老挝爬奔金矿蚀变类型与成矿关系研究

盖晓谦 韩志伟

（天津华勘老挝矿业投资有限公司 天津 300171）

1 区域成矿背景

本区在大地构造上位于特提斯构造域东段与西太平洋构造域交接地带琅勃拉邦-黎府华力西褶皱带北段，西邻丰沙里-帕府中生代坳陷带（对应中国境内兰坪-思茅坳陷南段）,东邻长山褶皱带和奠边府-荣市岛弧带（图1）爬奔矿区不同时期的火山活动强烈，但岩浆活动较弱，从目前调查和收集的资料分析看，主要有加里东期、华力西早期和晚期三期火山-岩浆活动。

2 矿床地质特征

矿区地层自晚古生代以来除新近系与古近系外出露比较齐全，由新至老依次为中上三叠统砾岩、砂岩、粉砂岩，二叠系安山岩、凝灰岩、玄武岩、灰岩及石炭系泥质粉砂岩、页岩、泥灰岩等，矿体赋存于下二叠厚层灰岩当中。区内断裂构造极其发育，韧脆性剪切带在灰岩地层中形成了不同方向的次级断裂构造，由此组成了区内复杂断裂构造体系。主要的脆性断层有：北东向、北北西向、北西向。其中，北北西向断裂是矿区主要的控矿构造。

3 矿床类型

图1 老挝北部构造分区图

爬奔金矿矿床类型为中低温热液交代-充填矿床，矿床矿体按热液作用类型、矿体就位方式和地质环境可分为四类：包括糜棱岩化蚀变型金矿体、断层破碎角砾岩型金矿体、碳酸盐（方解石）脉型金矿体、红土型金矿体。

3.1 糜棱岩化蚀变型金矿体

糜棱岩化蚀变型金矿体成矿热液沿断裂运移，交代围岩碳酸盐矿物。早期矿化沿韧脆性剪切带构造面和糜棱岩带展布，矿体产于糜棱化灰岩中，矿化蚀变以硅化、褐铁矿化、菱铁矿化为主，成矿热液矿化蚀变作用很强，矿石结构为糜棱化碎斑结构，浸染构造，矿体与围岩呈渐变接触关系。

3.2 断层破碎角砾岩型金矿体

断层破碎角砾岩型金矿体有两种，一种为在早期蚀变岩型矿化基础上，蚀变岩被后期构造活动破碎，由后期成矿热液进一步叠加蚀变交代，富集成矿，并由交代成因碳酸盐矿物胶结形成；另一种沿韧脆性断层边界形成的角砾岩破碎带，在成矿期伴随热液活动由富含金的成矿热液充填交代，形成角砾岩型金矿。该类矿体普遍发育红化蚀变，胶结物中广泛发育菱铁矿化。

前者金的品位要远远高于后者，两者之间的差别在于角砾的金品位，单独取样测试结果显示前者金品位高达30～40g/t，后者为3g/t左右。

3.3 碳酸盐（方解石）脉型金矿体

本类型金矿脉产于破碎带旁侧的张性裂隙中。矿化蚀变为方解石化和铁白云石化，偶见大理岩化（或为蛇纹石化）。红色方解石脉构成矿脉。自然金颗粒大，呈粗、中、细粒金嵌布于方解石颗粒间。矿脉中脉石矿物以方解石为主，含有菱铁矿、白云石、石英等矿物，本类型金矿规模小、变化大、品位较富。

3.4 红土型金矿体

该类型金矿主要沿断裂带上的落水洞、侵蚀凹沟分布，在地形低洼平缓地带呈面状分布，适合露天开采，厚度较大，品位较高，成因应归属原生矿体的风化残积。值得强调的是，通过野外观察，此类矿体可根据地形条件作为找矿标志，其分布主要在分水岭两侧，则分水岭上部地段可能有原生矿体。

4 矿化蚀变特征分析

通过对爬奔金矿矿区、外围的野外实际勘查研究，矿体出露点有针对性的采样分析，以及矿区所有坑道的详细编录观察，通过详细的岩矿鉴定和岩相学分析对于矿区的矿化蚀变有了进一步的认识。

爬奔金矿主要赋存于上二叠统中厚层灰岩、白云质灰岩中，受北东向、北北西向断裂控制明显。金矿沿多次活动的断裂带分布，主要是以充填或交代为主的蚀变岩型金矿以及含金方解石脉型金矿。研究发现，爬奔金矿矿化蚀变十分复杂，包括：硅化、碳酸盐化、白云石化、菱铁矿化、褐铁矿化、红土化等，其中成矿作用与褐（菱）铁矿化、硅化、碳酸盐化存在密切关系。通过探槽、钻孔等工程布控结果来看，尤其是与含铁矿物蚀变有关的“红化”蚀变在矿床成因上有着十分密切的关系，其特点是围岩内浅色矿物被染红，呈现弱红化-红化的变化。“红化”蚀变是金矿床早期矿化蚀变之一，是最终成矿的前奏，受岩浆活动、构造应力等作用影响含矿热液（富含Fe、Au、SiO2）充填到构造软弱带，并与围岩发生交代反应，致使围岩当中普遍出现铁质浸染，使原来浅色矿物被染红，出现“红化”蚀变现象，随着后期的多次构造运动，大部分造岩元素的进一步活化富集，出现菱铁矿、方解石胶结的矿石角砾，受热液期内多次脉动的影响角砾表现出多次碎裂特征，呈不规则的棱角状、次棱角状，进而形成富矿。

5 矿化蚀变类型与成矿关系

5.1 硅化

矿区内可观察到四种硅化现象，一是矿区西南部北东向砂岩断层片理化带内部，推断是剪切活动压力影响下，石英或硅酸盐矿物压溶再结晶成因，其与成矿作用关系不大；二是矿体及围岩内部，石英颗粒细小，肉眼观察不到，晶体多被碳酸岩矿物交代，具有港湾状不规则边缘，呈不规则颗粒或呈微细脉状散布于矿石内部，其与成矿作用关系密切；三是靠近岩浆岩体的砂岩和灰岩裂隙内，以石英脉的形式充填砂岩和灰岩裂隙内，伴有黄铁矿化，氧化后表现为褐铁矿化，有金品位显示。这是判断成矿作用与岩体有关的重要依据，也体现了硅化与成矿的密切关系。四是矿体尖灭处及矿体外围封闭型裂隙内，可见石英细脉，并强烈交代周围碳酸盐，如PD12-1斜井底部，为早期成矿沉淀的石英被碱性成矿热液溶蚀后运移出成矿构造充填外围碳酸盐裂隙形成。

成矿热液沿破碎带向上运移过程中，携带硅质和金（或从下部炭质泥岩或石英砂岩层中萃取），温度、压力逐渐下降，氧逸度升高(浅部环境)。金可能呈离子的形式存在，当氧逸度升高时，以络合离子形式存在的金发生沉淀，金-硫络合离子中的HS-，S2-被氧化为SO42-，使成矿热液呈弱酸性。而在弱酸性、温度压力降低、氧逸度升高的条件下促使SiO2沉淀，产生硅化。大量的硅化作用又促使金-硫或金-氯络合离子解体，释放金而发生沉淀，因此硅化与金矿化关系极为密切，对金的富集起到重要作用。

5.2 “红化”（褐（菱）铁矿化）蚀变

矿石矿物组合中含有一定量铁的金属硫化物，说明热液所携带物质除了富含硅质以外，同时应该还含有HS-离子，其与金属离子结合形成原生金属硫化物矿物，经强烈氧化和分解生成针铁矿、纤铁矿、褐铁矿，Fe3+浸染周围岩石（矿体）显示红色，“红化”蚀变的实质就是铁离子的浸染见图2。

菱铁矿化对金的富集成矿也具有重要意义。含矿热液中携带的大量Fe2+流经灰岩地层时与碳酸盐矿物溶解产生的HCO3-结合形成菱铁矿，菱铁矿对溶液酸碱性有影响，酸度增大，有利于金的沉淀。

酸度渐大，氧逸度渐小，温度逐渐降低的环境，含金络合物必然分解，金发生沉淀：在此过程中，金发生活化迁移，形成粒度较大的明金。

5.3 碳酸盐化

碳酸盐化发生于主成矿期至成矿晚期，具有多期次性，包裹体测温显示出温度的梯度变化，一般碳酸盐矿物呈脉状分布于构造裂隙之中，与前期的SiO2发生交代反应，是热液晚期低温条件下蚀变的产物，晚期方解石标志着金矿化的结束。这也是我们肉眼未能见到石英的原因。同时也会释放石英中的金，赋存于方解石晶体裂隙中，起到富集作用。

成矿作用并不是一次完成的，每次热液活动都伴随着蚀变与矿化的发生，因此，矿化蚀变强烈和重复叠加部位，金的矿化较好。在成矿作用之后，一定的构造活动也可以使金进一步富集。

硅化、褐（菱）铁矿化、碳酸盐化与金矿化关系最密切，自矿体中心向两侧或远离破碎带，蚀变强度减弱。矿化蚀变带的规模和强度指示金矿化的规模及强度，在矿区可作为成矿标志，对下一步的找矿有一定的指导意义。蚀变矿物系列的发育程度，指示了金矿床形成的温度、压力条件、交代作用性质、蚀变岩石类型，为进一步划分金矿化蚀变岩提供了依据。在区域成矿预测中，蚀变岩带和蚀变矿物系列的分带是圈定金矿成矿预测区和金矿成矿远景区的重要依据。

由于蚀变作用常出现于成岩作用与成矿作用的过渡阶段，是成矿的前奏或先行环节。“红化”蚀变的实质与成因分析，在矿床成因及找矿应用方面具有重要的理论意义。它是造岩矿物彻底蚀变的标志，是Au进一步析出与运移的标志，是金矿的找矿标志。对“红化”蚀变作用与其蚀变矿物的进一步研究是十分必要的。