秘鲁南部古近纪铜钼矿床成矿带是秘鲁重要的铜金属产区。近几年，随着该区勘查工作程度 的逐渐加深，露头矿和浅表矿越来越少，深部找矿突破迫在眉睫。庄胜矿产资源集团有限公 司技术团队在充分分析该区成矿地质背景特征的基础上，结合地表地质调查、物探、化探成 果，实现了该区深部找矿的重大突破，并建立了一套行之有效的深部斑岩型铜矿找矿勘查方 法。
        Don Javier矿床位于秘鲁南部的Arequipa省Yarabamba区东南8 km处，为一个新发现的斑 岩型铜钼矿床，距矿区西北方向18 km处即为Cerro Verde超大型铜矿。自2008年以来，庄胜 矿 产资源集团有限公司在Don Javier矿权区内开展勘探工作，先后完成了地质填图、地表化探 、物探、钻探等方面的工作，项目现已进入开发可行性研究阶段。Don Javier矿床整体研究 程度较低，前人仅对其矿床地质特征、地球化学特征及矿床成因方面开展过初步的研究（金 文强，2010；张杨，2011；高祥，2012；吴斌等，2014）。本文在前人工作的基础上，对 Don Javier矿床区域地质、矿床地质特征等进行综合阐述，并总结矿床三维空间矿化蚀变规 律，建立了三维矿化蚀变模型，同时结合地表物化探成果，指明矿床周边找矿方向。这些工 作将有助于指导该矿床进一步的找矿勘查，以期实现找矿新突破。
        Don Javier矿区位于秘鲁南部著名的古近纪斑岩型铜钼矿床成矿带的北端、西科迪勒拉白垩 世—古新世岩浆弧的北西段。其中，岩浆弧为纳兹卡板块向南美板块俯冲形成。
        区内北部零星出露前寒武系花岗闪长片麻岩，中侏罗统—中白垩统海相碳酸盐岩、滨海相碎 屑岩以及部分陆相火山岩沉积序列，主要分布于区内的南部；往上为上新统—更新统陆相火 山 岩沉积序列地层，岩性主要为凝灰岩和安山岩，主要分布在区内的东北部；全新世残积物、 冲积物沿河道、沟谷等地势较低的地方分布。
        三大构造系统SFUACC(Urcos_Ayaviri_Copacabana_Coniri fault system)、 CECLLA(Cusco_ Lagunillas_Laraqueri_Abaroa Structural Corridor)、SFIEC (Incapuquio_EI Castillo fault system) ( Sempre et al., 2004)为秘鲁南部主要的断层系统，其走向均为NW向。Do n Javier铜矿就位于SFIEC断层系统的次级断裂上，Cerro Verde、Toquepala、Cuajone和Qu ellaveco等超大型斑岩铜矿均与该断层系统有关。可见，SFIEC断层系统控制着整个秘鲁南 部古近纪斑岩铜矿的分布（图1）。
        区域上出露的侵入岩主要为晚白垩世形成的中_酸性火成岩，主要为Toldos英云闪长岩 体，Y arabamba超单元的花岗闪长岩、二长闪长岩和花岗岩以及随后侵入的英安斑岩。其中，古新 世侵入的英安斑岩是Don Javier矿床的主要赋矿岩体，Yarabamba超单元的花岗闪长岩则构 成其主要围岩。Yarabamba超单元和与之同期的Toquepala群被认为是秘鲁南部白垩纪—古近 纪岩浆弧的代表（张杨等，2011）。
        上侏罗统Yura群Labra组在矿区南部出露(图2)，岩性为绿色层状石英砂岩夹泥质砂岩，与Ya rabamba岩体和英安斑岩呈侵入接触关系。
        矿区内可见3组断裂构造，分别呈NW向、NE向和EW向(图2)。其中，NW向构造与SFIEC断层系 统走向一 致，被普遍认为是SFIEC断层系统的次级断裂，与矿体走向一致，为Don Javier成矿 有关的 斑岩侵入及后期热液运移提供了有利的构造条件；NE向断裂可能形成于NW向断裂之前，并与 成矿具有密切的联系，该方向构造为矿区的主要容矿构造；EW向断裂可能与矿区周围近EW 向的铜矿脉有关。
        沿NW向断裂侵入的Yarabamba超单元，岩性 为闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩和英安斑岩(表1)，其侵入年龄为（68±3） Ma（Bel, 1985）。花岗闪长岩构成Don Javier矿床 的主 要围岩，岩体接触带具有明显的矿化。英安斑岩可分为4期：英安斑岩期、石英英安斑岩期 、斜长石黑云母斑岩期和石英英安斑岩期，其中前两期英安斑岩含矿，为主要的赋矿岩体， 后两期斑岩含矿性较差（吴斌等，2014）。矿区英安斑岩的侵入年龄暂无数据，但相邻的C erro verde铜矿与古新世侵入的英安_二长斑岩相关（Quang et al., 2003），推测与Don J avier铜矿有关的英安斑岩也为古新世侵入。根据微量和稀土元素分析，Don Javier含矿斑 岩体和花岗闪长岩围岩为形成于洋壳俯冲下的典型陆缘弧岩浆岩，且为同源岩浆演化的产物 ，其岩浆源可能来自地幔楔型区形成的玄武质岩浆（高祥，2012）。矿区可见晚期的安山岩 脉及细晶岩脉产出（表1）。
        截止到2014年，Don Javier矿区按70 m×70 m网度施工钻孔140个，总进尺为138 152 m。矿 体分布在1040 m×560 m范围内，以0.3%为边界品位获得推断+控制铜资源量为129万吨，平 均铜品位0.43%。矿体整体呈323°方向延伸，与区域上SFIEC断层系统走向一致。矿体在钻 孔ZK_01、ZK_15附近从孔深100 m左右，即出现铜品位大于0.3%的矿体，主矿体出现在孔深 50 0～1200 m（海拔2400～1700 m）之间，整体呈现北西高，南东低的态势。矿体中心 位于钻孔Z K_91附近，该钻孔深2149 m，终孔时仍未穿透矿体，且铜品位往深处有增加趋势。
        Don Javier铜钼矿为隐伏矿床，以原生矿石为主。
         氧化带深10～50 m，局部深80 m，矿化主 要发生在100 m深度以下，因此氧化矿不发育。矿石矿物主要为黄铜矿、辉钼矿、黄铁矿、 磁铁矿等，次为砷黝铜矿、斑铜矿、辉铜矿、方铅矿、闪锌矿等。由于矿床较弱的表生氧化 及次生富集作用，矿体上部可见少量的孔雀石、铜蓝、蓝辉铜矿等次生矿物。脉石矿物主要 为长石（钾长石、钠长石和斜长石）和石英，其次为绿泥石、白云母，以及少量的方解石、 高岭石和微量的石膏、金红石、榍石、磷灰石、绿帘石、锆石等(北京矿冶研究总院, 2013) 。
        与Cerro Verde等超大型矿床相比，Don Javier矿床次生硫化物富集带不发育，这可能是 由 于Don Javier矿床北西方向与Cerro Verde之间存在一条NNE向断裂（图1）。断裂北西盘 抬升使Cerro verde矿床接受剥蚀并形成富矿的次生硫化物富集带。Don Javier矿床所处的南东盘则相对下降，矿床表生作用不明显，未形成明显的次生硫化物富集带（高光明等，2013），这也是Don Javier矿床矿体 埋深较大的原因之一。
        矿床围岩蚀变广泛发育。钾硅酸盐化、绢英岩化、泥化和青磐岩化分带性明显，与典型斑岩 型铜钼矿床蚀变分带相似。绢英岩化和青磐岩化为矿区主要的蚀变类型，分布最广。
        钾硅酸盐化带位于矿体深部NE_G勘探线到NE_L勘探线之间，其分布范围有限，常 被后期绢 英岩化和青磐岩化叠加改造，具有较高品位的铜矿化（表2）。蚀变主要表现为斜长石、石 英等原生矿物被钾长石（正长石）、黑云母等次生矿物交代（图3a、b）。整体来看，钾长 石化 早于黑云母化，且常常被后期蚀变叠加形成冰长石或黑云母，导致岩石中钾长石很难被肉眼 观察到。钾化蚀变主要通过粉红色岩石和次生黑云母的存在辨认。其他次生矿物有磁铁矿、 黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、绿泥石、绿帘石、白云母以及微量的方解石。该带常见石英_黄 铜矿_辉钼矿脉和呈浸染状产出的黄铜矿（图4a、b）。
        硅化蚀变主要伴有黄铜矿_辉钼矿脉和石英_硫化物网脉，以及石英电气石角砾岩和复合角砾 岩。矿脉的主要矿物组合为石英_辉钼矿_黄铜矿。
        绢英岩化带该带分布于钾硅酸盐化带之外，二者之间无明显的界限，在钾硅酸盐 化带与绢 英岩化带之间常发育有高品位的铜矿化。该带石英网脉发育，主要表现为石英、绢云母交代 原生斜长石及硅酸盐矿物。强烈的蚀变作用常改变了英安斑岩的原始结构。绢英岩化蚀变在 矿区大范围分布，Don Javier铜矿的铜钼矿化主要发生在绢英岩化带内。该带常见矿物组合 有细脉状黄铜矿_黄铁矿，细脉状石英_黄铜矿±黄铁矿±辉钼矿（图4c、d），浸染状黄铜 矿、黄 铁矿、辉钼矿，斑点状方铅矿、闪锌矿（张杨，2011a；高祥，2012；Rivera, 2013）。
        钾硅酸盐化和绢英岩化蚀变与细脉浸染状矿体关系密切，两者总是相伴产出，矿化和蚀变均 呈过渡关系。钾硅酸盐化带常被绢英岩化叠加，而后期青磐岩化则叠加在前两期蚀变之上。 部分青磐岩化蚀变出现于矿体深部，叠加于钾硅酸盐化和绢英岩化带之上。
        在NE_I到NE_K勘探线之间的英安斑岩体内可见复成分侵入角砾岩筒，角砾为英安斑岩和花岗 闪长岩，胶结物多为与热液有关的石英和硫化物。在角砾岩筒内，特别是深部角砾岩筒常具 有呈脉状产出的高品位铜钼矿化（图4e、f）。
        泥化带热液蚀变产生的泥化在矿区发育较少，分布于绢英岩化和青磐岩化带 之间。肉 眼鉴定特征为石英、斜长石等硅酸盐矿物大量黏土化，以高岭土化为主，颜色为白色、灰白 色。镜下鉴定特征为长石类矿物黏土化，原岩结构遭到破坏，高岭石、伊利石等矿物明显增 多。另一种由表生作用产生的次生泥化蚀变在矿区地表大面积分布于斑岩体 中，多与褐铁矿、赤铁矿等伴生。该带铜、钼含量明显降低，不是主要的含矿带（张杨，20 11）。断层内 也可见泥化现象，多为高岭土化，主要分布于绢英岩化带内，钾硅酸盐化带中少见。
        青磐岩化带蚀变的花岗闪长岩、英安斑岩多呈浅绿色、青灰色。大范围分布于矿 体边缘的花 岗闪长岩和英安斑岩中（图5a、b），以大量发育绿泥石为特征，可见绿泥石、绿帘石、石 英和 方解石图(3c、d)。该带铜钼矿化整体较弱，但在局部，如矿体中心的浅部具有较高品位的 铜钼矿化（ 表2）。硫化物以黄铁矿为主，主要矿物组合为浸染状黄铁矿，星点状黄铜矿，细脉状、斑 点状黄铁矿±方铅矿±闪锌矿（张杨，2011；高祥，2012；Rivera, 2013）。
        根据矿床中矿物生成顺序、脉体类型及其相互穿插关系，将Don Javier矿床划分为内生 成矿期和表生成矿期，其中内生成矿期又进一步分为早期热液阶段和晚期热液阶段。           （1） 早期热液阶段： 为矿床主要的成矿阶段。随着英安斑岩的侵入及含矿流体晶出成矿 ，Do n Javier矿床形成以钾硅酸盐化为中心，向外依次为绢英岩化、青磐岩化的矿化蚀变。结合 岩芯编录和显微镜下观察，确定磁铁矿最早生成，以细脉状和粒状分布为主。显微 镜下特征为磁铁矿部分交代原生金红石（图6a），而磁铁矿又被黄铜矿等硫化物交 代(图6b)；稍晚 生成的斑铜矿、砷黝铜矿等矿物常被后期生成的黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等矿物交代而呈现 交代残余结构（图6c、d）；黄铜矿在整个阶段均有生成，常呈他形结构交代金红石、磁铁 矿、辉钼矿、斑铜矿等矿物(图6e、f)。该阶段生成的脉体类型以石英_黄铜矿±黄铁矿 的A型脉和具有辉钼矿晕的石英_黄铜矿_黄铁矿±辉钼矿的B型脉为主，主要分布于钾硅酸盐化带和绢英岩化带 内，向外的绢英岩化带和青磐岩化带内可见含矿性较差的石英_黄铁矿±黄铜矿的D型脉。
        （2） 晚期热液阶段： 矿化较弱，发育少量含黄铜矿、黄铁矿的碳酸盐脉和石膏脉 。 石膏脉部分位于矿体深部的绢英岩化带内，为热液作用产物；部分分布于矿体顶部，为成矿 后表生产物。             受制于Don Javier矿床形成后不明显的地壳抬升作用，矿床次生硫化物富集带不发育，仅见 少量的铜蓝、蓝辉铜矿等次生矿物，地表沟谷地带出露孔雀石、胆矾等表生矿物。
        随着计算机软件的发展，大多数矿山已实现矿山管理的数字化，形成了一套具有现代化的管 理体系和技术体系。计算机三维建模软件已广泛应用于矿产资源勘查、矿产资源评价、矿山 开发和复垦等方面。在矿床勘探阶段，利用三维建模软件建立三维地质和蚀变模型，能直观 地体现出矿床三维空间的矿化蚀变特征，指导探矿。本文针对Don Javier矿化蚀变特征进行 研究 ，并利用Surpac软件进行三维地质建模。建立矿体地质和蚀变模型，掌握矿体矿化蚀变方向 ，并结合地表物探、化探成果，指导矿体深部及边缘找矿，增加矿床资源量。
        英安斑岩体呈北西_南东向分布，花岗闪长岩构成其主要的围岩，侵入角砾岩筒位于英安斑 岩体内靠近围岩的西南侧。地层和岩体从西南至东北依次 为：花岗闪长岩→矿化花岗闪长岩→矿 化英安斑岩体（斑岩体内角砾岩筒）→花岗闪长岩。根据三维地质模型统计结果，Don Javi er矿床矿化主要发生于斑岩体内并靠近西南侧围岩(图7a)，与英安斑岩体内角砾岩筒具有密切的空间关系（图5b，图7b）。
        钾硅酸盐化带在矿区分布范围有限（图5a,图8a），仅在NE_G到NE_J勘探线深部见少量的钾 硅酸盐化 。绢英岩化为矿区主要的蚀变类型，分布范围最广。根据三维蚀变模型统计结果，矿体中几 乎所有的英安斑岩以及部分矿化围岩都发生了绢英岩化，绢英岩化与铜钼矿化关系密切(图8 b)。青 磐岩化带主要分布于绢英岩化带外侧的花岗闪长岩围岩中。NE_E到NE_L勘探线深部可见后期 青磐岩化叠加于钾硅酸盐化和绢英岩化蚀变之上。热液作用产生的泥化现象在矿体内部不发 育，常围绕绢英岩化和青磐岩化分布，次生泥化作用主要发生于地表的英安斑岩中，矿化作 用不明显。
        大多数斑岩型矿床具有类似的蚀变分带特征，这是重要的找矿标志。通过勘探数据建立矿床 三 维地质和三维蚀变模型，结合物、化探手段，直观分析矿体的空间分布规律，可进一步指导 边部、深部和外围找矿潜力（江少卿等，2015）。
        通过三维模型分析表明：矿化与绢英岩化关系密切，而绢英岩化则主要分布于英安斑岩体中 ，少量分布于花岗闪长岩围岩中，成矿具有明显的专属性。因此，基于矿区的找矿重点应放 在具有绢英岩化蚀变的英安斑岩上。
        （1） 深部找矿： 矿区目前已施工钻孔140个，平 均钻孔深度990 m，矿体中心部位钻孔平 均深度在1200 m，但终孔时仍有矿化，绢英岩化明显。以最深的ZK_91钻孔为例，钻孔进 尺214 9 m，在钻孔深度1770 m开始至终孔时，仍见钾硅酸盐化，且越往深部铜、钼品位 均有增加趋 势，表明Don Javier矿床中心深部仍有很好的找矿潜力，但鉴于目前工程控 制深度较大，尚无经济价值，不应进一步开展深部勘查。深度较大，尚无经济价值，不应进一步开展深部勘查。
        （2） 矿体边部找矿： 物探资料显示矿区具有北西向的异常格局，为区内主要的容 矿构 造。矿体北侧具有一条近EW向异常，钻探揭露主矿体位于这2个异常带之间。视电阻率(图9a )落在150 Ω·m附近，见矿钻孔视幅频率(图9b)的值域整体在6%～8%之间（张杨，2011）， 由于地表出露的青磐岩化带具有较弱的铜、钼矿化，导致矿区化探异常不明显，但 仍能反应出区内北西向的铜、钼异常格局（图10a、b）。
图 7Don Javier矿床的三维地质模型
     a. 低品位矿化范围（斑岩体为透明绿色部分）； b. 高品位矿化范围（斑岩体为透明绿色 部分）
     Fig. 7Three_dimensional geological model of the Don Javier deposit
     a. Low grade mineralization zone (green part); b. High grade mineralization zone (green part)          矿体北东侧。ZK_47钻孔至ZK_69钻孔的矿体北东侧仍为绢英岩化英安斑岩，具有较好的铜 钼 矿化，推测矿化应延伸至花岗闪长岩围岩中。同时，矿体北东方向正是矿区近EW向断裂的 延续，矿区电气石角砾岩和含磁铁矿爆破角砾岩同样集中于矿区 北部并呈近EW向延伸，该 构造线上发育几条脉状铜矿体，如矿区东北方向4 km处为正在开采的Espinal小型铜矿。矿 体 北东边缘至含磁铁矿爆破角砾岩出露地区具有很好的成矿潜力，建议下一步可考虑增加工程 量，确定矿体北东边界。
        矿体南部ZK_81、ZK_85、ZK_71钻孔揭露石英闪长岩、花岗闪长岩等围岩，深部见矿化但不 连续，岩石有一定程度的绢英岩化和钾硅酸盐化。矿体东 南部处于NW向构造异常带内，物探和化探资料显示异常往东南方向延伸，推测矿体东南方向存在另一个小型的矿化中 心。
        矿体北界线、西南界线已基本得到控制。值得指出的是，Don Javier矿床北西侧即为Cercan a矿权区。区内出露花岗闪长岩和石英闪长岩。结合钻探及地表地质情况，矿化主要分为2 个区域：一区为Cercana西北部，见小型铜矿脉，与Don Javier矿体东北部的近EW向铜矿 脉为同一矿脉系统；二区为Cercana东南部（Don Javier西北部），矿化断续出现在电气石 角砾岩中，围岩无矿化，不构成经济矿体。Don Javier矿体北侧、北西侧、南西侧已见青磐 岩化花岗闪长岩围岩。基于Don Javier矿体主要赋存于绢英岩化英安斑岩的特点，判断矿体 北界、北西界及南西界已封闭，找矿潜力不大。
        （1） Don Javier铜钼矿床具有典型的斑岩型矿床矿化蚀变特征，矿床蚀变分带依次为钾硅 酸盐化带、绢英岩化带、青磐岩化带。主矿体与绢英岩化关系密切，主要分布于矿化英安斑 岩体和部分围岩中。因此，绢英岩化是主要的找矿标志。
        （2） 根据综合找矿模型开展找矿预测和评价，提出进一步找矿方向。此次通过建立矿床地 质、蚀变模型，结合物探、化探资料分析，认为矿体北东侧和南东方向具有很好的找矿潜力 ，使得Don Javier矿床资源量有望进一步增加。