老撾爬奔金礦蝕變類型與成礦關系研究

蓋曉謙 韓志偉

（天津華勘老撾礦業投資有限公司 天津 300171）

1 區域成礦背景

本區在大地構造上位于特提斯構造域東段與西太平洋構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）爬奔礦區不同時期的火山活動強烈，但巖漿活動較弱，從目前調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 礦床地質特征

礦區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礫巖、砂巖、粉砂巖，二疊系安山巖、凝灰巖、玄武巖、灰巖及石炭系泥質粉砂巖、頁巖、泥灰巖等，礦體賦存于下二疊厚層灰巖當中。區內斷裂構造極其發育，韌脆性剪切帶在灰巖地層中形成了不同方向的次級斷裂構造，由此組成了區內復雜斷裂構造體系。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主要的控礦構造。

3 礦床類型

圖1 老撾北部構造分區圖

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環境可分為四類：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造面和糜棱巖帶展布，礦體產于糜棱化灰巖中，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，礦石結構為糜棱化碎斑結構，浸染構造，礦體與圍巖呈漸變接觸關系。

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上，蝕變巖被后期構造活動破碎，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。該類礦體普遍發育紅化蝕變，膠結物中廣泛發育菱鐵礦化。

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

本類型金礦脈產于破碎帶旁側的張性裂隙中。礦化蝕變為方解石化和鐵白云石化，偶見大理巖化（或為蛇紋石化）。紅色方解石脈構成礦脈。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。值得強調的是，通過野外觀察，此類礦體可根據地形條件作為找礦標志，其分布主要在分水嶺兩側，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、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中厚層灰巖、白云質灰巖中，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。研究發現，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系。通過探槽、鉆孔等工程布控結果來看，尤其是與含鐵礦物蝕變有關的“紅化”蝕變在礦床成因上有著十分密切的關系，其特點是圍巖內淺色礦物被染紅，呈現弱紅化-紅化的變化。“紅化”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、構造應力等作用影響含礦熱液（富含Fe、Au、SiO2）充填到構造軟弱帶，并與圍巖發生交代反應，致使圍巖當中普遍出現鐵質浸染，使原來淺色礦物被染紅，出現“紅化”蝕變現象，隨著后期的多次構造運動，大部分造巖元素的進一步活化富集，出現菱鐵礦、方解石膠結的礦石角礫，受熱液期內多次脈動的影響角礫表現出多次碎裂特征，呈不規則的棱角狀、次棱角狀，進而形成富礦。

5 礦化蝕變類型與成礦關系

5.1 硅化

礦區內可觀察到四種硅化現象，一是礦區西南部北東向砂巖斷層片理化帶內部，推斷是剪切活動壓力影響下，石英或硅酸鹽礦物壓溶再結晶成因，其與成礦作用關系不大；二是礦體及圍巖內部，石英顆粒細小，肉眼觀察不到，晶體多被碳酸巖礦物交代，具有港灣狀不規則邊緣，呈不規則顆粒或呈微細脈狀散布于礦石內部，其與成礦作用關系密切；三是靠近巖漿巖體的砂巖和灰巖裂隙內，以石英脈的形式充填砂巖和灰巖裂隙內，伴有黃鐵礦化，氧化后表現為褐鐵礦化，有金品位顯示。這是判斷成礦作用與巖體有關的重要依據，也體現了硅化與成礦的密切關系。四是礦體尖滅處及礦體外圍封閉型裂隙內，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，攜帶硅質和金（或從下部炭質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，釋放金而發生沉淀，因此硅化與金礦化關系極為密切，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除了富含硅質以外，同時應該還含有HS-離子，其與金屬離子結合形成原生金屬硫化物礦物，經強烈氧化和分解生成針鐵礦、纖鐵礦、褐鐵礦，Fe3+浸染周圍巖石（礦體）顯示紅色，“紅化”蝕變的實質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+流經灰巖地層時與碳酸鹽礦物溶解產生的HCO3-結合形成菱鐵礦，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，溫度逐漸降低的環境，含金絡合物必然分解，金發生沉淀：在此過程中，金發生活化遷移，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造裂隙之中，與前期的SiO2發生交代反應，是熱液晚期低溫條件下蝕變的產物，晚期方解石標志著金礦化的結束。這也是我們肉眼未能見到石英的原因。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系最密切，自礦體中心向兩側或遠離破碎帶，蝕變強度減弱。礦化蝕變帶的規模和強度指示金礦化的規模及強度，在礦區可作為成礦標志，對下一步的找礦有一定的指導意義。蝕變礦物系列的發育程度，指示了金礦床形成的溫度、壓力條件、交代作用性質、蝕變巖石類型，為進一步劃分金礦化蝕變巖提供了依據。在區域成礦預測中，蝕變巖帶和蝕變礦物系列的分帶是圈定金礦成礦預測區和金礦成礦遠景區的重要依據。

由于蝕變作用常出現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節。“紅化”蝕變的實質與成因分析，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。