老撾川壙省Phu Kham銅金礦床地質(zhì)特征及找礦方向

王 宏，王疆麗，陳慕天，王吉勇，施美鳳，朱華平

（1．成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，成都610081；

2．四川省地礦局成都水文地質(zhì)工程地質(zhì)中心，成都610081；

3．四川省地礦局402地質(zhì)隊(duì)，成都611730）

老撾川壙省Phu Kham銅金礦床地質(zhì)特征及找礦方向

王 宏1，王疆麗1，陳慕天2，王吉勇3，施美鳳1，朱華平1

（1．成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，成都610081；

2．四川省地礦局成都水文地質(zhì)工程地質(zhì)中心，成都610081；

3．四川省地礦局402地質(zhì)隊(duì)，成都611730）

老撾Phu Kham 銅金礦為大型斑巖 夕卡巖型銅金礦床，地處老撾川壙省西南部。通過(guò)野外地質(zhì)調(diào)查和室內(nèi)工作，研究了Phu Kham銅金礦床形成的地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征、成礦時(shí)代、找礦模式及成因類(lèi)型。結(jié)果表明：銅金礦容礦巖系為石炭 二疊系碳酸鹽巖、火山碎屑巖、夕卡巖及斑巖脈；礦石礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦、藍(lán)銅礦、斑銅礦及孔雀石等；礦床成因?yàn)榘邘r 夕卡巖型，成礦時(shí)代為晚石炭世—早二疊世。預(yù)測(cè)在Phu Kham礦區(qū)及長(zhǎng)山成礦帶內(nèi)具有尋找大型 超大型銅金鐵錫礦床的潛力。

Phu Kham銅金礦；斑巖 夕卡巖型；地質(zhì)特征；找礦方向；川壙??；老撾

0 引言

Phu Kham銅金礦地處老撾中部川壙（Xiangkhouang）省西南部，萬(wàn)象東北約100 km處。該礦床為大型斑巖 夕卡巖型銅金礦床，大地構(gòu)造位置位于老撾—越南長(zhǎng)山構(gòu)造巖漿巖帶，產(chǎn)于南長(zhǎng)山晚古生代—中生代銅金鐵鉛鋅錫成礦帶中段。在Phu Kham銅金礦床附近還產(chǎn)出萬(wàn)象省萬(wàn)榮（Vangviang）、川壙省富諾安（Phou Nhouan）和納薩特（Nasat）等大中型夕卡巖型鐵礦床，川壙省隴維（Longvi）斑巖型銅金礦床等［12］。

Phu Bia礦業(yè)公司于1994—1997年通過(guò)區(qū)域化探測(cè)量圈定的金異常及后續(xù)鉆探獲取的巖心金異常發(fā)現(xiàn)了Phu Kham銅金礦，目前已探明總礦石量192×106t，平均w（Cu）＝0．62%，w（Au）＝0．24× 10－6。該礦附近還產(chǎn)有Long Chieng Track和Ban Houayxai淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V，與其共同構(gòu)成銅金礦化系統(tǒng)［3］。

本文根據(jù)近兩年對(duì)Phu Kham礦區(qū)野外地質(zhì)考察和室內(nèi)研究的資料，結(jié)合前人相關(guān)研究成果，研究了Phu Kham銅金礦床形成的地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征、成礦時(shí)代、成礦模式及找礦標(biāo)志，并指出找礦方向，以期為中國(guó)企業(yè)在老撾投資勘查找礦提供技術(shù)參考。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

Phu Kham銅金礦床位于印支地塊東部的二疊-三疊紀(jì)長(zhǎng)山構(gòu)造巖漿巖帶之長(zhǎng)山成礦帶北段（圖1）。該成礦帶呈NW-SE向展布，西與NNE向哀牢山—斯雷博河結(jié)合帶相連，北東側(cè)與NW向馬江結(jié)合帶相接，南以NW向色潘—峴港結(jié)合帶為界［4-5］。銅金礦化主要產(chǎn)于海西晚期—印支期中酸性斑巖體及接觸帶夕卡巖內(nèi)，是長(zhǎng)山多金屬構(gòu)造 巖漿成礦帶的重要組成部分。

圖1 Phu Kham銅金礦床位置示意圖Fig．1 Sketch showing location of the Phu Kham Cu-Au deposit．

區(qū)域較老地層為奧陶 志留系的鈣堿性火山巖（玄武巖、安山巖）和含三葉蟲(chóng)復(fù)理石沉積，次為晚古生界灰?guī)r、火山 沉積巖系和中生界紅層巖系［6］。其中，奧陶系、泥盆系主要分布于Phu Kham礦區(qū)北東部的豐沙灣、川壙和礦區(qū)東南部等地區(qū)，由淺變質(zhì)的海相灰?guī)r、砂巖和泥質(zhì)巖石組成［5，7］；泥盆系—下石炭統(tǒng)為淺變質(zhì)中基性火山巖夾少量鈣質(zhì)碎屑沉積；上石炭統(tǒng)—二疊系主要以碳酸鹽巖沉積為主，夾火山巖和碎屑巖，其中火山碎屑巖是Phu Kham礦區(qū)銅金礦的主要賦礦圍巖；上三疊統(tǒng)—下白堊系為紅色陸源碎屑巖沉積。古近 新近系主要出露在礦區(qū)北部的山間谷地，為泥質(zhì)砂巖和少量泥灰?guī)r并有褐煤層出現(xiàn)。

本區(qū)屬印支褶皺帶，區(qū)域構(gòu)造線總體呈NW-SE向，其中NW向馬江結(jié)合帶和色潘—峴港結(jié)合帶控制長(zhǎng)山多金屬成礦帶呈NW-SE向展布。此外，受華南板塊、印支地塊和Sibumasu地塊等3大板塊相互構(gòu)造作用的影響，區(qū)域內(nèi)次級(jí)斷裂和褶皺比較發(fā)育，如NNE哀牢山—斯雷博河結(jié)合帶致使區(qū)內(nèi)發(fā)育NE-SW向斷裂系，為礦床成礦與定位提供了有利的條件。

區(qū)域內(nèi)早古生代至新生代中酸性巖漿侵入活動(dòng)均較發(fā)育，以海西期和印支期最為強(qiáng)烈。其中，早期巖漿活動(dòng)主要為加里東期花崗巖類(lèi)，以巖株?duì)町a(chǎn)出；海西期侵入體侵入于上古生界中，以大型巖基狀產(chǎn)出，主要為中酸性鈣堿性系列巖性組合；而印支期—喜馬拉雅期以中酸性的小侵入體分布為主，后期熱液疊加成礦作用明顯。區(qū)內(nèi)巖漿侵入活動(dòng)屬于主動(dòng)大陸邊緣多期次侵入的花崗質(zhì)巖類(lèi)及火山巖漿噴發(fā)作用，形成了沿NW-SE向展布的火山島弧型的長(zhǎng)山巖漿巖帶［8-9］，并為銅金鐵成礦作用提供了熱源和成礦物質(zhì)，是該多金屬礦帶成礦的最重要因素之一。

2 礦床地質(zhì)特征

2．1 礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)容礦巖系為石炭 二疊系碳酸鹽巖、火山碎屑巖、夕卡巖及少量斑巖脈，位于低角度逆沖斷裂之上。這些礦化巖層幾乎完全發(fā)生絹云 石英 黃鐵礦化，并發(fā)育中 強(qiáng)的葉理和大量的條帶狀、塊狀石英-絹云母 黃鐵礦組分體，Tate［6］認(rèn)為是鈣質(zhì)沉積巖經(jīng)弱夕卡巖化或硫化物交代蝕變形成的。極少量鎂鐵質(zhì)礦物蝕變成綠泥石以及缺少石英斑晶等特征表明，這些蝕變火山巖的原始成分可能是中性的。低角度逆沖斷裂下盤(pán)巖石為褐紅 栗色紅層粉砂巖、砂泥巖，夾長(zhǎng)石砂巖質(zhì)礫巖透鏡體（圖2）。該紅層與泰北白堊紀(jì)呵叻盆地巖系相似，但其至少經(jīng)歷2次變形事件，暗示可能比呵叻巖系（Khorat sequence）形成更早［3，6］。礦區(qū)東界發(fā)育加里東期二云花崗巖體（431．2±9．5）Ma［6］，但與礦化無(wú)成因聯(lián)系。

礦區(qū)東側(cè)銅金礦體與花崗巖之間有較多灰?guī)r出露，是容礦巖系的一部分，但其確切的層位關(guān)系尚不清楚。根據(jù)其中產(chǎn)出的珊瑚化石時(shí)代，暫時(shí)將其限定在二疊紀(jì)或石炭紀(jì)之間的地層，可能為下二疊統(tǒng)至下石炭統(tǒng)，與Sibumasu地體的塔帕努里群（Tapanuli group）相當(dāng)［10］。

圖2 Phu Kham銅金礦區(qū)地質(zhì)圖（據(jù)文獻(xiàn)［11-12］，修改）Fig．2 Geological map of the Phu Kham Cu-Au deposit

礦區(qū)發(fā)育一系列花崗斑巖脈群，其中長(zhǎng)石斑晶占30%～50%，粒徑一般為4～8 mm，原生礦物多因蝕變而破壞，部分標(biāo)本中可鑒別出約10%的綠泥石化鎂鐵質(zhì)礦物。基質(zhì)中普遍見(jiàn)細(xì)粒石英，也可見(jiàn)介于花崗斑巖和閃長(zhǎng)巖之間的漸變結(jié)構(gòu)。相對(duì)于容礦巖系，該低角度逆沖斷裂的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征還沒(méi)有得到很好地解釋?zhuān)P者根據(jù)礦區(qū)容礦巖系與紅層之間的接觸關(guān)系及礦化時(shí)代，推斷低角度逆沖斷裂形成于銅金礦化之后。在礦床東部，緊鄰花崗巖體發(fā)育的一套正逆斷層組合則形成了很厚的容礦巖系（圖3），花崗斑巖脈控制了該斷裂系中的礦化。在礦區(qū)南部發(fā)育有數(shù)條陡傾E-NE向走滑斷裂。

基底紅層和容礦火山巖至少經(jīng)歷過(guò)3期變形事件：第一期發(fā)育透入性千枚狀劈理；第二期改造早期劈理，產(chǎn)生近平行的軸向W-NW的褶皺；第三期則表現(xiàn)為硫化物礦物的壓力影和微細(xì)扭褶皺。這3期變形可能與晚石炭—晚白堊世之間的3次事件有關(guān)［13］。花崗斑巖不發(fā)育葉理暗示巖漿侵入活動(dòng)可能發(fā)生于第一期變形之后。早期礦化脈體切割葉理，普遍發(fā)育褶皺和石香腸構(gòu)造，但也有一些礦脈幾乎未遭受變形，暗示礦化作用可能持續(xù)跨越了2期變形事件。

2．2 礦化類(lèi)型及礦體特征

Phu Kham銅金礦床存在3種礦化類(lèi)型：斑巖型、夕卡巖型和熱液型。

斑巖型銅金礦化產(chǎn)于花崗斑巖中，以含礦母巖強(qiáng)烈蝕變?yōu)樘卣?，蝕變類(lèi)型為鉀化、絹云母化、硅化等。含礦母巖為花崗閃長(zhǎng)斑巖、石英二長(zhǎng)斑巖及流紋英安質(zhì)火山雜巖，其中火山雜巖具同心環(huán)狀構(gòu)造。礦化帶長(zhǎng)1 500 m、寬500 m、最大厚度300 m，為銅、金、砷、銻、鉍、鉬多金屬礦化帶。礦區(qū)已圈定出2個(gè)主要礦體和10多個(gè)次要礦體，走向NW，傾向SW，主要礦體長(zhǎng)500～1 200 m，厚15～75 m，向下延深＞200 m。

夕卡巖型銅（鐵、金）礦化產(chǎn)于花崗斑巖及細(xì)?；◢弾r與圍巖接觸帶夕卡巖內(nèi)，可能與海西期和印支期的火山 侵入活動(dòng)有關(guān)。礦體、夕卡巖帶均受接觸帶構(gòu)造和順層構(gòu)造破碎帶控制，呈透鏡狀、似層狀產(chǎn)出?，F(xiàn)已圈出3個(gè)較大的礦體，礦體長(zhǎng)250～700 m，厚5～50 m。

熱液型銅金礦化為礦區(qū)次要礦化，產(chǎn)于圍巖構(gòu)造破碎帶中，含礦母巖為火山碎屑巖。礦體呈透鏡狀、脈狀產(chǎn)出，呈NW，NE及近EW向展布，礦體長(zhǎng)50～200 m，厚3～5 m。

2．3 礦石物質(zhì)組分

圖3 Phu Kham銅金礦床礦化模式圖［6］Fig．3 Mineralization model of the Phu Kham Cu-Au deposit

斑巖型銅礦石含銅礦物為黃銅礦、藍(lán)銅礦、斑銅礦、硫砷銅礦及孔雀石。根據(jù)黃鐵礦含量，礦石類(lèi)型可劃分為高黃鐵礦型和低黃鐵礦型；根據(jù)構(gòu)造形態(tài)，礦石類(lèi)型可劃分為網(wǎng)脈狀礦石和浸染狀礦石。夕卡巖型銅（鐵、金）礦石主要礦物成分為黃銅礦、藍(lán)銅礦、斑銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦及孔雀石。礦區(qū)內(nèi)不同礦體的金屬硫化物成分變化較大，但在含量上銅與金呈正相關(guān)關(guān)系。

2．4 圍巖蝕變

（1）斑巖圍巖蝕變：礦區(qū)侵入斑巖及賦礦圍巖普遍遭受了強(qiáng)烈的熱液蝕變，主要發(fā)育鉀化、黑云母化、石英 絹云母化、高嶺土化、綠泥石化及硅化等。蝕變具斑巖型蝕變分帶特征，從中心到外部可劃分出鉀化帶（主要為鉀長(zhǎng)石、黑云母、石英）、石英-絹云母帶（主要為石英、絹云母，少量黃鐵礦）、泥化帶（高嶺土、石英、綠泥石）等3個(gè)蝕變帶。其中，與銅金礦化關(guān)系密切的是石英 絹云母 黃鐵礦化蝕變帶。

（2）夕卡巖圍巖蝕變：夕卡巖化主要發(fā)生在賦礦圍巖中的鈣質(zhì)火山碎屑巖和礦區(qū)東部出露的大塊灰?guī)r中，形成硫化物和磁鐵礦夕卡巖、石榴石夕卡巖。磁鐵礦夕卡巖、石榴石夕卡巖中的銅金鐵礦化通常與赤鐵礦 碳酸鹽 綠泥石 黃鐵礦蝕變組合有關(guān)，該蝕變組合常發(fā)育于窄的斷裂破碎帶和熱液脈中。

3 成礦年齡

關(guān)于Phu Kham銅金礦區(qū)內(nèi)巖石的形成時(shí)代，前人已取得一系列精確的年齡數(shù)據(jù)。其中，礦區(qū)內(nèi)基底角礫巖碎屑鋯石U-Pb年齡為400 Ma，紅層中粉砂巖碎屑鋯石U-Pb年齡為220 Ma［3］。而礦區(qū)東部與成礦作用無(wú)關(guān)的花崗巖體鋯石U-Pb年齡為（431．2±9．5）Ma［6］，屬加里東晚期。在Phu Kham銅金礦區(qū)，與礦化有關(guān)的花崗閃長(zhǎng)斑巖及附近Long Chieng Track和Ban Houayxai淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V，成礦火山巖的鋯石LA-ICPMS U-Pb同位素年齡為310～270 Ma［3］，表明含礦母巖的地質(zhì)時(shí)代是晚石炭世—早二疊世。根據(jù)含礦母巖同位素年齡為310～270 Ma推測(cè)，Phu Kham銅金礦區(qū)成礦時(shí)代應(yīng)為晚石炭 早二疊世，其形成與侵位于泥盆 二疊紀(jì)火山碎屑沉積巖中的花崗閃長(zhǎng)斑巖密切相關(guān)。

4 成礦模式

該礦床最初被認(rèn)為是典型的網(wǎng)脈狀 浸染狀斑巖銅金成礦系統(tǒng)，但詳細(xì)的填圖和鉆井巖心研究表明，容礦巖石主要是火山碎屑巖和夕卡巖，次為花崗斑巖，在礦床附近還產(chǎn)出同時(shí)期同構(gòu)造巖漿背景下的Long Chieng Track和Ban Houayxai兩個(gè)淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V，它們共同構(gòu)成Phu Kham礦田區(qū)的斑巖 夕卡巖 淺成低溫?zé)嵋盒蛶r漿熱液銅金成礦系統(tǒng)。礦區(qū)主要發(fā)育中性花崗質(zhì)侵入斑巖及同成分火山碎屑巖系［14］，且與銅金礦化密切相關(guān)［15］。Phu Kham銅金礦成礦模式為：晚石炭世 早二疊世，在古特提斯馬江洋向南西俯沖背景下，沿長(zhǎng)山帶發(fā)育與俯沖相關(guān)的島弧巖漿作用，形成長(zhǎng)山俯沖造山巖漿弧帶，發(fā)育大量島弧型鈣堿性火山 -侵入巖系［16-17］，同時(shí)伴生強(qiáng)烈的銅金鐵等內(nèi)生金屬成礦作用。在該成礦背景下，礦區(qū)有花崗斑巖侵入，并沉積大量中酸性弧火山巖。在斑巖體內(nèi)部（頂部及外圍）發(fā)育斑巖型銅鉬金礦化，在斑巖與碳酸鹽巖及火山碎屑巖接觸帶形成夕卡巖并發(fā)育夕卡巖型銅鐵金礦化，而在圍巖層間破碎帶及構(gòu)造剪切破碎帶內(nèi)則發(fā)育熱液型銅金礦化（圖3）。其中，夕卡巖型銅金鐵礦化主要發(fā)育在花崗斑巖與碳酸鹽巖、含鈣質(zhì)碎屑巖的接觸部位，礦體、夕卡巖帶均受順層構(gòu)造破碎帶控制，呈透鏡狀、似層狀產(chǎn)出。熱液型銅金礦化受巖漿晚期分異出的巖漿成礦熱液控制，主要發(fā)育2期脈巖及相應(yīng)銅金礦化。早期脈體為石英脈，由灰色粒狀石英充填，脈寬3～10 mm，呈網(wǎng)脈狀發(fā)育于緊鄰花崗質(zhì)斑巖的圍巖中，脈體銅金礦化發(fā)育，主要含銅（金）礦物為黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦等；晚期脈體為黃鐵礦脈，主要為含金礦化脈，脈寬1～10 mm，僅含少量黃銅礦、斑銅礦，但可見(jiàn)石英壓力影賦存在黃鐵礦顆粒中。

此外，礦區(qū)銅次生富集作用發(fā)育，并具有明顯的分帶現(xiàn)象，自地表向下依次為鐵帽→次生富集帶→原生硫化物礦石，次生富集礦物主要有輝銅礦、銅藍(lán)和藍(lán)輝銅礦等。

5 找礦方向及找礦標(biāo)志

（1）Phu Kham礦床銅金礦化主要受花崗質(zhì)斑巖、夕卡巖和斷裂構(gòu)造控制。長(zhǎng)山帶島弧型鈣堿性花崗斑巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖、石英二長(zhǎng)斑巖等是銅金礦化的母巖，其與石炭 二疊系灰?guī)r、火山碎屑巖的侵入接觸帶及圍巖順層構(gòu)造破碎帶是礦體產(chǎn)出最有利部位，是重要的找礦部位。

（2）礦區(qū)發(fā)育斑巖圍巖蝕變和夕卡巖圍巖蝕變。前者主要發(fā)育鉀化、黑云母化、石英 絹云母化、高嶺土化及硅化等；后者發(fā)育夕卡巖化，以石榴石、透輝石、硅灰石、綠簾石、電氣石、陽(yáng)起石、綠泥石、石英等礦物組合為特征。這些熱液蝕變及礦物組合是尋找斑巖型、夕卡巖型銅金礦的重要標(biāo)志。

（3）礦區(qū)銅金礦化帶次生富集作用發(fā)育，具有良好的垂向分帶。地表分布的次生褐鐵礦鐵帽、孔雀石、藍(lán)銅礦等，其下及其附近很可能富集斑銅礦和輝銅礦的次生富集帶、原生硫化物礦石帶和礦體，這些次生氧化物也是重要的找礦標(biāo)志。

長(zhǎng)山成礦帶現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)銅金鐵鉛鋅錫等礦產(chǎn)70余處［12，18］，如沙灣拿吉省色潘大型銅金礦、萬(wàn)象省爬立山大型鐵礦、甘蒙南巴坦大型錫礦等，是老撾最重要的礦集區(qū)和找礦遠(yuǎn)景區(qū)。在Phu Kham銅金礦的找礦過(guò)程中，應(yīng)重點(diǎn)研究典型銅金礦成礦控礦條件，總結(jié)成礦規(guī)律與找礦標(biāo)志，結(jié)合物化探勘查工作，開(kāi)展綜合找礦，以期找到斑巖型、斑巖 夕卡巖型及熱液型的大型銅金礦床，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)山成礦帶銅金找礦的新突破。

致謝：研究工作得到了Phu Bia礦業(yè)公司的大力幫助，成都地質(zhì)調(diào)查中心高建華、吳振波等參加了野外工作，論文初稿承蒙林方成研究員審閱并提出許多建設(shè)性的意見(jiàn)，在此一并致以誠(chéng)摯謝意。

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Geological characteristics and prospecting index of the Phu Kham Cu Au deposit in Xiangkhouang province，Laos

WANG Hong1，WANG Jiangli1，CHEN Mutian2，WANG Jiyong3，SHI Meifeng1，ZHU Huaping1
（1．Chengdu Institute of Geological and Mineral Resource，Chengdu 610081，China；2．Chengdu Center of Hy drogeologic and Engineering Geological，Sichuan Bureau of Geology and Mineral resources，Chengdu 610081，China；3．Geological Team 402，Sichuan Bureau of Geology and Mineral resources，Chengdu 611730，China）

Phu Kham Cu-Au deposit is a large porphyry-skarn type Cu-Au deposit in southwest Xiangkhouang Province at central Laos．Field and Lab investigation and research reveal the geological and metallogenic background，characteristics of the metallogfewnic period，prospecting model and genetic type of the deposit．Host rock of the deposit includes Carboniferous-Permian carbonate rocks，volcanic clastic rocks，skarn and porphyry dyke．Pyrite，chalcopyrite，azurite，bornite and malachite are the main ore minerals．The deposit was formed in Late Carboniferous epoch-Early Permian epoch．According to its metallogenic model the Phu Kham deposit area and Changshan metallogenic belt are potential for prospecting large-super-large Cu-Au-Fe-Sn deposits．

Phu Kham Cu-Au deposit；porphyry-skarn type；Geological characteristics；prospecting index；of ore Xiangkhouang；Laos

P613；P618．51

： A

10．6053／j．issn．1001-1412．2014．01．008

2013-04-11； 改回日期：2013-10-11； 責(zé)任編輯： 趙慶

中央地勘基金境外礦產(chǎn)資源風(fēng)險(xiǎn)勘查項(xiàng)目 （編號(hào)：［2011］D3 03）、中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局國(guó)土資源大調(diào)查項(xiàng)目 （編號(hào)：1212011220907；編號(hào)：1212011120337）聯(lián)合資助。

王宏（1985 ），男，工程師，碩士，從事礦床學(xué)、大地構(gòu)造與成礦學(xué)研究。通信地址：四川省成都市一環(huán)路北三段2號(hào)；郵政編碼：610081；E-mail：wangh1213＠sina．com