区域成矿背景及主要矿床类型简介

（一）区域成矿地质背景

南美洲地区跨越环太平洋和冈瓦纳两大成矿域，包括安第斯成矿区和南美地台成矿区两个成矿区。安第斯成矿区是环太平洋成矿域的组成部分，其成矿作用和成矿构造环境主要与太平洋板块向南美板块的俯冲碰撞有关，铅锌矿成矿时代也以中生代—新生代占绝对优势。南美成矿区的成矿地质构造背景则主要是由前寒武纪基底及显生宙沉积盆地和构造带构成，铅锌矿成矿时代多为元古宙。

1.安第斯成矿区

安第斯成矿区是世界上最重要的金属成矿区，其大地构造背景为安第斯造山带，至少是从晚古生代以来就遭受洋壳向陆壳俯冲的汇聚作用影响，在板块俯冲作用下，该带形成了一系列近乎连续的钙碱性岩浆岩和造山事件。特别是中生代—新生代以来由于大规模的构造岩浆活动，使其中段地壳明显增厚，并伴随构造岩浆活动，在该带形成大量的金属矿床。该成矿区的铅锌矿产资源大部分分布在中安第斯和北安第斯地区，南安第斯地区分布较少。

中安第斯基底主要由新元古代—早古生代增生在原始冈瓦纳大陆上的阿雷吉帕-安托法拉、库亚尼亚、智利尼亚等准原地地体构成，具有太平洋板块向南美板块俯冲倾角逐渐变缓的俯冲模式，火山-岩浆作用主要以钙碱性的安山质-英安质、流纹质岩石为主。在其演化过程中，伴随洋壳俯冲角度逐渐变缓，岩浆弧逐渐向东位移，火山岩带向东越来越年轻。在成矿特点上，铅锌多金属矿成矿作用强烈，是南美洲最重要的铅锌矿成矿带，铅锌矿床类型以陆相火山岩型和交代型矿床为主，还有部分VMS型和SEDEX型矿床。

北安第斯具有太平洋板块向南美板块仰冲或陡倾斜俯冲特征，在火山弧的外侧存在有洋壳增生地体［如加勒比地体、乔科（Choco）地体、皮诺-达瓜（Pinon-Dagua）地体等］：其中，东安第斯基底被认为是大陆地壳，而西安第斯主要由白垩纪洋壳拉斑玄武岩和深水沉积物组成，中生代火山岩主要为玄武安山质-安山质岩石，且具有火山-岩浆活动时期自东向西逐渐变新的趋势。在火山岩带之间发育有一系列的山间盆地（弧前或弧间盆地）。在成矿特点上，铅锌多金属矿化相比中安第斯地区较弱。

南安第斯基底由属巴塔哥尼亚地体的古生代变质岩组成。中生代—新生代火山-岩浆活动以钙碱性为主，有蛇绿混杂岩的堆积。铅锌多金属矿化较弱，区内产出的铅锌矿床主要为VMS型矿床的黑矿型（Kuroko）亚类。

2.南美地台成矿区

南美地台主要由亚马孙、圣弗朗西斯科、里奥拉普拉塔陆块，以及一些小地块及其之间的造山带组成。南美地台自太古宙至古生代经历了多次构造旋回。各陆块相继碰撞拼合形成复杂造山带。自巴西-泛非造山旋回结束后，南美地台前寒武纪陆块几乎没有再受到其他构造作用影响。中生代末期以来，南美地台内部发生一系列构造活动，板块之间俯冲碰撞作用使陆缘遭受强烈构造变形，形成了褶皱山系。伴随着俯冲作用，产生强烈而广泛的中—酸性火山-岩浆作用。南美地台成矿区内的铅锌资源主要分布在巴西利亚成矿带和圣弗朗西斯科成矿带内。

巴西利亚成矿带构造-岩浆作用复杂，铅锌资源产出在瓦赞蒂—帕拉卡图地区。该地区处在巴西利亚褶皱带上，基底由太古宙小型地块和早元古代上地壳岩石构成，上覆中元古代—新元古代与海洋火成—沉积岩序列伴生的基性—超基性层状岩体。瓦赞蒂—帕拉卡图地区的岩性组成为晚元古代被动陆缘沉积岩，包括泥岩、石灰岩和白云岩等岩石序列，这些元古宙的碳酸盐岩是区内铅锌矿床的重要赋矿围岩。

圣弗朗西斯克拉通形成于太古宙—中元古代，其上覆新元古代和显生宙地层。铅锌矿产资源主要分布在克拉通北部的沙帕达迪亚曼蒂纳和博基拉地区，沙帕达迪亚曼蒂纳地区的形成始于泛亚马孙期之前的构造事件，区内岩性组成包括层状基性—超基性岩基和钙碱性变质火成岩。博基拉地区位于巴西地块内，区内岩性组成主要为新太古代火成沉积序列。

（二）铅锌矿成因类型

南美洲的铅锌矿床主要有以下类型。①陆相火山岩型矿床，如玻利维亚的圣克里斯托巴尔银-锌-铅矿床，是产在陆相火山岩中与晚中新世安山岩和英安斑岩有关的浅成低温热液矿床。②交代型矿床，包括热液交代型和矽卡岩型铅锌矿床，如秘鲁的塞罗德帕斯科（Cerro de Pasco）锌-铅-银-铜-铋矿床，矿体呈透镜状赋存于下三叠统的阳起石-硅灰石角页岩、薄层灰岩中。③火山块状硫化物型矿床（VMS型），如秘鲁北部坦博格兰德（Tambo Grande）铜-锌-金-银矿床等。④密西西比河谷型（MVT）铅锌矿床，如巴西的瓦赞蒂（Vazante）锌矿床、秘鲁的圣维森特锌-铅矿床等。⑤沉积喷流型（SEDEX）铅锌矿床，如阿根廷的阿吉拉尔（Aguilar）铅-银-锌矿床等。除以上矿床类型之外，还有少量斑岩型、非硫化物型铅锌矿床，如玻利维亚的伊斯卡塔（Escata）金-锌-银-铅矿床，米纳格兰德（Mina Grande）铅-锌矿床等。⑥其他类型，包括斑岩型矿床、与脱水作用和变质作用产生的流体有关的矿床、与花岗岩有关的矿床等类型。

1.陆相火山岩型铅锌矿床

陆相火山岩型矿床是南美洲地区重要的铅锌矿床类型。此类矿床在环太平洋、特提斯构造-岩浆活化带内都有分布，矿床规模一般不大，但在南美地区也有少量超大型规模的此类矿床存在。陆相火山岩型矿床产出的构造位置多为中、新生代陆相火山沉积盆地的边缘，容矿岩系主要有凝灰岩、中—酸性火山角砾岩、熔岩、次火山岩等。矿床受断裂、火山口边缘等构造控制明显，其矿体多呈脉状、透镜体状或似层状等形态成群成带产出。矿石结构呈现各种结晶粒状结构、交代结构和碎裂结构。矿石构造主要为致密块状、细脉浸染状和角砾状等。组成矿石的金属矿物主要为闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、黄铜矿、硫砷铜矿等，脉石矿物以石英、绢云母、锰方解石、菱铁矿等为主。围岩蚀变比较强烈，早期蚀变由次火山岩体向外、向上依次为弱绢云母化-石英绢云母化-绢云母绿泥石化-绿泥石、碳酸盐化。晚期蚀变围绕赋矿断裂，发育在矿脉旁侧的线性蚀变，并叠加在早期蚀变之上，主要有硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化等。陆相火山岩型矿床的成矿作用与陆相火山活动产生的火山、次火山热液密切相关，属于中、低温热液矿床。(www.xing528.com)

2.交代型铅锌矿床

交代型铅锌矿床的成矿模式比较复杂，包括热液交代型、矽卡岩型等亚类，与陆相火山岩型、斑岩型等类型的矿床都属于与构造-长英质岩浆有关的铅锌矿床。此类矿床在环太平洋、特提斯等成矿带内都有分布，成矿时代以中、新生代为主。

南美洲地区交代型矿床的典型代表就是秘鲁的塞罗德帕斯科矿床，该矿床赋存在白垩纪灰岩、砂岩、中新世流纹岩、石英安粗岩及石英二长岩等，矿化现象明显受到矿区构造的控制，矿体形态和组成也比较复杂，包括块状硅质-黄铁矿矿体、块状闪锌矿-黄铁矿-方铅矿-方解石矿体、黄铁矿-硫砷铜矿（石英）脉矿体、淋滤富集的银-黄铁矿矿体4类。矿化作用分为两个阶段：第一个矿化阶段形成了大量的黄铁矿-石英矿体是交代晚中生代布卡拉组灰岩形成的，主要矿石矿物除黄铁矿外，还有磁黄铁矿、毒砂和闪锌矿；第二个矿化阶段部分叠加在第一个矿化阶段之上，由硫砷铜矿-黄铁矿脉和碳酸盐交代矿体组成，主要矿石矿物有硫砷铜矿、锑硫砷铜矿、脆硫锑铜矿、黝铜矿、砷黝铜矿、闪锌矿和方铅矿等，矿化作用发生的时间为15～11Ma。塞罗德帕斯科矿床总体来说符合热液交代型矿床的特征，但又兼具层控交代型、浅成低温热液型等多种类型矿床的特点。其成矿作用过程可概括为：早期断裂构造控制火山通道，火山硫质喷气作用交代了通道附近的灰岩、火山岩等围岩，形成黄铁矿矿体；随后受构造活动控制的石英二长岩浅成岩体的侵入作用影响了区内主要的铜铅锌银矿化，成矿物质的就位富集明显受控于区内褶皱、断裂等构造（施俊法等，2010）。

3.火山块状硫化物型铅锌矿床（VMS型）

VMS型矿床在全球范围内是重要的铅锌矿床类型之一，全球约1/5的锌和1/10的铅都产在此类矿床中（毛景文等，2012）。在南美洲地区，VMS型矿床同样是最重要的铅锌矿床类型之一，如秘鲁的坦博格兰德矿床的锌金属储量超过200×104t，平均品位超过1%（Winter et al，2008）。

VMS型矿床多产在板块边缘附近，包括大洋中脊或弧后拉张盆地的离散板块边缘、岛弧中会聚板块边缘或大陆边缘以及太古宙绿岩带等为代表的伸展构造环境中。其成矿作用与海相火山作用密切相关，矿床成群围绕火山喷发中心产出，容矿围岩主要为火山岩或火山-沉积岩。VMS型矿床的矿体上部呈层状、透镜状，受地层控制明显，多与岩层整合产出，矿石为块状结构。矿体下部为角砾状、网脉状或浸染状结构矿石。主要的矿石矿物有黄铁矿或磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和方铅矿等，脉石矿物包括石英、绿泥石、重晶石、石膏和碳酸盐矿物等。VMS型铅锌矿床的矿体经常有薄层硅质和铁质盖层，有时还有锰质的沉积岩，岩石中常夹有矿石碎屑，可以作为重要的找矿标志。围岩蚀变主要有有硅化、石英-绢云母化、青磐岩化和泥岩化等，其中泥岩化是此类多金属矿床最常见蚀变现象（戴自希等，2005）。从全球尺度上来看，VMS型矿床的成矿时代涵盖了从太古宙到现代的所有时期，不过南美洲的此类铅锌矿床的成矿时代主要集中在中元古代、早古生代和中生代等几个时期。VMS型矿床是由海底火山喷气沉积而成，该类型矿床的成矿作用与下伏火山岩和海水密切相关，铅、锌等成矿元素主要来自下伏火山岩，而S元素在各个时代的来源并不一致，表现在太古宙时期来自下伏火山岩，元古宙时期则主要来自海水中的硫酸盐。火山热液从下伏火山岩中淋滤萃取成矿物质的方式与火山岩的性质也有关系，火山岩为玄武岩或安山岩时，会形成铜-锌矿床，而为长英质岩类或沉积岩时，则形成铜-铅-锌组合的矿床。在火山热液萃取到足量成矿物质后，接着沿断裂或裂隙上升，含矿热液与低温海水混合，由于物化环境改变，金属硫化物迅速沉淀并逐渐堆积成矿（戴自希等，2005；Hannington et al，2014）。

4.密西西比河谷型铅锌矿床（MVT型）

在全球范围内，MVT型矿床是仅次于SEDEX型的世界第二大铅锌矿床类型，此类型的铅锌矿床资源量占全球总量的25%。南美洲地区的此类矿床主要分布在巴西利亚造山带（Brasiliano Orogens）中划分出的瓦赞蒂-帕拉卡图（Vazante-Paracatu）成矿区，如巴西的瓦赞蒂等，此外在安第斯造山带内也有分布，如阿根廷的埃尔韦西亚、秘鲁的圣维森特。

MVT型铅锌矿床多产在稳定克拉通或大陆架内部靠近造山带前陆盆地一侧，产于克拉通边缘沉积盆地内大面积的古陆隆起地带上，也有的产在前陆褶皱带和逆冲断层带内。沉积盆地的边缘或其附近，或在盆地之间的隆起处是此类矿床的产出的有利构造位置。MVT型矿床的容矿围岩以碳酸盐岩为主，尤其是白云岩，基本未见火成岩。该类矿床的矿体形态多受溶蚀-崩塌角砾岩围岩控制，矿体呈网脉状充填在溶洞裂隙中。矿石结构以开放空隙充填结构为主。矿石矿物一般包括方铅矿、闪锌矿、黄铁矿和白铁矿等，偶见黄铜矿，脉石矿物有白云石、方解石、石英，少见重晶石和萤石。围岩蚀变现象包括热液角砾化、重结晶作用、溶解作用以及白云岩化等。全球范围内的MVT型矿床的成矿时代多集中在泥盆纪—二叠纪以及白垩纪—新近纪之间。MVT型矿床的特征个体差异性很大，目前还没有用于描述此类矿床的普适性成矿模型。该类矿床的成矿过程包括两个阶段，分别为流体运移和硫化物沉淀，根据毛景文等（2012）的总结，高盐度热卤水作为成矿流体来自沉积盆地经过含水地层最后进入盆地边缘的碳酸盐岩地层，在运移过程中可能存在3种模式：①地形或重力驱动流体运移模式，地下卤水在地形或重力的驱动下被排出盆地沉积地层，流动方向为从抬升强烈的前陆盆地补给区流向抬升不太强烈的排水区；②沉积作用和构造压实作用模式，盆地流体的获得是通过沉积成岩作用和构造沉积压实作用以及超高压地层中流体的释放来完成的；③热液循环模式，深部流体在浮力作用的驱动下，由于温度、盐度变化较大而发生对流循环。硫化物的沉淀作用存在3种假设：第一种模式，金属和还原硫共存于同一成矿流体中一起运移；第二种模式，金属和硫酸盐共存于同一成矿流体中一起运移；第三种模式，含金属的成矿流体和含有还原硫的流体为两种不同流体，各自通过自己的方式运移，在成矿地点混合成矿。

5.沉积喷流型铅锌矿床（SEDEX型）

SEDEX型矿床是全球最重要的铅锌矿床类型，该类型矿床的储量占到全球总量中锌的50%和铅的60%。南美洲地区典型的SEDEX型铅锌矿床如阿根廷的阿吉拉尔矿床的铅锌金属储量达到483×104 t（毛景文等，2012）。

SEDEX型矿床产在克拉通内部或克拉通前缘的沉积盆地内，一般为沉降、张裂的裂谷环境中。容矿围岩多为盆地海相、还原相细粒沉积岩，如页岩、粉砂岩和碳酸盐岩及相关的变质岩类。典型的SEDEX型铅锌矿床的矿体为由一层或多层硫化物组成的席状或似透镜体状的板状矿体。层状矿体的矿石结构以块状或条带状为主，矿石矿物主要有含有细粒的黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿，以及少量黄铜矿，有时还有白铁矿和毒砂。层状矿体之下或其附近有时有网脉状、浸染状或脉状矿化带，呈角砾岩带出现，称为喷口杂岩带，其矿物组合主要有黄铁矿、磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、含铁碳酸盐、白云石、石英、电气石，以及少量白云母、绿泥石、黄铜矿、毒砂和硫酸盐矿物等。围岩蚀变有硅化、电气石化、钠长石化、绿泥石化、绢云母化、白云石化等。南美洲地区的SEDEX型矿床的成矿时代集中在中元古代—中生代之间。SEDEX型矿床为海底喷气成因，盆地中多孔隙沉积物在压实期间排出孔隙水，它们在埋藏期间变热，酸度和盐度增高，因而能滤取地层中的物质（金属等）并呈Cl络合物形式携带矿质运移，在适当的物化条件下，金属络合物遭到破坏就沉淀出硫化物矿石。在地温梯度较高和构造活动地区，流体可以从沉积地层内排出，尤其是沿断裂向上排出，沿通道喷出后的流体一般不形成液柱，而顺坡流动，在地形低洼处沉积成矿。可以形成近喷口相矿床或远离喷口的矿床，流体可以一次沿断裂喷出形成一个大矿床，也可以多次喷出形成多层矿床（施俊法等，2010）。

6.其他类型铅锌矿床

南美洲地区除了以上类型的铅锌矿床外，还产出一些其他类型的矿床，例如斑岩型矿床、与脱水作用和变质作用产生的流体有关的矿床、与花岗岩有关的矿床等类型的铅锌矿床、与化学沉积物有关的矿床等，这些矿床在南美洲地区无论从规模上还是数量上都不占优势，且目前对其研究程度不高，在此不再一一详述。