智利是世界上領(lǐng)土最狹長的國家，盡管境內(nèi)火山、地震頻發(fā)，但是坐擁安第斯山成礦帶，國民生活富得流油。近10年來，平均每4~5年就能找到一個世界級的大型礦床。全球最大銅礦山——埃斯康迪達（Escondida）就為智利經(jīng)濟的發(fā)展做出卓越貢獻。這座世界級的隱伏銅礦是如何形成的？又是如何被發(fā)現(xiàn)的呢？

　　埃斯康迪達（Escondida）仍為全球最大銅礦山

　　今年以來，在銅庫存降至歷史新低的刺激下，國際銅價飆升至1.1萬美元/噸，創(chuàng)歷史新高。

　　基于2021年的產(chǎn)量數(shù)據(jù)，Mining Intelligence網(wǎng)站列出了全球10大銅礦山，其產(chǎn)量變化對于未來銅價有直接影響。

　　從上圖可看出，埃斯康迪達銅礦2021年產(chǎn)量再次超過100萬噸。是目前世界最大銅礦山。

　　埃斯康迪達銅礦（Escondida）位于智利北部的阿塔卡馬沙漠，以西班牙語的“隱藏（hidden）”一詞命名，是一個世界級、隱伏的、較高品位的斑巖型銅礦床。

　　埃斯康迪達銅礦于1981年3月發(fā)現(xiàn)，已探明的礦石儲量為21.18億噸，銅金屬儲量3249萬噸，含銅品位1.31%。據(jù)1997年勘查結(jié)果，又在該礦床開采區(qū)以北5千米處發(fā)現(xiàn)埃斯康迪達北礦床，銅儲量1295萬噸，平均銅品位0.88%。埃斯康迪銅礦于1990年投產(chǎn)，幾經(jīng)擴建，其銅年產(chǎn)量己超過100萬噸，成為世界銅產(chǎn)量最大的礦山。

　　必和必拓公司持有埃斯康迪達銅礦57.5%控制性股份，而力拓集團(Rio Tinto PLC)持有30%股份，以三菱公司(Mitsubishi Corp.)為首的日本財團持有10%股份，國際金融公司(International Finance Corp.)持有2.5%股份。

　　多年勘查，終見其貌

　　1978年10月，美國著名斑巖型銅礦專家Lowell J D向猶他國際公司和蓋蒂石油有限公司提出在智利境內(nèi)的安第斯山北部卡拉馬（Calama）和印加—德奧羅（Inca de Oro）2個城市間的地區(qū)勘查隱伏的斑巖型銅礦床，此項目名為阿塔卡馬銅礦勘查項目，Lowell JD擔(dān)任項目負(fù)責(zé)人。

　　1978年12月，在研究前人文獻資料的基礎(chǔ)上，進行了大面積的踏勘工作，并選出了需要進一步調(diào)查的地區(qū)。

　　1979年，對卡拉馬和印加—德奧羅地帶進行了區(qū)域河流沉積物化探取樣，采集樣品1400個，發(fā)現(xiàn)異常帶約30個。

　　1980年在該區(qū)又采集670個樣品，對異常進行了重新檢查，發(fā)現(xiàn)30個異常中的10個更有意義的異常，最終將異常最顯著的艾斯康迪加的塞羅科羅拉多地區(qū)確定為重點研究區(qū)，并進行了系統(tǒng)的地球化學(xué)取樣和淋濾帽研究，主要化驗Cu與Mo兩種元素。測得的Cu含量只能勉強視為異常值，僅在閃長巖巖墻附近Cu含量較高；Mo含量為（1~480）×10-6，Mo異常主要位于塞羅科羅拉多有強烈硅化的巖石出露地段。

　　然而，與大多數(shù)富礦的斑巖型銅礦相比，淋濾帽中的褐鐵礦化和Cu含量較低。Ortiz等認(rèn)為，較低的褐鐵礦化受該地區(qū)環(huán)境影響很大，地表作用使輝銅礦的大多數(shù)赤鐵礦淋濾帽的典型結(jié)構(gòu)遭到破壞；另一方面，從淋濾帽中由輝銅礦形成的未受改變的褐鐵礦可以推斷該區(qū)的找礦遠(yuǎn)景樂觀。

　　1981年1月，對位于塞羅科羅拉多和塞羅薩爾迪瓦之間斑巖型銅礦床核心所在地的沖積物下面的表生輝銅礦層進行勘查，設(shè)計了5個鉆孔，深度152～182m，鉆孔顯示青磐巖化早期絹英巖化蝕變，伴生稀少的褐鐵礦和斑點狀氧化銅，Cu含量最高達0.25%。

　　1981年3月，普查階段的鉆探4個大間距鉆孔都穿過了淋濾帽，打到較富的輝銅礦礦層，最終證實了該礦床的存在。

　　開采多年，年產(chǎn)量多次超100萬噸

　　埃斯康迪達礦床自1981發(fā)現(xiàn)以來，1990年第1個選礦廠洛斯科洛拉多斯（Los Colorados）建成投產(chǎn)，當(dāng)時每天礦石處理量是3.5×104 t。經(jīng)過幾次擴建，1998年每天礦石處理量達到12×104 t，2002年第2個選礦廠干涸之湖（Lagula Seca）建成投產(chǎn)，每天礦石處理量11×104 t。

　　2005年銅產(chǎn)量達127萬噸，占全球產(chǎn)量的7%至8%，其每周銅產(chǎn)量相當(dāng)于目前全球倉庫銅庫存的四分之一左右。

　　2007年產(chǎn)銅150萬噸，價值100多億美元，占全球銅產(chǎn)量近十分之一。埃斯康迪達銅礦的工人總數(shù)超過6000。

　　2012年初，通過加密鉆探，埃斯康迪達儲量增長25%。其中原生硫化物礦石儲量為49.7億噸，銅品位0.71%。可堆浸硫化物礦石為19.8億噸，銅品位0.47%。氧化礦石為1.18億噸，銅品位0.94%?？傆嬨~儲量4570萬噸。相應(yīng)資源量分別為原生硫化物礦石135.4億噸，銅品位0.57?；旌系V石1.83億噸，銅品位0.81%。氧化礦石2.13億噸，銅品位0.63%?？傆嬨~資源量為8000萬噸，較此前估計的增長17%。

　　2017年，全球排名前20位的在產(chǎn)銅礦山共生產(chǎn)了900萬噸的銅精礦，Escondida銅礦排名第一。

　　2018年產(chǎn)量為124.3萬噸，較2017年增長34%，主要原因是選礦廠產(chǎn)能增加，而且沒有發(fā)生罷工情況。公司利潤為16.8億美元，增長41%。2018年總產(chǎn)量中，精礦銅為97.6萬噸，陰極銅產(chǎn)量為26.7萬噸。

　　2021年產(chǎn)量101.05萬噸，Escondida銅礦產(chǎn)量全球排名第一。

　　埃斯康迪達銅礦的成礦模式

　　智利的構(gòu)造框架主要是在安第斯造山運動時期形成的，而安第斯造山運動是美洲板塊西岸的洋殼俯沖作用造成的。埃斯康迪達礦床所在的智利北部斑巖型銅礦帶，產(chǎn)生于典型的陸緣弧環(huán)境，該巖漿弧沿安第斯山西麓展布，由晚白堊世和古近紀(jì)火山雜巖構(gòu)成，主要有安山巖、安山玄武巖、英安巖及碎屑巖。

　　含礦斑巖形成過程主要為：那茨卡（NAZCA）大洋板塊向南美板塊俯沖，洋殼發(fā)生大規(guī)模的脫水作用，含水物質(zhì)進入軟流圈，地幔楔發(fā)生部分熔融，含水玄武質(zhì)巖漿侵入到上覆的巖石圈，在下地殼上部堆積并與之發(fā)生MASH（熔融、同化、存儲、均一）過程，經(jīng)過MASH過程玄武質(zhì)巖漿不斷演化，當(dāng)其密度低于地殼物質(zhì)時，在浮力作用下侵入到上地殼水平。

　　俯沖帶與陸緣弧環(huán)境下成礦斑巖的形成過程

　　在時間上，南美安第斯斑巖銅礦帶形成的超大型斑巖型礦床僅發(fā)生在單一的始新世晚期—漸新世早期，這可能與該區(qū)的構(gòu)造演化相關(guān)，因為該時期形成的斑巖型銅礦帶主要產(chǎn)生在特定的由擠壓到拉伸環(huán)境的構(gòu)造轉(zhuǎn)換時期，以下3個關(guān)鍵性因素對埃斯康迪達礦床的形成具有重要意義。

　?。?）古新世—始新世早期強烈、穩(wěn)定的巖漿作用：地幔楔內(nèi)原始巖漿的產(chǎn)生不受上部板塊的影響，在弧擠壓環(huán)境下，巖漿在巖石圈底部淤積，與下部地殼發(fā)生MASH作用。如果在一段相當(dāng)長的時期內(nèi)，巖漿作用軸心保持穩(wěn)定，擠壓環(huán)境將導(dǎo)致大規(guī)模被改造的巖漿伴隨著熱量進入下地殼。

　?。?）上部板塊壓力的改變：擠壓背景下經(jīng)常發(fā)生快速的抬升與剝蝕，剝蝕作用產(chǎn)生突然的減壓作用，減壓作用導(dǎo)致局部的擴展或轉(zhuǎn)換拉伸環(huán)境，非常有利于斑巖型礦床的形成。在這種環(huán)境下，演化后的巖漿會伴隨著地幔的熱量，沿著巖石圈膨脹的構(gòu)造入侵，促進了流體的抽取與運輸。

　?。?）上地殼巖漿的堆積與分餾作用：上地殼巖漿房內(nèi)巖漿的滯留可能導(dǎo)致巖漿進一步與地殼的相互作用?；旌虾蟮拈L英質(zhì)、富揮發(fā)組分巖漿有利于巖體的分異，當(dāng)遇到淺部的巖塊時壓力下降，將遭受脫揮發(fā)分作用。巖漿房不斷以巖株、巖枝形態(tài)向外擴展，去氣后的巖漿密度變大、下沉并最終固結(jié)，揮發(fā)分對金屬元素的運移起了重要作用。