陈荣魁

(福建省第四地质大队，宁德，352100)

1 区域地质背景

玻利维亚共和国波托西市岗鲁蒂约斯矿区锡矿位于玻利维亚共和国波托西市东北部约35 km。地理坐标：西经65°31′58″～65°32′54″，南纬19°20′17″～19°20′59″。矿区地处安第斯山成矿带中部，波托西银山特大型银矿的东部。区域内广泛出露奥陶系、白垩系，其中白垩系砂岩为主要贮矿围岩。褶皱构造发育，褶皱轴总体走向为北西。断裂构造以北西向为主，北东向次之。侵入岩主要为斜长花岗岩，呈岩株状，出露于矿区西南部的波托西市区西南部。

区域矿产资源丰富，主要矿产有银矿、锡矿、铜矿等。其中岗鲁蒂约斯矿区锡矿床早在20世纪已有百年的开采历史。

图1 岗鲁蒂约斯矿区地质略图Fig.1 Geological sketch map of Gangludiyuesi deposit in Bolivia1—白垩系上段紫红色细砂岩夹砂岩；2—白垩系下段灰白色石英砂岩、细砂岩；3—奥陶系石英砂岩、砂岩、粉砂岩、页岩互层；4—斜长花岗斑岩；5—正断层及编号；6—压性断裂及编号；7—产状；8—锡矿体

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区内地层简单，由老至新主要出露地层为奥陶系、白垩系(图1)。

奥陶系：主要分布于矿区东、西侧，岩性主要为灰白、灰色中细粒石英砂岩、砂岩、粉砂岩、页岩互层。总体呈北西走向，倾向以西倾为主，部分地段倾向东，常见有小褶皱。与白垩系呈断层接触。

白垩系：为矿区主要含矿层位，根据岩性组合、接触关系可分为上、下2个岩性段。其中白垩系下段出露于矿区东部，岩性主要为灰白色细粒石英砂岩、细砂岩、砂岩等。总体走向北北东，倾向北西西，倾角10°～18°,岩层厚度大于150 m。该段为锡矿主要贮矿围岩。白垩系上段分布于矿区中部，岩性为紫红色细砂岩夹砂岩，总体走向北北东，倾向北西西，倾角10°～18°。上、下段为沉积不整合接触。

2.2 构造

矿区构造以断裂为主，局部见褶皱构造。矿区内见3条断裂，为破矿断裂。各断裂地质特征分述如下。

F1断裂：位于矿区西部，处于奥陶系和白垩系上段之间的断裂。长约650 m，总体走向310°～333°，倾向以南西为主，局部北东，断裂面呈舒缓波状，倾角45°～81°。该断裂为早期压性断裂，中部被F2断裂错断，断距约130 m。

F2断裂：出露于矿区西部，延伸长约200 m，总体走向62°，断面较平直，切错F1断层，为压性断裂。

F3断裂：出露于矿区中部，为张性断裂。延伸长约90 m，总体走向24°，倾向南东东，倾角76°～79°。断裂带中构造角砾岩发育，并见有后期石英脉充填，具硅化、黄铁矿化、铅锌矿化蚀变。区内褶皱构造规模较小，主要发育在矿区西部的奥陶系中。

2.3 侵入岩

区内主要出露斜长花岗斑岩。根据其产状划分为缓倾角斜长花岗斑岩和陡倾角斜长花岗斑岩。

缓倾角斜长花岗斑岩：在地表沿北西向呈岩瘤状断续出露，单个岩体长180～590 m，宽170～430 m。近顺层侵入于白垩系上段与下段的接触部位，向西、南西西缓倾，倾角10°～30°。为贮矿层位的顶底板，是重要的控矿因素，亦为矿区内重要的找矿标志。未发现该类岩体存在切割、破坏矿体的现象。

陡倾角斜长花岗斑岩：位于矿区东南侧，在地表呈脉状出露，宽约2 m，局部膨胀宽约20 m，可控制延伸大于200 m，走向347°～357°,倾向南西西或北东东，倾角70°～90°。推测该类岩体晚于缓倾角斜长花岗斑岩岩体，对矿体具有一定的破坏性。

2.4 围岩蚀变

围岩蚀变主要发育于斜长花岗斑岩体的上下接触带部位，主要见有黄铁矿化、硅化、碳酸盐化、镜铁矿化等。锡矿体附近黄铁矿化较强，而矿体两侧黄铁矿化相对较弱。硅化一般较弱，于矿体处局部见有强硅化，由矿体顶底板往外变弱。碳酸盐化一般呈团块状，在矿体处碳酸盐化较强，而两侧碳酸盐化相对较弱；镜铁矿化呈团块状、细脉状等产出。黄铁矿化、硅化、碳酸盐化与矿体关系较为密切。

3 矿床特征

3.1 矿体形态、规模

矿区内初步圈出5个矿体，其中 2个主矿体，3个小矿体。矿体均呈薄板状或薄层状产出(图2)。

图2 岗鲁蒂约斯矿区地质剖面示意图Fig.2 Sketch map of geological section of Gangludiyuesi deposit in Bolivia1—白垩系上段；2—白垩系下段；3—斜长花岗斑岩；4—紫红色细砂岩夹砂岩；5—灰白色石英砂岩、细砂岩；6—硅化带；7—锡矿体及编号；8—采空区；9—钻孔

3.1.1 Ⅰ锡矿体

为矿区内主矿体，分布于8～11线，位于缓倾斜长花岗斑岩下接触带。呈薄层状，总体倾向为262°～295°，倾角8°～28°。为浅灰色、灰色锡石硫化物型矿体。控制南北长500～800 m，东西宽200～580 m。矿体贮存标高4 207～3 947 m，东部矿体出露地表，往西延伸，矿体最大埋深约252 m，矿体厚度一般1.05～4.88 m。锡品位为0.26%～1.40%(钻孔)，浅层采坑内锡品位最高达5.89%。其顶、底板与围岩界线较明显。

3.1.2 Ⅲ锡矿体

为矿区内主矿体，分布于0～4线，控制南北长250～540 m、东西宽270～440 m。矿体呈薄层状，厚度一般为1.20～1.30 m，局部为1.60 m，总体倾向为260°～295°，倾角7°～16°。锡品位1.08%～5.59%。

其它3个小矿体毗邻于Ⅰ、Ⅲ锡矿体，相距2～15 m，产状近平行。呈薄层状，其厚度一般为1.05～2.25 m，倾向为267°～291°，倾角8°～29°。矿石类型与Ⅰ、Ⅲ矿体相似，但连续性较差。

3.2 矿石的矿物成分

区内锡矿石的矿物成分包括金属矿物、脉石矿物。主要矿物组成及其相对含量(表1)。

表1 综合样主要矿物组成及其相对含量

3.2.1 金属矿物

主要的金属矿物为黄铁矿，其次为锡石、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、磁黄铁矿、铜蓝、毒砂，以及磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿等。

锡石：人工重砂中锡石大致有2种颜色(双目体视显微镜下)，一种为无色透明，或略带粉红色调，另一种为淡蜡黄色或淡棕褐色，以淡蜡黄色者为主。将重砂置于锌板上，滴加盐酸，可见锡石很快出现锡镜反应，在锡石颗粒表面覆盖一层银灰色的金属锡膜。锡石形态以他形粒状为主，部分呈半自形或四方柱状。主要呈浸染状散布于石英等脉石矿物集合体中。与他形粒状的黄铁矿有一定的正相关关系，多分布于他形黄铁矿周边的脉石矿物集合体中，部分被黄铁矿包裹。与半自形-自形粒状的黄铁矿的嵌生关系相对较弱，在这些相对较自形的黄铁矿周边相对较少发现锡石。

锡石按其嵌布粒度，大致分为2类。一类主要在0.03～0.05 mm，多呈散粒状嵌布于石英等脉石矿物中；另一类主要在0.03 mm以下，多嵌布于黄铁矿周边的石英等脉石矿物集合体中，或嵌于黄铁矿边部，部分被黄铁矿包裹(表2)。

表2锡石的嵌布粒度统计

Table2Embeddinggranularitystatisticsofthetinore

粒级范围(mm)分布(%)累计(%)>0.1520.80.80.152～0.0745.36.10.074～0.03730.236.30.037～0.01935.7720.019～0.01013.385.30.010～0.00511.396.6<0.0053.4100

黄铁矿：黄铁矿是矿石中最主要的金属矿物，约占矿石总量的45%。是构成块状构造矿石的主体矿物。黄铁矿以他形粒状为主，部分为半自形粒状，甚少部分呈自形晶。自形晶以立方体为主，少量呈五角十二面体。黄铁矿嵌布粒度较粗，粗粒集合体可超过30 mm，单晶一般不超过3 mm。黄铁矿嵌布粒度大多数在0.1 mm以上，其中小于0.1 mm的黄铁矿粒度一般也在0.03 mm以上。

他形粒状的黄铁矿内部常见包含石英等脉石矿物，部分锡石也被黄铁矿包裹。与闪锌矿、方铅矿等硫化物接触者，多见被闪锌矿、方铅矿交代侵蚀，局部交代强烈，呈交代残余结构。部分黄铁矿可见加大边结构，反映黄铁矿的成矿期至少有2期。

磁黄铁矿、毒砂、黄铜矿：主要呈他形粒状，磁黄铁矿、毒砂含量甚少，分布于黄铁矿边部或粒间，粒度一般小于0.05 mm。黄铜矿多存在于黄铁矿边部或粒间，部分被黄铁矿、闪锌矿包裹，粒度一般小于0.03 mm。

氧化铁矿物：主要为赤铁矿、褐铁矿，少量磁铁矿。褐铁矿多覆盖于矿石块体表面或裂隙中；赤铁矿一般呈他形粒状嵌布于石英等脉石矿物集合体中；偶见磁铁矿，呈他形粒状。

3.2.2 非金属矿物

主要为石英、绢云母、高岭石、蛋白石等，少量绿泥石、透闪石、长石、方解石等。石英是矿石中主要的脉石矿物，多嵌于黄铁矿及其集合体粒间或边部，部分被黄铁矿包裹；绢云母、高岭石多充填于石英粒间，呈鳞片状产出。

3.3 矿石结构构造

矿石主要为他形粒状结构、他形-半自形粒状结构、半自形-自形粒状结构、包含结构、交代侵蚀结构、交代残余结构等。锡石主要呈他形粒状结构，部分具四方柱状晶形，呈半自形-自形粒状结构。矿石主要为块状构造、致密浸染状构造，其次为角砾状构造、脉状构造。

3.4 矿石中锡的贮存状态

化学物相分析表明，矿石中的Sn主要以氧化物锡石形式存在，其次为硫化锡，少量为硅酸盐中的Sn，胶态锡微量。锡的化学物相分析结果(表3)。

表3 锡的化学物相分析结果

3.5 矿石类型

根据矿石氧化程度、金属矿物组合和矿石结构构造3个方面划分自然类型。

氧化矿石：多见于地表及矿体上部采场中，矿石中黄铁矿等硫化物含量不多，颜色为棕褐色，杂赭黄色、灰白色斑点。

原生硫化矿石：分布于地表以下20～50 m，呈灰白色、灰绿色，杂白色斑点。明显可见黄铁矿等金属硫化物。

4 矿床成因与成矿模式

4.1 矿床成因

矿区位于南美洲安第斯成矿带，矿体呈似层状产出于区内缓倾角的斜长花岗斑岩的顶底板外接触带附近，矿体产状与地层产状相近，明显受地层层位控制。矿石组分中金属矿物含量较高，有益组分Sn以锡石矿物存在为主，少量为胶态锡、硅酸岩交代锡。锡石矿物多数嵌布于石英等脉石矿物周围，且伴有黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等金属硫化物矿化，说明成矿物质来源与成矿热液有关。矿石包含结构中的黄铁矿包含锡石，交代侵蚀结构与交代残余结构中闪锌矿、方铅矿侵蚀黄铁矿，以及发育有硅化、绿泥石化、碳酸岩化等热液蚀变，反映成矿物质来源的多期性、热液作用的持续性、热液成分的复杂性；成矿温度方面，胶态锡、细粒锡石以及低温铅锌矿物等的出现，说明成矿热液为中低温。矿石的块状构造及致密的浸染状构造说明成矿物质来源较丰富，矿石的角砾状构造中胶结物成分以黄铁矿等金属硫化物为主，体现了热液侵入的局部隐爆特征，以及弱应力作用的特点。综合分析认为，缓倾角斜长花岗斑岩侵入后期热液充填交代是矿床的主要控制因素。

因此，矿床成因类型初步认为是受地层控制的岩浆期后热液型锡石-硫化物矿床。

4.2 成矿模式

根据区域成矿地质背景、矿区地质特征、矿床形态特征、控矿因素等综合分析，该矿区的成矿物质来源于斜长花岗岩脉侵入后期含有成矿物质的残余热液。斜长花岗岩脉沿白垩系上、下段沉积不整合薄弱面侵入后，对岩脉上下盘地层产生扩张挤压，侵入后期岩浆冷凝收缩，在岩脉接触带上下盘附近产生压力释放而产生顺层释荷裂隙，岩脉侵入后期含有丰富Sn、Pb、Zn等有益元素的成矿热液沿释荷裂隙充填交代形成锡矿床(图3)。

图3 岗鲁蒂约斯矿区成矿模式示意图Fig.3 Metallogenic model diagram of Gangludiyuesi deposit in Bolivia1—白垩系上段；2—白垩系下段；3—斜长花岗斑岩；4—紫红色细砂岩夹砂岩；5—灰白色石英砂岩、细砂岩；6—硅化；7—锡矿体

5 结语

该矿区仅开展浅部的地质找矿工作。似层状矿体的找矿标志较明显，以似层状侵入的斜长花岗斑岩为中心，其上下接触带硅化蚀变带为贮矿层位。矿体形态、规模及其矿石品位变化较大，找矿标志明显，已初步探明1处中型规模矿床。推测深部还具有较好找矿远景。