老撾爬奔金礦蝕變類型與成礦關(guān)系研究

蓋曉謙 韓志偉

（天津華勘老撾礦業(yè)投資有限公司 天津 300171）

1 區(qū)域成礦背景

本區(qū)在大地構(gòu)造上位于特提斯構(gòu)造域東段與西太平洋構(gòu)造域交接地帶瑯勃拉邦-黎府華力西褶皺帶北段，西鄰豐沙里-帕府中生代坳陷帶（對應中國境內(nèi)蘭坪-思茅坳陷南段）,東鄰長山褶皺帶和奠邊府-榮市島弧帶（圖1）爬奔礦區(qū)不同時期的火山活動強烈，但巖漿活動較弱，從目前調(diào)查和收集的資料分析看，主要有加里東期、華力西早期和晚期三期火山-巖漿活動。

2 礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)地層自晚古生代以來除新近系與古近系外出露比較齊全，由新至老依次為中上三疊統(tǒng)礫巖、砂巖、粉砂巖，二疊系安山巖、凝灰?guī)r、玄武巖、灰?guī)r及石炭系泥質(zhì)粉砂巖、頁巖、泥灰?guī)r等，礦體賦存于下二疊厚層灰?guī)r當中。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造極其發(fā)育，韌脆性剪切帶在灰?guī)r地層中形成了不同方向的次級斷裂構(gòu)造，由此組成了區(qū)內(nèi)復雜斷裂構(gòu)造體系。主要的脆性斷層有：北東向、北北西向、北西向。其中，北北西向斷裂是礦區(qū)主要的控礦構(gòu)造。

3 礦床類型

圖1 老撾北部構(gòu)造分區(qū)圖

爬奔金礦礦床類型為中低溫熱液交代-充填礦床，礦床礦體按熱液作用類型、礦體就位方式和地質(zhì)環(huán)境可分為四類：包括糜棱巖化蝕變型金礦體、斷層破碎角礫巖型金礦體、碳酸鹽（方解石）脈型金礦體、紅土型金礦體。

3.1 糜棱巖化蝕變型金礦體

糜棱巖化蝕變型金礦體成礦熱液沿斷裂運移，交代圍巖碳酸鹽礦物。早期礦化沿韌脆性剪切帶構(gòu)造面和糜棱巖帶展布，礦體產(chǎn)于糜棱化灰?guī)r中，礦化蝕變以硅化、褐鐵礦化、菱鐵礦化為主，成礦熱液礦化蝕變作用很強，礦石結(jié)構(gòu)為糜棱化碎斑結(jié)構(gòu)，浸染構(gòu)造，礦體與圍巖呈漸變接觸關(guān)系。

3.2 斷層破碎角礫巖型金礦體

斷層破碎角礫巖型金礦體有兩種，一種為在早期蝕變巖型礦化基礎(chǔ)上，蝕變巖被后期構(gòu)造活動破碎，由后期成礦熱液進一步疊加蝕變交代，富集成礦，并由交代成因碳酸鹽礦物膠結(jié)形成；另一種沿韌脆性斷層邊界形成的角礫巖破碎帶，在成礦期伴隨熱液活動由富含金的成礦熱液充填交代，形成角礫巖型金礦。該類礦體普遍發(fā)育紅化蝕變，膠結(jié)物中廣泛發(fā)育菱鐵礦化。

前者金的品位要遠遠高于后者，兩者之間的差別在于角礫的金品位，單獨取樣測試結(jié)果顯示前者金品位高達30～40g/t，后者為3g/t左右。

3.3 碳酸鹽（方解石）脈型金礦體

本類型金礦脈產(chǎn)于破碎帶旁側(cè)的張性裂隙中。礦化蝕變?yōu)榉浇馐丸F白云石化，偶見大理巖化（或為蛇紋石化）。紅色方解石脈構(gòu)成礦脈。自然金顆粒大，呈粗、中、細粒金嵌布于方解石顆粒間。礦脈中脈石礦物以方解石為主，含有菱鐵礦、白云石、石英等礦物，本類型金礦規(guī)模小、變化大、品位較富。

3.4 紅土型金礦體

該類型金礦主要沿斷裂帶上的落水洞、侵蝕凹溝分布，在地形低洼平緩地帶呈面狀分布，適合露天開采，厚度較大，品位較高，成因應歸屬原生礦體的風化殘積。值得強調(diào)的是，通過野外觀察，此類礦體可根據(jù)地形條件作為找礦標志，其分布主要在分水嶺兩側(cè)，則分水嶺上部地段可能有原生礦體。

4 礦化蝕變特征分析

通過對爬奔金礦礦區(qū)、外圍的野外實際勘查研究，礦體出露點有針對性的采樣分析，以及礦區(qū)所有坑道的詳細編錄觀察，通過詳細的巖礦鑒定和巖相學分析對于礦區(qū)的礦化蝕變有了進一步的認識。

爬奔金礦主要賦存于上二疊統(tǒng)中厚層灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r中，受北東向、北北西向斷裂控制明顯。金礦沿多次活動的斷裂帶分布，主要是以充填或交代為主的蝕變巖型金礦以及含金方解石脈型金礦。研究發(fā)現(xiàn)，爬奔金礦礦化蝕變十分復雜，包括：硅化、碳酸鹽化、白云石化、菱鐵礦化、褐鐵礦化、紅土化等，其中成礦作用與褐（菱）鐵礦化、硅化、碳酸鹽化存在密切關(guān)系。通過探槽、鉆孔等工程布控結(jié)果來看，尤其是與含鐵礦物蝕變有關(guān)的“紅化”蝕變在礦床成因上有著十分密切的關(guān)系，其特點是圍巖內(nèi)淺色礦物被染紅，呈現(xiàn)弱紅化-紅化的變化?！凹t化”蝕變是金礦床早期礦化蝕變之一，是最終成礦的前奏，受巖漿活動、構(gòu)造應力等作用影響含礦熱液（富含F(xiàn)e、Au、SiO2）充填到構(gòu)造軟弱帶，并與圍巖發(fā)生交代反應，致使圍巖當中普遍出現(xiàn)鐵質(zhì)浸染，使原來淺色礦物被染紅，出現(xiàn)“紅化”蝕變現(xiàn)象，隨著后期的多次構(gòu)造運動，大部分造巖元素的進一步活化富集，出現(xiàn)菱鐵礦、方解石膠結(jié)的礦石角礫，受熱液期內(nèi)多次脈動的影響角礫表現(xiàn)出多次碎裂特征，呈不規(guī)則的棱角狀、次棱角狀，進而形成富礦。

5 礦化蝕變類型與成礦關(guān)系

5.1 硅化

礦區(qū)內(nèi)可觀察到四種硅化現(xiàn)象，一是礦區(qū)西南部北東向砂巖斷層片理化帶內(nèi)部，推斷是剪切活動壓力影響下，石英或硅酸鹽礦物壓溶再結(jié)晶成因，其與成礦作用關(guān)系不大；二是礦體及圍巖內(nèi)部，石英顆粒細小，肉眼觀察不到，晶體多被碳酸巖礦物交代，具有港灣狀不規(guī)則邊緣，呈不規(guī)則顆?；虺饰⒓毭}狀散布于礦石內(nèi)部，其與成礦作用關(guān)系密切；三是靠近巖漿巖體的砂巖和灰?guī)r裂隙內(nèi)，以石英脈的形式充填砂巖和灰?guī)r裂隙內(nèi)，伴有黃鐵礦化，氧化后表現(xiàn)為褐鐵礦化，有金品位顯示。這是判斷成礦作用與巖體有關(guān)的重要依據(jù)，也體現(xiàn)了硅化與成礦的密切關(guān)系。四是礦體尖滅處及礦體外圍封閉型裂隙內(nèi)，可見石英細脈，并強烈交代周圍碳酸鹽，如PD12-1斜井底部，為早期成礦沉淀的石英被堿性成礦熱液溶蝕后運移出成礦構(gòu)造充填外圍碳酸鹽裂隙形成。

成礦熱液沿破碎帶向上運移過程中，攜帶硅質(zhì)和金（或從下部炭質(zhì)泥巖或石英砂巖層中萃取），溫度、壓力逐漸下降，氧逸度升高(淺部環(huán)境)。金可能呈離子的形式存在，當氧逸度升高時，以絡合離子形式存在的金發(fā)生沉淀，金-硫絡合離子中的HS-，S2-被氧化為SO42-，使成礦熱液呈弱酸性。而在弱酸性、溫度壓力降低、氧逸度升高的條件下促使SiO2沉淀，產(chǎn)生硅化。大量的硅化作用又促使金-硫或金-氯絡合離子解體，釋放金而發(fā)生沉淀，因此硅化與金礦化關(guān)系極為密切，對金的富集起到重要作用。

5.2 “紅化”（褐（菱）鐵礦化）蝕變

礦石礦物組合中含有一定量鐵的金屬硫化物，說明熱液所攜帶物質(zhì)除了富含硅質(zhì)以外，同時應該還含有HS-離子，其與金屬離子結(jié)合形成原生金屬硫化物礦物，經(jīng)強烈氧化和分解生成針鐵礦、纖鐵礦、褐鐵礦，F(xiàn)e3+浸染周圍巖石（礦體）顯示紅色，“紅化”蝕變的實質(zhì)就是鐵離子的浸染見圖2。

菱鐵礦化對金的富集成礦也具有重要意義。含礦熱液中攜帶的大量Fe2+流經(jīng)灰?guī)r地層時與碳酸鹽礦物溶解產(chǎn)生的HCO3-結(jié)合形成菱鐵礦，菱鐵礦對溶液酸堿性有影響，酸度增大，有利于金的沉淀。

酸度漸大，氧逸度漸小，溫度逐漸降低的環(huán)境，含金絡合物必然分解，金發(fā)生沉淀：在此過程中，金發(fā)生活化遷移，形成粒度較大的明金。

5.3 碳酸鹽化

碳酸鹽化發(fā)生于主成礦期至成礦晚期，具有多期次性，包裹體測溫顯示出溫度的梯度變化，一般碳酸鹽礦物呈脈狀分布于構(gòu)造裂隙之中，與前期的SiO2發(fā)生交代反應，是熱液晚期低溫條件下蝕變的產(chǎn)物，晚期方解石標志著金礦化的結(jié)束。這也是我們?nèi)庋畚茨芤姷绞⒌脑?。同時也會釋放石英中的金，賦存于方解石晶體裂隙中，起到富集作用。

成礦作用并不是一次完成的，每次熱液活動都伴隨著蝕變與礦化的發(fā)生，因此，礦化蝕變強烈和重復疊加部位，金的礦化較好。在成礦作用之后，一定的構(gòu)造活動也可以使金進一步富集。

硅化、褐（菱）鐵礦化、碳酸鹽化與金礦化關(guān)系最密切，自礦體中心向兩側(cè)或遠離破碎帶，蝕變強度減弱。礦化蝕變帶的規(guī)模和強度指示金礦化的規(guī)模及強度，在礦區(qū)可作為成礦標志，對下一步的找礦有一定的指導意義。蝕變礦物系列的發(fā)育程度，指示了金礦床形成的溫度、壓力條件、交代作用性質(zhì)、蝕變巖石類型，為進一步劃分金礦化蝕變巖提供了依據(jù)。在區(qū)域成礦預測中，蝕變巖帶和蝕變礦物系列的分帶是圈定金礦成礦預測區(qū)和金礦成礦遠景區(qū)的重要依據(jù)。

由于蝕變作用常出現(xiàn)于成巖作用與成礦作用的過渡階段，是成礦的前奏或先行環(huán)節(jié)?！凹t化”蝕變的實質(zhì)與成因分析，在礦床成因及找礦應用方面具有重要的理論意義。它是造巖礦物徹底蝕變的標志，是Au進一步析出與運移的標志，是金礦的找礦標志。對“紅化”蝕變作用與其蝕變礦物的進一步研究是十分必要的。