老挝帕莱通铁矿地质特征及找矿潜力

李连廷

(云南省有色地质局三一七队，云南 曲靖 655000)

图1 矿区大地构造位置

1 区域地质背景

老挝帕莱通铁矿位于老挝南部的占巴色省帕通鹏县帕莱通村一带，面积近200km2。大地构造位置位于南海—印支地块的东部，地处南海西布康—昆蒿构造岩浆岩带的西南端(图1)。区域上主要由太古宙麻粒岩，元古宙角闪岩及多期次花岗岩、花岗混合岩构成。上覆三叠系碎屑岩、灰岩、流纹岩，中侏罗统砂岩、砾岩，新生界玄武岩和砂岩、砾岩。受南海西布康—昆蒿构造岩浆岩带的控制，该微陆块岩浆活动强烈，从太古宙至新生代均有活动，前寒武纪至中生代主要为花岗岩类的侵入，而在中生代有大量的酸性和基性火山喷发，新生代以玄武岩为主。岩浆—火山活动为该区的成矿作用提供了丰富的物质基础。

2 矿区地质特征

2.1 地 层

帕莱通矿区出露的地层主要以基性、酸性火山岩为主。根据刘书生等(2014.3)的研究成果，矿区基性、酸性火山岩为中晚三叠世(T2-3)构造岩浆活动的产物，出露地层划分 为三叠系中上统流纹岩(vT2-3)，三叠系中上统致密块状玄武岩(T2-3β1)、三叠系中上统气孔状玄武岩(T2-3β2)(见图2)。

图2 帕莱通铁矿地质略图

流纹岩(vT2-3)主要分布在矿区南部，大部分被玄武岩层覆盖。矿区外围向南、向西延伸十公里以上，厚度大于150m，主要岩石类型包括流纹质火山碎屑岩和流纹岩。流纹岩新鲜面呈紫色，自形晶结构，斑状构造，流纹构造明显，其中紫色条纹多较细。岩石中见石英和长石斑晶，同时见凝灰岩角砾。斑晶特征相似，角砾呈棱角状，大小约5mm～10mm。

致密块状玄武岩(T2-3β1)主要出露于矿区东部。

气孔状玄武岩(T2-3β2)主要出露于矿区西部，玄武岩厚度9.48m～18.27m，平均厚度12.74m，北厚南薄。柱状节理发育，形态完好，呈直立状，局部略呈倾斜产出。在VII号矿体北部，柱状节理有明显分层，下部形态完好，其上部见一层相对破碎的柱状节理，显示其喷溢—流动—冷凝的差异性。在玄武岩分布区域普遍分布铁矿层，矿层厚度东部厚西部薄。

在流纹岩的上部，或玄武岩喷发间断(旋回)之间，有一层粘土(岩)产出(图3)，地表未见出露，岩层厚度平均11.61m。粘土层灰白色、红色至浅黄色粘土，局部岩层顶部0.6m左右因炭化呈黑色，含少量植物的根、茎碎屑。

2.2 构 造

矿区地层产状平缓，未发现变形扭动及构造破碎。铁矿体中也没有构造错动和改造的现象。钻孔岩岩芯完整，表明成矿后构造不发育。野外调查发现有玄武岩溢流口大致呈线状分布，结合物探资料解译结果分析矿区可能存在北西—南东向的成矿前导岩—导矿断层F1、F2(图2)。

3 矿体地质特征

3.1 矿体特征

矿区目前发现有9个铁矿体(表1、图2)，其中西部有矿体7个(编号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ-1、Ⅳ-2、Ⅴ、Ⅵ)，东部有矿体2个(编号Ⅶ、X)，矿体直接裸露于地表，分布区略显负地形区(照片1、照片2)。矿体底板围岩主要为玄武岩，含矿层多数为一层，少数矿体钻孔揭露含两层矿(图3)，从图3中看出Ⅴ、Ⅵ矿体含两层矿，且下层矿较上层矿薄。综合表1、图2、图3看出，西部矿体厚度较小，平均厚度约2.5m，铁品位较高；东部矿体厚度较大，平均厚度约4.5m，铁品位较低。

3.2 矿石矿物特征

(1)矿石成份

矿石矿物以赤铁矿、褐铁矿为主，次为未完全氧化的磁铁矿，西部铁矿石TFe含量可达27.07ω%～69.46ω%，东部铁矿石TFe含量可达25.53ω%～38.03ω%左右，都达到铁矿石工业品位要求。从矿区西部到东部，矿体的TFe含量降低，有害元素含量也降低。其中S平均由0.38%降为0.19%，P平均由0.43%降为0.18%。SiO2平均含量低于炼铁矿石一般工业指标(18%)，满足需要。

表1矿体特征表

Tab.1OreBodyFeature

矿体号分布规模矿体底板矿物成份矿石结构构造TFe品位(ω%)Ⅰ矿区西部长:1030m;宽:324m,厚度:1.97m气孔状玄武岩赤铁矿、褐铁矿,少量磁铁矿豆状构造、块状构造47.11～68.91Ⅱ矿区西部长:300m;宽:190m,厚度:1.93m气孔状玄武岩赤铁矿、褐铁矿,少量磁铁矿豆状构造、块状构造46.21～58.81Ⅲ矿区西部长:965m;宽:245m,厚度:5.06m气孔状玄武岩赤铁矿、褐铁矿,少量磁铁矿豆状构造、块状构造27.07～66.67Ⅳ-1矿区西部长:510m;宽:196m,厚度:1.95m气孔状玄武岩赤铁矿、褐铁矿,少量磁铁矿豆状构造、块状构造68.73～69.46Ⅳ-2矿区西部长:260m;宽:242m,厚度:1.76m气孔状玄武岩赤铁矿、褐铁矿,少量磁铁矿豆状构造、块状构造56.73～58.07Ⅴ矿区西部长:1070m;宽:510m,厚度:1.65m气孔状玄武岩赤铁矿、褐铁矿,少量磁铁矿豆状构造、块状构造47.42～56.79Ⅵ矿区西部长:996m;宽:601m,厚度:2.77m气孔状玄武岩赤铁矿、褐铁矿,少量磁铁矿豆状构造、块状构造59.42～66.51Ⅷ矿区东部长:6 000m;宽:1500m,厚度:4.02m致密状玄武岩赤铁矿、褐铁矿角砾状构造、土状构造25.90～38.03

图3 铁矿体钻孔柱状对比图

(2)矿石组构

照片3 豆状构造铁矿石露头

矿石构造主要有豆状构造和角砾状构造。

豆状构造：为球形—椭球形(照片3)，大小约3mm～5mm，核为磁铁矿、玄武岩或没有明显的核。有的核因氧化而呈褐色或空心，表皮有一层钢灰色铁质亮环，厚约0.1mm～0.3mm。环因氧化，常分为3层左右，其表、内层氧化较为强烈。角砾状构造：大小不均混杂，角砾表面光滑，角砾呈次棱角状。多数角砾大小约3mm～5mm。角砾表面也有一层铁质膜包裹较大的角砾，磨圆较差。大角砾可识别出玄武岩和流纹岩角砾。角砾间以粉砂质和铁质胶结和支撑。

(3)矿石类型

按矿石的自然类型将区内铁矿石分为块状—豆状铁矿石和角砾状铁矿石两种类型，前者矿物成份以赤铁矿、褐铁矿为主，含少量磁铁矿。矿石品位TFe在27.07ω%～69.46ω%，小体重值=3.74t/m3。主要分布在西部，以Ⅰ-Ⅵ号矿体为代表，该矿带的大多数矿体都进行了较系统的钻孔控制；后者矿物成份主要为赤铁矿、褐铁矿，其间夹有豆状、块状富铁矿石。矿石品位TFe在25.53ω%～38.03ω%，小体重值=2.93t/m3。主要分布在东部，以Ⅶ、Ⅹ号矿体为代表。该类矿工程控制较差，仅施工了少量钻孔。

4 铁矿成因探讨

4.1 铁矿与火山岩关系密切

矿区地表大面积分布三叠系中晚期玄武岩和少量流纹岩，铁矿体覆盖在玄武岩之上，直接裸露地表，部分隐藏于玄武岩的喷发旋回或间断界面上。除此之外，矿区没有其他地层出露，区域上也没有见富含铁质的地层提供物源，因此，铁矿与火山岩关系密切。

4.2 赋矿火山岩年代

对帕莱通铁矿区火山岩形成时代的研究目前较少，刘书生等(2014.3)通过对老挝帕莱通铁矿区的岩石样品进行全岩主量、稀土和微量元素分析研究取得以下三个成果：一是帕莱通矿区出露的火山岩在时空上紧密伴生，由基性岩(玄武岩)和酸性岩(流纹岩)组成，缺乏中性及中酸性岩性段，成分上出现明显的间断，属于双峰式火山岩。该双峰式火山岩SHRIMP锆石U-Pb测年为(229.0±2.0)Ma，属中晚三叠世构造岩浆活动的产物；二是双峰式火山岩中，基性和酸性2个端元的稀土、微量元素特征存在着明显的差异，它们来自不同的源区。基性火山岩起源于亏损的软流圈地幔，受陆壳物质混染作用形成；酸性火山岩则是来源于壳源岩石的部分熔融。三是帕莱通矿区双峰式火山岩形成于大陆板内裂谷环境。中晚三叠世，东南亚进入了板内活动时期。这一时期，帕莱通矿区处于裂谷拉张背景，拉张作用使得挤压应力释放引起软流圈物质持续上涌，形成双峰式火山岩。这套双峰式火山岩的形成与该区大型铁矿床关系密切。

4.3 成矿模式

综合上述资料分析，本文初步建立了帕莱通铁矿的成矿模式(图4)。铁矿形成与玄武岩的喷发作用密切相关，成矿物质主要来源亏损的软流圈地幔，三叠纪中晚期成矿物质随火山岩的喷发沉积于地表。随着沉积环境的变化发生了明显的分异。东部地势低，淤泥和其它泥质沉积物较多，火山喷发作用强烈，喷发通道附近岩石因为拉张作用破碎，导致最终形成的铁矿大多数呈角砾状且杂质较多，矿石品位较低。同时由于东部可能存在大的断裂带，火山喷发规模较大，导致最终形成的矿体规模较大；西部地势高，矿浆上涌通道较窄，但速度较快且温度较高，浮力大，岩浆内气体来不及释放，喷发形成气孔状玄武岩。同时，在火山喷发通道下部已经初步结晶的铁矿晶体，随着岩浆的流动(湍流)逐步聚集成豆壳状结构，随着矿浆的进一步补充，铁矿豆在矿液中持续悬浮生长，原来的不完整豆壳状铁矿开始凝缩，挤出内部的硅酸盐熔体，并在流动过程中旋转、凝缩，最终形成豆状结构，在重力作用下，下沉堆积成豆状铁矿石。成矿后期由于西部地势较高，铁矿石经过长时间风化淋滤富集作用，最终矿石品位较富。

图4 帕莱通铁矿成矿模式图

5 找矿潜力分析

5.1 大地构造环境

帕莱通铁矿区大地构造位置隶属于万象—昆嵩微陆块，该微陆块岩浆活动强烈，从太吉亩至新生代均有活动，前寒武纪至中生代主要为花岗岩类的侵入，而在中生代有大量的酸性和基性火山喷发，新生代以玄武岩为主，该带成矿条件十分有利。

5.2 岩浆岩条件及含矿多层性

帕莱通铁矿区的岩浆岩有基性岩浆活动形成的玄武岩和酸性岩浆活动形成的流纹质火山碎屑岩，矿体都直接裸露于地表玄武岩上部略显负地形区。玄武岩分布区域广，钻孔资料显示在玄武岩的喷发旋回或间断界面上也发现有新矿层(图3)，厚度约0.58m～1.8m，显示矿区深部和外围玄武岩分布区具有较大的找矿空间。

5.3 矿化信息丰富

矿区东部区域及其外围工程控制少，踏勘仍有较大面积的铁矿(化)体(点)分布，这些矿(化)体(点)基本没有开展过地质工作，找矿拓展空间巨大。

5.4 地球化学条件

根据矿区土壤地球化学测量工作成果，区内除主成矿元素Fe之外的Ti、V、Mn、Co、Zn、Cu、Sn、Pb异常较明显，主要异常有矿区东部Cu、Zn、Mn、V、Ti、Co异常，矿区中部Cu、Mn、V、Ti、Co异常，矿区中东部还是寻找除Fe以外以Cu为主的多金属矿的有利地段。

5.5 赋矿地形条件有利

帕莱通铁矿矿区面积近200km2，海拔90m～160m。矿体直接裸露于地表玄武岩上部略显负地形区，属易探易采矿床，地形条件有利。

6 结论与建议

综上所述，矿区矿体矿化点较多，显示该区具有较好的成矿环境和成矿地质条件。从大地构造环境、岩浆岩条件及含矿多层性、矿化信息、地球化学条件、赋矿地形条件来看都显示了较好的找矿前景。尤其是矿区东部矿带工程控制较差，仅施工了少量钻孔，因此在矿区东部区域及其外围找铁矿潜力巨大，深部玄武岩喷出间断面的隐伏铁矿找矿前景可观。同时矿区中东部还是寻找除Fe以外以Cu为主的多金属矿的有利地段。

参 考 文 献

[1]刘书生等.老挝南部帕莱通双峰式火山岩锆石U-Pb定年及岩石地球化学特征[J].吉林大学学报，2014(2).

[2]陈征，李江海等.豆荚状铬铁矿豆状结构成因机制探讨一以遵化地区豆荚状铬铁矿为例[J].地学前缘(中国地质大学，北京)，2014，11(1).

[3]杨社锋，方维萱等.老挝Boloven高原玄武岩风化壳中稀土元素富集与主量元素关系[J].中国稀土学报，2007，25(4).

[4]李方夏.东南亚地质矿产与矿业经济[J].云南地质，1995.