老挝爬奔金矿矿石类型及其地球化学特征

盖晓谦 王杰亭 郭豪坤 卢俊华

摘要：爬奔金矿矿石类型为方解石脉型、“红化”蚀变岩型、角砾岩型。通过研究其地球化学特征发现，蚀变岩型矿石中Fe与Au、Hg、As等元素具有明显的正相关关系;角砾岩型矿石中具有Ca、Mg低，Si、Fe高的地球化学特征，反映出角砾岩型矿石矿化作用过程中具有去碳酸盐化与硅铁胶结作用;方解石脉型矿石中具有随Ca增加，Mg、Si、Fe、Al元素减少地球化学特征，说明在热液活动过程中，大量的Ca进入热液，在方解石脉形成过程中Ca优先沉淀进入固相，而Si、Fe则继续滞留在流体中以交代蚀变的方式进入蚀变灰岩中。

关键词：爬奔金矿;矿石类型;地球化学特征

老挝爬奔金矿处于云南“三江”（怒江、澜沧江、金沙江）成矿带，位于老挝琅勃拉邦省巴乌县爬奔村一带，目前矿区本部发现4条金矿体，外围发现一条金矿体，均产于北西向构造带中，赋矿围岩为二叠纪灰岩（王杰亭、刘争等.2017）。爬奔金矿目前勘探工作程度，金资源量可达到大型金矿床产地。

1.矿区地质概况

矿区位于老挝琅勃拉邦市以北50km处。矿区范围内出露地层由老到新依次为石炭系、二叠系、三叠系及第四系地层;金矿产于二叠系灰岩中。

爬奔金矿区主要发育北北西向，北东向断裂，其中北东向断裂是控岩构造，北西向断裂为主要控矿构造。

矿区西部有大面积喷溢相火山岩出露，岩性主要是安山岩，岩石具弱青盘岩化蚀变（史老虎、薛兰花等.2016），矿区内未发现侵入岩，在外围西部见闪长岩沿北东向断裂带断续出露，与围岩侵入接触，碳酸盐岩与岩体接触带具矽卡岩化蚀变。

2.矿床地质特征

爬奔金矿矿床类型为中低温热液充填-交代矿床，受构造控矿明显，主要产在走向北西，倾向南西的构造带中，矿体整体较为连续，空间形态上受构造形态影响，变化较大;矿体多呈脉状，舒缓波状分布，局部呈囊状，在走向和倾向上存在分支复合和尖灭再现的现象，矿体与围岩界线基本明显（刘禧超、张瑞华等.2010）。

3.矿石类型及成因

爬奔金矿矿石类型主要有方解石脉型、“红化”蚀变岩型、角砾岩型，成矿先后顺序依次为蚀变岩型金矿体、角砾岩型金矿体、方解石脉型金矿体。角砾岩型金矿体品位较高，断续分布于方解石脉型或红化蚀变岩型金矿体中，呈囊状、透镜状，分布无规律，角砾岩型金矿体为富矿段，且较为厚大，据现有采掘工程揭露矿体可知，最厚约13m。蚀变岩型金矿体品位中等，主要分布于方解石脉型金矿体上下盘，上盘蚀变较强且蚀变范围较大。

3.1蚀变岩型矿石地球化学特征

蚀变岩型矿石最重要的标志是铁交代，最明显的标志就是红化。既然铁交代与成矿关系密切，Fe的带入与带出必定影响到某些元素的活动态，在铁化过程中势必涉及某些元素的带进与带出。为了研究不同程度铁交代对元素地球化学行为的影响，按蚀变岩中Fe<0.1%，Fe0.1%～0.2%，Fe>0.2%，把蚀变岩分为弱铁化、铁化和强铁化三种对样品进行筛选和分类统计。这些蚀变岩与未蚀变岩中的原始Fe不同，蚀变岩中Fe的增减是与蚀变有关系的。

表1显示，随蚀变岩中Fe的带入，带入最明显的是Au、Hg、As。此外，Zn、W、Ag、Cu有轻微富集，显示在铁碳酸盐化过程中有富集的趋势，但含量仍然很低，没有发现这些元素的金属矿物。Fe的变化具有一定的周期性，从未蚀变灰岩-弱蚀变灰岩-蚀变灰岩，Fe是降低的，说明在蚀变初期，Fe是进入流体相的，在弱蚀变岩和蚀变岩中Fe是从灰岩中带出进入流体相的，只有在强蚀变岩即蚀变岩型矿石中Fe才又重新从流体相进入强蚀变岩中，这时的蚀变岩中Fe高于未蚀变岩。Fe的这个变化规律与S是一致的，S也经过了带出和带入的过程，但矿石中虽然带进了S，但S的含量与未蚀变灰岩大体一致。S、Fe这种一致性变化规律，说明在菱铁矿化过程中有微量的黄铁矿形成，但毕竟S、Fe仍然很低，黃铁矿太少不足以为人所发现。虽然爬奔黄铁矿少到难以检测，但Fe的带入和带出仍然是金矿化富集的一个控制因素之一，因此，铁化引起的蚀变岩颜色甚至结构构造的变化也是该区找矿重要的岩石学标志之一。

3.2角砾岩型矿石地球化学特征

V-1号矿体在地表和坑道中都见到很明显和规模较大的构造-热液角砾岩。角砾岩颜色斑杂，灰白-淡黄-淡红-棕-红色。角砾状构造比较明显，角砾呈粒径相差悬殊的棱角-次棱角状。角砾为灰黑色灰岩、灰白色灰岩、灰白-淡黄-淡红-棕-红色蚀变灰岩、方解石脉，胶结物为更细的含钙含硅含铁的热液矿物。这种角砾岩的构造活动和热液活动特征都很明显，角砾岩成分和结构构造都显示在拉张环境下拉张的结果，胶结物则明显的显示热液矿物（含Fe、Si的矿物）胶结的特点。

角砾岩的Au、As、Hg、Sb变异系数比较高，显示在不同热液角砾岩这些元素是异常活泼的，是构造热液角砾岩中的最敏感元素，随热液活动强度和构造活动特征不同而变化。相反，Cu、Pb、Ag、W、Sn、Mo、Bi仍然是比较惰性的。Zn的变异系数稍大一些，显示Zn受到热液一定的影响。

角砾岩在常量元素上Ca、Mg减少，Si、Fe增加，在流体涌流过程中带出了Ca、Mg，带进了Si、Fe，除了渗滤和扩散交代在岩石角砾中带入Si、Fe外，胶结物中也明显的带入了Si、Fe。

本区角砾岩同样继承了正常灰岩和蚀变灰岩Au、As、Sb、Hg高和Cu、Pb、Zn、Ag、W、Sn、Mo、Bi、S、Fe、Si低的特点。与蚀变灰岩相比，角砾岩的Ca、Mg更低，Si、Fe更高。

表2显示，角砾岩中另一最明显的特征是Fe、Si高，高于蚀变岩型矿石，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%。角砾岩型矿石Ca、Mg低，低于蚀变岩型矿石，Ca最低达33.86%，Mg最低0.04%，Ca最低和Mg最低都对应Au很高的富矿石。角砾岩中Al、K、Na、Mg都很低，基本排除了铝硅酸盐矿物的存在，Si主要以石英的矿物形式出现，Fe主要以赤铁矿、褐铁矿的形式出现，S非常低，低于未蚀变灰岩和蚀变岩，基本排除了黄铁矿的存在形式。

综上所述，角砾岩型矿石矿化作用可以总结为去碳酸盐化与硅铁胶结，这是流体大规模涌流热液角砾岩化和金突然沉淀成矿的重要特点。

3.3方解石脉型矿石地球化学特征

本区方解石脉与正常灰岩化学成分特点一致，继承了灰岩Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Bi、Ag低的特点，也继承了蚀变灰岩As、Sb、Hg、Au高的特点。表3显示方解石脉的Au、As、Sb、Hg变异系数比较大，说明在热液活动过程中这些元素是异常活泼的，在不同期不同断裂中充填的方解石脉不同，这些元素的含量变化较大，是热液活动中最敏感的元素。方解石脉Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Bi含量仍然很低，而且变异系数也很小，说明这些元素受热液蚀变影响不大，相对于Au、As、Sb、Hg是惰性元素。

相对于灰岩，虽然方解石脉明显成分比较纯，Ca增加，Mg、Si、Fe、Al减少，但方解石脉在微量元素上對灰岩有一定的继承性。除Ca外，其他常量元素和微量元素总量比较低。在热液活动过程中，大量的Ca进入热液，在方解石脉形成过程中Ca优先沉淀进入固相，而Si、Fe则继续滞留在流体中以交代蚀变的方式进入蚀变灰岩中。

4.结论

（1）爬奔金矿主要矿石类型为方解石脉型、“红化”蚀变岩型、角砾岩型，为同一条矿脉，由于成矿先后顺序不同在空间上发生了叠加，成矿先后顺序依次为蚀变岩型金矿体、角砾岩型金矿体、方解石脉型金矿体。

（2）爬奔金矿蚀变岩型矿石中，随着Fe的带入，Au、Hg、As发生明显的富集。

（3）角砾岩型矿石中具有Ca、Mg低，Si、Fe高的特征，反映出角砾岩型矿石矿化作用过程中具有去碳酸盐化与硅铁胶结作用。

（4）方解石脉型矿石中随Ca增加，Mg、Si、Fe、Al元素减少。说明在热液活动过程中，大量的Ca进入热液，在方解石脉形成过程中Ca优先沉淀进入固相，而Si、Fe则继续滞留在流体中以交代蚀变的方式进入蚀变灰岩中。

参考文献：

[1]史老虎，薛兰花，孙宏岩.老挝爬奔金矿围岩蚀变特征及其与金矿化的关系[J].地质调查与研究，2016，39（03）：184-190.

[2]王杰亭，刘争，韩志伟，等.老挝爬奔金矿床角砾岩型金矿体成因探讨[J].地质调查与研究，2017（04）：290-294.

[3]刘禧超，张瑞华，车路宽.老挝琅勃拉邦帕奔矿区原生金矿床的地质特征及找矿方向[J].地质找矿论丛，2010，25（02）：171-176.

[4]张瑞华，刘禧超，付方建，车路宽，等.老挝琅勃拉邦省巴乌县爬奔村金矿构造控矿规律及找矿区段研究[R].天津华北地质勘查局地质研究所，2009.

[5]FYfe W S，Price N J，Thompsom A B.Fluids in the Earths Crast.Am- sterdam：Elsevier Scientific Publishing Company，1978.

[6]李欢.老挝帕奔金矿床成矿模式与原生晕找矿模型[D].中国地质大学（北京），2014.

[7]牛英杰.老挝琅勃拉邦帕奔金矿床地质特征及成矿规律探讨[J].内蒙古煤炭经济，2012（09）：21-22.