地质成矿条件和资源开发条件2
2020-01-20 · 技术研发知识服务融合发展。
1.区域地质和地质成矿条件分析
在大地构造上,墨西哥可划分为南科迪勒拉褶皱带和墨西哥湾沿岸地斜(湾岸地斜)两大构造单位。前者构成墨西哥国土的主体,地貌上大多表现为雄伟的山脉与高原;后者自中生代以来长期处于稳定大陆边缘的构造位置,接受了大量的陆相和海相沉积,在地貌上表现为低平狭长的平原和台地。
(1)南科迪勒拉褶皱带
南科迪勒拉褶皱带占据了墨西哥绝大部分国土,赋存有除石油以外的其它多种矿产。这些矿产的形成大多与中、新生代的岩浆作用有关。
主要由第三系火山岩石组成的西马德雷山脉,以及中央高原均为墨西哥重要的有色金属分布区,产有银、铅-锌、锡、锑、钨、铋、汞等多种矿产,其中有世界闻名的雷亚德安琪尔斯银矿、瓜那华托银矿和拉美最大的维楚科锑汞矿等,西北部的索诺拉地区主要分布有铜、金、钼和石墨,其中拉卡里达德和卡纳内阿两大铜矿位于美国斑岩铜矿带的南延部分,它们的形成与中、新生代火山岩有关。南马德雷山脉及巴尔萨斯河谷地区主要产有铁矿。在下加利福尼亚区。在科阿韦拉、索诺拉等地的一些盆地中,赋存有中生代的煤。特万特佩克地峡是墨西哥硫磺的主要分布区。
(2)湾岸地斜
范围大致包括墨西哥湾沿岸平原及尤卡坦半岛。墨西哥湾沿岸平原为已知的油气集中分布区。从北部的萨比纳斯盆地到南部的坎佩切盆地,绵延1000多公里,分布着大小几十个油田。其地层主要为早白垩阿尔布阶礁灰岩及第三纪碎屑岩。坎佩切湾海上油田,产层主要为白垩系与古新统白云岩化灰岩。
墨西哥湾海岸盆地是中新生代的小洋盆地的周边,基底由古生代变质岩和花岗岩组成。中侏罗统至第三系沉积盖层最厚15000米。这一墨西哥湾小洋盆地在墨西哥的周边分为若干个产油区。
2.主要矿产资源开发条件分析
墨西哥矿产资源丰富,主要有石油、天然气、铅-锌、锰、汞、铁、铋、金、钼、镉、锑、钨、锶(天青石)、硫、石墨、萤石、重晶石、石膏、砷、磷块岩、硅藻土等。其中,银储量居世界第一位;石油、铋、镉储量居世界第四位;铅、锌、铜、汞、锑、砷、萤石、锶(天青石)、锰、重晶石等矿种的储量也居世界前列。丰富的矿产资源,为墨西哥发展成为世界上重要的矿业生产国提供了良好的资源基础。
国内资源短缺需要进口的矿产主要是:铝土矿、铬、锡、镍、锂盐等。
表5 墨西哥主要矿产的储量及储量基础(截至1999年)
续表
(1)能源矿产
石油和天然气
墨西哥石油和天然气资源丰富。已探明的油气资源,主要分布在墨西哥湾沿岸和坎佩切湾。截至1999年底,全国石油剩余可采储量为41亿吨,合284亿桶,占世界石油剩余可采储量的2.7%,列世界第10位;天然气储量8500亿立方米,占世界天然气剩余可采储量的0.6%,列世界第25位。在500米等深海线以内的大陆棚(总面积达250万平方公里)内,尚有180万平方公里主要为海相沉积层,被认为具有良好的油气勘查前景。现已探明和在开采的油气田可分为五大油气区,它们是:
东北部气区:范围包括布尔戈斯盆地和萨比纳斯盆地,面积21.1万平方公里,主要为天然气田。布尔戈斯盆地为格兰德河向斜西南翼,北部与美国得克萨斯沿岸区相连。地层向东北倾斜并增厚,发育许多向海湾下降的同生断层及其伴生的短轴背斜,呈东南向。厚度和渗透性变化大,多呈透镜状,如雷诺萨气田。由于砂岩的变化,油气不完全受构造控制,各产层有独立的油水和气水界面。孔隙度为8.4%~27.7%。产层主要为第三系始、渐新统三角洲相砂岩。在萨比纳斯盆地,产层为上株罗统砂岩和下白垩统白云岩。
坦皮科油区:由塔毛利帕斯台地和契孔特佩克山前拗陷组成,面积6.2万平方公里。又可分为三个小区:(Ⅰ)北部埃巴诺-帕努科构造区,又称坦皮科区,产层主要为中、上白垩统灰岩,其次为下白垩砂屑岩和上侏罗鲕状灰岩。(Ⅱ)黄金港区,产层主要为中白垩灰岩,油田呈弧状分布,绵延180公里,近海也发现油气。(Ⅲ)波萨里卡区,产层为中白垩灰岩。
韦腊克鲁斯油气区:是个复向斜盆地,面积3万平方公里,产油层为中、上白垩统灰岩。
雷福尔马油区:泛指墨西哥南部的陆上油气区,面积6万平方公里。沉积岩在盆地中厚8250米,在隆起处厚4000米。西部的伊斯特莫盆地,侏罗系盐岩形成许多盐丘构造,白垩系以碳酸盐岩为主。在贾耳帕隆起,发育的白垩-侏罗系生物灰岩组成雷佛玛油区的高产层。第三系主要为碎屑岩,不整合于白垩系之上,在隆起两侧的盆地区,岩性和岩相有差异。在马库帕纳-坎佩切盆地的东半部,第三系向尤卡坦台地方向渐变为石灰岩为主。伊斯特莫含盐盆地为盐丘构造和盐丘构造形成的油气田,产层主要是下古新统恩坎托组砂岩,有4个砂岩组。产层主要为下古新统砂岩;中部贾耳帕隆起和韦芒吉洛盆地,是该区主要高产油区,产层为侏罗、白垩系泥质灰岩,生物碎屑岩和白云岩;雷佛玛油区包括韦芒吉洛盆地和贾耳帕隆起。贾耳帕隆起为北北西向倾没的复背斜,在此隆起及其西缘已发现70多个中生代构造,产层主要为侏罗-白垩系砾屑灰岩,砂糖状白云岩,裂缝泥质灰岩和生物碎屑灰岩等,平均厚度100~1200米,储集空间的形成与礁、白云岩化、溶蚀作用和盐丘侵入引起的裂缝等有关,平均孔隙度8.39%~13.28%,渗透率200毫达西以上。生油层为深色泥晶灰岩,上侏罗统生油层有机炭含量0.5%~4%,属I类干酪根,厚500~700米。以上白垩统页岩、泥灰岩和始新统页岩为盖层,厚300~600米。油田主要属短轴背斜圈闭,闭合度大,断裂发育。油层一般埋深4000米以下。马库斯帕纳-坎佩切盆地的储层为第三系砂岩,以背斜油气田为主。在盆地西南边缘,构造呈北西向,中部呈北东向,主要产天然气和凝析油。坎佩切海上油气区是墨西哥1975年开辟的新油气区,裂缝、洞穴和孔隙发育。已发现十多个油田,均属构造圈闭。面积4.8万平方公里,比雷佛玛油区大7倍。人工地震发现200多个背斜构造,钻到的上侏罗统至中新统地层厚3000米以上。上侏罗统主要是泥页岩,夹碳酸盐岩和砂岩,中部间夹石膏厚约600米。白垩系主要是白云岩,裂缝和溶洞发育,厚度400~500米。古新统为白云质角砾岩,厚200~300米。始-渐新统主要为页岩,偶夹石灰岩和白云质角砾岩,厚200~300米。中新统厚600~2600米不等。产层为白垩系和古新统白云岩化砾屑灰岩、白云岩和白云岩。
坎佩切湾海上油气区:面积4.8万平方公里,有60个含油前景良好的构造,产层为白垩系和古新统白云岩化碎屑灰岩。原油探明储量占全国储量的一半。
铀
全国已探明铀储量1万吨,推测储量10万吨。其中回收成本80~130美元/kg铀的储量1700吨,≥130美元/kg铀的1700吨。主要分布在奇瓦瓦、杜兰戈、索诺拉、新莱昂和塔毛利帕斯州。
已知的铀矿床主要有两种类型:第一类是分布在西马德雷山州火成岩和变质岩中的浸染状矿床,包括奇瓦瓦中部的佩尼亚布兰卡(全国最大铀矿)、索诺拉州的洛斯阿莫莱斯及杜兰戈州的拉普雷西萨等矿床,铀赋存在第三纪火山岩与下伏的白垩系灰岩及古生代变质岩的接触带中。第二类是分布在沿岸平原的砂岩型矿床,主要有塔毛利帕斯州的拉科马、布埃纳维斯塔及埃尔恰波特等矿床,它们均产于渐新统砂岩中。
(2)贵金属和有色金属矿产
银
墨西哥银储量十分丰富。拥有储量基础40000吨,占世界总储量的13.2%,与加拿大并列,为世界第一位。分布较广,主要集中在墨西哥高原中部和西马德雷山脉。
总体来说,西马德雷山脉火山岩区是墨西哥最重要的银成矿区,它是世界上规模最大的第三纪火山岩区之一,面积27.5万km2,其火山岩盖下部火山岩系平均厚度约1km,时代为古新世一早始新世(拉拉米期),由安山熔岩和火山碎屑岩及少量硅质火山岩组成,其上不整合覆盖平均厚约1km,时代为渐新世-中新世的块状硅质熔结凝灰岩(上部火山岩系)。该区内的银(-金-铅-锌)矿床主要与下部火山岩系有关。西马德雷山脉火山岩区产有帕拉尔、圣巴巴拉、圣弗朗西斯科德尔奥罗、弗雷斯尼略、瓜那华托等著名银矿床。
银矿床主要成矿有三种类型:第一类是与中-新生代火山岩、次火山岩有关的浅成热液银矿床,主要分布在墨西哥中部;第二类为中深热液银-钴-镍矿床,主要分布在墨西哥中北部;第三类是交代型铅-锌-银矿床。此外,作为斑岩铜矿副产品回收的银,也是银的重要来源。矿物为方铅矿、闪锌矿、黄铜矿组合。
表6 墨西哥主要银矿床一览表
续表
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萨卡特卡斯(Zacatecas)火山岩型银、铅、锌(铜)矿 墨西哥的主要银矿床,位于萨卡特卡斯市郊。银储量23236吨,品位120克/吨。矿体产于破火山口北部边缘同心状和切向分布的断裂、破裂带中。区内有5个脉系:坎特拉、马卡诺奇、韦塔格朗德、塔霍斯德帕努科和普洛莫萨。成矿与第三纪火山喷发活动中晚期的岩浆热液活动有关,破火山口构造为流纹岩岩浆活动提供了有利通道。
奈卡(Naica)火山热液型银、铅、锌、铜(金、)矿 位于奇瓦瓦州南部。银储量3200吨,品位150~200克/吨;金金属储量中型,品位0.34克/吨。浸染状、块状硫化矿,成矿时代第三纪。矿体呈馒头状,筒状产出,含矿岩石是灰岩,矿石为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿组合。矿区有11个管状和50余个柱状矿体群,前者长约50米左右,最长达700米,厚1~10米;柱状体直径3米,最大处80米。地下开采,年产金40公斤,选厂日处理矿石2500吨。
塔约耳提塔(Tayoltita)火山热液型银、铅、铜(金)矿 位于杜兰哥州西部。银储量14339吨,品位373克/吨。金属储量1吨,品位0.28克/吨,硫化矿,成矿时代第三纪。脉状矿体充填在第三纪流纹岩、安山岩中,围岩蚀变主要是硅化,方铅矿、黄铜矿为主要金属矿物。露天开采,年产金0.5吨,选厂日处理矿石2000吨。
圣欧拉里亚(Santa Eulalia)矽卡岩型银、铅、锌矿 位于奇瓦瓦东25公里。银储量在1万吨以上,品位125~350克/吨;铅金属储量11.5万吨,品位2.6%,锌金属储量32.8万吨,品位7.4%。硫化矿。热液交代层状矿床。地下开采。
圣巴巴拉(Santa Barbara)热液脉型银、铅、锌、铜(金)矿 位于奇瓦瓦南400公里。
圣马莉亚(San Maria)热液脉型锌、铜、铅(银)矿 位于萨卡特卡斯州西部。锌金属储量111.3万吨,品位5.3%,铜金属储量26万吨,品位1.24%,铅金属储量11.1万吨,品位0.55%。硫化矿,成矿时代中新世。矿体呈脉状、不规则状,赋存于硅化灰岩和花岗岩接触带中,平行于花岗闪长岩株,矿脉长达数百米,宽几厘米到3米。地下开采,日产矿石2400吨,选厂日处理矿石4400吨。
塔斯科(Taxco)热液脉型银、锌、铅矿 位于格雷罗州。银储量2130吨,品位163.87克/吨;锌金属储量33.6万吨,品位4.2%,铅金属储量15万吨,品位1.9%。硫化矿。矿区有两种类型:(1)铅-锌-石英脉型,脉长几百米到1000米,宽1.5~10米,深300米。(2)灰岩中的不规则状交代矿体,矿体宽20米,含铅锌较低。地下落顶充填法开采,矿石产量3000吨/日,选厂处理矿石3300吨/日,金属回收率:银90%,铅92%,锌78%。
雷亚尔德安琪尔斯银矿 位于萨卡特卡斯州东南部萨卡特卡斯城东南61km,构造上处于中央梅萨山脉西缘,靠近西马德雷山脉火山岩区东南翼。矿床产在白垩系组成的穹窿(或短轴背斜)的轴部附近,平面上呈400×450m的椭圆形。全部矿化产于晚白垩世碳质砂岩和粉砂岩中,岩性单一的地层矿化很少发育,而互层-交互纹层相(单个纹层厚度小于5mm)为矿化提供了有利位置。在与厚3~9cm的砂岩呈交互纹层的粉砂岩中,矿化细脉最为发育,在砂岩层厚度增大时,银品位大大降低。而在含有交互纹层状粉砂岩并具有滑动或变形层理的砂岩透镜体中,存在高品位网脉型矿化。银以25g/t为边界品位,以70g/t为工业品位(入选品位)圈出矿体。矿石储量1亿吨。入选矿石含铅0.95%,锌1%。该矿拥有银储量6375吨,平均品位65~128克/吨;锌储量54万吨,铅储量58.8万吨。1982年投产,目前日采选矿石1.5万吨,年产银200吨以上(1997年为219吨),成为墨西哥也是世界最大露天银矿山。
金
金资源丰富。储量基础为340吨(12000000盎司)。大部分为中-新生代银金矿,其形成多与火山岩、次火山岩有关,如瓜那华托州的托里斯塞德罗斯矿山,奇瓦瓦州的奥坎波矿山都属此类。此外,还有在卡纳内阿铜矿、奈卡铅锌矿、弗雷斯尼约银-铅-锌矿中的伴生的金。上述矿床除卡纳内阿铜矿外,均为火山热液型矿床。墨西哥的主要金矿床有:
圣弗朗西斯科德尔奥罗(San Francisco del Oro)火山热液型银、铅、锌矿 位于奇瓦瓦州南部。银储量大型,3200吨,铅、锌金属储量分别为4.89万吨和4万吨。金金属储量中型,品位0.34克/吨。硫化矿,成矿时代晚于白垩纪。矿体为宽0.5~1米的矿脉群,充填在强烈褶皱的钙质白垩纪页岩内,上面覆盖有火山岩,矿物为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿组合。地下充填法开采,年产金0.4吨,选厂日处理矿石3250吨。
奥坎波(Ocampo)火山热液型金、银矿 位于奇瓦瓦州南部。金储量中型,品位7.78克/吨。贫硫化矿,成矿时代第三纪。矿体为脉状,产于安山岩及流纹岩中,围岩蚀变有硅化、碳酸盐化,矿物为紫水晶、方解石、银金矿、辉银矿、辉铜银矿组合。至1982年累计产金5.44吨。
托里斯塞德罗斯(Torres-Cedros)火山热液型金、银矿 位于瓜那华托州。金储量大型,品位2.27克/吨。银品位340克/吨。贫硫化矿,成矿时代第三纪。矿化带长几公里,赋存在流纹岩内,呈网脉状产出,围岩是页岩、片岩。矿物为银金矿、自然金、银的硒化物、硫化物组合。地下开采,年产金0.8吨,累计产金233吨,选厂日处理矿石2000吨。
铜
铜资源丰富。储量为2700万吨,主要分布在北部的与美国斑岩铜矿带毗邻的索诺拉州。此外,在下加利福尼亚半岛和米却肯州也有铜矿分布。
按地质-工业类型,铜矿床分为:①斑岩型铜矿床。②沉积型砂页岩铜矿床,如下加利福尼亚半岛的波莱奥铜矿。③火山岩型黄铁矿矿床。三种类型中以斑岩型铜矿床为主,它占总储量的97%。墨西哥主要铜矿床有:
卡纳内阿斑岩铜矿 位于索诺拉州北部,是世界上最大的露天斑岩铜矿之一。矿化带长9.6公里,宽4.1公里,共有12个矿体。成矿时代早第三纪。产于花岗斑岩小岩体内,局部也产于外接触带和角砾岩筒中。矿石为细脉-浸染状构造。主要金属矿物是黄铜矿、辉铜矿和斑铜矿。在矿体的边缘有闪锌矿和方铜矿。矿床氧化带厚70米,次生富集带不发育。共有铜金属储量1190万吨,铜品位0.7%,钼金属储量9万吨(其中3万吨可回收),钼品位0.001%。伴生有金。围岩蚀变有钾化、绢细化、银化、青盘岩化。露天开采,剥采比为3∶1,日产矿石3万吨。
坎波莫拉多(Campo Morado)火山岩型铜、锌、铅(金、银)矿 位于格雷罗州伊瓜拉西南70公里。铜金属储量18万吨,品位0.68%,锌金属储量27万吨,品位3.12%,铅储量5万吨。块状、浸染状硫化矿,成矿时代早白垩世。含矿岩石为长英质火山角砾岩,矿体为透镜状。下盘绿泥石蚀变带具浸染状金属硫化物矿化。含矿岩系的上下盘岩石为凝灰质板岩、硬砂岩、安山岩和流纹质凝灰岩。
埃尔阿尔科(El Arco)斑岩型铜矿 位于加利福尼亚半岛。铜金属储量327万吨,品位0.6%,浸染状、网脉状硫化矿,成矿时代白垩纪(107百万年)。矿体呈网脉状赋存于二长岩中。围岩蚀变有钾化、青磐岩化。
拉韦尔代(La Verde)斑岩型铜、钼(金、银)矿 位于米却肯州。铜金属储量130万吨,品位0.69%,金品位0.3g/t,银4.7g/t。网脉状硫化矿,成矿时代晚白垩世。矿体属角砾岩筒型,赋存于石英闪长斑岩中。矿区由两个矿段组成。围岩蚀变有钾化、石英绢云母化和青磐岩化。已建矿山,日产矿石1.65万吨。
圣伊西德罗(San Isidro)斑岩型铜(金、银、铅、锌)矿 位于米却肯州。铜金属储量15.75万吨,品位0.45%。网脉状硫化矿。矿床产于花岗闪长岩中,由两个矿体组成。围岩蚀变有硅化、绢云母化、电气石化、绿泥石化。
因瓜兰(Inguaran)斑岩型铜(银、钨)矿 位于米却肯州南部。铜金属储量26万吨,品位1.3%~1.5%。硫化矿,成矿时代白垩纪。该矿属角砾岩筒型。矿体赋存于石英二长斑岩、花岗岩中。围岩蚀变有硅化、电气石化、青磐岩化。地下开采,日产矿石2000吨。
铅-锌
墨西哥铅、锌资源丰富。铅储量为100万吨,储量基础为200万吨,锌储量为600万吨,储量基础为800万吨。主要分布在北部的奇瓦州、索诺拉州及中部的萨卡特卡斯州。主要矿床类型为脉型和矽卡岩型矿床。墨西哥的主要铅-锌矿床有:
特科洛特(Tecolote)矽卡岩型锌、铜(钨、银)矿 位于索诺拉州。银储量超过1万吨,品位125~350克/吨。锌金属储量5.6万吨,铜金属储量1.6万吨,品位1.82%。硫化矿。矿体呈不规则状,产于泥质和钙质建造的接触带中。地下开采,年产矿石15万~30万吨。
帕拉尔(Parral)热液脉型铅、锌、铜(银)矿 位于奇瓦瓦南。铅+锌金属储量大型,铅品位5.8%~3.3%,锌品位4%~10%。硫化矿,成矿时代第三纪。矿脉呈北东走向,倾向南东,赋存在粘土质灰岩、安山岩中。矿体厚达18米。矿石含银250g/t。地下充填法开采,年产矿石30万~50万吨,选厂日处理矿石1000吨。
锑
锑资源较为丰富。储量基础18万吨。主要分布在圣路易斯波托西、索诺拉、伊达尔戈(锡马潘锑矿)、格雷罗和瓦哈卡州(洛斯特茹科兹锑矿)。该国有五个较大的矿床,属汞锑石英脉型及锑铅锌多金属型。按成矿作用及产出特点,有热液层状矿床(如圣路易波托西州的圣-何塞锑矿)及热泉锑汞矿(如维楚科锑汞矿)等类型。
钼
资源较为丰富。储量基础23万吨,主要分布在索诺拉州,大多集中在大型斑岩铜-钼矿床以及斑岩矿床中,这些矿床位于亚利桑那斑岩铜矿带的南延部分,与第三纪浅成中酸性岩浆活动有关。其中的拉卡里达斑岩铜矿是世界上大型产钼矿山之一。
(3)黑色金属矿产
铁矿
资源不太丰富,大多分布在太平洋沿岸和北部高原一带,主要矿区有:
杜兰戈-萨卡特卡斯铁矿区,其中著名的有杜兰戈州的塞罗·德梅尔卡多铁矿;
高原南部和南马德雷山脉矿区,分布范围较广,其中巴尔萨斯河谷的拉斯特鲁斯铁矿储量1.85亿吨,含铁量高达63%;
北部高原和西北部铁矿区,主要是分布在科阿韦拉和奇瓦瓦州的一些中小型铁矿。
这些矿床大多为接触交代型矿床。赋存在早白垩灰岩与晚白垩世花岗岩侵入体的接触中。主要矿石矿物有赤铁矿(奇瓦瓦州拉佩拉铁矿)和磁铁矿(拉斯特鲁斯铁矿)等。
锰矿
金属储量基础900万吨,主要分布在伊达尔戈州(莫兰戈锰矿)、下加利福尼亚半岛(卢西弗锰矿)和哈利斯科州(奥特兰锰矿)。此外,在奇瓦瓦,杜兰戈等州出也见有锰矿。
莫兰戈锰矿为沉积成因,矿体赋存在碳酸盐岩建造中;奥特兰和卢西弗锰矿则与火山作用有关,属火山-沉积矿床。