老挝琅勃拉邦帕奔剪切带型金矿成矿作用

2015-11-26辛建伟冯建忠王军

新疆有色金属 2015年3期

关键词：琅勃拉邦碳酸盐脆性

辛建伟冯建忠王军

（天津华北地质勘查局天津 300170）

0 前言

帕奔金矿位于老挝琅勃拉邦省巴乌县帕奔村一带，现有勘探工作表明，金资源量可达20 t，属大型金矿床。矿床定位和展布受二叠系碳酸盐地层和北东向剪切带双重控制，属剪切带型金矿，具多期成矿阶段和成矿作用，呈现不同地质特征。

1 区域地质背景

帕奔地处中国三江（怒江、澜沧江、金沙江）成矿带南延的中南半岛成矿带中段。从板块构造来讲，该区位于南部的冈瓦纳古陆和北部的劳亚古陆结合部位的特提斯构造带东南段昌都-思茅-南邦中间地块与印支地块缝合带东侧。大地构造位置处于琅勃拉邦-黎府华力西褶皱带（Ⅲ1）中段西侧，西北以奠边府-程逸弧形板块缝合线（琅勃拉邦弧形断裂带F2）为界与丰沙里-帕府中生代拗陷带（Ⅱ）毗邻，南东以普雷山弧断裂带（F3）为界与长山褶皱带拼合（图1）。区内出露一套陆源碎屑岩－碳酸盐沉积建造，局部伴生火山活动。本区岩浆活动强烈，中酸性岩、基性岩均有出露，侵入岩与火山岩同等发育。琅勃拉邦弧形断裂带呈北东向贯穿全区，在区内形成区域性剪切断裂带，是老挝较为重要的多金属成矿带，区域成矿环境优越。

2 矿床地质特征

2.1 地层

区内出露地层主要有石炭系、二叠系、三叠系及第四系。下石炭统为一套浅海相沉积岩，由灰-杂色砂岩、泥岩、页岩及灰黑色含炭硅质灰岩、泥灰岩等组成，厚度大于500 m。

石炭-下二叠统( C-P1) 为一套海相碳酸盐岩，由浅灰色厚层-巨厚层灰岩组成，厚度大于500 m。受区域韧脆性剪切作用影响，断裂构造发育，岩石破碎，重结晶作用明显，大理岩化普遍、局部见白云岩化，碳酸盐脉发育，落水洞、溶洞发育。为区内主要赋矿围岩，控制金矿化的空间展布（图2）。

图1 老挝北部构造分区图

中二叠统(P2):为一套喷溢相火山岩，由灰绿色安山岩、辉石安山岩、紫红色安山熔岩及安山质凝灰岩等组成，局部夹辉绿岩、闪长玢岩。绿泥石化、绢云母化普遍，常见细粒浸染状黄铁矿。厚度大于900 m。与石炭-下二叠统灰岩整合接触，与下石炭统地层不整合接触。

中-上三叠统(T2-P3)：为一套陆相红层为主的碎屑岩，由砾岩、角砾岩、紫色粗砂岩、砂岩、粉砂岩、灰色、紫色粘土岩等组成，沉积韵律清晰，厚度大于300 m。灰岩边部断裂带附近砂岩构造变形强烈，远离断裂构造变形变弱。

图2 帕奔矿区地质简图

2.2 构造

区内主构造线方向为北东向，受区域北东向弧形断裂带影响，区内构造形迹主要表现为韧脆性剪切带和断裂构造。

区内的韧脆性剪切带呈走向北东40°左右，倾向南东，倾角65°～85°，右行平移特征明显，具多期次、多阶段性，对区内构造形迹影响大，前期为以韧脆性变形为主，附近岩石塑性变形明显，片理发育，具定向性，灰岩呈构造透镜体和石香肠构造，后期脆性变形形成大量构造角砾岩、挤压破碎带等。其衍生构造主要有北东-北北东向、北西-北北西向和近东西向三组。北东向控制矿带分布，北西-北北西向控制矿体定位，多表现为压扭性断层特征，倾角较缓，宽2 m至十几米，延长数百米。剪切带中金矿化体展布与德尔剪切裂隙系中的R 组裂隙即早期低角度剪切裂隙对应良好（图3），符合剪切带型金矿成矿控矿规律。近东西向为后期断裂，对北东-北北东向断裂、北西-北北西向早期断裂及矿体有一定破坏。

2.3 岩浆岩

矿区西侧大面积出露喷溢相火山岩，岩石主要为安山岩、辉石安山岩、辉长岩、安山质凝灰岩等，呈灰色-灰绿色，隐晶质。局部有花岗闪长岩岩珠出露。R.低角度德尔剪切裂隙；Rˊ.高角度德尔剪切裂隙；P.逆向剪切裂隙或压力剪切裂隙；D.主剪切裂隙；T.沿应变椭球YX面形成的张裂隙.

图3

2.4 围岩蚀变

本区的金矿化主要以碳酸盐为载体，与成矿有关的围岩蚀变简单，主要有碳酸盐化、铁镁碳酸盐化以及菱铁矿化。分为面型蚀变和线型蚀变。面型蚀变是由北东向韧性剪切压熔作用形成的云雾状和短柱状碳酸盐化，是金的初步富集阶段；线型蚀变呈北北西向，是韧-脆性变形阶段形成构造热液与天水组成的流体在其构造中交代作用形成的，主要为铁镁碳酸盐化、硅化、菱铁矿化。

2.5 矿体特征

金矿体均赋存在二叠系碳酸盐化灰岩中，受控于一组北北西走向、南西倾的构造带，控制金矿体6个。其中V-l 号金矿体是本区规模最大的矿体，长650 m，宽一般1.1～6.87 m，平均厚度3.36 m，平均品位6.60×10-6。其特征为西倾的含碳酸盐细脉蚀变岩，形态呈大脉状体，其它矿体与其平行产出。

2.6 矿石特征

矿石中碳酸盐矿物占矿石84.2%，主要为方解石和白云石；氧化物次之，占11%，主要为石英，可见少量褐铁矿；另可偶见少量黄铁矿，人工重砂中可见少量粒状、片状含银自然金及银金矿。矿石具有脉状构造、块状构造，含生物屑中砂屑结构、粉一细晶结构、不等晶结构及它形粒状结构。矿石发育裂隙，多被次生方解石及铁质充填，其中方解石呈脉状分布。帕奔金矿金矿石类型主要为原生金矿石，有少量的红土型金矿。

3 成矿作用分析

帕奔金矿的成矿作用可大致分为韧性变形阶段、韧-脆性变形阶段、脆性变形阶段等3个大的剪切阶段，每一阶段又可分为两个亚阶段并对应不同的构造和成矿作用，以及不同的岩石和地球化学特征。

3.1 韧性变形阶段

在韧性变形阶段，岩石处于一种相对高温高压压缩状态下。在此过程中，岩石的渗透性和溶解性增大，围岩矿物中的可溶金属元素解离出来进入流体中构成含矿热液。由于此时的岩石处于高压力状态，且没有产生明显的破裂，含金流体不可能作大规模的迁移，构成一个临时的、近于封闭的循环体系，成矿元素产生较大规模的活化作用。形成初始矿源层。

此阶段的具体成矿过程表现为首先是岩石发生塑性流变，剪切压溶形成云雾状石英碳酸盐，代表压溶开始即流体的开始形成，但流体很少，还没形成有一定流动性的流体。碳酸盐化和硅化表现为云雾状、不规则团块状、短脉状，无根。接着是短脉无根石英碳酸盐脉的形成，代表形成有一定可流动性的流体，但与地表水还没形成统一的流体循环系统，即没形成含矿热液，只是溶液，还不是含矿热液，因此此阶段还没有成矿作用。

此阶段形成岩石为云雾状和短柱状碳酸盐，主要矿物有方解石、石英。岩石平均金含量11.17～

39.81 ppb，说明初始矿源层的形成。

3.2 韧-脆性变形阶段

随着剪切作用的进一步发展，特别是地壳抬升，进入浅层次脆韧性性变形阶段，其形成的含矿流体与大气降水形成一套完整循环系统的大规模流体活动，形成矿体。

成矿过程同样分为两个亚阶段，首先构造挤压，压力增大，流体沿裂隙发生一定规模的运移，萃取岩石中的金进入溶液形成含矿溶液，沿裂隙沉淀，形成含矿方解石脉。该期碳酸盐脉是成矿期，由于微量铁镁的混入，脉体颜色为淡黄、淡红色。随着灰岩溶解范围的扩大，大规模流体聚集形成巨大的流体压力，岩石在流体压力下破裂，形成密集的微裂隙。深部流体与大气降水形成大范围的流体循环系统，萃取灰岩和砂岩等地层中的金，形成含矿溶液，沿微裂隙或角砾岩带沉淀形成矿体。

此阶段形成岩石为淡黄-淡红-紫红色铁镁碳酸盐，主要矿物有方解石、白云石、铁白云石、石英、菱铁矿、菱镁矿、菱锰矿。岩石平均金含量312～748.64 ppb，说明矿体的形成。