老撾爬奔金礦礦石類型及其地球化學特征

蓋曉謙 王杰亭 郭豪坤 盧俊華

摘要：爬奔金礦礦石類型為方解石脈型、“紅化”蝕變巖型、角礫巖型。通過研究其地球化學特征發現，蝕變巖型礦石中Fe與Au、Hg、As等元素具有明顯的正相關關系;角礫巖型礦石中具有Ca、Mg低，Si、Fe高的地球化學特征，反映出角礫巖型礦石礦化作用過程中具有去碳酸鹽化與硅鐵膠結作用;方解石脈型礦石中具有隨Ca增加，Mg、Si、Fe、Al元素減少地球化學特征，說明在熱液活動過程中，大量的Ca進入熱液，在方解石脈形成過程中Ca優先沉淀進入固相，而Si、Fe則繼續滯留在流體中以交代蝕變的方式進入蝕變灰巖中。

關鍵詞：爬奔金礦;礦石類型;地球化學特征

老撾爬奔金礦處于云南“三江”（怒江、瀾滄江、金沙江）成礦帶，位于老撾瑯勃拉邦省巴烏縣爬奔村一帶，目前礦區本部發現4條金礦體，外圍發現一條金礦體，均產于北西向構造帶中，賦礦圍巖為二疊紀灰巖（王杰亭、劉爭等.2017）。爬奔金礦目前勘探工作程度，金資源量可達到大型金礦床產地。

1.礦區地質概況

礦區位于老撾瑯勃拉邦市以北50km處。礦區范圍內出露地層由老到新依次為石炭系、二疊系、三疊系及第四系地層;金礦產于二疊系灰巖中。

爬奔金礦區主要發育北北西向，北東向斷裂，其中北東向斷裂是控巖構造，北西向斷裂為主要控礦構造。

礦區西部有大面積噴溢相火山巖出露，巖性主要是安山巖，巖石具弱青盤巖化蝕變（史老虎、薛蘭花等.2016），礦區內未發現侵入巖，在外圍西部見閃長巖沿北東向斷裂帶斷續出露，與圍巖侵入接觸，碳酸鹽巖與巖體接觸帶具矽卡巖化蝕變。

2.礦床地質特征

爬奔金礦礦床類型為中低溫熱液充填-交代礦床，受構造控礦明顯，主要產在走向北西，傾向南西的構造帶中，礦體整體較為連續，空間形態上受構造形態影響，變化較大;礦體多呈脈狀，舒緩波狀分布，局部呈囊狀，在走向和傾向上存在分支復合和尖滅再現的現象，礦體與圍巖界線基本明顯（劉禧超、張瑞華等.2010）。

3.礦石類型及成因

爬奔金礦礦石類型主要有方解石脈型、“紅化”蝕變巖型、角礫巖型，成礦先后順序依次為蝕變巖型金礦體、角礫巖型金礦體、方解石脈型金礦體。角礫巖型金礦體品位較高，斷續分布于方解石脈型或紅化蝕變巖型金礦體中，呈囊狀、透鏡狀，分布無規律，角礫巖型金礦體為富礦段，且較為厚大，據現有采掘工程揭露礦體可知，最厚約13m。蝕變巖型金礦體品位中等，主要分布于方解石脈型金礦體上下盤，上盤蝕變較強且蝕變范圍較大。

3.1蝕變巖型礦石地球化學特征

蝕變巖型礦石最重要的標志是鐵交代，最明顯的標志就是紅化。既然鐵交代與成礦關系密切，Fe的帶入與帶出必定影響到某些元素的活動態，在鐵化過程中勢必涉及某些元素的帶進與帶出。為了研究不同程度鐵交代對元素地球化學行為的影響，按蝕變巖中Fe<0.1%，Fe0.1%～0.2%，Fe>0.2%，把蝕變巖分為弱鐵化、鐵化和強鐵化三種對樣品進行篩選和分類統計。這些蝕變巖與未蝕變巖中的原始Fe不同，蝕變巖中Fe的增減是與蝕變有關系的。

表1顯示，隨蝕變巖中Fe的帶入，帶入最明顯的是Au、Hg、As。此外，Zn、W、Ag、Cu有輕微富集，顯示在鐵碳酸鹽化過程中有富集的趨勢，但含量仍然很低，沒有發現這些元素的金屬礦物。Fe的變化具有一定的周期性，從未蝕變灰巖-弱蝕變灰巖-蝕變灰巖，Fe是降低的，說明在蝕變初期，Fe是進入流體相的，在弱蝕變巖和蝕變巖中Fe是從灰巖中帶出進入流體相的，只有在強蝕變巖即蝕變巖型礦石中Fe才又重新從流體相進入強蝕變巖中，這時的蝕變巖中Fe高于未蝕變巖。Fe的這個變化規律與S是一致的，S也經過了帶出和帶入的過程，但礦石中雖然帶進了S，但S的含量與未蝕變灰巖大體一致。S、Fe這種一致性變化規律，說明在菱鐵礦化過程中有微量的黃鐵礦形成，但畢竟S、Fe仍然很低，黃鐵礦太少不足以為人所發現。雖然爬奔黃鐵礦少到難以檢測，但Fe的帶入和帶出仍然是金礦化富集的一個控制因素之一，因此，鐵化引起的蝕變巖顏色甚至結構構造的變化也是該區找礦重要的巖石學標志之一。

3.2角礫巖型礦石地球化學特征

V-1號礦體在地表和坑道中都見到很明顯和規模較大的構造-熱液角礫巖。角礫巖顏色斑雜，灰白-淡黃-淡紅-棕-紅色。角礫狀構造比較明顯，角礫呈粒徑相差懸殊的棱角-次棱角狀。角礫為灰黑色灰巖、灰白色灰巖、灰白-淡黃-淡紅-棕-紅色蝕變灰巖、方解石脈，膠結物為更細的含鈣含硅含鐵的熱液礦物。這種角礫巖的構造活動和熱液活動特征都很明顯，角礫巖成分和結構構造都顯示在拉張環境下拉張的結果，膠結物則明顯的顯示熱液礦物（含Fe、Si的礦物）膠結的特點。

角礫巖的Au、As、Hg、Sb變異系數比較高，顯示在不同熱液角礫巖這些元素是異常活潑的，是構造熱液角礫巖中的最敏感元素，隨熱液活動強度和構造活動特征不同而變化。相反，Cu、Pb、Ag、W、Sn、Mo、Bi仍然是比較惰性的。Zn的變異系數稍大一些，顯示Zn受到熱液一定的影響。

角礫巖在常量元素上Ca、Mg減少，Si、Fe增加，在流體涌流過程中帶出了Ca、Mg，帶進了Si、Fe，除了滲濾和擴散交代在巖石角礫中帶入Si、Fe外，膠結物中也明顯的帶入了Si、Fe。

本區角礫巖同樣繼承了正常灰巖和蝕變灰巖Au、As、Sb、Hg高和Cu、Pb、Zn、Ag、W、Sn、Mo、Bi、S、Fe、Si低的特點。與蝕變灰巖相比，角礫巖的Ca、Mg更低，Si、Fe更高。

表2顯示，角礫巖中另一最明顯的特征是Fe、Si高，高于蝕變巖型礦石，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%。角礫巖型礦石Ca、Mg低，低于蝕變巖型礦石，Ca最低達33.86%，Mg最低0.04%，Ca最低和Mg最低都對應Au很高的富礦石。角礫巖中Al、K、Na、Mg都很低，基本排除了鋁硅酸鹽礦物的存在，Si主要以石英的礦物形式出現，Fe主要以赤鐵礦、褐鐵礦的形式出現，S非常低，低于未蝕變灰巖和蝕變巖，基本排除了黃鐵礦的存在形式。

綜上所述，角礫巖型礦石礦化作用可以總結為去碳酸鹽化與硅鐵膠結，這是流體大規模涌流熱液角礫巖化和金突然沉淀成礦的重要特點。

3.3方解石脈型礦石地球化學特征

本區方解石脈與正常灰巖化學成分特點一致，繼承了灰巖Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Bi、Ag低的特點，也繼承了蝕變灰巖As、Sb、Hg、Au高的特點。表3顯示方解石脈的Au、As、Sb、Hg變異系數比較大，說明在熱液活動過程中這些元素是異常活潑的，在不同期不同斷裂中充填的方解石脈不同，這些元素的含量變化較大，是熱液活動中最敏感的元素。方解石脈Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Bi含量仍然很低，而且變異系數也很小，說明這些元素受熱液蝕變影響不大，相對于Au、As、Sb、Hg是惰性元素。

相對于灰巖，雖然方解石脈明顯成分比較純，Ca增加，Mg、Si、Fe、Al減少，但方解石脈在微量元素上對灰巖有一定的繼承性。除Ca外，其他常量元素和微量元素總量比較低。在熱液活動過程中，大量的Ca進入熱液，在方解石脈形成過程中Ca優先沉淀進入固相，而Si、Fe則繼續滯留在流體中以交代蝕變的方式進入蝕變灰巖中。

4.結論

（1）爬奔金礦主要礦石類型為方解石脈型、“紅化”蝕變巖型、角礫巖型，為同一條礦脈，由于成礦先后順序不同在空間上發生了疊加，成礦先后順序依次為蝕變巖型金礦體、角礫巖型金礦體、方解石脈型金礦體。

（2）爬奔金礦蝕變巖型礦石中，隨著Fe的帶入，Au、Hg、As發生明顯的富集。

（3）角礫巖型礦石中具有Ca、Mg低，Si、Fe高的特征，反映出角礫巖型礦石礦化作用過程中具有去碳酸鹽化與硅鐵膠結作用。

（4）方解石脈型礦石中隨Ca增加，Mg、Si、Fe、Al元素減少。說明在熱液活動過程中，大量的Ca進入熱液，在方解石脈形成過程中Ca優先沉淀進入固相，而Si、Fe則繼續滯留在流體中以交代蝕變的方式進入蝕變灰巖中。

參考文獻：

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