秘鲁马尔科纳铁矿区北部TA-02勘查区铜多金属矿地质特征及成矿类型

武晗

(首钢地质勘查院地质研究所，北京 100144)

0 引言

1992年，首钢对秘鲁的马尔科纳(Marcona)铁矿进行了收购，矿权区包括马尔科纳铁矿和胡斯塔(Justa)铜矿，面积共计670 km2。1993—2003年，首钢地质勘查院对马尔卡纳铁矿及胡斯塔铜矿进行了大量矿产勘查工作，全区分为东、西2个矿化区，8个矿脉带，从圈定出的26个铜异常中新发现21条铜矿脉。2004年，加拿大查里厄特资源公司(Chariot Resources Ltd.)联合韩国大韩矿业振兴公社、韩国LG日高铜业公司，合资成立马尔科贝(Marcobre)公司，收购了胡斯塔铜矿的矿权并开展勘查工作；2006年2月，该公司披露胡斯塔铜矿的金属资源量为259.9×104t，成为近年来的重大找矿发现。TA-02勘查区位于首钢秘鲁铁矿股份公司C.P.S-1矿权内，南侧为首钢马尔科纳铁矿，北侧紧邻马尔科贝(Marcobre)公司的胡斯塔铜矿，TA-02勘查区具有较好的找矿前景。

在力拓公司2003年施工的19个钻孔(总计进尺6056.70 m)和首勘公司2014—2015年在TA-02区内施工的34个钻孔(总计进尺7405.72 m)的勘查成果基础上，2017—2018年，首钢地质勘查院地质研究所受首钢秘鲁铁矿股份公司的委托，在首钢秘鲁铁矿MarconaTA-02勘查区开展铜多金属矿地质普查工作，施工钻孔55个，总计进尺29998.62 m，实施物探TEM测量17.90 km2/3417点。本文在对钻孔资料综合整理的基础上，对TA-02勘查区的铜多金属矿成矿特征进行阐述，并对矿床类型进行分析，希冀对今后的地质勘查有所裨益。

1 区域地质

首钢秘鲁马尔科纳(Marcona)铁矿位于秘鲁中南部西海岸附近，地处环太平洋构造-岩浆活动带东侧的安第斯山褶皱带西侧中南段的马尔科纳台地，属于中安第斯成矿省的海岸安第斯Fe-Cu-Au成矿带的北段[1-2]。安第斯山褶皱带为世界上最著名的铜、多金属成矿带，特别是由秘鲁南部至智利北部一带最为重要。纳斯卡板块向南美洲板块的俯冲作用使安第斯该褶皱带内构造岩浆活动极为发育①。秘鲁南部成矿带的基底是阿雷基帕(Arequipa)地块分布的外来古元古代-中元古代基底杂岩，在格林威尔造山运动(1.0～1.3 Ga)期间拼贴到亚马逊克拉通上。基底杂岩与上覆的新元古代、古生代沉积地层呈不整合接触，中生代火山-沉积岩系广泛出露[1](图1)。

图1 秘鲁马尔科纳铁矿区域地质图(据文献[1]，修改)Fig.1 Regional geological map of Marcona Fe ore district1.新近系—第四系；2.新生界；3.中生界(包括格兰德河组、贾怀伊组、尧卡组和科帕拉组)；4.下-中志留统马尔科纳组；5.元古宇(包括圣胡安组、切奎瑞安组和阿雷基帕地块洛马斯群)；6.白垩纪海岸岩基；7.白垩纪通加安山玢岩体；8.志留纪圣尼古拉斯岩基；9.断裂；10.马尔科纳—米娜-胡斯塔地区主要铁铜矿体；11.生产矿山；12.未生产(包括未建)矿山；13.TA-02勘查区范围；14.城镇

(1)地层：马尔科纳地区的地层分为4部分[2](图2)。①元古宇：包括基底阿雷基帕地块的古-中元古界洛马斯(Lomas)群(Pt1-2L)、新元古界的切奎瑞安(Chiquerío)组(Pt3q)和圣胡安(San Juan)组(Pt3)；②古生界：下-中志留统马尔科纳(Marcona)组(S1-2m)；③中生界：包括中侏罗统格兰德河(Río Grande)组下段(J2ga)、中-上侏罗统格兰德河(Río Grande)组上段(J2-3gb)、上侏罗统贾怀伊(Jahuay)组(J3j)、下白垩统尧卡(Yauca)组(K1y)和科帕拉(Copara)组(K1k)；④新生界：包括古近系的皮斯科(Pisco)组(N1p)、米勒(Millo)组(N1-2m)、森卡(Sencca)组(N1-2s)和第四系(Q)。

图2 马尔科纳-胡斯塔地区地层柱状图(据文献[1-3]和注释②，修改)Fig.2 Column of Marcona Fe ore district

(2)构造。马尔科纳地区在区域上为一轴向NW的背斜，在矿区范围内则呈走向35°～65°，倾向NW，倾角近40°的单斜构造。矿区内断裂发育，单斜构造趋于复杂化，地层沿断裂产生程度不同的水平走滑或垂直升降，根据断裂的走向与倾向特点，主要分成4个构造组合[1]：①皮斯塔(Pista)断裂组：是最老的正断层，包含区域发育的雷朱扎(Lechuza)断裂，走向295°，倾向NNE，倾角约60°，是沿前中生界基底上升岩块边界发育的滑脱断层，这组断层的活动在矿化之前即已开始，并持续到矿化期后[3]；②雷佩替松(Repeticion)断裂组：断裂与沉积岩的走向平行的NE向张性断裂，反映了侏罗纪SEE-NWW方向的挤压应力场，推测与马尔科纳地区东北部NW向的特兰托-利勃拉(Treinta Libras)区域性左行剪切断裂有关[3]；③胡斯塔(Justa)断裂组：亦称米娜-胡斯塔(Mina Justa)断裂)，控制着胡斯塔(Justa)铜矿区的主要铁矿体和铜矿化带；断裂的走向与马尔科纳矿区附近的雷佩替松断裂相近，但倾向SE，倾角较缓，主要为正断层性质，在马尔科纳矿区切割铁矿体，局部呈逆断层特点；④瓦卡(Huaca)断裂组：为东部地区发育的正断层，断裂走向335°，倾向60°，为成矿后期形成，通常被晚期的斑状安山玢岩脉穿插[1]。

(3)岩浆岩。区域岩浆岩有圣尼古拉斯(San Nicolás)岩基、通加(Tunga)安山玢岩、海岸(Coastal)岩基及各种岩脉。①圣尼古拉斯(San Nicolás)岩基：由沿海山地的一些岩浆岩构成，岩体侵入基底岩系和下古生界中，在马尔科纳矿区的西南部，岩基中主要见有3种岩石类型，大致呈同心圆状分布：中心部分为二长花岗岩，过渡部分为花岗闪长岩，外缘部分为辉长-闪长岩；②通加(Tunga)安山玢岩：出露于马尔科纳矿床以北的沿海山地东部，呈岩墙或岩床状侵入到尧卡组及更老的地层单元中；③海岸(Coastal)岩基：在阿卡里-科布雷潘帕(Acarí-Cobrepampa)地区，海岸岩基侵入到下白垩统尼奥康姆(Neocomian)阶或更老的地层中②。

2 矿区地质

秘鲁马尔科纳(Marcona)铁矿区北部TA-02铜矿勘查区位于首钢秘鲁马尔科纳铁矿的东北部，北与胡斯塔铜矿接壤，勘查区面积约20.33 km2(图3)。

图3 马尔科纳TA-02勘查区地质简图Fig.3 Geological sketch of Marcona property TA-021.中侏罗统格兰德组；2.下-中志留统马尔科纳组；3.斑状安山玢岩；4.安山玢岩；5.闪长岩；6.铜矿体；7.钴矿体；8.铁矿体；9.铜矿化体；10.断裂；11.TA-02勘查区范围

2.1 地层

主要出露有下-中志留统马尔科纳(Marcona)组、下-中侏罗统格兰德河(Río Grande)组和第四系(Q)。

(1)马尔科纳(Marcona)组(S1-2m)。以大理岩、角页岩、角岩、千枚岩和石英岩为主的岩石组合，为白云质灰岩、泥质灰岩、砂页岩经热变质形成。本矿区的马尔科纳组主要分布于矿区的南部，主要岩性为角岩，局部见少量石英岩；上覆格兰德河组下段(旧称塞里托斯(Cerritos)组)，二者呈平行不整合接触关系，地层总体走向NE，倾向NW。

(2)格兰德河(Río Grande)组(J2-3g)。按岩性大致可分为上、下两段。①格兰德河组下段(J2ga)：旧称塞里托斯(Cerritos)组，以砂岩为主，夹少量安山岩、英安岩；②格兰德河组上段(J2-3gb)：以安山岩、英安岩和凝灰质长石杂砂岩互层为特征，呈现多个沉积韵律，顶部偶见透镜状白云岩；底部的安山岩和凝灰质长石杂砂岩呈灰黑色，上部的安山岩和凝灰质长石杂砂岩呈紫红色，反映出不同时段沉积环境的变化特点。格兰德河组是马尔科纳—胡斯塔地区铜矿体的主要赋矿层位。

(3)第四系(Q)。矿区的第四系非常发育，大面积覆盖于格兰德河组之上，由砂砾岩、半固结砂岩和砂土组成。

2.2 构造

勘查区内断裂构造发育，并具多期活动特点，断裂性质存在由压性→张性→压扭性及反向的转变过程，并伴有走滑(平移)，主要分为4组(见图3)。

(1)皮斯塔断裂：分布于矿区西部及南部，多为为压扭性断裂，是矿区内形成较早的一组断裂，常被认为是马尔科纳组与格兰德河组的分界线，规模较大，宽几十米至近百米，多呈NW或NE向展布，局部呈近EW向展布，断裂面总体向NE或NW向倾斜，倾角变化较大，一般为20°～70°。该组断裂被认为是多期活动的滑脱断层，断裂活动在矿化之前开始并持续到矿化之后。

(2)雷佩替松断裂：即Repeticion N°1，见于矿区西部，为压性断裂，总体走向为75°，倾向NW，倾角30°～60°，断裂规模较大，主要表现为构造破碎带，断裂两侧常见构造片理化带，该组断裂切错皮斯塔断裂铁矿体，对铁矿体具有破坏作用。

(3)胡斯塔断裂：断裂走向主要为NW向和NE向，倾向NE或SE(局部走向近SN，倾向E)，倾角变化较大(30°～80°)。断裂带内各断裂规模大小不一，平行产出，主要表现为一系列构造破碎带和角砾岩带，破碎带和角砾岩带中常充填有磁铁矿体和铜矿体；许多脉岩(如斑状安山玢岩(ocoita)、安山玢岩和闪长岩等)也沿断裂带侵入。部分地段可见断裂带切割了早期的磁铁矿体，对铁矿体有明显的破坏作用。

(4)瓦卡断裂：分布于全区，断裂主要表现为地表的一系列平行分布的冲沟，钻孔中主要表现为规模大小不一的构造破碎带。瓦卡断裂多呈NW向平行展布，倾向NE或SW，一般倾角较大，断裂内岩石破碎强烈。此外，瓦卡断裂也切割铁矿体和铜矿体，断裂内的铁矿体或铜矿体常呈角砾状，局部矿体呈粉末状或断层泥。从瓦卡断裂与地层、脉岩和矿体的关系上看，瓦卡断裂的形成较晚，且活动较为频繁，切割大部分地质体，对矿体有破坏作用。

2.3 岩浆岩

矿区内的岩浆岩主要表现为多期次侵入形成的脉岩，主要岩石类型有安山玢岩、 英安玢岩、 闪长岩、基性岩和斑状安山玢岩(Ocöita)。斑状安山玢岩是一种斑晶较大的安山玢岩，是矿区内出露最广泛的脉岩类型，多呈岩墙状，沿NW向、NE向和近SN向断裂产出，规模较大，走向延伸较为稳定，一般500～1500 m，局部在斑状安山玢岩的裂隙中充填有孔雀石，是区内形成较晚的脉岩，穿切区内大部分地质体。

2.4 围岩蚀变

矿区常见的围岩蚀变主要有：阳起石-透闪石化、碳酸盐化、钾化、绿泥石化和绿帘石化。①阳起石-透闪石化：非常发育，见于铁矿体或浸染状铜矿体中，规模大小不一，通常是阳起石产生透闪石化；②碳酸盐化：比较发育，常呈细脉状或网脉状充填于各类岩石的裂隙和节理面中，蚀变不均匀，规模大小不一；③钾化：是最为常见的一类围岩蚀变，多见于铜矿体或铁矿体附近的火山岩、砂岩或闪长岩中，蚀变宽度可从数米至数十米，是近矿围岩蚀变；④绿泥石化：常见于安山岩、安山质火山碎屑岩和斑状安山玢岩中，蚀变不均匀，蚀变宽度可从几米至数十米，是较常见的近矿围岩蚀变；⑤绿帘石化：局部可见，主要产于安山玢岩和斑状安山玢岩的裂隙或节理面，蚀变规模较小。

3 矿体及矿石特征

依据基本分析结果，按照品位w(Cu)≥2%、矿体真厚度≥2 m的指标圈定铜矿体。

3.1 矿体分布特征

勘查区内共有编号铜矿体89条，多数分布在勘查区的东段和中段；勘查区西段则以铁矿体为主，铜矿较少。铜矿体多呈脉状，少数呈透镜状，铜矿体具有平行分布的特征，部分矿体具分支复合现象。矿体埋深一般为0～-575 m，分布范围较广，从浅部至深部均发现不同规模的铜矿体。铜矿体走向延伸100～1000 m，钻孔控制矿体厚度一般为2～28 m(局部达40～80 m，此外Cu-67矿体厚度可达205 m)。按铜矿体产状划分可分为3组：①走向NE的铜矿体有47条，占比53%，矿体产状：SE∠25°～45°；②走向NW的铜矿体有34条，占比38%，矿体产状：NE∠>60°；③走向SN的铜矿体8条，占比9%，矿体产状E∠50°～60°。由于本次勘查工程间距大(160 m×160 m)，故多数陡倾斜矿体仅为单剖面控制，且矿体鲜有地表露头，因此理清矿体产状为进一步地质勘查工作的重点内容。

3.2 矿体围岩特征

矿体主要赋存于格兰德河组下段(即塞里托斯组)中。安山岩、变质砂岩、粉砂岩、安山质火山碎屑岩、英安质火山碎屑岩、英安岩为矿体围岩(图4)。铜矿体倾向与地层相反且穿切地层。此外，在5线以东、深度300～400 m的马尔科纳组岩层中也见有铜矿体。在一些早期形成的安山玢岩和闪长岩内也见有细脉状-网脉状的铜矿体。上述现象说明，区内铜矿体对容矿地层和围岩岩性均没有明显的选择性。

3.3 矿化特征

矿体顶底板的近矿围岩蚀变以阳起石化为主，蚀变强烈地段形成阳起石化岩，而矿石的脉石矿物中也以阳起石为主。阳起石化岩往往具有明显的铁、铜矿化，其矿物组合与矿体基本一致，表现出二者相伴而生的密切关系。阳起石化岩按产状可分为2类：倾向SE的阳起石化岩和倾向NW的阳起石化岩(见图4)。倾向SE的阳起石化岩具有明显的铜(铁)矿化特征，常常形成达到工业指标的铜(铁)矿体，倾向NW阳起石化岩一般只具有铁矿化特征，铜的矿化不明显，常形成单独的铁矿体或含铜铁矿体。

图4 TA-02勘查区2号勘查线地质剖面图Fig.4 Geological section of line 2 in property TA-021—4.下-中侏罗统格兰德河组：1.变质砂岩及粉砂岩；2.安山岩；3.英安岩；4.安山质火山碎屑岩；5.斑状安山玢岩脉；6.安山玢岩脉；7.阳起石化岩；8.铜(铁)矿体；9.铁矿体；10.地质界线；11.钻孔及编号

3.4 控矿因素

(1)阳起石化岩是围岩在金属矿化过程中水-岩交代作用的产物，而铜矿体实际上是阳起石化等蚀变岩中金属品位达到工业指标要求的部分。利用阳起石化岩与金属矿化的紧密联系且分布空间大于金属矿体等特点，可将阳起石化岩作为勘查区进一步找矿的标志性地质体，而将倾向SE的阳起石化岩作为本区寻找铜矿化体的目标岩性。在工作中可从遥感光谱信息中筛选、提取出相关的蚀变信息，用以确定重点靶位；通过专题性围岩蚀变填图等工作，查清蚀变带的位置和金属矿化的范围，为铜矿勘探工作确定具体部位。

(2)勘查区内脉岩发育，其中的斑状安山玢岩(Ocoite)产状与铜矿体高度一致，多呈岩墙状沿NW向、NE 向和近SN向断裂侵入，岩脉多具有一定延展长度，一般为500～1500 m。根据前人资料，斑状安山玢岩脉形成较晚，切错区内大部分地质体，其发育的地质特点与区内的蚀变-矿化地质体具有一定的相似性。

(3)无论是蚀变矿化带，还是入侵的脉岩，都直接受断裂构造的控制，本区的NW向、NE向和近SN向断裂构成了控岩、控矿的构造组合，断裂、蚀变矿化带和脉岩“三位一体”控制着区内的成矿，也是找矿工作中需要重点研究的内容。

3.5 矿石特征

(1)矿石类型。按矿石中主要矿物可将本区矿石分为3种自然类型。①含孔雀石氧化铜矿石：含孔雀石安山岩、含孔雀石英安岩、含孔雀石石英砂岩；②阳起石化铜矿石：黄铜矿黄铁矿磁铁矿阳起石化铜矿石、黄铜矿黄铁矿磷灰石磁铁矿阳起石化铜矿石、黄铜矿磷灰石黄铁矿阳起石化铜矿石；③含磁铁矿铜矿石：黄铜矿黄铁矿阳起石磁铁矿铜矿石、黄铜矿黄铁矿透闪石磁铁矿铜矿石、斑铜矿黄铜矿黄铁矿阳起石磁铁矿铜矿石、黄铜矿黄铁矿阳起石斑铜矿磁铁矿铜矿石。

(2)矿石结构构造。矿石多为中细粒变晶结构和斑状结构；矿石构造包括浸染状构造(图5a)、团块状矿构造和条纹状构造(图5b-c)，另外还有细脉状构造、网脉状构造和层纹状构造(图5d)等。铜矿品位与矿石构造密切相关，团块状铜矿石的品位最高，团块状+浸染状铜矿石的品位次之，浸染状铜矿石的品位最低。

图5 矿石典型构造照片Fig.5 Microscopic photo of typical ore structurea.浸染状构造(采自17TA-DD83孔，165.40 m)；b.条纹状构造(采自17TA-DD74孔，439.85 m)；c.条纹状构造(采自17TA-DD74孔，439.85 m)；d.层状构造(采自17TA-DD53孔，648.50 m)

(3)矿物组成。矿石中的含铜矿物，主要为黄铜矿，其次为斑铜矿和辉铜矿，氧化矿物为孔雀石；伴(共)生金属矿物有磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿、含钴矿物(本次采样未见到)、闪锌矿、方铅矿、针铁矿和毒砂等(图6)。脉石矿物以斜长石、辉石、透闪石和阳起石为主，并有少量方解石、绿泥石、绿帘石和磷灰石等。

图6 铜矿石中主要金属矿物镜下照片(正交偏光)Fig.6 Microscopic photo of the main metal mineral in Cu orea-b.钻孔TA-DD42-G4，257.40～257.50 m；c-d.钻孔17TA-DD51-G1，267.56～267.66 m；e-f.钻孔17TA-DD51-G2，275.90～276.00 m；cp.黄铜矿；cv+dg.辉铜矿；bn.斑铜矿；sl.闪锌矿；mt.磁铁矿；py.黄铁矿；hm.赤铁矿；goe.针铁矿；gn.方铅矿；asp.毒砂；gg.不透明矿物

4 成矿元素分布特征

4.1 岩石中成矿元素的分布特征

勘查工作中实施了全孔采样分析，基本分析样品的检测元素为Fe、Cu、Co、Zn。51勘探线17TA-DD51孔全孔采取岩石样品197件，分析数据的统计结果(表1)显示出成矿元素在不同岩石中的分布特点。从表1可见，区内各类岩石的成矿元素含量普遍比地壳元素丰度高出2个数量级(>100倍)，表明区内岩石中存在Fe、Cu、Co和Zn元素的富集，这些元素的来源和富集过程关系到区内铁铜多金属矿化的成因演化，有待进行深入研究与探讨。

表1 勘查区岩石的主要成矿元素含量统计Table 1 Statistics of the main ore element content of rocks in the property

(1)地层。钻遇地层均属下-中侏罗统格兰德河组，分为5种岩石类型：变质砂岩及粉砂岩、安山质火山碎屑岩、英安质火山碎屑岩、安山岩、英安岩。①各类岩石中的Fe元素含量较为接近，平均值范围为4.53%～6.83%；②变质砂岩及粉砂岩、英安质火山碎屑岩和英安岩的Cu元素含量略显富集，平均值范围为0.041%～0.051%，而安山质火山碎屑岩和安山岩中的Cu元素含量则低于其它岩类，平均值为0.23%～0.33%；③不同岩石类型的Co元素含量较为接近，平均值范围为0.002%～0.005%；④火山熔岩和火山碎屑岩中的Zn元素含量较为平稳，平均值范围为0.011%～0.034%；而在变质砂岩和粉砂岩中Zn元素含量则出现明显的富集趋势，有36%的样品中Zn元素品位>0.1%，最高可达0.673%，这种Zn元素富集的现象集中出现在锌矿体上、下盘的砂岩类岩石中，表明可能与Zn的含矿热液叠加有关，而难以代表岩石的背景性元素含量。

(2)脉岩。区内脉岩按侵入顺序分为较早侵入的安山玢岩和较晚形成的斑状安山玢岩。表1显示，脉岩中的Fe元素和Co元素含量平均值与地层的各类岩石相比，呈基本一致稍有增高的状态；而Cu元素和Zn元素含量平均值明显高于地层岩石的平均值(w(Cu)=0.057%～0.092%，w(Zn)=0.025%～0.147%)，是由于部分样品的元素含量较高，提高了其平均值水平。

(3)阳起石化岩。从表1可见，钻孔中阳起石化岩样品的Fe、Cu、Co元素含量平均值较高，w(Fe)=10.46%，w(Cu)=0.152%，w(Co)=0.010%。在阳起石化岩中，Fe、Cu、Co元素呈现显著的正消长关系，但Zn元素并没有体现出同步变化的特点；反之，当Zn元素出现明显提高的时候，另外3种元素并没有明显的响应响应。这种变化规律与铜、锌矿体中成矿元素的分布规律是一致的。鉴于阳起石化岩是矿体围岩水岩交代的产物，通常是与铁铜矿化体呈共生的晕带关系，因此阳起石化岩可作为本矿区显著的找矿标志，同时可利用蚀变岩的光谱信息，通过遥感蚀变填图进行找矿等工作确定矿化蚀变层位。

4.2 矿体中成矿元素的分布特征

对区内矿石样品的分析方法为红外光谱定量分析，共分析元素36项(Ag、Au、Al、As、Ba、Be、Bi、Ca、Co、Cr、Cu、Fe、FeO、Ga、K、La、Li、Mg、Mn、Mo、Na、Nb、Ni、P、Pb、S、Sb、Sc、Sn、 Sr、 Ti、V、W、Y、Zn、Zr)。对分析结果的统计发现，矿区铜矿石的化学组分中，Fe、S、Cu、Co的含量较高， 另外，Pb、Ni、Zn、Ag、Au元素局部达到伴生组分综合利用指标(表2)。

表2 TA-02勘查区铜矿体中成矿元素分析结果统计Table 2 Statistics of analysis of ore element of Cu ore body in the property

表2显示，铜矿体内具有明显的Fe元素富集的特征，铜矿体中部分地段的Fe元素品位达到最低工业品位，Cu和Fe元素具有明显的相关性，据此选择有代表性的3线17TA-DD85孔、5-1线17TA-DD51孔、7线17TA-DD43孔、11线17TA-DD36孔的分析数据进行统计后发现：①当Cu元素含量达到边界品位(0.2%)时，Fe元素含量一般为15%～20%；②当Cu元素含量达最低工业品位(0.5%)时，Fe元素含量通常≥20%；③ Cu和Fe元素含量的正相关关系较为明显(图7a)但当Fe、Cu元素含量较高，尤其是Cu元素大于最低工业品位时，Cu和Fe元素的相关性有所降低(图8b)。

图7 钻孔样品的Fe-Cu含量直方图Fig.7 Histogram of Fe-Cu content of samples collected from drill corea.3线17TA-DD85孔；b.5-1线17TA-DD51孔；c.7线17TA-DD43孔；d.11线17TA-DD36孔

图8 4个钻孔样品的Fe-Cu直方图Fig.8 Histogram of Fe-Cu content of samples from 4 drill holesa.4个钻孔样品叠加统计图；b.4个钻孔铜品位≤1%样品叠加统计图

由此可见，区内的铜矿化与铁矿化具有高度的一致性，共/伴生关系清晰；铜矿体中的铁元素含量局部可单独圈定工业矿体进行开采，或作为伴生矿综合开发利用。利用矿化地段Fe、Cu元素的特点，可在本区寻找铜矿体的勘查工作中，考虑开展磁法勘探。

此外，铜矿体中存在钴或锌的矿化，二者的矿化程度不甚稳定。根据Co和Zn的含量，局部地段与铜矿体形成共生或伴生关系，部分地段可形成单独钴矿体或锌矿体。

5 矿床类型

自20世纪70年代奥林匹克坝超大型铜-金-铀矿床被成功勘探，世界上又有大量类似的矿床被发现，IOCG型矿床(Iron oxide-Copper-Gold deposits)的概念被人们所认知；1992年，Hitzman[4]将其统称为“铁氧化物-铜-金(-铀)-稀土矿床”；2003年，Sillitoe[5]将IOCG型矿床定义为：含有大量磁铁矿和(或)赤铁矿的矿床，并伴有黄铜矿±斑铜矿，矿产组合变化范围大，与一定的构造-岩浆环境有关。国内的张兴春[6]、毛景文[7]、聂凤军[8]、方维萱[9]等先后对IOCG型矿床的研究现状进行综合评述，梳理了IOCG型矿床的主要地质特征、成矿模型、勘查特点。

位于秘鲁南部—智利北部的海岸安第斯成矿带是著名的IOCG型Fe-Cu-Au矿成矿带，马尔科纳铁矿和米娜—胡斯塔铜矿是秘鲁南部典型的IOCG型矿床；TA-02铜矿勘查区处在马尔科纳铁矿和米娜—胡斯塔铜矿之间，其成矿地质条件、矿体地质特征、矿石矿物组合、矿化及蚀变特征与之非常相似，所以TA-02勘查区的矿床类型亦为IOCG型。其特征如下：

(1)产出构造位置。TA-02勘查区的铜矿形成于洋壳俯冲背景下岛弧造山带的伸展环境下，勘查区位于安第斯山褶皱带西侧的马尔科纳台地边缘。

(2)赋矿围岩。区内矿体围岩主要为早-中侏罗统格兰德河组下段岩石，岩性主要为砂岩、凝灰质长石杂砂岩、火山熔岩。仅在本区南部5线以东300～400 m以深见到马尔科纳组岩石。铜矿体在2个地层单元中均有发育，且在矿体形态、矿物组合和化学组分方面没有明显的差异。另外，一些较早侵入的安山玢岩脉和闪长岩脉中也可见到细脉状-网脉状的矿化，也可作为矿体的容矿围岩。因此，矿体围岩没有专属性，但在不同物理性质的围岩中矿石差异性较大：在渗透性高的围岩中矿化呈团块状、似层状，品位高；渗透性差的岩石中则为细脉状、浸染状矿化，品位低。

(3)岩浆岩。TA-02勘查区及周边岩浆活动频繁，北部发育有通加岩体、西南部发育有圣尼古拉斯岩基。通加岩体主要为安山玢岩；圣尼古拉斯岩基由3种岩性构成同心圆状，中心为二长花岗岩，其外为花岗闪长岩，外缘为辉长闪长岩。

(4)控矿构造。TA-02勘查区内断裂发育，呈多期(次)活动特征，不同产状、不同时代的断裂相互穿插，形成一系列构造破碎带和片理化带，主要有皮斯塔断裂、瑞佩替松断裂和胡斯塔断裂。早期断裂提供了运移通道和容矿空间。胡斯塔断裂控制铁铜矿化及阳起石化蚀变带，是区内铁铜矿的主要控矿构造，且断裂的活动序次或产状的不同会产生矿化特征上的差异。

(5)矿体形态特征。TA-02勘查区控矿断裂多表现为断裂破碎带或构造角砾岩带，带内常充填磁铁矿体、铜矿体和脉岩，铁铜矿体的形态以脉状为主。

(6)矿石矿物组合特征。铜矿石的金属矿物组成变化不大，主要的铜矿物为黄铜矿，次为斑铜矿和辉铜矿，氧化矿物为孔雀石；其它金属矿物有磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿、含钴矿物(本次采样未见到)、闪锌矿、方铅矿、针铁矿和毒砂等。

(7)矿石化学组分特征。区内主要矿种为铁、铜，局部有钴、锌；矿石组分中Fe、S、Cu、Co元素含量较高，Pb、Ni、Zn、Ag、Au元素局部达到综合利用指标，Fe和Cu元素具有明显的正相关关系。

(8)围岩蚀变特征。矿区铜矿体的围岩蚀变发育。从矿体到围岩，围岩蚀变大致呈现钠化→碳酸盐化→钾化→绿泥石化的变化。钠化的矿物组合为钠长石-阳起石-磁铁矿-磷灰石-绿帘石-黄铜矿-黄铁矿-斑铜矿；碳酸盐化主要表现为由方解石构成的碳酸盐细脉；钾化多发生在近矿围岩中，主要矿物为钾长石、黑云母等；绿泥石化的主要矿物为绿泥石和绿帘石，大多产于围岩裂隙中。

在TA-02铜矿勘查区，由于铜矿化与铁矿化具一致性、且Fe和Cu具有明显的正相关关系，因此铁铜矿体(石)具有一定强度的磁性特征，这个特征是一显著的找矿标志，利用这一特性可以合理选择地球物理找矿方法，配置找矿方法组合，提高找矿效率。

6 结语

目前，TA-02勘查区在地质普查阶段提交推断资源量为铜矿金属量约110×104t，伴生铁矿石1.7×108t，伴生钴金属量3×104t，伴生锌金属量21×104t。而铜、钴、锌和铁矿均为我国当前的大宗紧缺矿种，并被列入未来15～20年矿产资源的找矿重点，在此背景下本矿区的勘查及开发工作具有重要意义。

现阶段勘查工作的钻探工程间距较大，控制程度低，很多矿体为单剖面或单钻孔控制，对于全面探讨矿床的成矿规律和矿床成因还有一定难度。因此亟需开展进一步的地质勘查工作以加密控制现有矿体，理清矿体的赋存的空间变化规律；同时要加强控矿构造的专题性研究，实施磁法测量、蚀变信息的遥感或地面调查，以辅助于成矿预测，争取在空白区及深部发现更多的工业矿体。同时在勘查工作中积极引进先进的勘查系统方法和勘查技术理论，优化和丰富矿产勘查技术，以增强矿产勘查工作的科学性、合理性。

注释：

① Marcona Project-Mina Justa Definitive Feasibility Study:Technical Report to Hong Kong Stock Exchange. China Sci-tech Holding Limited,By AMEC Minproc,2010-04-19.

② 郭志山,杨艳忠,滕正双. 首钢秘鲁铁矿马尔科纳矿区 MINA21矿区地质勘探综合研究报告.北京:首钢地质勘查院,2000: 1-14.