老挝琅勃拉邦省巴乌县帕奔金矿构造变形特征及控矿规律

张瑞华，张宝华，刘禧超，车路宽

（天津华北地质勘查局，天津300171）

老挝琅勃拉邦省巴乌县帕奔金矿构造变形特征及控矿规律

张瑞华，张宝华，刘禧超，车路宽

（天津华北地质勘查局，天津300171）

老挝琅勃拉邦省巴乌县帕奔金矿主体处于NE－NNE向大型韧脆性剪切带中。该韧脆性剪切带基本控制了矿区的构造格架，改造和置换了早期构造形迹，使原有的沉积岩层呈NE－NNE向条带状和透镜状展布，并遭受不同程度的韧脆性－脆性变形而具有构造岩的特征。该韧脆性剪切变形带对帕奔金矿床的形成起着空间定位和主体导矿富集作用，它既控制矿带在区域空间的展布，也控制矿体的产状形态；既是导矿构造，又是容矿构造。

帕奔金矿；韧脆性剪切带；构造变形期次；控矿规律；老挝

1 矿区地质特征

帕奔金矿位于老挝琅勃拉邦省会NNE方向30 km处的巴乌县回窝乡帕奔村。帕奔金矿区从北到南纵跨帕奔、曼岗、加窝3个自然村，交通比较便利。

帕奔金矿的大地构造位置位于琅勃拉邦—黎府（泰国）华力西褶皱带北西边缘的琅勃拉邦弧形大断裂带附近（图1），属于琅勃拉邦—黎府成矿带的中部，沿成矿带有华力西－印支期花岗岩及中酸性火山岩，常见铅、锌、锑、铜、金矿化和矿体，是重要的夕卡岩型、斑岩型、构造破碎蚀变岩型、热液型铁、铜、金矿集中区，成矿环境优越。矿区处于奠边府—琅勃拉邦板块缝合线旁侧，NE向区域性大断裂贯穿全区。矿区中部出露有下二叠统中厚层灰岩、白云质灰岩，金的背景值为0．064×10－6，是主要的含金层位；北西侧为上二叠统安山岩、凝灰岩；南东侧为泥盆系浅海相碎屑岩，以黑色板岩为主夹长石石英砂岩，主要的破碎带蚀变岩型金矿即赋存于砂岩与板岩之间的破碎带中。3套岩层之间均为构造接触，具有良好的构造、地层等成矿环境及条件［1－3］。

图1 老挝西部构造单元示意图Fig．1 Sketch showing tectonic units in west Laos

2 韧脆性剪切带主要地质特征

帕奔金矿主体处于NE－NNE向大型韧脆性剪切带中，该韧脆性剪切带基本控制了矿区的构造格架，改造和置换了早期构造形迹，使原有的沉积岩层呈NE－NNE向条带状和透镜状展布，并遭受不同程度的韧脆性变形而具有构造岩的特征。

矿区内韧脆性剪切带存在的主要证据和表现：①不同尺度范围的同方向次级韧脆性剪切带非常发育：矿区内常见不同规模的中小型剪切带（图2），大的如矿区灰岩与砂岩接触带的韧脆性断裂带，小的如露头范围内宽为1～2m的强变形带，以及微观尺度的线性变形带等；②韧性变形产物糜棱岩化岩石、糜棱岩、超糜棱岩和韧脆性变形产物构造角砾岩、压碎岩在矿区均比较发育；③韧性剪切过程形成的糜棱面理（Sm）、剪切面理（Sc）及二者构成的S－C组构发育，并存在韧脆性－脆性阶段形成的各种剪切滑动面、断层面，大量不同规模的构造透镜体、石香肠构造等［4］。

2．1 岩石变形特征

帕奔金矿区出露的主要岩石类型有长石石英砂岩、细砂岩、粉砂岩，泥质板岩、页岩，灰岩和白云质灰岩等。各类岩石均具程度不同的糜棱岩化或具有韧性变形特征（图3）。

（1）石英砂岩、粉砂岩和细砂岩类：主要分布在矿区北西、南东两侧，呈NE向带状或透镜状产出。按变形程度不同，可划分为未变形长石石英砂岩、弱变形长石石英砂岩（糜棱岩化长石石英砂岩）、长石石英初糜棱岩和长英质糜棱岩类。

图2 帕奔金矿M7矿带12线坑道内发育的小型剪切带Fig．2 Small ductile shear zone in a adit at line12of ore zone MT in phatem Au mine

（2）泥质板岩、页岩类：主要在矿区北西和南东两侧呈狭长带状分布，与砂岩类相伴出现或在灰岩中呈夹层出现。颜色为褐色、灰白、灰黑、浅粉和紫色等。大部分的泥质板岩和页岩遭受了动力变质作用变为糜棱岩和千糜岩，少部分未变形原岩呈残留体形式存在。通过肉眼观察，大部分岩石表现出强变形的特征，看似千糜岩，隐晶质含量高，可见少量的云母类矿物。变形较弱的泥质岩石中仍可见由不同颜色和成分呈条带状构成早期的沉积层理，大部分岩石中发育一系列密集的片理构造，呈S形展布，少量的石英眼球体显示出旋转拉长现象，呈拉长透镜状并具拖尾结构，可见明显的S－C组构特征。显微镜下可见，大部分隐晶质矿物呈定向拉长构成条带状构造并具波状弯曲，少部分斑晶具碎裂化现象。

（3）灰岩类：可分为未变形或弱变形灰岩（或白云质灰岩）、糜棱岩化灰岩和白云质糜棱岩等，弱变形灰岩为块状构造或条带状构造，少部分可见原始沉积层理。颜色为灰白、灰黑、浅粉等，大部分为隐晶质矿物，部分灰岩中可见有生物碎屑或角砾。糜棱岩化灰岩和白云质糜棱岩主要发育在灰岩与砂页岩接触带附近的强片理化带中，主要由方解石、白云石组成，含少量的泥质矿物，镜下可见方解石呈拉长的透镜状，并具不对称旋转结构，双晶具弯曲现象。裂纹发育，具波状消光，含有的少量石英沿裂隙分布，具波状消光和动态重结晶现象。

（4）构造角砾岩类：包括韧脆性变形阶段形成的构造角砾岩、脆性变形阶段的层角砾岩等。在矿区内非常发育，常常是大角砾中又包含小角砾，角砾成分有灰岩，同时还有泥岩、页岩和生物碎屑等。棱角明显或呈次圆状，长轴无定向或弱具定向排列，胶结物为碾细的自身矿物，主要为钙质和泥质。角砾占80%以上，胶结物占10%～15%，主要有泥质角砾岩、白云质灰岩角砾岩等。

2．2 构造要素特征

韧性剪切带活动产生一系列构造形迹和构造要素，帕奔矿区内广泛发育糜棱面理Sm、剪切面理Sc和二者构成的S－C组构，以及后期各种剪切滑动面、断层面，大量不同规模的构造透镜体、石香肠构造等［5－6］。

（1）S0：代表早期的沉积层理，表现为泥岩、页岩和灰岩中由不同颜色和成分条带显示的层纹和层理。大部分被后期韧性变形改造成为残留构造，局部地方可见二者的切割关系，其产状统计结果和组构投影图解见图4a。

图3 帕奔金矿岩石变形特征（正交偏光）Fig．3 Deformation of rocks from drill core of Phatem gold mine

（2）Sm：为韧脆性剪切带的主要标志，属压性结构面，由早期以S0为变形面的褶皱轴面面理发育而成，局部可见二者的切割关系。大部分地区则完全置换S0，表现为强片理化带。在不同岩性中，随着变形强度的变化其表现也有所不同：在砂岩、泥岩和页岩中，主要表现为一系列S形的弯曲面，由强烈拉伸的细粒基质矿物与眼球状碎斑定向相间排列，或由暗色矿物（云母类矿物）与浅色矿物（石英、长石等）相间定向排列构成；在强变形灰岩中，则主要表现为一系列由刚性层（灰岩）和软性层（泥质层）相间排列构成的片理化带。面理总体延伸稳定，局部常有弯曲、揉皱，遇到较大的碎斑矿物，面理常绕碎斑而过，显示强烈的流变构造特征。

Sm的总体产状以NE向为主，倾向以SE为主，局部也有向NW倾者，倾角中等至陡立。通过对58个测量点产状的统计，所做的组构投影图解（图4b）显示，主体具极密特征，走向NE，倾向SE，倾角中等，局部具拉长的环带，受后期构造改造或受周围岩性控制产状发生变化。

图4 帕奔金矿各种面理产状组构投影图解Fig．4 Projection of fabric of various foliation in phatem gold mine

（3）Sc（或C1）：为韧脆性剪切带韧性变形的标志，与Sm相伴出现，表现为一系列平行密集的剪切滑动面（破裂面），与Sm的边界平行，内部二者具一定夹角（5°～15°）。局部可见少量的云母矿物沿其定向排列，大部分岩性中表现为一系列间距不等的平行剪切面。其产状以NE向为主，倾向NW或SE，中等倾角。通过对45个测量点产状统计所做的组构投影图解（图4c）显示，主体以极密为主，走向NE，倾向SE，倾角中等，受后期NW向构造影响具分散的环带现象。

（4）C2：在韧脆性－脆性变形阶段在Sc基础上进一步发育起来的韧脆性滑动面，表现为间距较大、表面不平直、面理产状不太稳定的破裂面。主体主要有2组：①走向NNE、倾向NW（倾向275°～285°，倾角45°）或倾向SE（与早期片理化带同向，但倾角不一致）的韧脆性断层带；②走向NW－NNW，倾向SW，为NE向韧脆性剪切带晚期发育的一组剪裂面R－R′。2组方向的断裂均具压剪性特征，沿2组构造面有方解石脉充填和菱铁矿化蚀变现象（图4d），是主要的容矿构造。

（5）S－C组构：矿区内最常见，在露头尺度和显微尺度上均能见到这种韧性变形组构，发育规模一般不是很大，在手标本中特别发育，常见于泥质页岩（千糜岩）、长英质糜棱岩和少量泥灰岩中。C面理平行于剪切带边界，具有剪切性质的面理，由细粒化、强定向的石英和云母矿物集合体拉长组成；S面理由拉长的透镜状长石集合体和长石残斑长轴优选方位的斜列显示，二者斜交形成S－C组构，夹角5°～15°，图5所示为M3矿带内一槽探中揭露的巨厚灰岩夹泥质页岩（千糜岩）中表现的S－C组构特征。

图5 帕奔金矿M3矿带槽探中泥质页岩（千糜岩）的S－C组构特征Fig．5 S－C fabric of argilaceous shale（myllonite）in ore zone M3

图6 韧性剪切过程中应变椭球体的旋转变形和形成的组构Fig．6 Deformation and fabrics of strain ellipsoid during ductile shearing

（6）节理：矿区内节理较发育，灰岩、砂岩中均常见，呈NE和NW向，主要是沿主构造应力场派生的小构造，表现为平行密集的破裂面，常呈共轭形式出现。

（7）构造透镜体：矿区内主要发育一些剪切构造透镜体，由砂岩、灰岩残片及少量的石英脉构成。表现为长英质糜棱岩中夹有大小不等的灰岩、白云质灰岩透镜体，或是绢云千糜岩中夹有未变形砂岩透镜体。规模大小不一，大的如区域地质图中所展示的灰岩地质体，小的则在手标本和显微镜下均能看到，其最大变形面方向与糜棱面理方向一致。

（8）石香肠构造：石英脉或灰岩块体在剪切作用下产生拉伸延展，使其发生缩颈而变薄，呈雁列状、串珠状排列，在石英脉中发育有剪切横纹，在矿区及外围均很发育。

（9）旋转碎斑：在野外露头和显微镜不同尺度中均能见到。露头范围残碎斑晶主要由灰岩岩块组成，手标本和显微镜下多由石英或长石组成，还有少量石英、长石集合体。碎斑周围被动态重结晶的细粒石英集合体和细粒状云母环绕，形成不对称拖尾结构，在长英质糜棱岩和白云质初糜岩中均有所见（图3e）。

2．3 韧性剪切带活动期次

通过对帕奔金矿区岩石变形情况和构造形迹的分析，认为该韧脆性剪切带具有韧性－韧脆性－脆性变形特征：韧性变形表现为形成大量糜棱岩和糜棱岩化岩石、构造透镜体和石香肠构造，一系列糜棱面理、剪切面理和S－C组构等；韧脆性变形包括大量构造角砾岩、碎裂岩和碎粒岩等，以及沿早期面理形成的一系列剪切滑动面和断层带；脆性变形主要表现沿早期构造面形成的脆性破裂。因此，该韧脆性剪切带活动包含了从韧性→韧脆性→脆性转化的漫长历程，具有继承－转化的特点，晚期的脆性断裂面大都继承早期的构造面而成，表现为不同级别、不同尺度范围内的NE－NNE向糜棱岩带、断层破碎带和断裂的广泛发育。

根据野外现场观察及综合分析，该韧脆性剪切带早期活动方式以水平方向上左行剪切运动和沿NE向、倾角中等的构造面（Sc）逆冲运动为主，表现为沿NE－SW向形成的不同尺度范围的不对称拉长构造透镜体，以及大量顺层逆冲型剪切带的存在，无论在区域还是露头范围，乃至手标本和显微镜下均能反映出来。区域内形成大量的糜棱岩和糜棱岩化岩石，并组成不同变形程度的变形带，小规模的次级韧性剪切带的发育等。在此基础上后期转化为韧脆性变形，表现为一系列NE－NNE向的断层破碎带、大量的构造角砾岩和碎裂岩、不同规模的剪切滑动面等。

韧脆性剪切带晚期活动以剪切断裂和挤压性断裂为主，大部分继承早期构造面形成左行平移剪切或逆冲断层，沿断层带可见灰岩透镜化和碎裂现象。压性断裂、张性断裂和平面剪切断裂均有出现。

通过分析矿区构造应力场认为，沿早期NE向褶皱的轴面发育起来的韧脆性剪切带，以NE－NNE向非共轴左行剪切作用和顺层逆冲运动为主，构造应力场发生一定的旋转，具递进变形特点，主压力面发生S形弯曲（图6），形成S－C组构［7－8］。

韧脆性期，几组不同方向发育的剪应力、压应力沿构造应力场形成几组构造裂隙（图7）。根据里德尔实验研究结果，韧脆性剪切阶段，随着剪应力的增加，首先形成的是早期低角度R和高角度R′共轭剪切裂隙，前者与剪切带边界成15°，后者成75°；接着形成晚期逆向的共轭剪切裂隙P和P′，前者与剪切带边界成5°～10°，后者成40°；最后形成位于剪切带中部并与剪切带边界平行的主剪切裂隙D。T为沿应变椭球体YZ面形成的张裂隙，与帕奔金矿发育的几组断裂构造方向基本相吻合。

3 控矿规律

研究资料表明：帕奔金成矿区（带）受地壳韧性剪切带的控制，金矿床的展布受次级韧性剪切带的控制，金矿化受韧性剪切带的变形强度控制；含金石英脉受韧性剪切带内R，D裂隙的控制。本区韧脆性剪切带对金矿床的控制具有时间分带性和空间分带性［9－11］。

通过研究矿区构造，分析矿区各矿带矿体出露情况，认为矿区矿化存在着构造蚀变和断层破碎带复合控矿特点，特别是在既有韧性变形阶段的构造蚀变岩，又有韧脆性－脆性变形阶段的断层角砾岩和碎裂岩的部位，矿化富集明显。

剪切带韧性变形阶段形成的片理化带（糜棱岩带）控制着矿化带的总体走向。帕奔矿区主体矿化带的产状为走向20°，倾向SE，倾角60°～70°，是本区剪切带韧性变形阶段形成的一组S－C构造面，剪切带不仅控制着区域岩性的分布，也控制了矿化蚀变带的总体走向。

图7 韧脆性剪切带中几组剪裂隙和张裂隙方向示意图Fig．7 Sketch showing orientation of several sets of shear fractures and tensile fractures in a ductile shear zone

韧脆性－脆性变形阶段的叠加构造控制着矿体的位置，是主体的控矿构造，制约着矿体的规模和富集程度。在韧脆性－脆性阶段的构造叠加过程中，不同方向的韧脆性－脆性构造（走向NE，倾向NW或SE；走向NW，倾向SW）的叠加，使韧性变形阶段的片理化带破碎程度加强，热液活动充分，韧性变形阶段形成的矿化进一步活化富集，矿化岩石破碎成角砾后被胶结，同时沿新形成的构造面又有新的矿液充填，致使矿化再次富集，构成一定规模的矿体，矿体的形态则受叠加改造程度的控制。韧脆性－脆性构造叠加得越强烈，矿体越富集。但韧脆性－脆性构造没有改变矿体的主体产状，矿体还是以不规则浸染状赋存在灰岩或构造角砾岩中，少量赋存在方解石脉中［12－15］。

3．1 韧脆性剪切带对金矿化带的控制规律

M7矿带位于矿区的北东部，由6条构造蚀变带组成，呈斜列式平行产出，主要受压剪性的构造面控制（S－C组构）。从1︰2 000矿区地质图看出，M7矿带地表呈舒缓波状S形，显示NNE向和NE向2组方向构造的组合形态，为沿主构造带的次级剪切带压性结构面与剪切面的复合，也就是沿S－C面发育。

M0矿带表现为强变形的鳞片状带，以片理化和构造透镜体为主，同时又被韧脆性－脆性构造叠加而发育构造角砾岩，以充填粗晶方解石脉为特征。主体呈20°方向展布，平面上也为舒缓波状，该矿体具有膨胀收缩、分支复合现象，其向北分支向南复合，复合处矿体厚度增大，显示了水平剪切作用结果特征。

M2矿带的2条矿体也是沿早期剪切面和压性结构面发育红化现象，在后期韧脆性－脆性构造叠加过程中被破碎成角砾，又有新的矿液充填，形成再次富集，晚期NE向和NW向韧脆性－脆性断裂对矿体有富集和改造作用。

3．2 韧脆性剪切带对金矿体的控制规律

帕奔矿区的金矿体往往位于厚层灰岩中小型片理化带的旁侧，或是由灰岩透镜体与泥灰岩片理化带组成的鳞片状带中未变形灰岩的透镜体内，而在强变形带中金矿化则不明显。这是因为在强变形带或片理化带是被压缩的区域，热液和成矿物质呈被活化、向外逃逸（迁移）的状态，没有成矿的空间条件；而弱变形区则是相对的引张区域，成矿物质迁移到这里后是一个减压的状态，所以能构成矿液沉淀的环境。

表2 帕奔金矿构造变形阶段与金矿化的关系Table 2 Relation between Au mineralization and tectonic deformation of different stages in phatem gold mine

3．3 韧脆性剪切带对矿石类型的控制规律

通过野外露头和手标本观测，发现本区金矿化主要可分为3个阶段：韧性变形阶段的矿化沿早期剪切面理（C面理）和糜棱面理（S面理）分布，呈条带状、不规则细脉状和细脉浸染状等；韧脆性变形阶段和脆性变形阶段的叠加矿化则沿着韧脆性－脆性断裂的边界呈脉状分布，主要有NE向、NNE向和NNW向3组，受韧脆性－脆性断层产状的控制。

矿化类型由韧脆性变形构造的期次决定。构造蚀变岩型矿化主要是韧性剪切阶段形成的，虽然沿一定的构造面理分布，由于灰岩中面理不发育，加之蚀变作用较强，以及后期的叠加改造，造成矿化呈不均匀的斑杂状、角砾状和鸡窝状等；破碎角砾岩型矿化是韧性阶段的矿化岩石或矿体破碎后重新胶结而成，原有的矿石或矿化岩石经破碎、富集，形成新的矿化类型；方解石脉型矿化是剪切带在脆性变形阶段的产物，主要是在前两阶段矿化基础上的矿液又一次富集，之前形成的矿化岩石或矿体再次破碎后重新胶结，形成原有矿体的再次富集，方解石脉型矿化主要沿晚期脆性断层的边界发育（表2）。

4 结论及建议

帕奔金矿韧脆性剪切变形带对金矿成矿具有空间定位和主体导矿富集作用，它既控制着矿体在区域空间的产出，也控制了矿体的产状形态和规模；既是导矿构造，又是容矿构造。从变形强度分析，其中强片理化带是导矿构造，而弱变形的灰岩透镜体则是很好的容矿构造；从变形阶段分析，韧性变形阶段的片理化带（糜棱岩化带）控制了矿化带的走向（导矿构造），而韧脆性－脆性阶段的构造叠加则决定了矿体的位置和规模（容矿构造）。这些不同规模、不同方向的叠加构造使早阶段的构造再次活动，并产生叠加改造，对早阶段形成的矿（化）体起着叠加富集、辅助定位和构造改造的作用。

针对帕奔金矿的进一步找矿工作提出3点建议：①根据帕奔金矿构造控矿特点，矿化主要与韧脆性剪切带的发育程度和韧脆性断层的叠加改造有关，在外围找矿过程中，应选择砂岩和灰岩的接触带附近、强弱变形带之间、不同方向断层破碎带的交汇部位重点开展工作；②根据韧脆性剪切带的空间分布规律进行深部矿体验证，矿区深部有可能出现韧性阶段的构造蚀变岩型或蚀变糜棱岩型金矿化；③在矿区范围内找矿，应根据韧脆性－脆性构造的活动方式和叠加特点，沿已有矿带按一定的间距向两侧及周围开展详细工作，注意矿化蚀变特征，以期有新的突破。

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Tectonic deformation characteristics and the control on ore in B．Phatem gold deposit in Bak－Ou county，Luang Pracang province of Laos

ZHANG Rui－hua，ZHANG Bao－hua，LIU Xi－chao，CHE Lu－kuan

（Tianjin North China Geological Exploration Bureau，TianJin300171，China）

B．Phatem gold deposit in Bak－ou county，Luang Pracang province of Laos is located in a largesized NE－NNE ductile shear zone，The ductile shear zone controls tectonic framework of the area in which the gold deposit occurs and reworks and transposes the earlier structures．The primitive sedimentary stratum occurs in NE－NNE bands and lens characteristic of tectonite with different ductile－brittle and brittle deformation．Spatially B．Phatem gold deposit is located by the zone by which ore fluid is conducted and ore bodies hosted．

B．Phatem gold deposit；ductile－brittle shear zone；tectonic deformation periods；ore－control pattern；Laos

P613；P618．51

A

1001－1412（2012）03－0341－08

10．6053／j．issn．1001－1412．2012．03．013

2012－01－04； 改回日期： 2012－08－20； 责任编辑： 赵庆

张瑞华（1965－），女，教授级高级工程师，硕士，从事金属矿产地质和构造地质研究工作。通信地址：天津市河东区广瑞西路，天津华北地质勘查局；邮政编码：300171；E－mail：250364308＠qq．com