老挝琅勃拉邦省帕奔金矿成矿机理探讨

张志军 牛英杰 王居松 智铎强

摘要：帕奔金矿是近年来在琅勃拉邦（老挝）发现的一种新的中-大型金矿类型。独特的成矿地质特点和成矿规律有别于以往的国内外报道的金矿，是比较罕见的一种矿床类型，其矿化特征较为特殊，帕奔金矿普遍发育压溶构造地质现象和和压剪压溶现象，根据帕奔矿区不同时期剪切和压溶的发育特点，认为该矿床成矿机理为压剪压溶成矿机理，主要可概括为以下几个阶段为：剪切压溶活化，剪切扩容与交代，剪切压溶与液压致裂，剪切压溶演化同位叠加。

關键词：帕奔金矿;成矿机理;压剪压溶成矿

1.前言

帕奔金矿是比较罕见的一种矿床类型，独特的成矿地质特点和成矿规律有别于以往的金矿可以称之为帕奔型金矿。

国内以往的剪切带型金矿很多都与岩浆岩有关，而成矿与成矿母岩和剪切带时间差别较大。大多数国内金矿的成矿母岩及剪切带发育时间为前寒武纪，而成矿为一般为燕山期，金矿的成矿不是在韧性剪切期，而是后期受中生代断裂构造控制形成的矿床。研究老挝帕奔金矿则与国内大多数金矿成矿情形不同，帕奔金矿的剪切压溶构造一直贯穿于成矿的始末，剪切带发育时间超过成矿时间，表现为多期多阶段不同力学性质的剪切。

帕奔金矿地质勘查是一次新类型金矿找矿和成矿理论的探索。根据不同时期剪切和压溶的发育特点，将压剪压溶成矿机理概括为：剪切压溶活化，剪切扩容与交代，剪切压溶与液压致裂，剪切压溶演化与同位叠加。

2.地质特征

帕奔金矿地处丰沙里-帕府拗陷带与琅勃拉邦-黎府褶皱带交接部位，特殊的大地构造位置为成矿提供了较为有利的条件[1-2]。帕奔地区断裂构造发育，主体表现为大规模的右行走滑拉张。矿区岩性为白垩系、侏罗系、三叠系、中二叠统、下二叠统、石炭系、志留-下泥盆统。赋矿层位为下二叠统灰岩。北北西向高角度次级断裂是矿体主要的赋存空间，矿体在断裂带内一般呈透镜体与脉状，局部具膨大收缩与尖灭再现现象，与围岩界线清楚。帕奔矿区不同时期的火山活动强烈，但岩浆活动较弱。

3.成矿机理

3.1韧性剪切的压溶与出溶

（1）灰岩地质体的剪切变形。帕奔金矿岩体及矿体中仍然隐含着较明显的韧性变形组构，其糜棱岩化、压溶劈理、条带等异常发育（图1）。这些变形组构表明成矿作用发生的前提条件为韧性剪切和压溶。

（2）矿物重结晶。在爬奔矿区中矿物重结晶作用使原灰岩中的矿物颗粒发生了重新组合，仅矿物颗粒的形状及大小发生了变化，而没有形成新的矿物相。矿物重结晶前后，除H2O、CO2等挥发分外，岩石总化学成分保持不变。影响重结晶作用的外部因素主要是流体相和温度。以H2O、CO2为主的流体对重结晶起促进作用。温度升高会大大增加重结晶的速度。应力的增大一般也有利于重结晶作用的进行。（3）流体出溶。压溶条带及劈理等压溶定向重结晶代表岩石中封存液体的出溶。灰岩体在受韧性剪切作用下，并受压溶过程中，封存的液体被释放出来。但该阶段流体受外界压力相对比较小，未能形成有足够压力的自由流体状态，而且岩石中没有明显的断裂和裂隙等现象。在野外观察的重结晶的方解石呈定向呈条带状排列状态，矿区灰岩发育许多密集的细条带，丝带状结构、生长面理及压溶劈理现象也较为明显。

（4）Au成矿元素活化。岩体中的压溶和动态重结晶形

成了不同变形组构的糜棱岩，帕奔金矿区的岩石成分单一，主要为灰岩体，在灰岩体中Ca占36%以上，以方解石为主，其他矿物少见，基本为单矿物岩石，易于受力压溶和重结晶。帕奔矿区的原始岩石为泥晶灰岩、微晶灰岩，粒度比较细，在受剪切力作用下最容易压溶及重结晶。灰岩体经过重结晶后形成粒度较粗颜色浅的亮晶灰岩、粗粒灰岩等。在方解石溶解及重结晶的过程中吸附灰岩体矿物中的Au及其相关元素，使其进入活化状态。

3.2韧脆性剪切的压溶扩容交代

（1）岩体压剪-萃取。随着地壳抬升，受力岩体从韧性变形向脆性变形过渡，岩体开始形成裂隙。矿区灰岩体在定向剪切作用下，岩体内的裂隙斜列定向排列。该阶段流体收剪切作用开始具有一定压力，但相对压力比较小，仍然未能形成有足够的涌流，但此时岩体内流体已经开始沿裂隙充填形成压剪定向斜列式的方解石细脉，脉体彼此分割，并未连通成大脉或定向的张性方解石等细脉。

对该阶段岩石Au含量平均为16.22ppb，是灰岩Au含量的3-4倍，该阶段Au元素基本从灰岩体中迁出进入流体中，即该阶段是对灰岩体中Au元素进行萃取，可以认为是成矿前物质准备阶段。

（2）扩容-交代成矿。灰岩体在该阶段的方解石网脉开始涌流，并伴随着大量钙质矿物的卸载，表现出微弱的矿化现象。化验分析网脉状的方解石Au含量平均358ppb，是正常灰岩Au含量的80倍～90倍。

3.3韧脆性剪切的扩容成矿

条纹状、条带状方解石脉是方解石脉型矿石中常见及最重要的一种类型。矿区发育条带状的方解石脉，该中方解石脉有极强的扩容能力，在后期的流体压力下形成容矿构造空间，后期矿体会形成分枝复合及膨大收缩现象。这种含矿方解石脉在矿区比较发育。该类方解石脉经过化验分析，其Au含量平均1.9ppm，与Au元素密切相关的As、Sb、Hg等含量都比较高，通过坑道施工及钻探施工揭露，矿区深部出现雄黄、雌黄等矿物。

3.4扩容液压致裂成矿

本矿区发育岩体中含石角砾岩，该角砾岩与断层角砾岩有所不同，岩体中角砾岩的分布不均匀，没有明显的分带或者富集现象，岩体中角砾岩中胶结物是重结晶的碳酸盐矿物。在显微镜下可以看到胶结物光性一致，同时消光。这种角砾为液压致裂角砾岩（图2）。

本矿区含矿角砾岩型Au品位较高，该含矿角砾岩主要液压致裂形成的，样品中Au的平均为9.98g/t。通过分析可知该角砾岩中Ca、Mg元素含量减少，而Si、Fe元素含量增加，在该阶段中中带出了Ca、Mg元素，并带进了Si、Fe元素，在角砾岩胶结物中也明显带入了Si、Fe元素。

3.5断裂充填成矿

在张性断裂中，本区含矿热液沿断裂充填形成了含矿方解石脉，改方解石脉品位较低，就是有矿化现象，其分析Au品位最大为0.62g/t到沒有矿化显示。

本阶段灰岩地质体中断裂构造中方解石脉局部被压碎，形成碎裂岩或角砾岩，说明在本矿区的成矿末期及成矿后发育张性断裂的同时收到了剪切作用，在力学性质上表现为张扭性。

4.结论

通过野外观察及系统取样分析，初步认为本矿区的成矿机理为以下几个阶段：

（1）第一阶段：灰岩地质体受韧性剪切作用下，岩石的压溶活化并出溶阶段。该阶段没有形成大规模的流体运动，但是在受受韧性剪切作用使灰岩地质体中含Au流体受到活化，为后期成矿奠定基础。

（2）第二阶段：灰岩地质体韧-脆性剪切作用下，岩石在压剪下形成了一系列方解石脉，对灰岩产生了萃取作用，为成矿准备，经过后期的扩容交代作用矿化现象开始形成。

（3）第三阶段：灰岩地质体在韧-脆性剪切下，活跃的流体从深部到浅部对方解石脉体产生了扩容作用，提供了物质及能量来源，提供了很好的成矿物质来源。

（4）第四阶段：随着灰岩地质体的扩容液压作用，脉体致裂，含矿热液富集成矿，形成一系列的富矿角砾岩带，同时Ca、Mg元素减少，Si、Fe元素增加。

（5）第五阶段：地质体中断裂的持续扩张，含矿物质的充填，富集成矿。在剪切作用下含矿脉体表现出张扭性，形成了一系列平行的矿（化）体。

参考文献：

[1]刘学武，冯建忠，刘运纪，等.老挝琅勃拉邦省帕奔金矿床成矿规律及找矿方向研究[R].天津华勘矿业投资有限公司，2016.11.

[2]辛建伟，胡金才，牛英杰，等.老挝琅勃拉邦省巴乌县帕奔金矿区详查地质报告[R].天津华勘矿业投资有限公司，2012.6.30.

[3]杨海林，牛英杰，辛建伟，等.老挝帕奔金矿矿床地质特征及成因研究[R].天津华勘老挝有限公司，昆明理工大学，2013.10.30.

[4]史老虎，薛兰花，等.老挝帕奔金矿围岩蚀变特征及其与金矿化的关系[J].地质调查与研究，2016，39（03）：184-190.

[5]张瑞华，刘禧超，付方建，车路宽，等.老挝琅勃拉邦省巴乌县帕奔村金矿构造控矿规律及找矿区段研究[R].天津华北地质勘查局地质研究所，2009.