印度尼西亞Cikotok礦區(qū)帕瑟埃拉金礦成因及成礦潛力

張順洋，王海濱，王 淞，王忠凱

1.中國(guó)冶金地質(zhì)總局 廈門(mén)地質(zhì)勘查院,福建 廈門(mén)361026；2.福建巖土工程勘察研究院有限公司,福建福州350108

0 引言

印度尼西亞爪哇島西部是世界上重要的金銀銅等多金屬礦區(qū)，已發(fā)現(xiàn)的主要礦床有Cikotok（芝科朵）金礦、Cirotan金礦、Pongor金礦、Cikondang金礦、Cibaliung金礦.Cikotok礦區(qū)的礦權(quán)人為中資企業(yè)，區(qū)內(nèi)產(chǎn)有多個(gè)金礦床（點(diǎn)），帕瑟埃拉（Pasir Ela）金礦是其中的主要礦床，初期研究認(rèn)為是熱泉型金礦，隨著工作的深入，各項(xiàng)地質(zhì)特征顯示礦床的類型為“Pongkor型”淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V，成為大型礦床的潛力很大.

1 大地構(gòu)造背景

印度尼西亞處于亞歐大陸板塊、印度－澳大利亞板塊與太平洋板塊縫合部位的島弧－海溝活動(dòng)帶，攜帶薄層沉積覆蓋物的印度－澳大利亞板塊大洋地殼沿巽他消減帶向北俯沖至亞歐大陸板塊邊緣［1］，形成巽他－班達(dá)島弧帶及以島弧的走向?yàn)橹鬏S的褶皺隆起［2］.在島弧帶中心的爪哇島西部，形成約30 km×80 km的Bayah穹?。▓D1）.穹隆的基底巖性為頁(yè)巖和砂巖，中心地帶為漸新統(tǒng)—中新統(tǒng)早期夾有灰?guī)r和砂巖的粗糙火山碎屑巖及中性侵入巖，其形成時(shí)代為2.0～5.7 Ma［3］.始于晚白堊世的俯沖碰撞，使該區(qū)成為新生代大陸邊緣構(gòu)造巖漿活動(dòng)帶，強(qiáng)烈的構(gòu)造巖漿活動(dòng)，為成礦提供了豐富的熱源、礦源和有利的儲(chǔ)礦場(chǎng)所，十分有利于形成金銀等金屬礦床［4］，宏觀上具有找到大型礦床的地質(zhì)前提［5］.

2 礦區(qū)地質(zhì)概況

圖1 Cikotok礦區(qū)大地構(gòu)造背景及區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1 Geotectonic setting and regional geological sketch map of Cikotok orefield

Cikotok礦區(qū)位于Bayah穹隆的中南部，區(qū)內(nèi)巖性以安山巖為主，新近系沉積巖次之，巖漿巖局部出露.區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)主要為金銀礦，伴生有鉛鋅.主要礦床有帕瑟埃拉（Pasir Ela）金礦、芝必中（Cipicung）金礦、內(nèi)格拉薩（Neglasari）金礦、芝卜特（Ciputer）金礦等多個(gè)金礦床（圖1）.

2.1 區(qū)域地層

沉積巖層出露不多，主要集中于河谷等低洼處，巖性基本特征如下.

始新統(tǒng)：主要分布于北東區(qū)域斷裂形成的河谷兩側(cè)，為T(mén)ebm、Tet組的灰?guī)r、泥巖、砂巖、礫巖等.

漸新統(tǒng)：沿西部河谷零星分布，為T(mén)oj組的砂巖、礫巖、角礫巖等.

中新統(tǒng)：分布于西部，地層為T(mén)mt、Tmtl組的灰?guī)r、泥巖、礫砂巖等.

2.2 火山巖、巖漿巖

區(qū)內(nèi)火山巖為始新世末—中新世早期Temv組中性火山巖，巖性為安山質(zhì)凝灰?guī)r、安山質(zhì)火山角礫巖、熔巖，分布廣泛，與金銀礦床成礦關(guān)系密切.區(qū)內(nèi)巖漿巖出露較少，為閃長(zhǎng)玢巖、安山玢巖等，于北部呈零星小巖體、巖脈狀產(chǎn)出.

2.3 區(qū)域構(gòu)造

Bayah穹隆主構(gòu)造為一個(gè)30 km寬的北北東向大構(gòu)造通道，已知金礦床產(chǎn)于此構(gòu)造中.Cikotok礦區(qū)的主體斷裂構(gòu)造與穹隆區(qū)大構(gòu)造通道一致，呈北東向（圖1）.次級(jí)斷裂有南北向、北東向及北西—北西西向，斷裂帶內(nèi)大多數(shù)充填有石英、黃鐵礦等礦物，形成蝕變破碎帶，并具金銀礦化，為容礦（成礦）構(gòu)造.

3 帕瑟埃拉礦床地質(zhì)特征

礦床位于Cikotok礦區(qū)中部，出露地層巖性單一，為始新世末—中新世早期Temv組安山巖.巖石蝕變礦化強(qiáng)烈，受北西向次級(jí)斷裂控制，礦化帶呈320°走向帶狀展布，長(zhǎng)大于1500 m，寬約500 m（如圖2）.

3.1 圍巖蝕變

安山巖蝕變強(qiáng)烈，主要有硅化、泥（高嶺土）化、絹英巖化、青磐巖化，分帶性明顯，由內(nèi)及外依次為絹英巖化－硅化帶、泥化帶、青磐巖化帶，各蝕變帶特征如下.

圖2 帕瑟埃拉礦床地質(zhì)平面及剖面圖Fig.2 Geological map and profile of Pasir Ela deposit

絹英巖化－硅化帶：蝕變帶位于礦床中心地帶，寬度約500 m（圖2）.主要蝕變有硅化、絹英巖化、泥化（黏土礦化）、黃鐵礦化、碳酸鹽化.蝕變帶總體呈北西走向，傾向北東，帶內(nèi)絹英巖、石英脈發(fā)育，常呈細(xì)脈、網(wǎng)脈狀成群產(chǎn)出.帶中強(qiáng)烈蝕變硅化處形成硅帽或硅化巖，硅帽顏色呈淺黃色、白帶紫色，硅化巖呈黃白色、灰白色.蝕變硅質(zhì)物多呈彌漫狀微晶質(zhì)和玉髓質(zhì)，部分為葉片狀、梳狀石英，見(jiàn)有微量微晶狀黃鐵礦呈稀疏浸染狀分布于其中.蝕變帶巖石以塊狀、殼層狀、多孔狀構(gòu)造為主，角礫狀、晶洞狀、梳狀、條帶狀構(gòu)造次之，常見(jiàn)有小型鐘乳石狀的硅質(zhì)泉華、直徑0.1～0.5 m不等的內(nèi)皮殼層含金熱泉洞、熱泉喉道等古熱泉活動(dòng)痕跡.

泥化帶：主要出現(xiàn)于絹英巖化－硅化巖帶兩側(cè)，寬度在幾十厘米到十幾米，呈白—黃白色.蝕變礦物有蒙脫石、高嶺石、次生石英及少量黃鐵礦.以細(xì)脈狀、條帶狀、囊狀或膠結(jié)物形式分布于安山巖中.

青磐巖化帶：安山巖圍巖具廣泛的青磐巖化蝕變.青磐巖化以綠簾石化、綠泥石化、方解石化、黃鐵礦化為主，并常見(jiàn)有石英細(xì)脈.

3.2 礦體產(chǎn)狀特征

礦床的絹英巖化－硅化巖蝕變帶具有金銀礦化，帶內(nèi)發(fā)育眾多含金絹英巖－石英脈、網(wǎng)脈，多數(shù)規(guī)模不大，脈寬以0.1～1.0 m為主，延長(zhǎng)延深有限，傾向11～45°，傾角30～76°.石英脈含金為1.15×10－6～28.38×10－6，常有特富礦包等“鬧堂子”現(xiàn)象.脈體之間的細(xì)脈網(wǎng)脈具有金銀礦化，系統(tǒng)采樣金品位0.1×10－6～6.80×10－6，形成一個(gè)寬約300 m、長(zhǎng)大于500 m、深數(shù)十米的金含量0.82×10－6網(wǎng)脈狀為主的似層狀低品位礦體.其中較大礦脈有3條，編為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)礦脈，三者近平行排列產(chǎn)出，以Ⅰ號(hào)脈為主，特征如下.

Ⅰ號(hào)礦脈：工程控制長(zhǎng)約1100 m、最深150 m，北西走向，傾向40～45°，傾角65～70°.礦脈在地表為絹英巖－梳狀石英脈，寬0.5～1.0 m，金品位0.8×10－6～3.2×10－6，具尖滅再現(xiàn)特征，延長(zhǎng)方向常轉(zhuǎn)為線狀石英脈至尖滅.向下延伸十至數(shù)十米后轉(zhuǎn)變?yōu)闂l帶狀黃鐵石英脈，且變寬、變富（鉆探PE2于進(jìn)尺155.2～176.19 m處見(jiàn)真厚度13.7 m、金品位8.33×10－6、銀177.23×10－6的富大礦層）.總體礦脈呈上窄下寬特點(diǎn)，總平均寬度3.57 m.礦脈估算Au資源量7.2 t，平均品位7.64×10－6，Ag資源量176 t，平均品位186.52×10－6；深部礦石見(jiàn)有鉛鋅礦化，單樣最高品位Pb 0.62%，Zn 3.14%.

Ⅱ、Ⅲ號(hào)礦脈地質(zhì)特征與Ⅰ號(hào)礦脈相似.Ⅱ號(hào)脈工程控制長(zhǎng)約500 m，控制延深90 m（鉆探PE5），平均寬度3.42 m，平均品位Au 4.32×10－6，Ag 84.62×10－6；Ⅲ號(hào)礦脈為鉆孔PE 5揭露發(fā)現(xiàn)，見(jiàn)礦于進(jìn)尺0～6.2 m，真厚度5.5 m，Au品位1.64×10－6，Ag 16.83×10－6，為孔洞狀黃鐵石英脈，延長(zhǎng)大于200 m.

3條礦脈之間產(chǎn)有多條可利用的含金次脈.

3.3 礦石特征

3.3.1 礦石礦物

礦石礦物主要為黃鐵礦，少量閃鋅礦、方鉛礦，偶見(jiàn)銅礦物.金屬硫化物在礦脈淺部（絹英巖－梳狀石英脈）含量較少，約1%～2%，呈細(xì)粒浸染狀；深部條帶狀脈中硫化物含量較豐富，約2%～5%，局部達(dá)約10%，呈條帶狀、細(xì)脈狀、浸染狀.

黃鐵礦：呈自形－半自形－他形結(jié)構(gòu)，晶形有立方體、五角十二面體、八面體及其聚形，粒徑0.005～1.5 mm不等，浸染狀、細(xì)脈狀、條帶狀、團(tuán)塊狀、粉末狀構(gòu)造.野外觀察結(jié)合室內(nèi)鏡下鑒定，黃鐵礦具有3個(gè)產(chǎn)出期次.早期黃鐵礦產(chǎn)量少，自形－半自形粗粒狀，粒徑0.05～1.5 mm，呈星散浸染狀，與青磐巖化關(guān)系密切；中期黃鐵礦少量產(chǎn)出，半自形－他形細(xì)粒狀，粒徑0.005～1.0 mm，細(xì)脈狀、浸染狀，伴有一定金銀礦化，見(jiàn)于絹英巖－梳狀石英脈；晚期黃鐵礦含量豐富，自形－半自形－他形微細(xì)粒狀，粒徑0.005～0.5 mm，條帶狀為主，細(xì)脈狀、團(tuán)塊狀、粉末狀次之，共伴生有閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦/斑銅礦等硫化物，具較好的金銀礦化，見(jiàn)于深部條帶狀石英脈.

閃鋅礦、方鉛礦：見(jiàn)于礦脈深部.閃鋅礦中鐵錳質(zhì)含量很低，呈白色—淺棕色，細(xì)—粗粒，粗粒者｛110｝解理完全；方鉛礦呈浸染狀、細(xì)脈狀，中細(xì)粒.

金礦物：以自然金、銀金礦和金銀礦為主，銀的硫鹽如螺狀硫銀礦等次之.礦石中Ag/Au比值較高，約為20～40，金銀礦粒度極不均勻，粗者約0.5 mm，細(xì)者小于0.005 mm，大多在0.01～0.06 mm.金礦物的載體礦物以黃鐵礦、石英為主，產(chǎn)生形式為包裹金和粒間金.

3.3.2 脈石礦物

脈石礦物有石英、冰長(zhǎng)石、方解石、綠泥石、黏土礦物、絹云母等，少量菱錳礦.石英顏色多樣，為純白色—奶油色—淡黃色，粒度不等（從細(xì)到5 mm），呈梳狀、條帶狀、玻璃狀和塊狀，顯示多期次生成；冰長(zhǎng)石普遍發(fā)育于條帶狀石英中，呈白色至微黃色的細(xì)晶層，形成0.3～1.5 mm的條帶（圖3B）；方解石多見(jiàn)于青磐巖化帶，礦脈中也多有出現(xiàn)（圖3C）；礦脈近地表見(jiàn)有黑色粉末狀錳礦物，探洞及鉆孔中觀察到少量菱錳礦，呈寬0.5～10 mm的粉紅色、玫瑰紅色的條紋產(chǎn)于石英條帶中（圖3D、E）；黏土礦物主要有伊利石、高嶺石、蒙脫石.

3.3.3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石的結(jié)構(gòu)主要有自形－半自形－他形結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu).

礦石的構(gòu)造在地表及淺部以塊狀、殼層狀、多孔狀構(gòu)造為主，角礫狀、晶洞狀、梳狀、泉洞狀次之；中深部以條帶狀構(gòu)造為主，細(xì)脈－網(wǎng)脈狀、塊狀、角礫狀、浸染狀構(gòu)造次之.條帶狀構(gòu)造主要特征為淺色石英/方解石/冰長(zhǎng)石條帶和灰色富硫化物石英條帶相間排列，條帶寬2～10 mm不等，條帶中見(jiàn)有同軸扁平狀的晶洞、孔洞、皮殼構(gòu)造.

圖3 不同礦化階段礦脈及礦石顯微構(gòu)造Fig.3 Ore vein in different mineralization stages and microstructures of ores

4 礦化階段劃分

礦床的野外觀察表明，礦脈充填體之間存在穿切關(guān)系，根據(jù)礦脈中礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及形成順序等可以確定4個(gè)礦化階段（圖3A），形成相應(yīng)的礦物組合.

石英－蒙脫石－綠泥石階段（QSc）：該階段的特點(diǎn)為安山巖圍巖青磐巖化并充填有網(wǎng)狀石英脈.主要礦物有石英、蒙脫石、綠泥石、絹云母、高嶺石，少量碳酸鹽等，見(jiàn)少量細(xì)—中粗粒浸染狀的黃鐵礦，金銀礦化微弱.

石英－絹云母－黃鐵礦階段（QSp）：該階段形成脈體上部絹英巖－梳狀石英脈及下部脈體（局部）兩側(cè)的絹英巖帶，呈梳狀、膠狀、塊狀和條帶狀構(gòu)造.主要礦物有石英、絹云母，伴有蒙脫石、冰長(zhǎng)石等.黃鐵礦含量約2%，金銀礦化較強(qiáng)，偶有富金礦包.

石英－冰長(zhǎng)石－硫化物－含錳礦物階段（QASm）：該階段形成礦脈的主體，出現(xiàn)大量的冰長(zhǎng)石、豐富的硫化物和含錳礦物，少量的蒙脫石、絹云母.石英呈白色—白黃色的條帶狀、膠狀和梳狀；硫化物含量約2%～10%，以黃鐵礦為主，伴有閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等，呈灰色、淺灰色的微細(xì)?！勰?，以條帶狀、塊狀及浸染狀產(chǎn)于石英－冰長(zhǎng)石條帶中；含錳礦物主要為菱錳礦，產(chǎn)于石英條帶的表層或與石英條帶互層產(chǎn)出，部分風(fēng)化形成錳氧化物.該階段金銀礦化較強(qiáng)，并伴有鋅、鉛等多金屬礦化.

無(wú)礦塊狀石英階段（Mq）：礦物成分主要為石英，白色—淡黃色，呈塊狀、松脆結(jié)晶狀，產(chǎn)于脈體中心部位，不具金屬礦化，寬度數(shù)厘米至數(shù)米不等，膨大處常形成無(wú)礦段.

5 成因分析

從帕瑟埃拉金礦的構(gòu)造背景、時(shí)間空間分布、成礦環(huán)境及蝕變礦化特征等可以得出，成因類型為淺成低溫?zé)嵋盒停ūL(zhǎng)石－絹云母型）［6］.按文獻(xiàn)［7］分類，礦床為產(chǎn)于新生代大洋島弧的巖漿弧型低硫淺成低溫石英Au－Ag型金礦床.

西爪哇的淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V的典型礦床以Pongkor金礦和Cirotan金礦為代表，又被稱為“Pongkor型”和“Cirotan型”［8］金礦.

Pongkor金礦為低硫含金石英錳氧化物礦脈，包括4條近平行條帶狀含金石英主礦脈，主礦脈之間有可開(kāi)采利用的次脈，寄主圍巖為安山巖.主要特征是低硫化物含量［9］，富含金和錳礦物［10］，金以銀金礦的形式與錳氧化物共生于條帶狀石英方解石脈中.礦石礦物以銀金礦為主，含有明金、螺狀硫銀礦、輝銀礦、少量黃鐵礦和閃鋅礦.成礦溫度180～220℃（包裹流體）［11］.劃分為4個(gè)礦化階段：碳酸鹽－石英階段、碳酸錳－石英階段、條帶狀塊狀石英階段和灰色硫化物－石英階段［12］.硫化物礦物在礦化早期（前3個(gè)階段）中一般占礦脈體積的1%，在成礦晚期形成一條1～2 mm寬的黑色硫化物帶.

Cirotan金礦為低硫化淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床［13-14］，斷裂控礦.礦脈為以角礫狀構(gòu)造為主的單脈礦體，為含金破碎蝕變帶型，產(chǎn)于寬達(dá)30 m的斷層中.賦礦圍巖為石英閃長(zhǎng)巖.礦體主要特征是含有豐富的硫化物礦物和帽狀（雞冠）角礫巖，伴生有閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、黑鎢礦、錫石等［15］.富含錳礦物（碳酸錳），主要聚集在靠近雞冠角礫巖核心的內(nèi)部粉紅色帶內(nèi)［13］.成礦溫度（包裹流體）207～292℃.成礦后期，錫鎢、金銀擁有屬性復(fù)雜的多金屬組合，逐漸富集［14］.分為有5個(gè)礦化階段：圍巖硅化階段、硅質(zhì)角礫巖階段、雜巖角礫巖階段、高品位脈階段和晚期石英階段［16］.

帕瑟埃拉金礦在礦物組合、礦化特征、礦脈產(chǎn)狀特征及礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造等方面與Pongkor金礦相似，可認(rèn)為是“Pongkor型”的低硫含錳石英脈型金礦.但其硫化物含量相對(duì)較高，礦床未測(cè)包裹流體溫度，參考相鄰的Cirotan礦床207～292℃的包裹流體溫度及北鄰的內(nèi)格拉薩中西礦段251～276℃［17］的均一法測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)，推測(cè)帕瑟埃拉金礦成礦溫度相對(duì)較高，使成礦熱液含有較高的硫化物，故而深部共伴生有鋅鉛等賤金屬，兼具有“Cirotan型”的某些特征.

此外，帕瑟埃拉金礦淺表部存在一個(gè)形成于QSp礦化階段、以絹英巖－梳狀石英網(wǎng)脈為主的低品位似層狀礦體，從礦床地表存在有硅帽、硅化巖、泉華、熱泉洞、熱泉喉道等古地?zé)嵯到y(tǒng)活動(dòng)的痕跡，及其圍巖蝕變、SiO2產(chǎn)出形式、礦石組構(gòu)、金銀賦存狀態(tài)等方面分析，該礦體成因類型可歸為低硫化系統(tǒng)的熱泉型金礦［18-19］，與福建中部尤溪太華山金礦相似［20］.

綜上所述，帕瑟埃拉金礦成因?yàn)閹r漿弧型低硫淺成低溫石英Au－Ag型礦床，再進(jìn)一步細(xì)分可歸為“Pongkor型”低硫含金石英錳氧化物礦脈型金礦，淺表部位為熱泉型金礦.

6 成礦潛力

熱泉型的礦體使得礦床淺表部的礦脈偏小而雜亂，影響了礦床的初期評(píng)價(jià).“Pongkor型”金礦的認(rèn)識(shí)明確了該礦的找礦思路，多個(gè)鉆探及探礦坑道的布設(shè)實(shí)施均有見(jiàn)礦，且有變厚變富趨勢(shì)，顯示礦床深部有較好的連續(xù)性和含礦性.Ⅲ號(hào)礦脈的發(fā)現(xiàn)說(shuō)明硅帽下有隱伏礦體，從而顯示礦床深部找礦的良好前景.

Bayah穹隆內(nèi)的“Pongkor型”金礦都為大型.如Pongkor金礦，包括4條近平行主脈，長(zhǎng)大于950～1500 m，厚度1.6～7.8 m，僅在向下垂深200～250 m的范圍內(nèi)即查明金98 t，銀1026 t，平均品位分別為金16.4×10－6和銀171.2×10－6；Cikidang金礦，包括4條亞平行主脈，長(zhǎng)大于1000 m，厚度0.7～3 m不等，平均品位分別為金14.3×10－6和銀79.9×10－6［21］.基于上述分析，預(yù)測(cè)帕瑟埃拉金礦的中深部找礦潛力巨大，具有大型淺成低溫冰長(zhǎng)石－絹云母型金銀礦的成礦遠(yuǎn)景.