原生黃銅礦[圖8(c)]，發(fā)育典型的銅硫化物硅化熱液角礫巖。銅硫化物硅化熱液角礫巖的角礫成分主要為紫紅色二長閃長斑巖，角礫呈碎斑狀、渾圓狀，顯示深源巖漿熱液搬運特征，具有明顯的熱液溶蝕晶洞，伴隨有強烈的硅化。膠結(jié)物主要為脈狀-網(wǎng)脈狀輝銅礦、黃銅礦等銅硫化物[圖8(b)、(c)]。輝銅礦沿角礫邊緣膠結(jié)和填隙，具有膠結(jié)和包裹硅化脈現(xiàn)象，暗示輝銅礦形成稍晚于硅化脈，揭示可能具有多期含銅熱液活動特點，這是對成礦極為有利的標志。

圖7 古布利達銅礦床14線深部鉆孔驗證剖面

圖8 古布利達銅礦床14線熱液角礫巖特征

綜上所述，鉆孔驗證取得顯著效果，控制的2條銅礦體厚度大，品位高，且向深部延伸具有厚度、品位增大趨勢。鉆孔中揭露鉀化黑云母二長花崗巖，這是對尋找斑巖型銅礦床成礦有利的地質(zhì)體，深部找礦潛力不可忽視。

4 找礦潛力綜合分析

通過遙感解譯-構(gòu)造巖相學(xué)路線填圖、溝系次生暈測量、大比例尺地質(zhì)填圖等，圈定了礦化蝕變帶，確定了找礦靶區(qū)，通過探槽揭露與深部鉆探驗證控制到厚大銅礦體，取得了顯著找礦效果。經(jīng)構(gòu)造巖相學(xué)解析與綜合研究認為，研究區(qū)找礦潛力大，深部有尋找斑巖型銅礦床的潛力。

(1)區(qū)域成礦地質(zhì)背景優(yōu)越。研究區(qū)位于智利—玻利維亞斑巖型-淺成低溫熱液型金銅成礦帶，北部有秘魯Mazo Cruz大型淺成低溫熱液型金銅礦床，西部有智利Choqueclimpie大型淺成低溫熱液型金銅礦床，東部有玻利維亞Laurani大型斑巖型銅金多金屬礦床(圖1)，區(qū)域成礦地質(zhì)背景優(yōu)越。

(2)礦區(qū)地質(zhì)條件有利。通過遙感解譯-構(gòu)造巖相學(xué)路線觀測顯示：研究區(qū)漸新世晚期—中新世早期發(fā)生大規(guī)?；鹕絿姲l(fā)，發(fā)育火山穹隆構(gòu)造(圖2)；中新世中期巖漿侵入，形成疊加于火山穹隆構(gòu)造之上的巖漿侵入構(gòu)造。通過地質(zhì)填圖與探槽揭露，已在礦區(qū)圈定了巖漿侵入構(gòu)造及多種類型的巖漿熱液角礫巖，礦區(qū)可能還存在暫未發(fā)現(xiàn)的其他熱液角礫巖類型，推測發(fā)育熱液角礫巖相系，這些熱液角礫組合和構(gòu)造樣式揭示強烈的熱液活動和充填作用，暗示可能存在巖漿熱液噴口，這些熱液角礫巖是圈定深部巖漿熱液成礦中心的重要標志。而在安第斯活動大陸邊緣，與巖漿熱液角礫巖和巖漿熱液角礫巖構(gòu)造系統(tǒng)有關(guān)的斑巖型-淺成低溫熱液型成礦系統(tǒng)較為典型，巖漿侵入構(gòu)造及巖漿熱液角礫巖也是指示和圈定斑巖型-淺成低溫熱液型成礦系統(tǒng)的有利標志。

(3)礦化類型與組合。淺部發(fā)育銅次生富集帶，銅礦物主要為氯銅礦，含少量孔雀石、黑銅礦、赤銅礦和自然銅[圖6(a)～(d)]，在F1斷裂帶富集形成次生富集氧化銅礦石帶(圖5)。安第斯地區(qū)在長期半干旱氣候條件下表生富集成礦作用強烈，往往在斑巖型銅礦床淺部地表形成銅次生富集帶。其南、北部為具有工業(yè)意義的銅礦化類型，銅次生富集帶也是指示深部斑巖型銅礦床的標志；中部為淺成低溫熱液型銅礦化，礦化呈脈狀、細脈狀、細網(wǎng)脈狀產(chǎn)出[圖8(b)]，銅礦物組合為輝銅礦、藍輝銅礦和銅藍，同時伴隨有脈狀-網(wǎng)脈狀硅化蝕變。淺成低溫熱液型礦化通常被認為是斑巖型礦化的遠端端元，指示深部或周緣可能存在斑巖型礦化。預(yù)測深部存在斑巖體，在礦區(qū)41～59線已圈定含銅礦化二長斑巖巖株[圖5(a)]和中—深成相輝長巖巖株，深部鉆孔揭露到隱伏黑云母二長花崗巖體，預(yù)測深部發(fā)育淺成相斑巖體，具有尋找斑巖型銅(金)礦床的潛力，值得進一步驗證。

(4)蝕變特征與分帶。淺部發(fā)育大規(guī)模面狀泥化(黏土化)蝕變，侵入巖、火山巖多發(fā)生低溫黏土化蝕變，蝕變組合為皂石-伊丁石-蛇紋石-滑石化。淺—中部發(fā)育硅化蝕變，呈白色、煙灰色脈狀-網(wǎng)脈狀，地表常見紫紅色玉髓脈、似碧玉、蛋白石等，鉆孔中發(fā)育脈狀-網(wǎng)脈狀硅化脈體。深部發(fā)育鉀化蝕變，鉆孔揭露的黑云母二長花崗巖發(fā)生強烈熱液蝕變，發(fā)育兩期鉀化蝕變，形成石英鉀化蝕變帶(鉀長石-黑云母-絹云母)，這也是斑巖型銅鉬金礦床典型的鉀質(zhì)蝕變核。

5 結(jié) 語

(1)玻利維亞高寒、高海拔、深切割地形、惡劣的氣候和復(fù)雜的地質(zhì)特征延長了找礦周期，增加了勘查難度和投資成本。通過在古布利達銅礦床的找礦實踐，探索總結(jié)出了以構(gòu)造巖相學(xué)分析研究為思路，以綜合構(gòu)造巖相學(xué)勘查技術(shù)為主的綜合方法。通過在玻利維亞古布利達銅礦區(qū)的應(yīng)用，該技術(shù)對找礦勘查具有高效快速和準確定位的特點。

(2)綜合構(gòu)造巖相學(xué)勘查技術(shù)流程為：①通過遙感解譯-構(gòu)造巖相學(xué)路線觀測建立填圖單元，了解巖相、構(gòu)造格架、地形地物、景觀地球化學(xué)特征，初步建立填圖單元，指導(dǎo)溝系次生暈測量和地質(zhì)填圖；②通過溝系次生暈測量圈定異常，以遙感解譯圖作為溝系次生暈工作底圖，在底圖上勾勒出溝系，布置采樣點位，開展溝系次生暈測量，圈定異常；③通過大比例地質(zhì)填圖檢查異常和識別巖漿侵入構(gòu)造，確定含礦地層、含礦巖相和識別儲礦構(gòu)造樣式，結(jié)合化探異常圈定礦化蝕變帶，縮小找礦靶區(qū)，為探槽、鉆孔設(shè)計提供直接地質(zhì)依據(jù)；④通過探槽揭露和構(gòu)造巖相學(xué)解析研究，進一步確定礦化體產(chǎn)狀和系統(tǒng)揭露控制淺部地表礦體，為深部鉆探設(shè)計和找礦預(yù)測提供支持；⑤深部鉆探驗證；⑥構(gòu)造巖相學(xué)解析研究和綜合分析，進行找礦預(yù)測。

(3)隨著構(gòu)造巖相學(xué)填圖方法趨于成熟和穩(wěn)定，高分辨率航遙技術(shù)提高以及便攜式可拆解鉆機發(fā)展，綜合構(gòu)造巖相學(xué)勘查技術(shù)將更易于操作，不但可為古布利達銅礦床周邊同類礦床勘查提供借鑒，還可進一步推廣應(yīng)用于安第斯地區(qū)相似條件下斑巖型銅鉬金礦床和淺成低溫熱液型金銅-鉛鋅礦床勘查工作中。

現(xiàn)場工作得到了中戰(zhàn)會(北京)礦業(yè)科技有限公司和徐勇高級工程師的大力支持與幫助，野外工作得到了劉璐寧、韓冬浩等同志的協(xié)助，在此一并表示感謝！