柬埔寨寶石礦分布特征及成礦規(guī)律探討

●余樹青，農(nóng)悅瑾，周 輝

［1.中國—東盟地學(xué)合作中心（南寧），廣西 南寧 530023；2.廣西壯族自治區(qū)二七一地質(zhì)隊，廣西 桂林541199］

寶石礦是具有寶石價值，由天然礦物形成的礦床。常見的寶石礦包括金剛石（鉆石）、玉石、翡翠、紅寶石、藍(lán)寶石、孔雀石、金綠寶石、尖晶石等。柬埔寨寶石生產(chǎn)歷史悠久，寶石礦廣泛分布在北部馬德望省、戈公省、帕威夏省、暹粒省和臘塔納基里省，其中以馬德望省拜林鎮(zhèn)（KrongPaillin）最具規(guī)模，已知礦產(chǎn)地有7處[1]。但是，柬埔寨有關(guān)寶石的研究比較稀缺，研究小組對柬埔寨區(qū)域地質(zhì)特征、寶石成礦帶劃分以及典型礦床進行研究分析后，總結(jié)其成礦規(guī)律及地質(zhì)特征，圈定找礦遠(yuǎn)景區(qū)。

1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征

柬埔寨寶石成礦帶大地構(gòu)造上位于東、西印支板塊的結(jié)合帶上[2]。總體上，成礦帶受賓河—洞里薩湖深大斷裂和三塔—奎河深大斷裂控制，兩條斷裂相互平行呈NW向，左旋走滑斷裂帶，中間夾持一個規(guī)模較大的走滑平移塊體，具有轉(zhuǎn)換帶和移動錯位的性質(zhì)。平移塊體自西向東，由東至西依次出現(xiàn)4個錯位移動帶：①通廊燕山期陸緣花崗巖帶；②巴邦—賓河古生界地塊；③巴真華力西—印支期含蛇綠巖的島弧花崗巖帶；④豆蔻山脈中生代斷陷帶。兩條深大斷裂帶的走滑、擠壓，形成低溫、高壓的地質(zhì)環(huán)境，致使巖石普遍變形、變質(zhì)，為寶石（剛玉）成礦創(chuàng)造了有利條件。

2 主要成礦區(qū)（帶）劃分

柬埔寨寶石分布屬環(huán)繞南亞次大陸北緣的阿爾卑斯—喜馬拉雅褶皺帶，根據(jù)大地構(gòu)造劃分（昆嵩地塊—暹粒中新生代盆地—西部印支—海西褶皺帶）以及寶石的分布情況（見表1），柬埔寨寶石成礦帶大致可劃分3個主要礦帶（如圖1所示）。

圖1 柬埔寨大地構(gòu)造分區(qū)及寶石礦產(chǎn)分布示意圖（據(jù)張忠偉、徐國端、陳喜峰等修編）

表1 柬埔寨寶石特征一覽表

2.1 西部成礦帶

西部成礦帶分布在柬埔寨、泰國邊界，位于拜林復(fù)式背斜印支褶皺帶內(nèi)。該成礦帶受到菩薩地塊及其邊緣北西向斷層控制，已知原生寶石礦均產(chǎn)于NW向斷層帶內(nèi)。沿斷裂帶有中新世—更新世堿性玄武質(zhì)火山巖筒、破火山口、火山錐斷續(xù)分布。主要礦床有拜林鎮(zhèn)附近的戈俄山、奧當(dāng)山，拜林南面的巫特山。該成礦帶盛產(chǎn)紅寶石、藍(lán)寶石。

2.2 北部成礦帶

北部成礦帶分布于伯威夏省羅文真縣。該帶受到羅文真中生帶穹隆構(gòu)造東側(cè)邊緣斷裂控制。礦體主要賦存于晚新生代堿性玄武質(zhì)火山巖及三疊紀(jì)中酸性火山巖及其風(fēng)化殼殘坡積層中，玄武巖以高堿、高鈦、貧鋁為特征，有特梅（普特米）、普雙農(nóng)2個寶石礦床[3]。

2.3 東北部成礦帶

東北部成礦帶分布于蠟塔納基里省隆發(fā)縣博膠一帶，該礦帶位于上龍川玄武巖高原的中心部位，嚴(yán)格受控于昆嵩地塊南部邊緣與博膠穹隆交匯處的中新世—更新世火山巖及次火山巖中。該成礦帶已知分布有博膠寶石礦，主要以鋯石為主。

3 典型礦床

3.1 礦床分類

紅、藍(lán)寶石與中新生代深大斷裂構(gòu)造、原始巖漿性質(zhì)、火山作用、熱液交代變質(zhì)作用、地殼風(fēng)化夷平作用等地質(zhì)作用密切相關(guān)。柬埔寨原生礦系上新世—早更新世的玄武巖中的寶石捕晶或斑晶[4]。

依據(jù)其地質(zhì)特征，柬埔寨寶石礦床主要可劃分3類：①與晚新生代堿性玄武質(zhì)次火山巖有關(guān)，產(chǎn)藍(lán)寶石、紅寶石、鋯石、尖晶石等寶石。如拜林、昆桑諾等原生寶石礦床。②與流紋巖中裂隙中石英脈或晶洞有關(guān)，產(chǎn)水晶、紫水晶、石榴石、玉髓、蛋白石礦床。如羅文真地區(qū)的部分礦床（點）。③風(fēng)化沉積型礦床。

3.2 典型礦床概述

以世界著名的寶石礦山柬埔寨拜林地區(qū)紅寶石和藍(lán)寶石為例，該礦床位于拜林省拜林鎮(zhèn)附近。該礦床是典型的與晚新生代堿性玄武質(zhì)次火山巖有關(guān)形成的寶石礦床（見圖2），位于該次劃分的西部成礦帶內(nèi)。

3.2.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

該礦區(qū)大地構(gòu)造上位于分布在柬泰邊界，處在豆蔻山脈的拜林（柬）—莊他武里（泰）—邊格楞一帶的拜林復(fù)背斜。NW向斷裂極為發(fā)育，位于北西向賓河—洞里薩洞深大斷裂帶西南方向，沿斷層帶有新生代基性—超基巖筒、巖墻侵入。巖筒、巖墻侵入與寶石礦形成密切相關(guān)，地層主要以玄武質(zhì)次火山巖及第四系洪積物為主。

賓河—洞里薩洞深大斷裂以北基底為中—晚元古帶拜林雜巖，由片麻巖、片麻狀花崗巖、結(jié)晶片巖等組成。蓋層為泥盆紀(jì)—石炭紀(jì)地層，泥盆中—下統(tǒng)為灰?guī)r、砂巖、頁巖互層，上統(tǒng)為燧石灰?guī)r，總厚度1000m。石炭系為灰?guī)r，厚數(shù)百米。斷層帶南側(cè)以三疊紀(jì)砂巖，主要為石英砂巖、粉砂巖組成（見圖2）。

圖2 拜林寶石礦礦區(qū)地質(zhì)圖（據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心修編）

該礦區(qū)主要出露的巖漿巖為玄武質(zhì)次火山巖，沿北西向賓河—洞里薩洞深大斷裂帶侵入，普遍具斑狀構(gòu)造，斑晶為普通輝石、自形橄欖石（蛇紋石化）和長石；基質(zhì)細(xì)粒狀有方解石、奧一中長石及少量普通輝石微晶，氣孔中含蛋白石、玉髓、中長石及放射狀沸石。副礦物有磁鐵礦、鈦鐵礦、尖晶石、單斜輝石、石榴石、金云母和長石晶體。巖石定名為方解石碧玄巖。

巖漿巖巖石化學(xué)成份具含堿性基性—超基性巖，貧硅特征，化學(xué)成分及含量如下：SiO243.50%、TiO22.82%、Al2O313.91%、Fe2O33.62%、Fe2O38.50%、MnO0.15%、MgO8.48%、CaO10.78%、Na2O3.3%、K2O2.20%、H2O+0.78%、H2O-0.43%、P2O50.84%，其他1.03%[5]。

3.2.2 礦體地質(zhì)特征

柬埔寨拜林寶石礦主要分為巖漿巖型（堿性玄武巖）以及沖洪積砂礦型，具體礦體地質(zhì)特征如下。

（1）巖漿巖型（堿性玄武巖）

礦體賦存在NW 向斷層帶中的玄武質(zhì)次火山巖內(nèi)，呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，嚴(yán)格受火山結(jié)構(gòu)控制；含寶石礦的基性—超基性熔巖年齡值為21.4～14Ma，為晚上新世—早更新世的產(chǎn)物。礦體從外往內(nèi)有4種產(chǎn)出形式。

①破火山口：高出周圍地面40～60m，產(chǎn)紅寶石，如奧當(dāng)山礦區(qū)；

②火山錐：熔巖帶長3km，寬14m，高出臺地40m，產(chǎn)紅寶石，如戈俄山侵蝕殘留火山錐；

③火山熔巖臺地：長3km，寬600m，為拜林鎮(zhèn)熔巖臺地，產(chǎn)藍(lán)寶石；

④火山巖筒：直徑僅200m，未發(fā)現(xiàn)寶石產(chǎn)出。

（2）沖洪積砂礦型

沖洪積砂礦型分布于礦區(qū)南部山區(qū)的蒙哥博雷河水系，長期的雨水作用沖刷、侵蝕了含礦堿性玄武巖，分散于其中的寶石礦物分解出來，經(jīng)搬運富集形成了古沖積層和含寶石的近代沖積層或沖積扇，最終形成具有工業(yè)意義的殘坡積和洪沖積寶石砂礦床。

3.2.3 寶石特征

拜林地區(qū)主要產(chǎn)剛玉類藍(lán)寶石、紅寶石，戈俄山和奧當(dāng)山所產(chǎn)紅寶石顏色變化較大，從粉紅—褐紅—鴿血紅或緬甸紅不等；拜林鎮(zhèn)南側(cè)約22km的巫特山主要產(chǎn)藍(lán)寶石，從淺藍(lán)—深藍(lán)均有產(chǎn)出，帶有不同程度上的溶蝕及巖漿反應(yīng)現(xiàn)象。寶石的多色性不明顯，在些小線(長油3650A)下，寶石熒光微弱，折射率非常光下為1.759～1.760，常光下為1.768～1.770，雙折射率為0.008；比重3.993～4.007。亞特山的錯石碎屑長達(dá)5cm，呈無色、淺黃色、紅褐色、褐色，少量為桔紅色。石榴石比重3.763～3.768，折射率1.745～1.750。

（1）藍(lán)寶石

藍(lán)寶石呈淺藍(lán)色、黃綠色為主，顆粒粒徑為1～12mm，透明為主，無裂或少裂占85%以上，一般呈半自形、他形粒狀，部分為自形晶。自形晶約占20%（顆粒數(shù)），半自形占35%，他形粒狀占45% 。少數(shù)寶石具有圓化“熔蝕”現(xiàn)象，研究小組推斷藍(lán)寶石為早期區(qū)域變質(zhì)時期結(jié)晶析出時形成，并被后期巖漿或熱液所熔蝕。

（2）紅寶石

紅寶石顏色變化較大，從粉紅—褐紅—鴿血紅或緬甸紅均有產(chǎn)出，粒徑一般為1～10mm，透明—半透明狀為主，無裂或少裂占80%以上，一般呈半自形、他形粒狀，部分為自形晶，少數(shù)寶石具有圓化“熔蝕”現(xiàn)象。

4 成因探討及成礦規(guī)律研究

4.1 成因探討

綜上所述，柬埔寨寶石礦主要分為兩種成因類型，一種為巖漿巖型（堿性玄武巖），另一種為第四系沖洪積砂礦型。

（1）巖漿巖型（堿性玄武巖）

柬埔寨寶石礦物是巖石變質(zhì)和交代作用下形成的產(chǎn)物，它們在柬埔寨拜林復(fù)式背斜印支褶皺帶、羅文真穹隆、昆嵩地塊邊緣與博膠穹隆等基底地層經(jīng)過早期低溫低壓的區(qū)域變質(zhì)作用交代結(jié)晶初步形成，分散的分布在基底地層中。

晚上新世—早更新世，伴隨喜馬拉雅運動，大量基性玄武巖噴發(fā)，早期變質(zhì)交代結(jié)晶而形成寶石礦物伴隨著基性玄武質(zhì)巖漿通過深大斷裂上涌攜帶至地表，賦存在火山口、火山錐以及熔巖臺地上，形成巖漿巖型（堿性玄武巖）寶石。

（2）沖洪積砂礦型

基性玄武質(zhì)巖的火山口、火山錐以及熔巖臺等經(jīng)后期風(fēng)化、剝蝕作用，分散于其中的寶石礦物經(jīng)過分解、搬運后，在古河床富集而形成了古沖積層和含寶石的近代沖積層或沖積扇，從而最終形成沖洪積砂礦型寶石礦床。

4.2 成礦規(guī)律研究

（1）成礦構(gòu)造：柬埔寨的寶石礦主要分布在穹隆構(gòu)造或深大斷裂帶內(nèi)。

（2）成礦變質(zhì)作用：成礦帶內(nèi)深大斷裂帶的走滑、擠壓巖石普遍形成低溫、高壓的區(qū)域變質(zhì)巖，寶石礦物在巖石變質(zhì)和交代作用下形成，分布于變質(zhì)巖中。

（3）成礦巖漿作用：形成于晚上新世—早更新世，大量的基性玄武質(zhì)巖漿通過深大斷裂上涌，捕虜前期經(jīng)過區(qū)域變質(zhì)形成的剛玉類藍(lán)寶石、紅寶石攜帶至地表上，賦存在火山口、火山錐以及熔巖臺地上，形成巖漿巖型（堿性玄武巖）寶石，經(jīng)后期風(fēng)化作用、搬運以及沉積而形成沖洪積砂礦型寶石礦床。

5 結(jié)語

綜上所述，穹隆構(gòu)造或深大斷裂是柬埔寨寶石礦重要的成礦構(gòu)造；第三紀(jì)堿性橄欖玄武巖是寶石礦產(chǎn)出的重要地質(zhì)環(huán)境，其主要沿板塊活動地帶的火山弧區(qū)域分布；火山口附近的殘坡積和沖洪積物是尋找紅寶石礦物的主要區(qū)域。因此，柬埔寨拜林復(fù)式背斜印支褶皺帶、羅文真穹隆、昆嵩地塊邊緣與博膠穹隆交匯處3個地帶具有較大的找礦潛力，第三紀(jì)堿性橄欖玄武巖火山口是尋找?guī)r漿巖型（堿性玄武巖）寶石重要的找礦靶區(qū)，其附近的殘坡積和河流沖洪積物是尋找沖洪積砂礦型寶石重要的找礦區(qū)域。