哥伦比亚地质与金铜矿产

2013-12-29 12:50阅读：

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哥伦比亚地质与金铜矿产
刘继顺
2013－12－29

一、自然地理

哥伦比亚共和国(the Republic of Colombia)，人口4600万，面积114.1748万km2（除岛屿和领海外），排名第25位。地处南美洲西北部，东邻委内瑞拉、巴西，南接厄瓜多尔、秘鲁，西北角与巴拿马接壤，北临加勒比海，西濒太平洋。东部为亚马逊河与奥里诺科河上游支流冲积平原，赤道横贯南部，平原南部和西岸为热带雨林气候，向北逐渐转为热带草原和干燥草原气候，海拔1000-2000m的山区亚热带，2000-3000m温带，3000-4500m高寒草地，4500m以上高山地带终年积雪。西部除沿海平原外，为西、中、东三条平行的科迪勒拉山支脉构成的高原，山间有宽阔的盆地，南部有一系列火山锥，西北部为马格达莱纳河下游冲积平原，水系发育，湖沼广布。

除首都圣菲波哥大（Bogota）外，还有32个省，隶属于5大地区－安第斯高地区(主要城市波哥大、麦德林、卡利、布卡拉曼加、伊瓦格、佩雷拉、马尼萨莱斯、帕斯托和库库塔等，延至厄瓜多尔和委内瑞拉)、加勒比低地区(卡塔赫纳、圣玛尔塔、巴兰基亚、蒙特里亚、圣安第烈斯岛，延至巴拿马和委内瑞拉)、太平洋低地海岸区(布埃纳文图拉港和图马科港，延至巴拿马和厄瓜多尔)、奥里诺科地区(比亚比森西奥，延至委内瑞拉)和亚马逊地区(雷蒂西亚，延至委内瑞拉、巴西、秘鲁和厄瓜多尔)。

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哥伦比亚是拉丁美洲第三大经济体。绿宝石出口占世界第一位，鲜花出口占世界第二位、咖啡出口占世界第三位。矿产资源主要有煤炭、石油和绿宝石。已探明煤炭储量约240亿吨，石油储量18亿桶，天然气储量187亿立方米，绿宝石储量居世界第一位，铝矾土储量为1亿吨，铀储量4万吨。此外还有金、银、镍、铂、铁、铅、锌、磷块岩、石膏和硅藻土等。

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二、地质特征

哥伦比亚西部处于南美安第斯地槽褶皱山系的最北部，东部为前寒武系圭亚那地盾的一部分。早古生代时，西部为地槽，东部为大陆，经晚奥陶世或早志留世的加里东运动，地槽发生强烈褶皱变质，火成岩侵入中和西科迪勒拉山脉。中科迪勒拉在下古生代为优地槽，经加里东运动后成为陆块，一直延续到中生代，并侵入有大量的白垩纪花岗岩岩基。西科迪勒拉在中生代时仍为地槽，发育有很厚的火山岩系和酸性侵入岩。东科迪勒拉地区从泥盆纪至中生代属冒地槽，海水从北向南侵入，陆源沉积物逐渐向上增加，岩浆活动只在边缘断层带存在。侏罗纪时，安第斯山系又开始沉降，接受了广泛的海侵，特别是白垩纪时，东和西科迪勒拉山脉成为深海槽，接受了万米以上的巨厚沉积。白垩纪末的拉腊米运动使整个地槽褶皱隆起，火山喷发，岩浆侵入。第三纪时三条科迪勒拉支山脉逐渐隆起，其间形成一些第三纪盆地。整个第三纪时，全境没有发生重要的造山运动，只在北部的瓜希拉半岛较强烈，并在中科迪勒拉有一条窄的火山活动带。

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从大地构造特点看，哥伦比亚全境可划分为以下十个构造单元，即圭亚那地盾、东安第斯边缘盆地、安第斯褶皱带、中-上马格达莱纳盆地、考卡-巴蒂亚裂陷带、西努盆地、圣玛尔塔内华达地块、包多褶皱带、阿特拉多-圣胡安盆地和瓜希拉盆地。从构造与岩石性质来看，可划分为5个岩石构造单元。其中3个岩石构造单元为洋壳成因，位于东部和中部地区；另2个岩石构造单元为陆壳成因，位于中部和西部。前寒武纪和古生代变质大陆基底，发育了多期岩浆侵入岩，并形成了脉型和浸染型金矿化。其中具有最有找矿前景的远景区为el Guyana地盾和安第斯山系，寻找到世界级矿床的可能性相当大。安第斯山系（与太平洋弧有关），从阿根廷延至哥伦比亚后，分为3支，最重要的成矿带则为安第斯山系的西支和中支。

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三、矿产资源
1.石油和天然气分布在7 个产油气盆地中：(1)雅诺斯盆地，位于圭亚那地盾和东科迪勒拉褶皱带间，面积45万km2,是目前哥伦比亚最重要的油气分布区，储油层主要为上白垩统和始新统砂页岩,有库西亚纳（Cusiana）、库皮亚瓜（Cupiagua）和卡努里蒙（Cao Limon）油田等；库西亚纳油田储层为上白垩统和始新统砂岩，油气储量巨大；卡努里蒙油田储层为始新统三角洲相砂岩；库皮亚瓜油田原油证实储量约5 亿桶。(2)中马格达莱纳（Magdalena）盆地，位于科迪勒拉山的中部和东部间，属狭长型陆上盆地，平行于安第斯山，总面积4万km2,储油层为古近系三角洲相砂岩和白垩系裂缝性石灰岩，油气田主要集中在盆地的中部和北部，拉西拉-因范塔斯油田该区最重要的油田。(3)上马格达莱纳盆地，与中马格达莱纳盆地相连，面积5万km2,储油层主要为中-晚白垩统砂岩。(4)下马格达莱纳盆地，位于哥西北部海岸马格达莱纳河口中央部位，由许多盆地复合而成，盆地面积3.3万km2,储油层为渐-始新统石灰岩和砂岩。(5)西努盆地，位于哥西北沿岸，濒临加勒比海，长约150km，宽30—50km，主要发育有北东向的构造，并存在北西向的褶皱。储油层白垩系和第三系最发育，厚约6600米，各层系间多不整合，白垩系主要为海相碳酸盐岩，第三系主要为碎屑岩，盆地分布许多油苗。(6)普图马约盆地，位于安第斯山脉以东，为安第斯一系列前陆盆地的一部分，面积约8万km2,储油层为白垩系砂岩。(7) 瓜希拉盆地，位于瓜希拉半岛、圣马尔塔内华达山以北，出露有侏罗系、白垩系和第三系，1970年代末，在该盆地发现了3个气田，总储量约280亿立方米，其中较大的一个位于加勒比海大陆架上。目前，在加勒比海域仅发现一个气田，即1979年由德士古公司在哥伦比亚东北部发现的丘丘帕（Chuchupa）气田，拥有天然气可采储量990.5亿立方米。

2.煤有3大成煤带：(1)北安第斯成煤带，为最主要的成煤带，可分为瓜希拉省埃尔塞雷洪煤田（已知55 个含煤层，其中有40 个层厚超过1m，煤层最厚达26m，含灰分8%、硫0.6%、挥发分9%，煤炭总储量达38 亿吨）和塞萨尔省拉约格煤田（含煤层6-9 层，层厚0.8-6.9m，储量近4.7 亿吨）；(2)中-东安第斯成煤带，细分为昆迪纳马卡-博亚卡成煤带（煤层12 层，层厚0.3-3m，储量达3.3 亿吨，其中焦煤储量2.83 亿吨，赋存在古新统粘土质砂岩层中）和北桑坦德省的煤田（煤层0.6-3m厚，成煤期为古新统-中新统，探明储量3.78 亿吨，远景储量上百亿吨）和(3)安提奥基亚成煤带，成煤期为渐新统-中新统，探明储量1.39 亿吨。此外，在南桑坦德、考卡和科尔多巴等省也蕴藏有相当数量的煤炭。

3.铀目前发现的以浸染型、砂岩型和脉型矿床为主。浸染型矿床主要分布在安第斯褶皱带的加宗和桑坦德地块，铀矿化呈浸染状产于与碱性侵入岩(包括伟晶岩)有关的变质带中，尤其在桑坦德地块北部广泛分布的伟晶岩带中的伟晶岩脉中铀矿化前景最好。砂岩型矿床主要出露在东科迪勒拉山脉中南部的泥盆纪和石炭纪陆相-浅海相沉积物中。含铀脉型矿床主要产在桑坦德地块加利福尼亚金银成矿区的拉巴哈和维塔斯地区，矿化以晶质铀矿和铀石形式出现，呈细粒浸染状分布在石英脉中。
4.铝土矿分布在考卡省的考卡-巴列地区,中t和西科迪勒拉山脉之间，为风化红土型矿床，成矿时代为上新世。矿区由五个独立的矿床组成，其中以莫拉列斯和卡吉标矿床为最大。莫拉列斯矿床储量约2000 万吨，铝含量为30.8%，推测储量4300 万吨。含铝土矿风化壳底部为更新世砾岩和层凝灰岩，向上渐变为多水高岭土带、铝土矿层及粘土层。铝土矿层主要由铝土质粘土(占80%)和三水铝石结核(占20%)组成，层厚2m左右。
5.铁矿分布在博亚卡省的帕斯德里奥（Paz del Rio）和贝伦西托矿区。帕斯德里奥矿床为形成于第三纪的鲕状赤铁矿床，探明储量为830 万吨，平均品位46%，控制和推断储量分别为1900 万吨和4000 万吨。矿床层状展布约20km，矿层厚度为0.4-7m。其它重要矿床还有塞罗马托索层状褐铁矿带(储量400 多万吨)、东科迪勒拉山脉的灰岩交代型菱铁矿、米图和萨巴纳拉加地区的褐铁矿及圭亚那地区的条带状铁建造等。
6.金黄金主要产区有：科尔多瓦省、安蒂奥基亚省、玻利瓦尔省等，年产20吨左右，在拉美国家中居第五位，仅次于秘鲁、巴西、智利和墨西哥。以砂矿和脉型矿为主。哥黄金主要产区有：科尔多瓦省、安蒂奥基亚省、玻利瓦尔省等7大砂金区为：(1)考卡西亚-巴格雷(安提奥基亚省西北部)，主要产金区，砂金堆积在第三纪和近代冲积物中，有自然金、铂和重矿物等，储量达155 吨。(2)乔科地区，来自西科迪勒拉山西翼的砂金，沿阿特拉多河及圣胡安河盆地堆积有砂金矿和铂矿采区，为原生金矿脉因湿热的气候和化学作用风化而成。(3)巴瓦科阿斯，产于纳里尼奥省的太平洋沿岸的晚第三纪至近代沉积中，局部出现品位甚高的富集带。(4)萨尔达尼亚，为近代沉积砂矿，主要产区为萨尔达尼亚河盆地，沉积物源为第三系瓜兰代群。(5)圣米格尔-拉谢拉，也位于安提奥基亚省，近年来开采活动渐多。(6)阿尔马菲-阿诺里，为晚第三纪砂矿。(7)圭亚那地区，目前多为小型砂矿。脉型金矿主要分布在东、中安提奥基亚、西科迪勒拉、考卡-罗梅拉尔、伊瓦格-松松及韦特斯等六个地区，其成因多与侏罗纪-晚第三纪浅成岩浆岩侵入到古生界变质岩及第三系火山-沉积岩系中有关。

7.铜矿床类型有三种：(1)斑岩型，主要有安提奥基亚省的潘塔诺斯-佩加多尔西托及普图马约省的莫科阿，前者成矿期为第三纪，赋存于石英闪长玢岩岩株内，黄铁矿化晕长5km，储量398万吨，品位0.7%，并伴生有钼；后者是英安斑岩株侵入到侏罗系安山岩和英安质火山岩中所致，主要矿石矿物有黄铜矿、黄铁矿和斑铜矿，并伴有铅、锌和钼。(2)矽卡岩型，目前发现的多为小矿，是由富铜岩株侵入到碳酸盐岩中所致，在中科迪勒拉山，有继续发现这类矿床的良好地质环境。(3)脉型，主要是与金、银、铅和锌伴生的多金属矿脉，主要矿石矿物为黄铜矿，并未见次生富集。近年受铜金矿价格上涨的刺激，许多国际公司蜂涌至该国勘探与开发铜金矿，储量大幅度增加，并有世界级矿床的发现。

8.镍 2008年金属储量83万吨，储量基础110万吨，主要分布在北部的塞罗马托索矿床，Cerro Matoso，矿石品位为3.28%，局部高达7%，为红土型镍矿(晚白垩世超基性岩风化而成)。矿体呈矿巢状和平伏矿层，镍分散在含镍硅酸盐矿物细脉中，主要矿物有针铁矿、含镍蛇纹石和硅镁镍矿等。
9.磷块岩与沿东科迪勒拉山脉展布的晚白垩世海相沉积岩有关，主要沿北起北桑坦德尔省，南达乌伊拉省的近600km长的磷块岩带上。北桑坦德尔省有3条含磷矿带，北部层厚约1.5m，储量达1300万吨；中部(萨尔迪纳塔)矿层厚0.5-3.5m，品位为27%，主要矿石矿物为氟磷灰石，总储量930 万吨，埋深仅有12m，适于露采；南部矿层厚0.5-3.2m，储量达1500 万吨。桑坦德尔省的磷块岩分布在阿苏夫雷达-孔沙尔-巴内加斯一带，矿层厚0.7-1.8m，含磷酸盐球粒和鲕石，品位为15-27%，储量近3000万吨。在博亚卡和昆迪纳马卡省的磷矿层位于海相沉积的边缘，有3个层位，矿层最厚为1.8-4.2m，与页岩、细粒砂岩和燧石岩等互层，总储量上亿吨。托利马和乌伊拉省的磷酸盐岩赋存的层位也是上白垩统。

10.绿宝石世界最著名的绿宝石产地，穆佐(世界品质最好的绿宝石矿床)、奇沃尔和科斯凯斯特是主要的分布地。其矿床全为低温热卤水热液型矿床，绿宝石的成因与方解石、白云石渗入早白垩世黑色碳质页岩的裂隙和断裂中有关。

四、主要矿床

（一）塞戈维亚（Segovia）金矿区－花岗岩内中温石英－硫化物金矿脉及斑岩型

塞戈维亚（Segovia）是哥伦比亚重要产金区，采金历史长达150年以上，主要开采砂金和红土型金矿，次为脉状金矿。曾被称为Frontino矿区，有工业价值金矿脉数十条。主要坑采矿山有普罗维登西亚（Providencia）, 锡伦西奥(EL Silencio)和桑德拉(Sandra K)金矿脉。此外，在Las Verticales,主要有Las Aves, El Silencio South和Poma Rosa金矿山，大致呈NW-SE向。Carla金矿区处于Segovia东南10km。Gramalote 金矿属于斑岩型。

塞戈维亚金矿区位于安蒂奥基亚（Antioquia）省境内，哥伦比亚安第斯山中科迪勒那北部，距波哥达北西230Km，麦德林北东80Km。中科迪勒那认为是由早古生代变质岩、蛇绿岩和侵入岩组成的Cajamarca-Valdivia地体。安蒂奥基亚岩基（又称塞戈维亚岩基）主要由中粗粒英云闪长岩和花岗闪长岩组成，宽10km，长轴南北向，出露面积达 7800 km2 ，为准铝质I型钙碱性岩浆于晚侏罗至晚白垩世多次侵入的复式岩体，代表了深度剥蚀的岩浆弧。岩基主体为英云闪长岩、闪长岩和花岗闪岩，岩脉有细晶岩、钾长石石英伟晶岩、花岗闪长斑岩和细粒闪长岩脉。岩基宽10km，长轴呈南北向，东和西边界分别为南北向的Otu和Nus断层。在Otu断层西侧，岩基侵入至古生代石英岩内；而在东侧则有白垩纪基性火山岩和沉积岩出露。岩基顶部有厚厚的腐岩带（30m-50m厚)，有时可见围岩残余体（如Rio Nus山谷），代表了600－700m海拔高度的高原的剥蚀面。岩基遭受了密集的碎裂化和断层化，主要裂隙与断层方向有NWW-NW向，其次为南北向和北东向。

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金矿化为一系列的石英－硫化物脉所组成，主要有走向南北至N30E、东西至N35W和走向N40W（倾向北东）3组。沿逆冲断层，发育有低角度脉，具有逆冲断层的双层构造，导致矿脉收缩膨胀。石英脉平均宽0.95m, 最宽9.00m。石英脉常与宽约2－3m的基性岩脉或岩席相伴产出。脉岩既产于矿脉上盘，也可产于矿脉下盘，或上下盘均有，或脉的中部。矿脉与岩脉总是有密切的空间关系，岩脉可作为找矿标志。矿脉在垂直方向上被NE和NW向高角度断层的切割，且断距大于50m，显示为逆断层。找矿标志为花岗岩侵入体，低角度断层系，沿低角度断层侵入的基性斑岩脉，沿低角度断层石英－硫化物脉。在金矿化最晚阶段，有高角度逆断层切割导致含金石英－硫化物脉。除缓倾金矿脉外（倾角30°），还有大量陡倾石英脉（倾角60－85°），如Las Verticales脉。

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金矿脉由块状白色石英及微量方解石和硫化物所组成。矿脉构造为块状和条带状，局部有晶簇状石英。有时见含围岩角砾的粗粒、简单条带或团块状硫化物。高角度白色石英和石英－硫化物网脉，切割条带状石英－硫化物脉和围岩。矿脉两侧围岩蚀变范围较窄，仅数十厘米至数米宽。基性岩脉有钾化（黑云母）和伊利石化，花岗闪长岩具青盘岩化，并选择性地被绿泥石、绿帘石、黄铁矿和方解石交代。围岩常含有石英－硫化物网脉。硫化物为粗粒，主要为黄铁矿，有时有大量方铅矿和褐色闪锌矿。微量的细粒毒砂、黄铜矿和孔雀石。金与银金矿呈细粒(<20微米)，局部存在自然银。高品位金矿脉常与高含量的方铅矿和闪锌矿有关。富金矿包(150-200 g/t) 含有高达50%的硫化物，在普罗维登西亚和锡伦西奥金矿脉中，富金矿包呈NE向。金矿化有3个成矿阶段，即石英脉阶段、石英－黄铁矿－方铅矿－闪锌矿阶段和石英－黄铁矿－金/银金矿裂隙充填阶段。

普罗维登西亚金矿脉走向长约2.0km，倾向延深690m至1.3km,均厚0.9m, 一般5m至0.1m厚，因断层而错断和角砾化。桑德拉和锡伦西奥金矿脉分别长1.2 km和2.2 km，倾向延深达900 m,均厚0.9m。Las Verticales脉走向延长达1.3 km,均厚0.5 m, 局部2.0m厚。Carla矿区中温石英-硫化物脉，产在Segovia岩基的花岗闪长岩内，倾角35°，向东倾，被NW向陡倾断层错断，与基性岩脉密切相关。Carla金矿脉走向长约900 m，倾向延深400 m至750 m以上，均厚0.8 m, 局部3.5m至0.1m。

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Gramalote金矿位于安蒂奥基亚省Providencia镇附近，距波哥大西北230km,麦德林市北东110km,地理中心：6°31’N, 74°55’W，为一斑岩型金矿。金矿化由低品位全岩矿化的石英-碳酸盐-黄铁矿细脉与网脉所组成(>25条脉/m)，受石英+黄铁矿±辉钼矿+黄铜矿±绢云母脉和网脉的控制，与大量细晶岩和伟晶岩密切相关。裂隙脉有NWW-NW向，其次为南北向和北东向。矿体长1100m，宽达150m以上，与NEE向近垂直的左旋剪切作用形成的。它由6个近平行的构造脉带所组成，总厚达150m,黄铁矿（次为黄铜矿、辉钼矿、针硫铋铅矿、硫银铋矿和碲银矿）中含有微细粒金。薄薄的脉壁为石英-绢云母、局部为钾长石蚀变，再外为石英-碳酸盐和绢云母化。伴生Bi,Mo,Te矿物。金矿化形成于岩基侵入之后，可能为晚白垩世。西班牙殖民地时期曾经手工开采含金红土，至今仍在进行。2003-2008年，完成了地表地质、构造和蚀变填图、水系沉积物、土壤和岩石化探、地磁测量、光薄片鉴定、槽探剥土、钻探34483m(110孔，另外围有136孔计43251m）、坑探481m（2条）和选冶试验；2010-2011年，完成118个孔（35800.52m), 2012年施工地质工程孔。以块段20m*20m*10m高，体重2.66 g/cm3，边界品位0.25 g/t，圈定了矿体，估算了资源量：9710万吨探明与控制资源量矿石，品位0.81 g/t，合250万盎司。此外，Gramalote中部金矿与Trinidad金矿，推断资源量9570万吨矿石，品位0.44 g/t，136万盎司。Angostura金矿，估计可露采探明与控制资源量890万盎司金，5960万盎司银，坑采探明与控制资源量83.1万盎司金和380万盎司银；Greystar金矿，计划开采15年，年产51.1万盎司金和230万盎司银。Ventana金矿，推断资源量2700万吨矿石，品位Au 3.9g/t,Ag 21.5g/t,Cu 0.14%,350万盎司金，1920万盎司银，8460万磅铜。La Bodega 金银铜矿，平行席状脉带，坑采7500吨/日。

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