智利铁氧化物铜⾦型矿床成矿规律、控制因素与成矿演化 引⽤本⽂
⽅维萱, 李建旭. 智利铁氧化物铜⾦型矿床成矿规律、控制因素与成矿演化. 地球科学进展, 2014,
防砸安全鞋29(9): 1011-1024[Fang Weixuan, Li Jianxu. Metallogenic Regulations, Controlling Factors, and Evolutions of Iron Oxide Copper and Gold Deposits in Chile. Advances in Earth Science, 2014,
29(9): 1011-1024]
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智利铁氧化物铜⾦型矿床成矿规律、控制因素与成矿演化
⽅维萱, 李建旭
北京矿产地质研究院，北京 100012
作者简介：⽅维萱(1961-)，男，陕西蓝⽥⼈，研究员，主要从事矿产普查与勘探研究.E-
mail:fangwuxuan@tom
修回⽇期:2014-08-25
基⾦：国家科技部科技⽀撑计划项⽬“东川—易门铜矿⼭深部及外围勘查技术研究”(编号：
2006BAB01B09); 国家科技部转制院所专项资⾦项⽬ “铁氧化物铜⾦型矿床元素赋存状态及岩相
构造学填图技术研发”(编号：2011EG115022)资助; 摘要
智利中⽣代铁氧化物铜⾦型(IOCG)矿床成矿带位于海岸科迪勒拉⼭带，与斑岩铜⾦和浅成低温热
液型⾦银矿床共同组成了南美安第斯型活动⼤陆边缘上成矿系统组合。在成矿时代上, IOCG矿
床成矿时代集中在175.6~141,140~100和99~66 Ma BP。IOCG矿床位于弧前盆地、主岛弧带和
弧后盆地等五级构造单元中;⽽斑岩铜⾦和浅成低温热液型⾦银矿床位于主岛弧带和弧后盆地中,
与IOCG矿床成矿带成对出现。综述了智利超⼤型IOCG矿床研究和勘查进展, 认为智利IOCG矿
床主要为富铁质岩浆的⽕⼭喷溢作⽤、岩浆热液—盆地流体混合成矿和岩浆热液成矿作⽤等3种
端元类型。侏罗—⽩垩纪弧前盆地、主⽕⼭岛弧带和弧后盆地等五级构造单元是IOCG矿床定位
构造，在晚⽩垩世发⽣构造反转后，在安第斯⼤陆边缘从伸展构造体制转变为⾛滑挤压收缩构造体
薄鳅
制，同时形成了平⾏于岛弧带的阿卡塔玛(AFZ)断裂系统,AFZ断裂系统导致弧前盆地—主岛弧带—弧后盆地发⽣构造变形并伴有同构造期岩浆侵⼊，主岛弧带岩浆活动停滞, 晚⽩垩世深成岩浆弧
向东迁移，在岛弧带和弧后盆地反转过程中因岩浆—构造叠加程度不同，形成了IOCG矿床叠加成
矿序列, 同期,⽩垩纪斑岩型铜⾦矿床和浅成低温热液型⾦银矿床相伴形成。提出富铁基性—超基
性岩、IOCG矿床和斑岩型铜⾦矿床等与弧后盆地构造变形的动⼒学机制是今后的研究⽅向。
关键词: IOCG; 岛弧反转; 弧后盆地反转; 叠加成矿序列; 超⼤型铜矿床
中图分类号:P618.41 ⽂献标志码:A ⽂章编号:1001-8166(2014)09-1011-14
Metallogenic Regulations, Controlling Factors, and Evolutions of Iron Oxide Copper and Gold
Deposits in Chile
Fang Weixuan, Li Jianxu
Beijing Mineral and Geology Institute, Beijing 100012
Abstract
The Mesozoic metallogenic belt of iron-oxide copper and gold (IOCG) deposits is located at the
Coastal Cordillera Range in Northern Chile. IOCG system, porphyry Cu-Au and epithermal Au-
Ag systems consist of co-associations of metallogenic system on the Andean-type active
continental margin. However, metallogenic ages of IOCG deposits may be classified into three
main groups from 175.6~141 Ma BP, 140~100 Ma BP, and 99~66 Ma BP. IOCG deposits are
located at front-arc basin, main arc zone, and back-arc basin, whereas the Cretaceous
porphyry Cu-Au and epithermal Au-Ag systems, as a pair of the IOCG system, are located at
the deformation of the main arc zone and the back-arc basin. After reviews on the study and
exploration achievement for IOCG deposits, it may be considered that the end member of the
Chilean IOCG deposits might have been formed by eruption of the Fe-rich magma, mixing of
magmatic and basin-fluids, and magmatic fluids. The Jurassic-Cretaceous front-arc basin, main
arc zone, and back-arc basin may be the fifth-order tectonic unit for the location-controlling
tectonics of IOCG deposits during evolutions of the Andean-type active continental margin. The
Andean continental margin might have changed from extensional realm into strike-slip
transpression realm after inversion by the end of the Late Cretaceous time. At the same time,
Acatama fault system (AFZ) were onset paralleling to the main arc zone. Therefore, all of them, the front-arc and back-basin, and main arc zone, were undergone their deformation by AFZ activity as well as syntectonic magmatic intrusions. Magmatic intrusion of the Jurassic-Cretaceous main arc zone was aborted, and the Late Cretaceous magmatic intrusions were east-directed migration. Simultaneously, superimposing system of IOCG deposits might form in the deformations of the main arc and back-arc basin by different superimposing degrees of tectonic deformation and magmatic intrusion during their inversion processes. Moreover, porphyry Cu-Au and epithermal Au-Ag systems, as pairs of the metallogenic zones at the east part of the IOCG system, were formed in the calc-alkaline magmatic zone. It suggested that the relationships among the Fe-rich basic to ultrabasic rocks, IOCG deposits and porphyry Cu-Au deposits related to dynamics for tectonic deformation of the back-arc basin should be focused on the study in the future.
Keyword: IOCG; Inversion of arc zone; Inversion of arc-back basin; Superimposed metallogenic series; Superlarge copper deposit.
核酸检测方法南美中⽣代铁氧化物铜⾦型(IOCG)矿床成矿带位于安第斯海岸科迪勒拉⼭带中[ 1~ 12]，近南北向断续延伸约在6 000 km，在智利—秘鲁约4 500 km，在智利圣地亚哥—安托市约1 500 km。按成矿时代，从西到东将可划分为中-晚侏罗世和早⽩垩世两个IOCG成矿带，在智利
12°~14°S,16°~22°S和23°~33°S为3个主要IOCG成矿集中区。按铜资源储量在50万吨为⼤型铜矿床，智利曼托贝尔德(Mantoverde)、曼托斯布兰科斯(Mantos Blancos)、坎德拉⾥亚—科⽪亚波铜三⾓(Candelaria-Punta Del Cobre)、仙多明格(Santo Domingo)和埃尔索达朵(El Soldado)等均为⼤型IOCG矿床，铜平均品位为1.0%，铁矿为独⽴矿体、共⽣矿体或伴⽣矿体,⾦、银、锌和钴具有综合回收的⼯业价值。其⼤型铁氧化物型铁矿床的矿⽯资源储量⼤于1.0亿t，铁平均品位较⾼(≥45%)，伴有钴、磷、铜、⾦等有益组分。这些IOCG矿床因距海岸较近(20~60 km)，开发建设和运输条件较好，国际海运和国际贸易便利，深受勘探和矿业投资关注，成为近20年来勘探开发的热点之⼀。但因IOCG矿床的成因类型上不明确[ 1, 2]，影响了对IOCG矿床成矿规律、控制因素、评价标志和勘查选区等深⼊研究，限制了成矿预测与矿预测。深⼊研究智利IOCG矿床成矿规律、控制因素和成矿序列，对于IOCG成岩成矿作⽤、资源潜⼒评价和选区评价等⽅⾯[ 13~ 19]具有指导意义。本⽂对该类型矿床成矿规律和控制因素进⾏探讨，探索其成矿序列和成矿演化模式。
1 智利海岸⼭带铁氧化物铜⾦矿床
营业执照镜框1.1 IOCG矿床总体特征
智利IOCG成矿带北部与秘鲁相连[ 10, 11]，南到智利圣地亚哥以南，呈狭长带状分布于智利海岸科迪勒拉⼭带中(20°~34°S，图1)，沿阿卡塔玛(AFZ)断裂构造系统长约1 500km。在安托市-科⽪亚波IOC
G成矿带产于弧后盆地，南北长1 200 km，宽度在30~90 km。总体来看，单个IOCG矿床的主要储矿构造带长5~10 km, IOCG矿脉带长1~5 km，宽400~1 000 m, IOCG矿脉沿倾向可采⾄500~700 m,Cu品位1 %~3 %[ 1]。智利IOCG矿床矿⽯量达2.0亿t以上，铜资源储量在100万t以上，铜平均品位在0.7 %~1.5 %，明显⾼于斑岩铜矿(Cu 0.4 %~0.6 %)，共⽣⾦和银资源储量规模较⼤且有综合利⽤价值(表1)，如曼托斯布兰科和坎德拉⾥亚铁铜矿床中伴⽣银矿约1500 t。磁铁矿和⾚铁矿具有综合利⽤价值，在坎德拉⾥亚铁铜矿床尾矿中，尾矿再选利⽤磁铁矿资源。铁氧化物型磷铁矿床中，磷具有综合利⽤价值。伴⽣有益组分有钴、钼和锌、铀和REE等，当钙质⼣卡岩发育时，银铅锌矿化强度明显增加。在智利侏罗—⽩垩纪拉内格拉(La Negra)主岛弧带中，下侏罗—下⽩垩统钙碱性⽕⼭岩、⽕⼭碎屑岩及海相碳酸盐岩厚约5 000~10 000 m，局部夹蒸发盐岩层或厚层⽯膏岩,IOCG矿床主要赋存于侏罗-⽩垩系⽕⼭岩—⽕⼭碎屑岩—沉积岩系中，受AFZ、钙碱性中酸性侵⼊岩、岩浆热液⾓砾岩和不同地球化学相类型等控制显著[ 20~ 33]。
Figure Option
ViewDownloadNew Window Fig. 1 Mineralization zone of IOCG deposits in Chile, Modified after [1]图1智利铁氧化物铜⾦矿床成矿分带，据⽂献[1]修编
IOCG矿体形态为复合型、脉型、⼣卡岩型、热液⾓砾岩型和层控曼陀型[ 1]。其中，受岩浆⾓砾岩体
和岩浆热液⾓砾岩体控制的矿体规模⼤，适⽤于露天开采。矿⽯矿物主要为辉铜矿、斑铜矿、黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿、⾚铁矿(镜铁矿)等；少量黝铜矿、闪锌矿、⽅铅矿、钴黄铁矿、辉砷钴矿、⾃然⾦、银⾦矿和⾃然银等。富集辉铜矿和斑铜矿等低硫⾼铜硫化物为典型特征。⿊铜矿、⾚铜矿、氯铜矿和⾚铜铁矿是典型⼲旱⽓候下形成的铜矿物。在铁铜矿体中矿物分带明显，从矿体中⼼到外部为辉铜矿带 辉铜矿-斑铜矿带 黄铜矿带 黄铜矿-黄铁矿带。在IOCG型矿体和铁氧化物型矿体中，钴发⽣明显富集，钴独⽴矿物有辉钴矿、斜⽅砷钴矿、钴毒砂、红砷镍矿和
砷镍矿等;⽉亮⼭铁铜矿床中，钴载体矿物为钴黄铁矿(Co=1.38%,N=42)和含钴黄铁矿
(Co=0.38%,N=62)。
钾钠硅酸盐化蚀变相(碱性地球化学相[ 20])组合为钾长⽯、⿊云母、绢云母和钠长⽯。钠长⽯化明显强于钾长⽯和⿊云母化。铁硅酸盐化(铁阳起⽯—铁纤闪⽯—铁电⽓⽯—铁绿泥⽯)—铁氧化物蚀变(磁铁矿—⾚铁矿—镜铁矿)发育。从IOCG矿床的深部到浅部蚀变分带明显,①深部早期形成钠钙硅酸盐化+铁硅酸盐化蚀变相，矿物组合为钠长⽯—磁铁矿—铁阳起⽯—磷灰⽯;②中部为钾硅酸盐化蚀变相矿物组合为⿊云母+钾长⽯+磁铁矿+黄铁矿+黄铜矿;③浅部为钾长⽯—绢云母±绿泥⽯±铁碳酸盐化;④部分矿床地表为黄铁矿化—硅化—绢云母—⾼级泥化蚀变，地表常发育粗晶⽅解⽯脉带或多孔状硅化脉，代表了晚期热液活动。⑤钠长⽯化强烈时伴有磁铁矿化增强，钾长⽯—绢云母化与含铜镜铁矿(⾚
铁矿)化密切相关。⑥超⼤型IOCG矿床多期次叠加围岩蚀变发育，蚀变岩相类型复杂且蚀变⾯积⼤，钾化和钠化可单独出现或相互交叠。在钙质岩—灰岩中常形成钙质⼣卡岩及多⾦属矿化，在基性⽕⼭岩中发育钠长⽯—纤闪⽯—铁阳起⽯—⾦云母蚀变相。
1.2 时间-空间分布规律
在成矿时代上，侏罗—⽩垩纪主成矿时代集中在175.6~141 Ma,140~100 Ma和99~66 Ma；在时间—空间分布规律上，从智利北部(Tocopilla)到南部(El Soldado—EL Espino)成矿时代逐渐由⽼变新(表1和图1),IOCG成矿带北部Tocopilla和Michilla两个矿床成矿时代在165 ~157.4 Ma。在曼托斯布兰科斯铜银矿床中，先期流纹质岩浆热液⾓砾岩蚀变成矿事件形成于156 ~ 155 Ma，后期闪长—花岗闪长质岩浆热液⾓砾岩相带形成于141 ~ 142 Ma[ 8]。IOCG成矿带中部坎德拉利亚铜铁⾦矿床主要成矿时代集中在116 ~ 110 Ma[ 3~ 5]。IOCG成矿带南部EL Espino矿床成矿时代在(88.4± 1.2) ~ (86.09 ± 0.45) Ma[ 34]。
Table 1 Characteristics of typical IOCG deposits in Chile 表1智利典型IOCG矿床特征表
从智利IOCG矿床的赋矿层位和产出构造单元等空间分布规律看,①曼托斯布兰科斯铜银矿床赋存于中上侏罗统拉内格拉组⽕⼭岩系中，岩⽯组合为⽕⼭碎屑岩、⽕⼭凝灰岩、流纹岩(穹)和同期钙碱性侵⼊岩(花岗岩—闪长岩侵⼊体)，它们属侏罗纪—早⽩垩世主岛弧带的⽕⼭岩—侵⼊岩系。②曼托贝尔
德铜银矿赋存在侏罗系—下⽩垩统安⼭质熔岩和⽕⼭⾓砾岩中，属侏罗纪主岛弧带与弧后盆地西缘过渡地段的⽕⼭—沉积岩系和钙碱性侵⼊岩系。③仙多明格铜铁⾦矿床赋存在中上侏罗统拉内格拉组钙碱性安⼭质熔岩系、下⽩垩统布达戴⾼布莱组安⼭岩与沉积岩类和⽕⼭碎屑岩类，属弧后盆地⽕⼭—沉积岩系。④坎德拉⾥亚铜铁⾦矿床赋存在下⽩垩统布达戴⾼布莱组中，属西侧紧邻侏罗纪-早⽩垩世主岛弧带的弧后盆地⽕⼭—沉积岩系。⑤埃尔索尔达多铜银矿床赋存在上侏罗—下⽩垩统长英质流纹英安岩、基性⽕⼭熔岩和⽕⼭碎屑岩中，其⽕⼭碎屑岩夹层为页岩—粉砂岩—砂岩和海相灰岩透镜体，属弧前盆地中⽕⼭—沉积岩系。⑥埃尔拉科(El Laco)赋存在新近系上新统⽕⼭岩系中(5.3 ~ 2.0 Ma)[ 39]，属上新统陆相铁质安⼭岩—铁质安⼭质次⽕⼭岩系。总之，侏罗纪-早⽩垩世⽕⼭弧带发育在拼接的岛弧型基底构造层上(弧前增⽣楔地体)，其物质组成为古⽣代变沉积岩系和⼆叠纪过铝质侵⼊岩和⽕⼭碎屑岩系等，智利IOCG矿床⼀般均位于古⽣代弧前增⽣楔东侧，侏罗—⽩垩纪弧前盆地、主⽕⼭岛弧带和弧后盆地等三个构造单元中。
1.3 端元矿床类型与叠加成矿序列
一个度导航按照成岩成矿作⽤⽅式和物质来源特征，将智利IOCG矿床分为3种不同成因的矿床类型(图2),①⽕⼭喷溢型磷铁矿床，如Cerro Negro Norte和El Romeral矿床，属磷铁矿型端元类型矿床，产于拉内格拉主岛弧带中⾓闪辉⽯岩—辉⽯⾓闪⽯岩层附近，或产于苦橄质基性岩与中性熔岩层的过渡部位。磷铁矿和铁铜⾦矿层的上下盘围岩常为含磷灰⽯透辉⾓闪⽯岩、铁纤闪透辉⽯岩、阳起⽯岩等。该端元类
型矿床的成矿母岩为富TFe和P2O5的基性—超基性岩浆，因不混溶导致结晶分异形成了⽕⼭喷溢型磷铁矿床，其上下盘围岩均富集TFe和P2O5，在赋存于铁质超基性—基性⽕⼭岩和侵⼊岩中似层状铁矿层，推测为富TFe和P2O5岩浆不混溶的结晶分异和⽕⼭喷溢作⽤形成。在后期岩浆叠加构造过程中，这些铁质可以活化并能够提供丰富的成矿物质。该端元类型发育在智利中央铁矿带中，宽30 km，长600 km,40余处铁矿床矿⽯量⼤于1.0亿t，铁矿⽯品位⾼，伴⽣少量磷、铜、钼和⾦。成矿时代集中在130~100 Ma(表1,2)，矿体呈层状和似层状顺层产出，钠质硅酸盐蚀变岩相发育，磁铁矿矿⽯呈厚层块状和致密块状。该类型磷铁矿床常叠加脉状和脉带型铁铜矿脉，铜和⾦为伴⽣组分。②⽕⼭沉积—改造型铜银矿床，以埃尔索达多铜银矿床等。铁矿物相主要为⾚铁矿相、铁碳酸盐相和铁硫化物相，包括⾚铁矿、铁锰⽅解⽯、铁⽩云⽯、菱铁矿和黄铁矿等；但铁氧化物不甚发育，含银⾼⽽含⾦低。该类型铜银矿床产于弧前盆地⽕⼭—沉积岩系中，矿体脉沿脆韧性断裂带产出或呈缓倾斜层状沿层间破带产出。该类型矿床的成矿物质来源于围岩之中，弧前盆地在隐伏岩浆和构造变形过程中，岩浆—构造驱动并形成了循环对流的盆地流体系统并萃取地层中成矿物质[ 31]，在AFZ构造系统中构造扩容带，因构造释压导致盆地流体卸载成矿物质形成矿质沉淀。③⽕⼭喷溢—岩浆热液叠加型铜铁⾦(锌银)矿床，以坎德拉⾥亚铜铁⾦矿床为代表。该类型矿床主要产于弧后盆地遭受AFZ构造系统形成的构造变形带，受岩浆⾓砾岩体、岩叶片锁
浆热液⾓砾岩体和构造⾓砾岩体复合控制明显。岩浆侵⼊构造+复式背斜(岩浆底拱+侧向挤压收缩变形)
、⽕⼭构造、⾛滑断裂扩容带、热液⾓砾岩筒等是主要控矿构造组合样式。其中,AFZ断裂构造系统+岩浆侵⼊构造+复式背斜构造形成于弧后盆地构造反转过程，热液⾓砾岩体为富矿体主要储矿构造，它是多期次岩浆侵⼊—构造变形的叠加作⽤所形成。在成矿物质来源上,⼀是岩浆侵⼊活动直接带来了丰富成矿物质，如⽉亮⼭铁铜矿床中，含钴蚀变正长斑岩中，本⾝具有磁铁矿化和钴黄铁矿化;⼆是在坎德拉⾥亚铜铁⾦矿床,⼤量磁铁矿形成时的成矿温度在500~600℃，主硫化物形成期的成矿温度在>470~328℃，晚期⽅解⽯的形成温度<236℃，硬⽯膏均⼀温度在
340~470℃；成矿热液系统形成的硫化物δ34S CDT在-0.7 ~ +3.1‰，硬⽯膏δ34S CDT在+14.5 ~
+17.5‰[ 3];Cl/Br值在1 121~1 244、δ37Cl在+0.20 ~ +0.46‰、87Sr/86Sr值在0.70599~0.70584[ 23]；强烈的岩浆侵⼊和构造作⽤驱动了弧后盆地中成矿流体对流循环系统，并萃取了地层中成矿物质，与岩浆热液成矿体系发⽣流体混合导致矿质⼤量沉淀[ 1~ 5, 23~ 29]。④岩浆热液系统形成的IOCG矿床以曼托斯布兰科斯铜银矿床等为代表，据Ramírez等(2006)研究，其黄铁矿(δ34S CDT=-5.0‰~1.2‰)和黄铜矿(δ34S CDT=-4.5‰~-0.5‰)的硫同位素变化范围窄具有岩浆硫特征，青磐岩化相中⽅解⽯的碳和氧同位素显⽰幔源特征，钾化蚀变岩和钠化蚀变岩形成温度在450~460℃和350~410℃，成矿流体盐度分别在3~53和13~45 wt% NaCl eq.，因超压热流体⽔⼒破裂和流体沸腾作⽤形成了热液⾓砾岩化并导致矿质沉淀。发育多期次岩浆侵⼊形成的岩浆热液⾓砾岩筒和⾼盐度的岩浆热液成矿流体，因岩浆热液减压沸腾导致⾓砾岩化相带和矿质沉淀，与斑岩型铜钼⾦矿床具有类似
的成矿机制[ 8, 9, 41~ 43]。
Table 2 Characteristics of typical IOCG deposits in Chile 表2智利典型IOCG矿床特征表
Figure Option
ViewDownloadNew Window 图2智利铁氧化物铜⾦(IOCG)矿床组合类型与叠加成矿序列Fig.2 Superimposing mineralization series of IOCG and associations of IOCG deposits in Chile
2 成矿系统组合及分带规律
智利IOCG矿床成矿系统与⽩垩纪斑岩型铜矿床成矿系统在空间—时间分布规律上具有成对分布趋势(图1),①中晚侏罗—早⽩垩世(175.6~141 Ma)IOCG成矿带形成于阿⾥卡—安托市—科⽪亚波，在智利21°~23°的IOCG成矿带东侧，形成了早⽩垩世(142~132 Ma)斑岩铜成矿亚带，如Puntillas—Galenosa(135~132 Ma)和Antucoya-Buey Muerto(142 Ma)等斑岩铜矿床[ 41] ；在侏罗纪—早⽩垩世主岛弧带及弧后盆地西缘和弧前盆地东缘过渡地段，形成了早⽩垩世IOCG成矿带(140~100 Ma)，与东侧相邻的晚⽩垩世(108~88 Ma)斑岩型铜矿亚带成对出现，如Inca De Oro-Dinamarquesa-Carmen(90~88 Ma)、Domeyko (108~104 Ma)和Andacollo(104 Ma)等斑岩铜矿床等[ 41]。②智利IOCG成矿带与⽩垩纪斑岩型铜矿带(浅成低温热液型⾦银矿床)主要成矿规律为：⼀是IOCG矿床主要
形成于侏罗—⽩垩纪弧前盆地—主岛弧带—弧后盆地等构造单元中，构造动⼒学体制为马⾥亚纳型洋壳俯冲消减并耦合超级地幔柱上涌侵位，形成了安第斯⼤陆边缘⾛滑伸展构造期(侏罗纪—早⽩垩世)。在IOCG矿床近南北向延伸部位分布有浅成低温热液型⾦银矿床。⼆是早⽩垩世(142~132 Ma)和晚⽩垩世(108~88 Ma)斑岩铜矿亚带位于弧后盆地中IOCG成矿带东侧，现今为智利海岸科迪勒拉⼭构造带东侧与前科迪勒拉构造带过渡部位，也是弧后盆地东缘构造反转带(早⽩垩世Albian—Aptian,125~99.6 Ma)，与斑岩成矿系统有关的⽩垩纪钙碱性侵⼊岩带发育，构造动⼒学体制为智利型洋壳俯冲消减下形成的安第斯⼤陆边缘⾛滑挤压收缩构造期。
⽩垩纪IOCG矿床成矿系统东侧，同期伴有斑岩铜⾦和浅成低温热液⾦银成矿系统，它们在空间上具有⽔平区域成矿分带(图1)，如在智利科⽪亚波—拉萨琳娜地区，从西到东三个区域构造样式与构造岩⽯地层单元为：①西部为侏罗—⽩垩纪主⽕⼭岛弧带，早⽩垩世初深成岩浆弧向东迁移，并伴有同岩浆侵⼊期AFZ韧性剪切带，本构造单元是智利IOCG成矿带主体，如赛罗伊曼铁矿床等。在早⽩垩世深成岩浆弧和脆韧性剪切带叠加时，形成了铁氧化物铜⾦型矿床，如⽉亮⼭铁铜矿床。②中部弧后盆地由侏罗—⽩垩纪⽕⼭岩、⽕⼭碎屑岩和海相碳酸盐岩组成，厚度达7000 m以上；发育⼤规模早⽩垩世钙碱性侵⼊岩。坎德拉⾥亚—铜三⾓地区IOCG型矿床集中区产于该构造单元西侧与主岛弧带相邻地段，也是曼陀型铁铜矿床和铜矿床产出的构造单元。③弧后盆地东缘在仙多明格—印加德奥—嘎林—多梅科(Domeyko)⼀带，岛弧基底为前⼆叠纪拼接型基底构造层，晚三叠世为⼭前断陷盆地，局部形
成巨厚的⼭前磨拉⽯相，由巨砾岩—杂砾岩—含砾粗砂岩等组成。在早⽩垩世末，该弧后盆地东缘发⽣构造反转后演化为复合盆地，接受了晚⽩垩世—始新世经沉积岩、⽕⼭熔岩和熔结凝灰岩。晚⽩垩世斑岩铜矿亚带分布在该构造反转带中,IOCG矿床、浅成低温热液型⾦银矿床和斑岩型铜⾦矿床等3个成矿系统定位于该构造反转带中。④该弧后盆地东缘构造反转带普琪拉斯—仙多明格—印加德奥—GV—安达可约—塔拉⽢特近南北向长约1500km，即⽩垩纪斑岩铜矿带位于智利海岸⼭带东缘和前科迪勒拉前陆冲断带过渡部位(构造反转带)，为斑岩铜⾦矿床和浅成低温热液型⾦银矿床形成的有利构造单元，如Inca de Oro(90~88 Ma)、Domeyko(108~104 Ma)和Andacollo(104Ma)等⼤型斑岩型铜矿床[ 41],Domeyko⼤型斑岩铜矿
中，成矿岩体—花岗闪长斑岩岩株和蚀变系统形成于(108.5 ± 3.4) ~ (104.0±3.5) Ma,Dos Amigos 和 Tricolor斑岩叠加蚀变系统中⿊云母形成于(97.1 ± 2.5)~ (96.0 ± 1.4) Ma[ 41]；仙多明格—印加德奥—GV地区也是3类成矿系统发育地区。
安第斯⼤陆边缘从伸展构造体制→⾛滑挤压收缩构造体制的区域构造反转事件，制约了上述3类成矿系统共存和演替过程。主要依据有：①在智利阿卡塔玛地区，下⽩垩统查纳尔组(the
Chañarcillo Group)⽕⼭碎屑岩相→厚层海相灰岩相序结构揭⽰在Valanginian-Aptian阶是弧后盆地主要成盆期。其上覆的下⽩垩统塞⽇雷欧斯组(the Cerrillos Formation)下部粗碎屑岩系，暗⽰了弧后盆
地发⽣构造反转的开始过程。②在科⽪亚波，塞⽇雷欧斯组下部粗碎屑岩系厚度约在2000m，最厚达4500m。红⾊杂砾岩和砂岩层倾向东，与凝灰岩、安⼭熔岩、⽕⼭⾓砾岩和⽕⼭泥⽯流相等呈夹层产出，局部可见灰岩和粉砂岩。砾岩中砾⽯分选性差，砾⽯呈浑圆-次浑圆状，最⼤砾径达100cm，砾⽯主要为斑状安⼭熔岩。红⾊砂岩中⽕⼭碎屑物发育，细粒碎屑岩夹层中波状层理发育。这种粗碎屑岩相系中，冲积扇相体代表了弧后盆地发⽣构造反转后，海相碳酸盐岩的上覆陆相冲积相扇体，多个⽕⼭岩夹层揭⽰了属同造⼭期反转岛弧带被抬升后遭受剥蚀，成为相邻盆地的蚀源岩区并提供了盆地物源。③塞⽇雷欧斯组下部粗碎屑岩相系和⽕⼭岩夹层，在早⽩垩世Aptian—Albian阶(125~99.6 Ma)冲积扇体相⽕⼭岩夹层中，锆⽯U-Pb年龄揭⽰下部粗碎屑岩系形成于(110.7±1.7~99.7±1.6 Ma)[ 27]，这是弧后盆地发⽣构造反转初期(110.7 ~ 99.7 Ma)的构造—岩相学记录，与IOCG矿床第⼆成矿⾼峰期(140~100 Ma)相吻合。④该组上部⽕⼭岩系发⽣构造变形时代(69.5±1.0~65.2±1.0 Ma，锆⽯U-Pb法)[ 27]为晚⽩垩世末，这种沉积岩相和构造变形事件证明其构造古地理格局为同造⼭期安第斯型活动⼤陆边缘。⑤哈⽇同斯组(Hornitos Formation)呈⾓度不整合上覆在塞⽇雷欧斯组之上，在科⽪亚波河⾕中砾岩和红⾊砂岩层间，红⾊熔结凝灰岩夹层中锆⽯U-Pb年龄为66.9±1.0Ma[ 27]，属于上⽩垩世马斯特⾥赫特阶(65.5±0.3 ~70.6±0.6 Ma)。总之，塞⽇雷欧斯组形成于区域构造发转过程中，伴随早⽩垩世深成岩浆弧侵位；上⽩垩统哈⽇同斯组呈不整合超覆其上，从晚⽩垩世末(66 Ma)开始,IOCG矿床成矿系统转变为斑岩铜⾦和浅成低温热液⾦银矿床的成矿系统;⽽在⽩垩纪(142~66 Ma)这3类成矿系统形成于构造反转期间。
3类成矿系统在垂向上具有明显的区域成矿分带。①IOCG矿床⼀般形成深度在2~15 km，与岩浆热液成因的IOCG成矿系统形成深度相对较⼤，主要与辉长岩—闪长岩系列密切有关，以富TFe和P 质基性岩—超基性岩(富铁安⼭岩—富铁⽞武岩、磷灰⽯辉⽯岩脉等)为特征。②⽩垩纪低硫化型浅成低温热液型⾦银矿床和斑岩铜钼⾦矿床与⽩垩纪钙碱性侵⼊岩密切有关,⼀般形成深度在3 km以浅，形成深度相对较浅，早⽩垩世和晚⽩垩世浅成低温热液型⾦银矿床和斑岩铜钼⾦矿床位于侏罗—⽩垩纪IOCG成矿带东侧10~15 km。③3类成矿系统在与钙碱性侵⼊岩关系上具相似性或者存在过渡系列[ 42, 43]，以⽩垩纪闪长岩—花岗闪长岩—⼆长斑岩侵⼊岩为主，如Tropezón Cu-Mo-Au矿床具有与中性侵⼊岩有关的IOCG矿床和斑岩型铜钼⾦矿床双重特征，发育辉长岩—花岗岩系列侵⼊岩，以⿊云母⼆长花岗岩和花岗闪长岩最为发育，含矿⽯英闪长岩(130 Ma)具有弥漫性铜⾦和钼矿化被花岗闪长岩和英云闪长岩(129.2~107.4 Ma)穿切，指⽰深部有岩浆热液成因的IOCG成矿系统，发育Ca-Fe-K蚀变系统和电⽓⽯热液⾓砾岩筒[ 43]。⽉亮⼭铁铜矿床发育电⽓⽯热液⾓砾岩体，其东侧具有⾯状含铜⾦绢云母泥化蚀变体，具有寻斑岩型铜钼⾦矿床潜⼒。
3 IOCG矿床控矿因素与成矿规律
3.1 岩相控制与成矿规律
(1)在⽕⼭—沉积岩岩相上,①在智利海岸⼭带侏罗—⽩垩纪钙碱性⽕⼭岩系中局部发育蒸发岩相，这些
蒸发岩为盆地流体形成提供了物源和硫源，如S,Cl和Sr同位素研究证明这些蒸发岩提供了成矿物质，对于岩浆热液系统驱动形成弧后盆地中对流循环流体系统、岩浆热液流体与盆地成矿流体混合导致矿质沉淀并富集成矿有较密切关系[ 6, 23, 29]。②在弧后盆地中⽕⼭熔岩相→安⼭质⽕⼭⾓砾岩—集块岩相→⽕⼭碎屑岩相→海相薄层碳酸盐岩等组成的相序结构，对于形成似层状IOCG矿床⼗分有利，如坎德拉利亚—铜三⾓铜铁⾦矿床含矿岩⽯为安⼭岩—英安岩及⽕⼭碎屑岩、粉砂岩，上覆厚层灰岩为弱碱性地球化学相(障)，为酸性成矿流体沉淀提供了弱碱性地球化学相的封闭条件，有利于岩浆侵⼊过程中形成似层状含矿⼣卡岩化带。在GV地区沿海相薄层灰岩和闪长岩之间，形成了多层的似层状⼣卡岩相，并赋存有似层状铜铁矿体。③在曼托斯布兰科铜银矿区，发育粗⾯岩、安⼭岩、英安岩、流纹岩等⽕⼭岩系，凝灰岩、砂岩和灰岩等沉积岩系,⽕⼭岩系→沉积岩系的相变部位属铜银矿体有利赋存相位。④在埃尔索达多铜银矿区,⽓孔—杏仁状安⼭质熔岩相带对似层状和脉带型铜银矿体形成⼗分有利。⑤在定⿍和塔拉⽢特铜银矿区，富银辉铜矿呈⾖状构造分布在安⼭质熔岩的⽓孔—杏仁构造中，揭⽰这些⽓孔—杏仁状构造对辉铜矿富集⼗分有利；在凝灰岩→⽣物碎屑灰岩的相变部位，形成了含铜硅化蚀变⽣物碎屑灰岩；这些铜富集部位显⽰在⽕⼭沉积过程中发⽣了铜初步富集成矿。
(2)在构造岩岩相学⽅⾯,⼀般IOCG矿床中均发育糜棱岩相带、糜棱岩化相带和碎裂岩化相，它们受AFZ构造系统和次级构造控制明显，沿AFZ断裂构造系统分布的构造岩相带对IOCG矿床具有不同控制作⽤。其成矿规律表现为：①岩浆热液⾓砾岩体(筒)常产于糜棱岩带的构造扩容区，与糜棱岩化相带密切相关。在⽉亮⼭铁铜矿床中，糜棱岩相带主要沿近南北向韧性剪切带分布并控制了
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