老撾瑯勃拉邦省帕奔金礦成礦機(jī)理探討

張志軍 牛英杰 王居松 智鐸強(qiáng)

摘要：帕奔金礦是近年來(lái)在瑯勃拉邦（老撾）發(fā)現(xiàn)的一種新的中-大型金礦類型。獨(dú)特的成礦地質(zhì)特點(diǎn)和成礦規(guī)律有別于以往的國(guó)內(nèi)外報(bào)道的金礦，是比較罕見(jiàn)的一種礦床類型，其礦化特征較為特殊，帕奔金礦普遍發(fā)育壓溶構(gòu)造地質(zhì)現(xiàn)象和和壓剪壓溶現(xiàn)象，根據(jù)帕奔礦區(qū)不同時(shí)期剪切和壓溶的發(fā)育特點(diǎn)，認(rèn)為該礦床成礦機(jī)理為壓剪壓溶成礦機(jī)理，主要可概括為以下幾個(gè)階段為：剪切壓溶活化，剪切擴(kuò)容與交代，剪切壓溶與液壓致裂，剪切壓溶演化同位疊加。

關(guān)鍵詞：帕奔金礦;成礦機(jī)理;壓剪壓溶成礦

1.前言

帕奔金礦是比較罕見(jiàn)的一種礦床類型，獨(dú)特的成礦地質(zhì)特點(diǎn)和成礦規(guī)律有別于以往的金礦可以稱之為帕奔型金礦。

國(guó)內(nèi)以往的剪切帶型金礦很多都與巖漿巖有關(guān)，而成礦與成礦母巖和剪切帶時(shí)間差別較大。大多數(shù)國(guó)內(nèi)金礦的成礦母巖及剪切帶發(fā)育時(shí)間為前寒武紀(jì)，而成礦為一般為燕山期，金礦的成礦不是在韌性剪切期，而是后期受中生代斷裂構(gòu)造控制形成的礦床。研究老撾帕奔金礦則與國(guó)內(nèi)大多數(shù)金礦成礦情形不同，帕奔金礦的剪切壓溶構(gòu)造一直貫穿于成礦的始末，剪切帶發(fā)育時(shí)間超過(guò)成礦時(shí)間，表現(xiàn)為多期多階段不同力學(xué)性質(zhì)的剪切。

帕奔金礦地質(zhì)勘查是一次新類型金礦找礦和成礦理論的探索。根據(jù)不同時(shí)期剪切和壓溶的發(fā)育特點(diǎn)，將壓剪壓溶成礦機(jī)理概括為：剪切壓溶活化，剪切擴(kuò)容與交代，剪切壓溶與液壓致裂，剪切壓溶演化與同位疊加。

2.地質(zhì)特征

帕奔金礦地處豐沙里-帕府拗陷帶與瑯勃拉邦-黎府褶皺帶交接部位，特殊的大地構(gòu)造位置為成礦提供了較為有利的條件[1-2]。帕奔地區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主體表現(xiàn)為大規(guī)模的右行走滑拉張。礦區(qū)巖性為白堊系、侏羅系、三疊系、中二疊統(tǒng)、下二疊統(tǒng)、石炭系、志留-下泥盆統(tǒng)。賦礦層位為下二疊統(tǒng)灰?guī)r。北北西向高角度次級(jí)斷裂是礦體主要的賦存空間，礦體在斷裂帶內(nèi)一般呈透鏡體與脈狀，局部具膨大收縮與尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象，與圍巖界線清楚。帕奔礦區(qū)不同時(shí)期的火山活動(dòng)強(qiáng)烈，但巖漿活動(dòng)較弱。

3.成礦機(jī)理

3.1韌性剪切的壓溶與出溶

（1）灰?guī)r地質(zhì)體的剪切變形。帕奔金礦巖體及礦體中仍然隱含著較明顯的韌性變形組構(gòu)，其糜棱巖化、壓溶劈理、條帶等異常發(fā)育（圖1）。這些變形組構(gòu)表明成礦作用發(fā)生的前提條件為韌性剪切和壓溶。

（2）礦物重結(jié)晶。在爬奔礦區(qū)中礦物重結(jié)晶作用使原灰?guī)r中的礦物顆粒發(fā)生了重新組合，僅礦物顆粒的形狀及大小發(fā)生了變化，而沒(méi)有形成新的礦物相。礦物重結(jié)晶前后，除H2O、CO2等揮發(fā)分外，巖石總化學(xué)成分保持不變。影響重結(jié)晶作用的外部因素主要是流體相和溫度。以H2O、CO2為主的流體對(duì)重結(jié)晶起促進(jìn)作用。溫度升高會(huì)大大增加重結(jié)晶的速度。應(yīng)力的增大一般也有利于重結(jié)晶作用的進(jìn)行。（3）流體出溶。壓溶條帶及劈理等壓溶定向重結(jié)晶代表巖石中封存液體的出溶?；?guī)r體在受韌性剪切作用下，并受壓溶過(guò)程中，封存的液體被釋放出來(lái)。但該階段流體受外界壓力相對(duì)比較小，未能形成有足夠壓力的自由流體狀態(tài)，而且?guī)r石中沒(méi)有明顯的斷裂和裂隙等現(xiàn)象。在野外觀察的重結(jié)晶的方解石呈定向呈條帶狀排列狀態(tài)，礦區(qū)灰?guī)r發(fā)育許多密集的細(xì)條帶，絲帶狀結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)面理及壓溶劈理現(xiàn)象也較為明顯。

（4）Au成礦元素活化。巖體中的壓溶和動(dòng)態(tài)重結(jié)晶形

成了不同變形組構(gòu)的糜棱巖，帕奔金礦區(qū)的巖石成分單一，主要為灰?guī)r體，在灰?guī)r體中Ca占36%以上，以方解石為主，其他礦物少見(jiàn)，基本為單礦物巖石，易于受力壓溶和重結(jié)晶。帕奔礦區(qū)的原始巖石為泥晶灰?guī)r、微晶灰?guī)r，粒度比較細(xì)，在受剪切力作用下最容易壓溶及重結(jié)晶?；?guī)r體經(jīng)過(guò)重結(jié)晶后形成粒度較粗顏色淺的亮晶灰?guī)r、粗?；?guī)r等。在方解石溶解及重結(jié)晶的過(guò)程中吸附灰?guī)r體礦物中的Au及其相關(guān)元素，使其進(jìn)入活化狀態(tài)。

3.2韌脆性剪切的壓溶擴(kuò)容交代

（1）巖體壓剪-萃取。隨著地殼抬升，受力巖體從韌性變形向脆性變形過(guò)渡，巖體開(kāi)始形成裂隙。礦區(qū)灰?guī)r體在定向剪切作用下，巖體內(nèi)的裂隙斜列定向排列。該階段流體收剪切作用開(kāi)始具有一定壓力，但相對(duì)壓力比較小，仍然未能形成有足夠的涌流，但此時(shí)巖體內(nèi)流體已經(jīng)開(kāi)始沿裂隙充填形成壓剪定向斜列式的方解石細(xì)脈，脈體彼此分割，并未連通成大脈或定向的張性方解石等細(xì)脈。

對(duì)該階段巖石Au含量平均為16.22ppb，是灰?guī)rAu含量的3-4倍，該階段Au元素基本從灰?guī)r體中遷出進(jìn)入流體中，即該階段是對(duì)灰?guī)r體中Au元素進(jìn)行萃取，可以認(rèn)為是成礦前物質(zhì)準(zhǔn)備階段。

（2）擴(kuò)容-交代成礦。灰?guī)r體在該階段的方解石網(wǎng)脈開(kāi)始涌流，并伴隨著大量鈣質(zhì)礦物的卸載，表現(xiàn)出微弱的礦化現(xiàn)象?；?yàn)分析網(wǎng)脈狀的方解石Au含量平均358ppb，是正?；?guī)rAu含量的80倍～90倍。

3.3韌脆性剪切的擴(kuò)容成礦

條紋狀、條帶狀方解石脈是方解石脈型礦石中常見(jiàn)及最重要的一種類型。礦區(qū)發(fā)育條帶狀的方解石脈，該中方解石脈有極強(qiáng)的擴(kuò)容能力，在后期的流體壓力下形成容礦構(gòu)造空間，后期礦體會(huì)形成分枝復(fù)合及膨大收縮現(xiàn)象。這種含礦方解石脈在礦區(qū)比較發(fā)育。該類方解石脈經(jīng)過(guò)化驗(yàn)分析，其Au含量平均1.9ppm，與Au元素密切相關(guān)的As、Sb、Hg等含量都比較高，通過(guò)坑道施工及鉆探施工揭露，礦區(qū)深部出現(xiàn)雄黃、雌黃等礦物。

3.4擴(kuò)容液壓致裂成礦

本礦區(qū)發(fā)育巖體中含石角礫巖，該角礫巖與斷層角礫巖有所不同，巖體中角礫巖的分布不均勻，沒(méi)有明顯的分帶或者富集現(xiàn)象，巖體中角礫巖中膠結(jié)物是重結(jié)晶的碳酸鹽礦物。在顯微鏡下可以看到膠結(jié)物光性一致，同時(shí)消光。這種角礫為液壓致裂角礫巖（圖2）。

本礦區(qū)含礦角礫巖型Au品位較高，該含礦角礫巖主要液壓致裂形成的，樣品中Au的平均為9.98g/t。通過(guò)分析可知該角礫巖中Ca、Mg元素含量減少，而Si、Fe元素含量增加，在該階段中中帶出了Ca、Mg元素，并帶進(jìn)了Si、Fe元素，在角礫巖膠結(jié)物中也明顯帶入了Si、Fe元素。

3.5斷裂充填成礦

在張性斷裂中，本區(qū)含礦熱液沿?cái)嗔殉涮钚纬闪撕V方解石脈，改方解石脈品位較低，就是有礦化現(xiàn)象，其分析Au品位最大為0.62g/t到?jīng)]有礦化顯示。

本階段灰?guī)r地質(zhì)體中斷裂構(gòu)造中方解石脈局部被壓碎，形成碎裂巖或角礫巖，說(shuō)明在本礦區(qū)的成礦末期及成礦后發(fā)育張性斷裂的同時(shí)收到了剪切作用，在力學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)為張扭性。

4.結(jié)論

通過(guò)野外觀察及系統(tǒng)取樣分析，初步認(rèn)為本礦區(qū)的成礦機(jī)理為以下幾個(gè)階段：

（1）第一階段：灰?guī)r地質(zhì)體受韌性剪切作用下，巖石的壓溶活化并出溶階段。該階段沒(méi)有形成大規(guī)模的流體運(yùn)動(dòng)，但是在受受韌性剪切作用使灰?guī)r地質(zhì)體中含Au流體受到活化，為后期成礦奠定基礎(chǔ)。

（2）第二階段：灰?guī)r地質(zhì)體韌-脆性剪切作用下，巖石在壓剪下形成了一系列方解石脈，對(duì)灰?guī)r產(chǎn)生了萃取作用，為成礦準(zhǔn)備，經(jīng)過(guò)后期的擴(kuò)容交代作用礦化現(xiàn)象開(kāi)始形成。

（3）第三階段：灰?guī)r地質(zhì)體在韌-脆性剪切下，活躍的流體從深部到淺部對(duì)方解石脈體產(chǎn)生了擴(kuò)容作用，提供了物質(zhì)及能量來(lái)源，提供了很好的成礦物質(zhì)來(lái)源。

（4）第四階段：隨著灰?guī)r地質(zhì)體的擴(kuò)容液壓作用，脈體致裂，含礦熱液富集成礦，形成一系列的富礦角礫巖帶，同時(shí)Ca、Mg元素減少，Si、Fe元素增加。

（5）第五階段：地質(zhì)體中斷裂的持續(xù)擴(kuò)張，含礦物質(zhì)的充填，富集成礦。在剪切作用下含礦脈體表現(xiàn)出張扭性，形成了一系列平行的礦（化）體。

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