新探明的玻利維亞銀沙（Silver Sand）超大型銀礦床地質(zhì)特征和找礦評價(jià)*

馮 銳，張永明，URIBE Hernan，毛志昊

（新太平洋金屬有限公司，北京 100027）

銀沙銀礦位于南美洲安第斯中段玻利維亞東科迪勒拿著名的錫礦帶，是一個(gè)超大型中硫型淺成低溫?zé)嵋恒y礦床。礦區(qū)內(nèi)銀礦開采始于16 世紀(jì)之前的印加（Inca）時(shí)代，鼎盛于16 世紀(jì)初開始的西班牙殖民時(shí)期，后因在銀沙銀礦以西36 km 處的波托西發(fā)現(xiàn)了規(guī)模更大、品位更高的富山銀礦（Cerro Rico de Potosí），故而大部分采礦活動轉(zhuǎn)移至波托西，在銀沙銀礦的開采規(guī)模較小，一直持續(xù)到19 世紀(jì)末因世界銀價(jià)大跌而停止。累計(jì)采礦量估計(jì)在20～30 萬噸左右，平均銀品位500～1000 g/t。進(jìn)入20 世紀(jì)初至80 年代，銀沙銀礦地區(qū)以開采錫礦為主。現(xiàn)今在銀沙銀礦區(qū)范圍內(nèi)仍有當(dāng)?shù)鼐用裥∫?guī)模開采銀礦。

銀沙銀礦的開采活動雖然斷續(xù)經(jīng)歷數(shù)百年，但一直沒有開展過系統(tǒng)的現(xiàn)代礦產(chǎn)勘探。加拿大新太平洋金屬有限公司（TSXV.NUAG）自獲取銀沙銀礦項(xiàng)目之后，于2017 年底至2019 年底的2 年時(shí)間內(nèi)，在主礦段內(nèi)南北長1600 m，東西寬800 m的范圍內(nèi)共計(jì)施工了300 多個(gè)鉆孔近十萬米的巖芯鉆探，采取巖芯化學(xué)分析樣近60 000 件。除在主礦段內(nèi)的資源鉆探外，還對外圍為數(shù)眾多礦點(diǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)地表地質(zhì)填圖和采樣，證實(shí)銀沙銀礦所在地區(qū)是一個(gè)巨大的中硫型低溫?zé)嵋撼傻V系統(tǒng)，南北長約8 km，東西寬約2.5 km，面積20 km2，找礦潛力巨大。文章旨在對銀沙銀礦的礦化地質(zhì)特征進(jìn)行描述與總結(jié)，提供一個(gè)中硫型淺成低溫?zé)嵋盒豌y礦的典型實(shí)例，也為今后在玻利維亞和其他拉美地區(qū)進(jìn)行更多的礦業(yè)投資和風(fēng)險(xiǎn)勘查活動提供參考和借鑒。

1 區(qū)域地質(zhì)及成礦帶

南美洲西部科迪勒拿山脈綿延數(shù)千公里（圖1a），是典型的會聚型大陸板塊邊緣，從南到北大致分為3 段，即北安第斯、中安第斯和南安第斯。玻利維亞西部高原屬中安第斯段，處于科迪勒拿山系中部的巨型轉(zhuǎn)折端，從西到東分為4 個(gè)大地構(gòu)造地貌單元：西科迪勒拿山脈（Cordillera Occidental）、高平原（Altiplano）、東科迪勒拿山脈（Cordillera Oriental）和次安第斯山脈（Subandean）。再往東則進(jìn)入亞馬遜平原的查科-貝尼平原和前寒武地盾（圖1b）。

銀沙銀礦所處的東科迪勒拿山脈出露最廣的地層為古生界深海復(fù)理石碎屑沉積巖，其經(jīng)過加里東期和海西期造山運(yùn)動后，被強(qiáng)烈擠壓褶皺、斷裂并抬升成陸。由于缺乏火山島弧和大型縫合帶構(gòu)造，說明其屬于潘基亞古泛大陸被動大陸邊緣的一部分（Cobbing,1985）。始于二疊紀(jì)末期和三疊紀(jì)的張性大地構(gòu)造運(yùn)動并伴有過堿性火山活動和花崗質(zhì)巖漿侵入活動，預(yù)示著大地構(gòu)造環(huán)境開始演變成為活動大陸板塊邊緣（Pitcher et al.,1985）。太平樣納茲卡（Nazca）板塊開始向東俯沖于南美大陸板塊之下，自侏羅紀(jì)開始產(chǎn)生的鈣堿性巖漿活動一直持續(xù)至今，并在活動大陸邊緣形成一系列侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)濱淺海相碎屑巖和碳酸鹽沉積。在安第斯造山運(yùn)動（Andean Orogeny）時(shí)期，東科迪勒拿褶皺斷裂帶山鏈正式形成，并在西側(cè)的高平原區(qū)形成山前陸相沉積盆地（Richter et al., 1992）。晚上新世以后，伴隨著太平樣板塊俯沖作用，產(chǎn)生強(qiáng)烈而廣泛的火山-巖漿活動，構(gòu)成了世界著名的火山-巖漿巖帶，在玻利維亞的中安第斯段形成了世界著名的銅、金、銀、錫多金屬成礦帶（羅序平等，2018），并被進(jìn)一步細(xì)分為5 個(gè)礦帶（Arce et al.,2009），從西往東分述如下。

圖1 玻利維亞中安第斯地區(qū)大地構(gòu)造地貌位置圖(a)及分區(qū)圖（b）（據(jù)Jiang et al.,2019）Fig.1 Geotectonic geomorphology(a)and division(b)maps of Central Andes,Bolivia(after Jiang et al.,2019)

高平原和西科迪勒拿多金屬礦帶 南北長800 km，東西寬200 km，主要礦化類型為中硫型-高硫型淺成熱液銀金鉛鋅銅礦，典型代表為巨型的San Cristobal 鋅鉛銀礦，其次為Pulacayo 銀鉛鋅金礦，Silverstrike 銀鉛鋅礦和Carangas 銀鉛鋅礦（圖2b）。San Cristobal 鋅鉛銀礦位于Uyuni 烏尤尼西南約80 km 處，礦化賦存于中新統(tǒng)安山質(zhì)-英安質(zhì)斑巖和火山碎屑巖構(gòu)成的火山穹窿構(gòu)造，呈脈狀、熱液角礫和和浸染狀，探明級+控制級儲量2.4 億t，平均含銀62 g/t，鋅1.67%，鉛0.58%，另有控制級資源量46.5 Mt，平均品位：銀91g/t，鋅1.04%，鉛0.58%（Sillitoe, 2000），礦山為露天開采。19 世紀(jì)著名的Pulacayo 位于Uyuni 東北方向15 km，礦化類型為火山穹窿構(gòu)造中的脈狀及浸染狀銀鉛鋅礦化。Silverstrike 為新太平樣金屬有限公司在玻利維亞的第二個(gè)勘探項(xiàng)目，位于La Paz 西南140 km 處，礦化類型類似于銀沙銀礦，為砂巖中的細(xì)脈狀含銀硫鹽礦脈。Carangas 位于Oruro 西南190 km，為新太平洋金屬有限公司在玻利維亞的第三個(gè)勘探項(xiàng)目，為一火山穹窿構(gòu)造。

圖2 玻利維亞中安第斯地區(qū)大地構(gòu)造位置示意圖(a)和成礦帶重要礦床分布圖(b)（據(jù)Jiang et al.,2019）Fig.2 Sketch maps of geotectonics(a)metallogeny and major mineral deposits(b)in Central Andes,Bolivia(after Jiang et al.,2019)

玻利維亞錫礦帶（Bolivia Tin Belt）位于東科迪勒拿，南北長約900 km，帶內(nèi)分布眾多的高品位（w(Sn)=1%～5%）脈狀錫礦并伴有大量的銀鎢鉛鋅，其成因與二疊紀(jì)晚期及晚期的斑巖侵入活動有關(guān)。據(jù)錫礦帶礦化特征和賦礦圍巖的不同，又可分為4類：斑巖型錫礦，火山巖型錫銀鉛鋅礦，沉積巖型錫銀鉛鋅礦以及深成侵入巖型錫金鎢鋅多金屬礦，其中前三類合稱玻利維亞多金屬脈狀礦床。著名的代表性礦床有Llallagua 錫礦，錫礦化呈細(xì)脈狀分布于中酸性斑巖體內(nèi)，附近的古生界碎屑沉積巖圍巖及二者間的接觸帶，累計(jì)產(chǎn)錫超過1 Mt，是世界上最大的脈狀錫礦。斑巖體邊緣靠近沉積巖圍巖部位的礦脈錫品位高達(dá)12%～15%，但大部分品位介于0.2%～0.3%之間。波托西富山銀錫脈狀多金屬礦（Cerro Rico de Potosí）保有資源量為5.4 億噸，平均銀 品 位102 g/t，錫 品 位0.1%～0.17%（Bernstein,1989）。富山銀礦為古生界基底之上的中新世火山穹窿構(gòu)造，呈底部直徑約3 km，高600 余m 的圓錐狀，上部為高硫型下部為低硫型的復(fù)合淺成低溫?zé)嵋合到y(tǒng)（Sillitoe et al., 1998）。銀沙銀礦位于富山銀礦北東方向，直線距離約36 km，為賦存于白堊系砂巖中的中硫型低溫?zé)嵋好}狀銀礦床，在1.6 km×0.8 km 的主礦段范圍內(nèi)鉆探獲得銀資源量約10 000 t，是近年來國際礦業(yè)界最新發(fā)現(xiàn)的世界級銀礦，外圍眾多的礦點(diǎn)尚未進(jìn)行系統(tǒng)勘探，表明資源潛力巨大。

東科迪勒拿金銻礦帶 包括超過500 個(gè)的已知礦床和礦點(diǎn)，為造山帶型的金±銻礦，比較著名的金礦床有Amayapampa（潛在金資源量80 t），El Molino（保有金資源量15.5 t，已開采金32 t），Carma（金24 t）, San Bernardino（金73 t）。金礦類型屬于造山帶型，平均品位1～3 g/t。

東科迪勒拿鉛鋅礦帶 由一系列賦存于沉積巖中的脈狀鉛鋅礦組成，多位于東科迪勒拿玻利維亞部分的最南端，合計(jì)潛在資源量40～45 Mt，平均品位：鋅10%，鉛5%～7%，銀70～80 g/t（Arce et al.,2009）。

西科迪勒拿和高平原 成礦帶內(nèi)發(fā)育蒸發(fā)鹽型礦床即鹽湖礦床，含大量硼、鉀、鋰、鎂元素，最具代表性的是烏尤尼大鹽湖（Salar de Uyuni），面積約1萬km2，平均深度120 m，最深處超過400 m，估計(jì)潛在資源量為：鋰8.9 Mt，鉀194 Mt，硼7.7 Mt，鎂211 Mt（Arce et al.,2009）。玻利維亞號稱擁有世界上50%以上的鹽湖鋰資源。

2 銀沙成礦帶地質(zhì)特征

銀沙銀礦所在的Colavi（北）-Canutillos（中）-El Fuerte（南）銀錫成礦區(qū)位于玻利維亞東科迪勒那銀錫多金屬成礦帶的南部。區(qū)內(nèi)出露的地層包括古生界奧淘系—志留系海相復(fù)理式（flysch）碎屑沉積巖，巖性為強(qiáng)烈褶皺斷裂的泥巖，粉砂巖和砂巖互層；白堊系為濱淺海相三角洲沉積，巖性為厚層具交錯(cuò)層理，總厚度大于500 m 的紅色石英砂巖（La Puerta組）和其上的紅色泥巖粉砂巖（Tarapaya 組）。礦區(qū)內(nèi)Tarapaya組上部已被剝蝕，最大殘存厚度可達(dá)50～100 m 以上。白堊系和下伏古生界基底之間為區(qū)域角度不整合接觸關(guān)系。礦區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為中新世形成的中酸性侵入巖和次火山巖，巖性為安山質(zhì)-英安質(zhì)-流紋質(zhì)，大多具斑狀結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)為順層侵入的巖床，切層侵入的巖墻和更大規(guī)模的巖株侵入于白堊系和古生界。對淺綠色新鮮英安斑巖進(jìn)行的鏡下巖礦薄片鑒定結(jié)果表明，該斑巖斑晶含量約20%，基質(zhì)80%。斑晶含70%斜長石，25%角閃石，5%石英；基質(zhì)則為微晶狀的斜長石、角閃石和石英。

白堊系La Puerta 組石英砂巖為區(qū)內(nèi)最重要的賦礦地層。其總體構(gòu)造形態(tài)表現(xiàn)為寬緩的向斜形態(tài)或單斜形態(tài)，呈北北西向條帶狀分布，南北長約20 km，東西最寬約5 km。中部Canutillos 至銀沙銀礦主礦段一帶呈寬緩向斜，北部Colavi 以北和南部El Fuerte 以南則表現(xiàn)為西傾的單斜。圖3 為銀沙銀礦成礦帶區(qū)域地質(zhì)及礦段分布圖，圖4 為區(qū)域中部的剖面圖。

礦區(qū)內(nèi)的金屬礦化主要錫礦化和銀礦化2類。錫礦主要為玻利維亞型層狀（manto）錫礦，分布于白堊系La Puerta 組石英砂巖和Tarapaya 組泥巖粉砂巖的接觸帶，沿順巖層侵入的英安斑巖的上、下接觸帶分布。此外，在礦區(qū)東部的大型英安斑巖巖株侵入體內(nèi)，也有沿構(gòu)造裂隙帶分布的錫礦化脈（比如Chiaraque礦段）。銀礦化主要是指白堊系La Puerta組石英砂巖內(nèi)沿構(gòu)造裂隙分布的含銀硫鹽礦物的細(xì)脈，網(wǎng)狀脈和角礫脈，這些銀礦脈走向大致為北北西向并高角度西傾。無論在錫礦化帶和銀礦化帶，都伴生有其他金屬元素，如鉛、鋅、銅、銻、鉍、砷以及鎵和銦。

3 礦床地質(zhì)特征

銀沙銀礦主礦段位于Colavi（北）-Canutillos（中）-El Fuerte（南）長約1.6 km，東西寬約800 m（圖3、圖5）。其中部被一條寬約300 m，深度達(dá)200～300 m 的近東西向陡峭峽谷切割。圖5 為銀沙礦主礦段及鄰近礦段地質(zhì)平面圖。

3.1 地層

銀沙銀礦地表出露的地層為下白堊統(tǒng)，分為上部的Tarapaya 組和下部的La Puerta 組（Redwood,2018）。前者巖性為紅色泥巖和粉砂巖，礦區(qū)內(nèi)層厚度最多達(dá)約100 m，大部分地區(qū)10～30 m。后者巖性為具有交錯(cuò)層理的紅色厚層石英砂巖，總厚度500 m以上，蝕變褪色后呈不同程度的白色，是銀沙銀礦的主要賦礦地層。對采自銀沙銀礦的巖芯和野外露頭的砂巖標(biāo)本進(jìn)行的鏡下巖礦鑒定結(jié)果表明,巖石類型為細(xì)-中粒石英砂巖，石英顆粒一般占70%～80%以上，分選中等-良好，磨圓中等。La Puerta 組砂巖之下為古生界奧陶系—志留系深海復(fù)理石沉積巖，巖性為中薄層的砂巖粉砂巖泥巖復(fù)層，在礦區(qū)東西兩側(cè)的邊界逆掩斷層之外均有有出露，二者之間為角度不整合接觸。蘇格蘭構(gòu)造地質(zhì)學(xué)家Warren Pratt 于2018 年對銀沙銀礦進(jìn)行了為期十天的考察研究后，根據(jù)砂巖的成分結(jié)構(gòu)和沉積構(gòu)造，把La Puerta 組砂巖又進(jìn)一步細(xì)分為厚層或塊狀砂巖（SSM），結(jié)核狀砂巖（含黃鐵礦結(jié)核的厚層砂巖）（SSN），交錯(cuò)層理砂巖（SSX），水平紋層狀砂巖（SSS），地層巖性柱狀圖見圖6。這些不同的砂巖層，實(shí)為沉積旋回過程中不同水動力條件下的產(chǎn)物。

圖3 銀沙銀礦成礦帶區(qū)域地質(zhì)及礦段分布圖（據(jù)Jiang et al.,2019）Fig.3 Reginal geological map and section distribution of Silver Sand district(after Jiang et al.,2019)

圖4 銀沙銀礦成礦帶地質(zhì)剖面圖（據(jù)Jiang et al.,2019）1—白堊系La Puertal 組；2—白堊系La Puerta組；3—奧淘系—志留系；4—英安質(zhì)侵入巖/次火山巖；5—裂隙中銀礦脈；6—層狀(Manto)錫礦化；7—區(qū)域大斷層；8—不整合接觸Fig.4 Geological profile of Silver Sand district(after Jiang et al.,2019)1—Cretaceous La Puerta Formation;2—Cretaceous Tarapaya Formation;3—Ordovician—Silurian strata;4—Dacitic dyke/subvolcanic;5—Ag veins in fractures;6—Manto tin mineralization;7—Regional thrust fault;8—Unconformity

3.2 構(gòu)造

銀沙銀礦的地質(zhì)構(gòu)造框架比較簡單，白堊系總體成一寬緩的向斜，向斜軸部總體向北北西方向緩緩傾伏，故而越往北，上部的Tarapaya 組紅色粉砂巖泥巖層的殘存厚度越大，下部賦礦的La Puerta 組砂巖埋深也越來越大。寬緩向斜構(gòu)造內(nèi)，又有一系列相同軸向的次級寬緩褶皺和小型斷層構(gòu)造。另外，在礦區(qū)西南部，有幾條走向北北西，傾向西傾的逆斷層，導(dǎo)致白堊系La Puerta 組上部地層重復(fù)出現(xiàn)，但這些逆斷層并非近地表部分的主要容礦構(gòu)造。根據(jù)重復(fù)地層的厚度推算，這些逆斷層的斷距小于100 m。

3.3 巖漿巖

在銀沙銀礦西南側(cè)的Machacamarca 教堂附近有一地表形狀呈渾圓狀，南北長約300 m、東西寬約200 m 的暗綠色破火山隱爆角礫巖筒（Pratt et al.,2018）?；鹕浇堑[巖筒的成分復(fù)雜，其中的紅色粉砂巖砂巖角礫最大可達(dá)5 m，但巖筒主要成分仍然以火山質(zhì)為主，包括淺綠色的長英質(zhì)玻屑（已泥化蝕變）和暗綠色的氣孔狀玄武巖屑。此外，還有暗綠色的原生火山玄武巖角礫（Prattet al.,2018），即在巖漿固結(jié)前的熔融階段就已經(jīng)形成的碎屑和角礫。在這個(gè)火山角礫巖筒內(nèi)，沒有發(fā)現(xiàn)絹云母化蝕變和銀礦化，被認(rèn)為是成礦期以前的早期巖漿活動產(chǎn)物（Redwood,2018）。

3.4 控礦構(gòu)造及礦化體形態(tài)

銀沙銀礦含銀硫化物在張性開放構(gòu)造空間內(nèi)以裂隙充填物的形式出現(xiàn)。這些控礦及容礦構(gòu)造推測為在北東-南西方向構(gòu)造擠壓應(yīng)力作用下形成的共軛剪節(jié)理。其中，主構(gòu)造裂隙走向?yàn)楸北蔽鳎?15°～340°，平均325°～330°。次級構(gòu)造分為2組：一組走向近南北向，平均方位角介于350°～15°之間；另一組是北東向的，整體發(fā)育近于直立。這些構(gòu)造裂隙發(fā)育于剛脆性的厚層石英砂巖中，局部密集呈網(wǎng)狀。單個(gè)構(gòu)造裂隙的寬度介于數(shù)毫米至數(shù)厘米之間，2側(cè)巖體位移距離不大，走向和傾向延伸數(shù)米至數(shù)十米之間，呈右旋雁列形式排列。在走向和傾向方向，2 條裂隙交匯處往往出現(xiàn)構(gòu)造結(jié)或膨脹構(gòu)造（dilation）（圖7a）。當(dāng)裂隙構(gòu)造密集發(fā)育時(shí)，形成構(gòu)造碎裂巖（cataclastite）和碎裂角礫巖（crackle breccia）（圖7b）。相比單一的構(gòu)造裂隙形成的席狀脈（sheeted veins），構(gòu)造割階和膨脹構(gòu)造以及構(gòu)造碎碎塊和角礫巖中往往形成厚大富礦段。

圖5 銀沙銀礦主礦段及鄰近礦段地質(zhì)平面圖（據(jù)Jiang et al.,2019）Fig.5 Geological map of main ore block and agjacent area in Silver Sand deposit(after Jiang et al.,2019)

受控于控礦及容礦構(gòu)造的形態(tài)及分布，礦化體在空間上呈帶狀分布。礦化裂隙內(nèi)的含銀硫化礦物的銀品位很高。目前已探明礦體長約1700 m，厚約100 m，向下延伸約200 m。野外地表地質(zhì)填圖和鉆探現(xiàn)場管理過程中，使用XRF 衍射槍對礦化裂隙內(nèi)礦脈進(jìn)行快速分析結(jié)果顯示，銀品位常常達(dá)到10×10-3以上，少數(shù)達(dá)到(n×10)%以上（圖8）。礦化裂隙除銀含量極高以外，往往伴有大量銅，鉛，銻，鉍，屬典型的硫鹽礦物（sulfosalts）的元素組合。高品位礦化裂隙往往密集出現(xiàn)，成帶狀分布。這些礦化帶內(nèi)礦化裂隙的密集程度決定了礦化帶的平均品位，礦化裂隙密集程度與礦化裂隙寬度及銀品位成正比。礦化裂隙帶呈網(wǎng)脈狀，垂向上，在靠近地表和在賦礦的La Puerta 組砂巖上部的200 m 范圍內(nèi)（靠近上覆Tarapaya 組紅色泥巖粉砂巖），礦化裂隙尤為發(fā)育，密集分布，形成一層近地表的層狀（stratabound）礦體（圖9）；橫向上，這些帶狀礦化體受控于控礦及容礦構(gòu)造裂隙的分布，呈右旋式展布（圖10）。

3.5 礦化特征

圖6 銀沙銀礦地區(qū)地層柱狀草圖（據(jù)Jiang et al.,2019）Fig.6 Sketch of stratigraphic unit column from Silver Sand district(after Jiang et al.,2019)

圖7 銀沙銀礦床礦化特征a.礦化膨脹構(gòu)造和割階,已氧化,鉆孔DSS5203，深度67.4 m；b.礦化角礫脈,半氧化,鉆孔DSS5203，深度229.2 mFig.7 Mineralization characteristics of Silver Sand deposita.Mineralized structural jogs and dilations,oxidized,hole DSS5203,depth 67.4 m; b.Mineralized vein breccia,transitional,hole DSS5203,depth 229.2 m

圖8 代表性鉆孔DSS505011巖芯照片F(xiàn)ig.8 Core photograph of represent drill hole of DSS505011

銀沙銀礦含銀礦物主要為在淺成低溫?zé)嵋涵h(huán)境下形成的含銀硫鹽和硫化物，呈脈狀集合體充填于砂巖中的張性構(gòu)造裂隙內(nèi)。硫鹽通常指由金屬元素（常見為銅、銀，鉛、鐵，偶有汞、鋅、釩等），半金屬元素（砷、銻、鉍）和硫元素組成的復(fù)雜硫化礦物。常見的含銀硫鹽礦物有銀黝銅礦、硫銻銀礦或深紅銀礦、硫砷銀礦或淺紅銀礦、輝銻銀礦、硫銻銅銀礦、硫銻銅鉛礦或車輪礦、硫銻銀鉛礦、硫銻鉛礦。含銀硫化物為螺硫銀礦。這些含銀礦物充填于、砂巖中的張性開放空間，以細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀和構(gòu)造角礫空隙充填物的形式出現(xiàn)。礦脈內(nèi)脈石礦物含量較少，為少量石英、碳酸鹽礦物和重晶石。礦化帶內(nèi)主要的有益元素為銀，不含金或偶爾含少量金（峰值0.1×10-6～0.2×10-6），伴有少量鉛、鋅、銅、銻、砷、鉍以及銦和鎵，但銦和鎵的富集、分布似乎并不和銀完全一致，需進(jìn)一步研究。

圖9 銀沙銀礦主礦段中部5250剖面鉆探線地質(zhì)剖面圖（據(jù)Jiang et al.,2019）Fig.9 Geological profile of main section 5250 from Silver Sand deposit(after Jiang et al.,2019)

3.6 圍巖蝕變

銀沙銀礦最為廣泛的圍巖蝕變類型為絹云母化，其次為黃鐵礦化及少量硅化、碳酸鹽化和重晶石化。

絹云母蝕變廣泛發(fā)育于銀沙銀礦賦礦圍巖白堊系紅色石英砂巖中，在含礦構(gòu)造帶內(nèi)及其附近，礦化裂隙中密集發(fā)育，呈網(wǎng)脈狀及角礫狀產(chǎn)出，為重要的野外找礦標(biāo)志。較粗粒的厚層狀砂巖和交錯(cuò)層理狀砂巖大范圍發(fā)育絹云母化褪色蝕變帶；反之，細(xì)粒泥質(zhì)砂巖的絹云母化褪色蝕變帶發(fā)育范圍較小。 黃鐵礦化比較普遍，根據(jù)其分布形式可以大致分為4類：第一類為細(xì)粒浸染型分布于褪色蝕變的石英砂巖中，浸染狀黃鐵礦分布較廣，總體含量較低，一般在1%～5%范圍內(nèi)或更低；第二類黃鐵礦化裂隙填充的脈狀形式產(chǎn)出，其顆粒粗大，一般數(shù)毫米大小，少數(shù)可達(dá)厘米級，往往以集合體形式產(chǎn)出；第三類為致密浸染狀、團(tuán)塊狀或似層狀產(chǎn)出，主要出現(xiàn)在La Puerta 組石英砂巖頂部靠近上覆Tarapaya 組紅色粉砂巖和泥巖底部的層位，厚度0.5～2 m，含少量錫礦化（錫石）。層狀黃鐵礦在銀沙銀礦以北2 km 處的Canutillos 錫礦比較發(fā)育，甚至出現(xiàn)多達(dá)8 個(gè)錫礦化黃鐵礦層，平行地層分布；第四類黃鐵礦化呈數(shù)厘米大小結(jié)核狀，分布于La Puerta 組石英砂巖上部。硅化在銀沙銀礦系統(tǒng)中較為常見，但分布范圍較小，主要集中在含礦裂隙兩側(cè)數(shù)厘米范圍內(nèi)，未見大范圍的硅化巖層。碳酸鹽化在銀沙銀礦比較常見，但分布范圍并不廣泛，表現(xiàn)為脈石礦物充填于礦化裂隙內(nèi)，菱鐵礦和方解石為主，晶型較完整。重晶石化在銀沙銀礦比較常見，但分布范圍并不廣泛，表現(xiàn)為脈石礦物充填于礦化裂隙內(nèi)，呈片狀放射狀集合體。閃鋅礦化在銀沙銀礦有2 種表現(xiàn)形式：第一種表現(xiàn)為浸染狀分布于褪色蝕變砂巖中，暗黑色富鐵閃鋅礦顆粒細(xì)小，平行砂巖層理呈斷續(xù)的條帶狀分布。浸染狀閃鋅礦礦化分布并不普遍，一般出現(xiàn)在深部砂巖位，厚度數(shù)米至十幾米，平均鋅品位一般不高于1%；第二種閃鋅礦表現(xiàn)為裂隙充填，為暗黑色集合體，與黃鐵礦及含銀硫鹽礦物伴生。方鉛礦化呈現(xiàn)為礦化裂隙的充填物，與黃鐵礦及含銀硫鹽礦物伴生，但并非出現(xiàn)在所有礦化裂隙中。

圖10 銀沙銀礦主礦段礦體三維形態(tài)圖Fig.10 3D mineralized envelopes of Silver Sand core zones

3.7 礦物共生序列

根據(jù)對野外礦化露頭、民采坑道內(nèi)揭露的礦體及坑口礦石堆和鉆探巖芯的觀察，成礦期可分為原生硫化物成礦期和表生氧化期，前者進(jìn)一步分為3個(gè)礦化蝕變階段。

礦化蝕變階段Ⅰ：在La Puerta 組石英砂巖頂部靠近上覆Tarapaya 組紅色粉砂巖和泥巖底部的層位，由于韌性的粉砂巖和泥巖的孔隙度很小，且構(gòu)造裂隙極不發(fā)育，對熱液的向上運(yùn)移起到阻隔作用，熱液沿Tarapaya 組紅色粉砂巖泥巖和下伏的La Puerta石英砂巖的接觸帶富集并橫向運(yùn)移，故在石英砂巖層的頂部形成致密浸染狀、似塊狀黃鐵礦層，并含有少量錫礦化，局部黃鐵礦富集成結(jié)核狀。在構(gòu)造裂隙和構(gòu)造角礫之間的開放空間內(nèi)，黃鐵礦部分充填成脈狀。閃鋅礦及部分方鉛礦也在這一階段形成，略晚于黃鐵礦。部分閃鋅礦則呈浸染狀沿砂巖層理分布。

礦化蝕變階段Ⅱ：隨著巖漿分異作用的進(jìn)行，溫度逐漸降低，熱液中金屬礦物逐漸富集，形成含銀的硫化物。故在含礦裂隙中，常見銀黝銅礦和硫銻銀鉛礦等含銀礦物附著在黃鐵礦層之上。隨著溫度進(jìn)一步降低，菱鐵礦逐漸堆積在構(gòu)造裂隙及構(gòu)造角礫間的開放空間內(nèi)，含銀礦物之上。接近巖漿熱液活動的末期，形成重晶石充填于含礦裂隙內(nèi)及附近的非含礦裂隙內(nèi)。這類低溫?zé)嵋褐鼐毡榫瓮暾?，呈板片狀和束狀集合體。

礦化蝕變階段Ⅲ：方解石細(xì)脈出現(xiàn)，標(biāo)志著巖漿熱液活動的結(jié)束。

表生氧化期：原生礦出露地表后遭受到風(fēng)化作用,受鐵氧化物的浸染，白色蝕變砂巖被染色呈不同程度的黃色至褐色，同心圓條帶。據(jù)鉆孔巖芯編錄統(tǒng)計(jì)，大約60%以上的礦化段為半氧化狀態(tài)，15%為完全氧化礦，25%為原生礦。氧化物主要為黃鐵礦氧化成的黃鉀鐵礬，其次為赤鐵礦、針鐵礦以及含銀硫鹽礦物氧化析出的銅水氧化物，和少量磷氯鉛礦（Pb5(PO4)3Cl）和角銀礦（AgCl），可能含有銀鐵礬（Redwood, 2018）。氧化帶在空間上的分布并不規(guī)則，受控于礦化構(gòu)造裂隙，近地表幾十米至深部均有分布，鉆孔DSS6202 在340 m 深處仍然揭露到氧化構(gòu)造裂隙礦化帶。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，銀沙銀礦原生礦的平均銀品位最高，半氧化礦次之，氧化礦最低。礦化差異可能表明，部分銀在風(fēng)氧化過程中被淋濾掉了，但并未出現(xiàn)次生富集現(xiàn)象。

4 礦床類型

淺成低溫?zé)嵋旱V床的分類最初基于成礦熱液中硫的氧化還原狀態(tài)，分為低硫型（S2-）和高硫型（S6+）。為了便于這種劃分方案在礦產(chǎn)勘查實(shí)踐中的應(yīng)用，后又根據(jù)礦床的深成含硫礦物中硫的氧化還原狀態(tài)來劃分（Hedenquist et al., 2000；Sillitoe et al.,2003）。其后，經(jīng)濟(jì)地質(zhì)學(xué)家們經(jīng)過對許多低溫?zé)嵋航疸y礦床的詳細(xì)研究，進(jìn)一步把低溫?zé)嵋旱土蛐偷V床細(xì)分為低硫型和中硫型，其中以Gemmell（2009）的劃分方案最具代表性，他幾乎把以銀為主的低溫?zé)嵋旱V床都?xì)w為中硫型礦床。表1 總結(jié)了Gemmell（2009）對低溫?zé)嵋旱V床的劃分及與銀沙銀礦的礦化特征對比。

銀沙銀礦礦化特征主要為白堊系石英砂巖之構(gòu)造裂隙及角礫充填的脈狀含銀硫鹽礦物（銀黝銅礦、紅寶石銀礦、硫銻銀鉛礦、硫銻銅鉛礦、硫銻鉛礦等）和硫化物（螺硫銀礦Ag2S），并伴有少量方鉛礦和富鐵閃鋅礦，且礦化主體埋藏較淺。蝕變及脈石礦物主要為絹云母、石英、重晶石、菱鐵礦（碳酸鹽）。按常見的對低溫?zé)嵋旱V床的分類方案（Gemmell,2009），銀沙銀礦似乎兼具低硫型（富鐵閃鋅礦）和中硫型（脈石礦物出現(xiàn)較多重晶石，常見于玻利維亞的低溫?zé)嵋憾嘟饘巽y礦床）低溫?zé)嵋旱V床的特征。基于Gemmell（2009）對低溫?zé)嵋盒偷V床銀金屬資源量規(guī)模的統(tǒng)計(jì)，圖11總結(jié)了銀沙銀礦和世界上35個(gè)主要的低-中硫型低溫?zé)嵋旱V床的銀資源規(guī)模和銀沙銀礦在其中的位置，其中大型以上的銀礦床均屬于中硫型低溫?zé)嵋旱V床。

5 成礦模式和勘探潛力評述

根據(jù)對礦床特征的分析，反演推斷出銀沙礦床的形成過程和成因模式(圖12)。

（1）中生代中后期，太平樣納斯卡板塊向東南美板塊俯沖，安第斯地區(qū)轉(zhuǎn)為活動大陸邊緣，形成強(qiáng)烈的褶皺斷裂帶并伴有巖漿侵入活動，并形成侏羅系—白堊系陸緣濱淺海碎屑巖沉積。因氣候干熱，沉積物普遍在氧化環(huán)境下形成紅色，巖石類型為各種紅色調(diào)的砂巖、粉砂巖、泥巖以及含雜質(zhì)較多灰?guī)r、泥灰?guī)r。這套中生代沉積巖普遍呈角度不整合覆蓋于受強(qiáng)烈褶皺斷裂的古生界奧陶系—志留系深海復(fù)理石碎屑沉積巖之上。

（2）進(jìn)入新生代，納斯卡板塊繼續(xù)向南美板塊俯沖，中安第斯地區(qū)逐步被擠壓抬起，由陸緣濱淺海環(huán)境變成大陸環(huán)境，侏羅系—白堊系及早期的古生界基底被剝蝕，并在安第斯中段的東科迪勒的西部以及西科迪勒拿部分地區(qū)，出現(xiàn)山間盆地陸相河湖環(huán)境，形成一套粒度差異極大的紅色陸相碎屑沉積巖（礫巖、砂巖、粉砂巖、泥巖）和蒸發(fā)沉積巖（石膏層）。由于總體處于擠壓收縮狀態(tài)的大地構(gòu)造地貌環(huán)境，形成一系列近北北西走向的區(qū)域性逆斷層及逆掩斷層，并伴隨有強(qiáng)烈的巖漿火山活動，主要出現(xiàn)在東科迪勒南部，高平原，西科迪勒拿地區(qū)。

（3）新生代中新世，納斯卡板塊繼續(xù)向東俯沖，巖漿活動逐漸東移，在東科迪勒南部地區(qū)開始出現(xiàn)強(qiáng)烈的巖漿火山活動，造就了世界著名的玻利維亞銀-錫-鉛-鋅-銅-金-銻-鎢多金屬成礦帶（羅序平等，2018）。銀沙銀礦地區(qū)和成礦關(guān)系密切的巖漿火山活動就發(fā)生在這個(gè)時(shí)期，主要表現(xiàn)為次火山安山質(zhì)、英安質(zhì)、流紋質(zhì)巖床，巖墻和小型巖株。位于銀沙銀礦西南27 km 處，世界著名的波托西富山（Cerro Rico de Potosí）銀礦的形成也和這個(gè)時(shí)期的巖漿火山活動有關(guān)。

（4）中新世晚期至上新世晚期，承接早期的巖漿火上活動逐漸進(jìn)入晚期，隨著溫度降低，巖漿分異作用增強(qiáng)導(dǎo)致含有大量金屬的巖漿熱液開始在張性構(gòu)造空間以硫化物和復(fù)雜硫鹽的形式呈脈狀充填物析出。部分學(xué)者（Cooke et al.,2000）甚至認(rèn)為，地殼深層大氣循環(huán)水在地殼深部經(jīng)過長距離大范圍運(yùn)移捕獲了大量的金屬物質(zhì)，在有巖漿火山活動附近地帶的構(gòu)造開放空間因溫壓、酸堿氧化還原條件的改變，析出金屬硫化物。。

表1 低-中硫型淺成低溫?zé)嵋旱V床特征與銀沙銀礦特征對比(據(jù)Gemell, 2009 修改)Table 1 Characteristics of low-intermediate epithermal deposits and comparison with Silver Sand deposit(modified after Gemell, 2009)

圖11 銀沙銀礦和世界上35個(gè)主要的低-中硫型低溫?zé)嵋旱V床的銀資源量對比圖（據(jù)Gemell,2009修改）。Fig.11 Deposit type and silver resources of 35 major epithermal deposits vs Silver Sand（modified from Gemell,2009）

（5）進(jìn)入第四紀(jì)更新世和全新世，由于地殼的不斷抬升，不同巖性地層單位經(jīng)過差異風(fēng)化剝蝕作用，逐漸形成現(xiàn)今的構(gòu)造地貌特征，部分地區(qū)的礦化帶被剝蝕露出地表。

銀沙銀礦主礦段約1 km2的鉆探范圍內(nèi)，礦化體在走向和深部并未封閉，其中見礦最深的鉆孔DSS6202在深度340 m見礦100.49 m，平均品位67 g/t，見礦標(biāo)高約3700 m，推測礦化構(gòu)造在深部及走向均有延伸。橫向上，在銀沙銀礦主礦段四周分布有數(shù)量眾多的衛(wèi)星礦段并廣泛見民采點(diǎn)。這些礦段的礦化類型和銀沙礦主礦段一樣，故資源潛力十分可觀。主礦段和眾多的衛(wèi)星礦段分布在南北長約7 km，東西寬約2 km 的范圍內(nèi)，使銀沙銀礦成為具有世界級資源潛力的低溫?zé)嵋撼傻V帶。

圖12 銀沙銀礦理想成礦模式Fig.12 Conceptual genetic model of Silver Sand

6 主要結(jié)論

銀沙銀礦的礦床類型為中硫型淺成低溫?zé)嵋恒y礦，賦存于白堊系蝕變褪色石英砂巖中的密集構(gòu)造裂隙帶內(nèi)。原生成礦期大致可分為3 個(gè)礦化蝕變階段，即階段Ⅰ為大面積絹云母化褪色蝕變及玻利維亞型層狀（manto）錫礦化，階段Ⅱ?yàn)闃?gòu)造開放空間充填的細(xì)脈狀和構(gòu)造角礫間充填的含銀硫鹽和硫化物礦化，階段Ⅲ為方解石細(xì)脈。

經(jīng)過2 年的勘探工作，已獲得銀金屬資源量約1 萬t，平均銀品位約120 g/t，并伴有少量鉛鋅、銦、鎵。銀沙銀礦所處的銀錫成礦帶，南北走向長約8 km，東西寬約2.5 km，帶內(nèi)分布眾多的銀錫民間采礦點(diǎn)，除銀沙銀礦主礦段外，均未經(jīng)過現(xiàn)代意義上的系統(tǒng)勘探，資源潛力巨大。

對于在南美安第斯地區(qū)尋找與銀沙銀礦類似的銀多金屬低溫?zé)嵋旱V床，就找礦標(biāo)志運(yùn)用和區(qū)域找礦靶區(qū)的方法而言，首先是確定有利的賦礦圍巖，即高孔隙度且剛性易碎裂的巖石類型，比如沉積巖類中的厚層砂巖和礫巖，火山機(jī)構(gòu)中的火山碎屑巖和火山角礫巖；其次為有利的巖石類型組合和巖漿活動，即在上述有利的巖石層內(nèi)及附近，存在中酸性的巖漿活動。這些巖漿活動可能以淺成侵入巖（次火山巖）和不同形式的火山機(jī)構(gòu)（破火山角礫巖筒、塌陷破火山口、火山穹窿）出現(xiàn)，為圍巖蝕變和成礦作用提供熱源和金屬源；第三為有利構(gòu)造部位——不同規(guī)模的褶皺構(gòu)造核部及轉(zhuǎn)折端和具不同巖石力學(xué)流變特征及水文特征的巖性層的接觸部位——?jiǎng)偞嘈詭r層和柔性性巖層，孔隙度高的含水層（砂礫巖）和低空隙度的隔水層（泥巖、粉砂巖）之間的接觸部位；最后為大面積蝕變。大規(guī)模的含金屬還原性熱液交代白堊紀(jì)紅色碎屑巖，引發(fā)大面積的絹云母化，并產(chǎn)生部分浸染狀黃鐵礦，使巖石的顏色由紅色變?yōu)榘咨?，即褪色蝕變，在野外和衛(wèi)星圖像中極易識別。

致 謝新太平洋金屬有限公司在哥倫比亞銀砂銀礦勘查獲得如此巨大成功，是執(zhí)行項(xiàng)目全體員工共同努力的結(jié)果。本文作者在此向參與項(xiàng)目的所有來自中國、加拿大、玻利維亞的員工致以衷心感謝，感謝他們兩年多來對項(xiàng)目的支持和表現(xiàn)出的團(tuán)隊(duì)合作精神。感謝Edith Ramos 和Cain Saint Merat在論文撰寫過程的誠摯幫助。