老撾爬奔金礦礦石類型及其地球化學特征

蓋曉謙 王杰亭 郭豪坤 盧俊華

摘要：爬奔金礦礦石類型為方解石脈型、“紅化”蝕變巖型、角礫巖型。通過研究其地球化學特征發(fā)現(xiàn)，蝕變巖型礦石中Fe與Au、Hg、As等元素具有明顯的正相關(guān)關(guān)系;角礫巖型礦石中具有Ca、Mg低，Si、Fe高的地球化學特征，反映出角礫巖型礦石礦化作用過程中具有去碳酸鹽化與硅鐵膠結(jié)作用;方解石脈型礦石中具有隨Ca增加，Mg、Si、Fe、Al元素減少地球化學特征，說明在熱液活動過程中，大量的Ca進入熱液，在方解石脈形成過程中Ca優(yōu)先沉淀進入固相，而Si、Fe則繼續(xù)滯留在流體中以交代蝕變的方式進入蝕變灰?guī)r中。

關(guān)鍵詞：爬奔金礦;礦石類型;地球化學特征

老撾爬奔金礦處于云南“三江”（怒江、瀾滄江、金沙江）成礦帶，位于老撾瑯勃拉邦省巴烏縣爬奔村一帶，目前礦區(qū)本部發(fā)現(xiàn)4條金礦體，外圍發(fā)現(xiàn)一條金礦體，均產(chǎn)于北西向構(gòu)造帶中，賦礦圍巖為二疊紀灰?guī)r（王杰亭、劉爭等.2017）。爬奔金礦目前勘探工作程度，金資源量可達到大型金礦床產(chǎn)地。

1.礦區(qū)地質(zhì)概況

礦區(qū)位于老撾瑯勃拉邦市以北50km處。礦區(qū)范圍內(nèi)出露地層由老到新依次為石炭系、二疊系、三疊系及第四系地層;金礦產(chǎn)于二疊系灰?guī)r中。

爬奔金礦區(qū)主要發(fā)育北北西向，北東向斷裂，其中北東向斷裂是控巖構(gòu)造，北西向斷裂為主要控礦構(gòu)造。

礦區(qū)西部有大面積噴溢相火山巖出露，巖性主要是安山巖，巖石具弱青盤巖化蝕變（史老虎、薛蘭花等.2016），礦區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)侵入巖，在外圍西部見閃長巖沿北東向斷裂帶斷續(xù)出露，與圍巖侵入接觸，碳酸鹽巖與巖體接觸帶具矽卡巖化蝕變。

2.礦床地質(zhì)特征

爬奔金礦礦床類型為中低溫熱液充填-交代礦床，受構(gòu)造控礦明顯，主要產(chǎn)在走向北西，傾向南西的構(gòu)造帶中，礦體整體較為連續(xù)，空間形態(tài)上受構(gòu)造形態(tài)影響，變化較大;礦體多呈脈狀，舒緩波狀分布，局部呈囊狀，在走向和傾向上存在分支復合和尖滅再現(xiàn)的現(xiàn)象，礦體與圍巖界線基本明顯（劉禧超、張瑞華等.2010）。

3.礦石類型及成因

爬奔金礦礦石類型主要有方解石脈型、“紅化”蝕變巖型、角礫巖型，成礦先后順序依次為蝕變巖型金礦體、角礫巖型金礦體、方解石脈型金礦體。角礫巖型金礦體品位較高，斷續(xù)分布于方解石脈型或紅化蝕變巖型金礦體中，呈囊狀、透鏡狀，分布無規(guī)律，角礫巖型金礦體為富礦段，且較為厚大，據(jù)現(xiàn)有采掘工程揭露礦體可知，最厚約13m。蝕變巖型金礦體品位中等，主要分布于方解石脈型金礦體上下盤，上盤蝕變較強且蝕變范圍較大。

3.1蝕變巖型礦石地球化學特征

蝕變巖型礦石最重要的標志是鐵交代，最明顯的標志就是紅化。既然鐵交代與成礦關(guān)系密切，F(xiàn)e的帶入與帶出必定影響到某些元素的活動態(tài)，在鐵化過程中勢必涉及某些元素的帶進與帶出。為了研究不同程度鐵交代對元素地球化學行為的影響，按蝕變巖中Fe<0.1%，F(xiàn)e0.1%～0.2%，F(xiàn)e>0.2%，把蝕變巖分為弱鐵化、鐵化和強鐵化三種對樣品進行篩選和分類統(tǒng)計。這些蝕變巖與未蝕變巖中的原始Fe不同，蝕變巖中Fe的增減是與蝕變有關(guān)系的。

表1顯示，隨蝕變巖中Fe的帶入，帶入最明顯的是Au、Hg、As。此外，Zn、W、Ag、Cu有輕微富集，顯示在鐵碳酸鹽化過程中有富集的趨勢，但含量仍然很低，沒有發(fā)現(xiàn)這些元素的金屬礦物。Fe的變化具有一定的周期性，從未蝕變灰?guī)r-弱蝕變灰?guī)r-蝕變灰?guī)r，F(xiàn)e是降低的，說明在蝕變初期，F(xiàn)e是進入流體相的，在弱蝕變巖和蝕變巖中Fe是從灰?guī)r中帶出進入流體相的，只有在強蝕變巖即蝕變巖型礦石中Fe才又重新從流體相進入強蝕變巖中，這時的蝕變巖中Fe高于未蝕變巖。Fe的這個變化規(guī)律與S是一致的，S也經(jīng)過了帶出和帶入的過程，但礦石中雖然帶進了S，但S的含量與未蝕變灰?guī)r大體一致。S、Fe這種一致性變化規(guī)律，說明在菱鐵礦化過程中有微量的黃鐵礦形成，但畢竟S、Fe仍然很低，黃鐵礦太少不足以為人所發(fā)現(xiàn)。雖然爬奔黃鐵礦少到難以檢測，但Fe的帶入和帶出仍然是金礦化富集的一個控制因素之一，因此，鐵化引起的蝕變巖顏色甚至結(jié)構(gòu)構(gòu)造的變化也是該區(qū)找礦重要的巖石學標志之一。

3.2角礫巖型礦石地球化學特征

V-1號礦體在地表和坑道中都見到很明顯和規(guī)模較大的構(gòu)造-熱液角礫巖。角礫巖顏色斑雜，灰白-淡黃-淡紅-棕-紅色。角礫狀構(gòu)造比較明顯，角礫呈粒徑相差懸殊的棱角-次棱角狀。角礫為灰黑色灰?guī)r、灰白色灰?guī)r、灰白-淡黃-淡紅-棕-紅色蝕變灰?guī)r、方解石脈，膠結(jié)物為更細的含鈣含硅含鐵的熱液礦物。這種角礫巖的構(gòu)造活動和熱液活動特征都很明顯，角礫巖成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造都顯示在拉張環(huán)境下拉張的結(jié)果，膠結(jié)物則明顯的顯示熱液礦物（含F(xiàn)e、Si的礦物）膠結(jié)的特點。

角礫巖的Au、As、Hg、Sb變異系數(shù)比較高，顯示在不同熱液角礫巖這些元素是異?；顫姷?，是構(gòu)造熱液角礫巖中的最敏感元素，隨熱液活動強度和構(gòu)造活動特征不同而變化。相反，Cu、Pb、Ag、W、Sn、Mo、Bi仍然是比較惰性的。Zn的變異系數(shù)稍大一些，顯示Zn受到熱液一定的影響。

角礫巖在常量元素上Ca、Mg減少，Si、Fe增加，在流體涌流過程中帶出了Ca、Mg，帶進了Si、Fe，除了滲濾和擴散交代在巖石角礫中帶入Si、Fe外，膠結(jié)物中也明顯的帶入了Si、Fe。

本區(qū)角礫巖同樣繼承了正?；?guī)r和蝕變灰?guī)rAu、As、Sb、Hg高和Cu、Pb、Zn、Ag、W、Sn、Mo、Bi、S、Fe、Si低的特點。與蝕變灰?guī)r相比，角礫巖的Ca、Mg更低，Si、Fe更高。

表2顯示，角礫巖中另一最明顯的特征是Fe、Si高，高于蝕變巖型礦石，Si最低0.74%，最高6.3%，平均2.32%。Fe最低0.1%，最高0.66%，平均0.22%。角礫巖型礦石Ca、Mg低，低于蝕變巖型礦石，Ca最低達33.86%，Mg最低0.04%，Ca最低和Mg最低都對應(yīng)Au很高的富礦石。角礫巖中Al、K、Na、Mg都很低，基本排除了鋁硅酸鹽礦物的存在，Si主要以石英的礦物形式出現(xiàn)，F(xiàn)e主要以赤鐵礦、褐鐵礦的形式出現(xiàn)，S非常低，低于未蝕變灰?guī)r和蝕變巖，基本排除了黃鐵礦的存在形式。

綜上所述，角礫巖型礦石礦化作用可以總結(jié)為去碳酸鹽化與硅鐵膠結(jié)，這是流體大規(guī)模涌流熱液角礫巖化和金突然沉淀成礦的重要特點。

3.3方解石脈型礦石地球化學特征

本區(qū)方解石脈與正常灰?guī)r化學成分特點一致，繼承了灰?guī)rCu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Bi、Ag低的特點，也繼承了蝕變灰?guī)rAs、Sb、Hg、Au高的特點。表3顯示方解石脈的Au、As、Sb、Hg變異系數(shù)比較大，說明在熱液活動過程中這些元素是異?；顫姷模诓煌诓煌瑪嗔阎谐涮畹姆浇馐}不同，這些元素的含量變化較大，是熱液活動中最敏感的元素。方解石脈Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Bi含量仍然很低，而且變異系數(shù)也很小，說明這些元素受熱液蝕變影響不大，相對于Au、As、Sb、Hg是惰性元素。

相對于灰?guī)r，雖然方解石脈明顯成分比較純，Ca增加，Mg、Si、Fe、Al減少，但方解石脈在微量元素上對灰?guī)r有一定的繼承性。除Ca外，其他常量元素和微量元素總量比較低。在熱液活動過程中，大量的Ca進入熱液，在方解石脈形成過程中Ca優(yōu)先沉淀進入固相，而Si、Fe則繼續(xù)滯留在流體中以交代蝕變的方式進入蝕變灰?guī)r中。

4.結(jié)論

（1）爬奔金礦主要礦石類型為方解石脈型、“紅化”蝕變巖型、角礫巖型，為同一條礦脈，由于成礦先后順序不同在空間上發(fā)生了疊加，成礦先后順序依次為蝕變巖型金礦體、角礫巖型金礦體、方解石脈型金礦體。

（2）爬奔金礦蝕變巖型礦石中，隨著Fe的帶入，Au、Hg、As發(fā)生明顯的富集。

（3）角礫巖型礦石中具有Ca、Mg低，Si、Fe高的特征，反映出角礫巖型礦石礦化作用過程中具有去碳酸鹽化與硅鐵膠結(jié)作用。

（4）方解石脈型礦石中隨Ca增加，Mg、Si、Fe、Al元素減少。說明在熱液活動過程中，大量的Ca進入熱液，在方解石脈形成過程中Ca優(yōu)先沉淀進入固相，而Si、Fe則繼續(xù)滯留在流體中以交代蝕變的方式進入蝕變灰?guī)r中。

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