柬埔寨桔井省五千山金多金属矿矿床特征及成矿规律

2021-06-13 05:21朱貌贤李祥云
世界有色金属 2021年5期
关键词:断裂带石英柬埔寨

朱貌贤,李祥云,黄 韬

(湖南省地质矿产勘查开发局四一六队,湖南 株洲 412000)

1 区域地质概况

1.1 区域地层

柬埔寨的地层表现为沉积建造、变质岩单元和火成岩体,时代从前寒武纪直到第四纪(图1)。项目区出露的地层主要为三叠系和第四系地层。

图1 柬埔寨基本地质特征

(1)泥盆系。在柬埔寨北部有一套类似的沉积序列,分布在上丁北部沿湄公河东西两岸的广大区域,并向东延伸到Chhep西部,但是这里的岩石系列含有一些凝灰岩和熔结凝灰岩。在诗梳风西部有一小片区域分布有石炭系砂岩,在工作区的北东部地区的桔井东部的上川龙高原西缘有该套地层。

(2)三叠系。中南半岛南部的三叠系以长期广泛的海进和海退为特征。早三叠世以海相沉积较为普遍,晚三叠世陆相沉积逐渐增加。三叠纪在中南半岛是一个流纹质火山活动广泛发育的时期,特别是在中、晚三叠世时期更加明显。晚三叠世还有巨量花岗质岩浆侵入活动。

三叠系在柬埔寨东部普遍发育,特别是海相地层。发育于罗文真地区(T2)、罗文真-上丁地区(T1-2)、桔井地区(T,T1-2)以及东北部靠近越南边界的几个地区(T2)。微带绿色色调的砂质页岩、钙质页岩、绿色页岩及泥灰岩是海相的特征。立项区的北东部主要为晚三叠系陆相沉积地层。

在上丁省西北部和磅同省,三叠系陆相沉积序列是伴有煤质层的黑色页岩的主岩。柬埔寨东部的中下三叠世以火山岩沉积为特征,其中最常见的是流纹岩或榴辉岩以及相应的凝灰岩,通常被泥灰岩层隔开。在某些地区,它们可能是层序的主要岩石。

(3)侏罗系。在工作区的北东侧的斯雷蒙、达龙等地有少量侏罗系海相地层,它由石灰岩砂岩,粉砂岩和泥灰岩组成,并逐渐向上转变为页岩,粉砂岩和砂岩,这相当于最大厚度为1200m的回归序列(班顿组Bandon Formation)。

(4)上侏罗统-白垩系。在柬埔寨东部,加藤组是在同一时期形成的,由砾岩和红砂岩组成,并在上部进入安山岩和凝灰岩,并带有一些钠镁矿。加藤组的孤立露头出现在斯滕格恩格(Stung Trenge)和Kratieh东部。

(5)第四系。第四纪沉积物在柬埔寨广泛发育,特别是在广阔的湄公河及洞里萨河水系中部平原以及横穿北部高地/丘陵的地区,通常分布在海拔0m~40m的高度区间。

在这么广大的地域范围内,第四系充填在地堑和凹陷中,其间夹有陆相和海相的岩石,揭示了一个海进和海退的历史过程。

第四系下部(Qp1)由砂、粉砂和粘土组成,属河流相及海相成因。平原地带的第四系中部(Qp2)由红色砂质沉积物构成,层位分布标高为海拔15m以上。

第四系中-上部(Qh)在柬埔寨北部、东南部和西北部地区分布很广,命名为马德望组,由粗砾、砾石、砂和粘土构成,分布在中央平原外部较高的地貌水平上。该地层单位在马德望地区厚度大约为200m。在湄公河平原,第四系上部(Qh)命名为Machoa组,分布在金边东南部海拔10m~15m高度的地貌水平上。立项区的西南部主要由第四系组成。

1.2 区域构造

柬埔寨包括东印度支那板块(I3)和可移动的毛淡棉—金边板块(II2),西北走向的洞里萨普断裂带内的第二层的两个构造单元为边界,第三和第四层的构造单元是分离的(图3)。工作区在柬埔寨大地构造单元分区上属于东印支板块-印支断块的格罗奇-上川龙玄武岩高原,区内的岩浆活动主要为第三系-第四系喷发的玄武岩,格罗奇-上川龙玄武岩高原的北侧为暹粒—上丁中新代盆地,二者位于同一三级构造单元,地质条件相似,暹粒—上丁中新代盆地的主要矿化为金矿化。

图2 柬埔寨大地构造单元划分

图3 柬埔寨矿业分布略图

由于柬埔寨第四纪地层的广泛发展,早期的断层构造基本上是封闭的,许多断层以隐伏状态分布。该地区的主要断层大致可分为四类:南北,西北,东北和东西。

(1)南北向断裂带。它分布在西南部,由两个正常断层组成,分别是向西和向东倾斜的奥拉贡布山和金边西万。在此期间,形成了霍斯特结构,经历了几个岩浆活动时期,后古生代的零星时期以及东西两侧的新生代和中生代盆地的三个基质层分布。

(2)北西向断裂。分布全境,数量较多,主要有4个带。

基里翁-韦伦、波贝-朱笃断裂带:

它由两个平行断层组成,它是北部的拜林区块,中部的中生代菩萨生代拗陷(基底为华里斯褶皱带)与南部的青衣第四纪盆地(越南)之间的边界。褶皱上升并在洋山之后形成。

洞里萨湖-边和(越南)断裂带:这是泰国和缅甸边界上的滨河平移断层带的东南延伸。现在它似乎是一个正常的西南倾斜断层,控制着洞里萨湖和湄公河的新生代沉积中心。东北板块向西北方向的移位使上新世-更新世玄武岩的面积大。

隆山-桔井断裂带:这是一个隐伏的断裂带,控制着印度洋洋山褶皱带的分布,形成了昆连背斜和罗文镇穹顶结构的南边界。沿断裂带和北侧遇到印度-扬山斯克花岗岩和火山岩。金和铁的矿化作用明显。该地区形成了罗文真金矿、铁矿床。

博胶-拜美蜀(越南)断裂带:

它位于东北角,形成了昆嵩大陆核心的西南边缘。沿着断层带,瓦里斯,印度-扬山斯克,印度-扬山斯克和新生代时期有广泛的火山喷发。

(3)北东向断裂。它主要分布在越南,即迪石-大叻断裂带。柬埔寨的领土仅位于奥拉山的东北侧和洞里萨湖之间。它是东北走向的断层带,由4个平行的隐伏断层组成,与两个南北和西北断层群相交,这是柬埔寨最大的奥拉山花岗岩花岗岩-闪长岩基底。

(4)东西向断裂带。扁担山断裂带:分布在柬埔寨和泰国北部边界的边丹山脉,形成了暹粒桑登盆地和呵叻盆地之间的边界。

其它东西向断裂带:大多数被其他后来的断层切割或隐藏,但是在东西拱形结构的北侧(如罗文镇,南部的九井),可以看到断层持续存在。

1.3 区域岩浆岩

柬埔寨境内共有4期岩浆活动,早期以花岗闪长岩类侵位为主;中期中酸性侵入岩及火山岩均有;晚期基性火山喷发活动强烈。矿区岩浆活动以印支期-燕山期岩浆活动为主。

(1)元古宙早、中期。仅见于拜林杂岩带中,均为深变质的花岗片麻岩及麻粒岩。

(2)华力西期。分布在贡部以北及东北角以北(昆嵩陆核边缘)地区,主要为花岗岩及闪长岩,无明显矿化。西部二叠纪地层中夹有安山岩、流纹岩及凝灰岩。

(3)印支-燕山期。这是柬埔寨岩浆活动最广泛,最大规模的时期,主要是这一时期的花岗岩和沿主要断层带的同一时期和同一时期的中度酸性火山岩。第一个以具有多期侵入特征的奥拉山花岗岩基底为代表,包括早期的花岗岩和花岗闪长岩,后期的白云母,细晶岩和伟晶岩,并沉积有锡、金、铅和锌兑换;小型岩石大部分暴露在其他地区,碱性正斑岩在金边以南很常见,铜钼矿化。在东北地区,花岗岩以172Ma(非常早的侏罗纪)的年龄渗透到三叠纪晚期罗石)。这一时期的火山岩包括流纹岩,辉绿岩和凝灰岩,中三叠纪和三叠纪晚期至白马沉积物中有喷发沉积物(多数在东部和北部地区常见),风化后也有粘土矿物如高岭土。

(4)新近纪-更新世。它是大规模的裂谷型玄武岩喷发,多数在北部和东部地区常见,形成了玄武岩高原。早期玄武岩熔岩主要喷发,散布并侵蚀形成红土型铝土矿(上川龙)。在后来的阶段,规模很小,但存在橄榄石玄武岩,方钠石,重玄武岩等,通常以火山口,火山桩或火山岩的形式存在。简是柬埔寨宝石和玉石形成的主要亲本品种,多属碱性、贫硅基性-超基性次火山岩类。

境地质工作程度低,根据近两年的地质工作情况,金矿找矿工作应有较好的前景。

桔井金矿区位于预查区的北部约25km~30km处(附图1),Memong矿区位于桔井市东部的蒙托基里市西北38km处。矿区出露最老的地层为D-T的海相细碎屑岩、灰岩,受华力西造山作用影响已紧闭褶皱,产状陡立;周边为侏罗系河湖相碎屑岩,出露广泛,产状平缓。岩浆活动主要表现在两个时期:晚侏罗为中酸性岩浆活动,形成花岗闪长岩小岩体,分布在矿区及附近;古近纪-第四纪表现为基性喷发作用,形成大范围的溢流相大陆玄武岩,主要分布在矿区东部。

在中酸性岩体与海相地层接触部位发育矽卡岩化和角岩化,并出露有大量的金、铜、铅锌矿化露头,地表表现为铁帽。

Memong金矿区从法国殖民时期开始开采,具有100多年的开展历史,据柬埔寨王国工业矿产部官员介绍及实地踏勘,该矿区已开采20余吨黄金。该矿区金矿脉产于NE向断裂带中,呈大致平行的侧列状产出。断裂带位于岩体接触带外侧,伴有明显的蚀变,蚀变带厚度从2m到10m以上,主要蚀变种类为绿泥石化、绿帘石化及硅化,分带性不明显,靠近矿体蚀变强度加大;蚀变矿物定向排列,显示出片岩外貌;金属蚀变以黄铁矿为主。蚀变带在走向以及倾向上常具有分支复合现象。矿体位于蚀变带中部,与蚀变带走向一致,总体走向300,倾向NW,倾角37°~52°。含矿岩石为灰色破碎石英脉,硫化物分布在裂隙中,以磁黄铁矿为主,毒砂次之,少量黄铜矿、方铅矿,可分为少硫化物石英脉、富硫化物石英脉及磁黄铁矿石英脉三类矿石,金品位一般在32.47×10-6,最高在208×10-6。前人共施工斜井十余口,深度在70m~190m。矿脉工程控制长度大于300m,倾向延伸超过500m,厚度1m~3.5m。

2 矿区地质特征

2.1 地层

通过预查区前期选区评价阶段开展的全区1:5万矿产地质调查可知,工作区第四系覆盖较严重,主要出露地层及岩性为三叠系中统砂岩、砾岩,新近系全统冲积层、新近系上更新统冲积层、新近系下更新统红土。

三叠系主要出露于矿区北东部,出露面积45.0km2,基岩出露情况较差;第四系主要出露于矿区的南东部,出露面积53.7km2,占矿区面积的大部。

三叠系中统砂岩的显微特征为:碎屑以石英、长石为主,少有黑云母、白云母分布。石英呈次棱角状,粒度一般在0.30mm~0.70mm之间。斜长石呈碎板状晶,具聚片双晶纹,表面常衍生绢云母,显浑浊。钾长石不规则板状,表面高岭土化、绢云母化。黑云母、白云母条片状、扭曲片状零星分布。填隙物为绢云母、方解石等。绢云母呈显微鳞片状、鳞片状。方解石结晶呈颗粒状、不规则粒状与绢云母混生充填、胶结长石、石英碎屑。铁质呈凝粒状、不规则粒状侵染分布。

2.2 构造

据对美国Landsat-5卫星所获得的图像进行解译,区内断裂构造发育,构造线方向主要有两组:北西向和北东向,另有少量近南北向断裂,规模均较小。北西向的桔井-博提断裂,代多格龙-松郎断裂纵贯工作区中部。二条断裂呈尖灭侧现之势态,其走向以低角度斜交。并与一组北东向的断裂相交于立项区的西北角,次级断裂较为发育,成矿构造条件十分有利,是岩浆热液型成矿及构造成矿的有利地段。断裂构造对矿床的形成和分布具重要的控制作用。

2.3 岩浆岩

矿区北部零星出露有少量岩浆岩,主要为安山岩和闪长岩,其中闪长岩与矿区成矿关系密切。

闪长岩的显微特征为:角闪石呈柱状、长柱状、柱粒状,有时可见菱形切面。角闪石有少量绿泥石化。斜长石呈板条状分布,具钠氏聚片双晶纹。石英呈它形粒状填隙于角闪石、斜长石粒间,方解石变斑状和不规则形态分布,金属矿物呈半自行-自行粒状零星分布。

2.4 变质作用和围岩蚀变

矿区内出露的三叠系砂岩,经区域变质作用和接触交代变质作用,成为浅变质砂岩和角岩,其变质程度较低。石英脉侧围岩普遍见硅化、黄铜矿化、黄铁矿化,偶见绢云母化和绿泥石化,金矿成矿与硅化、黄铜矿化、黄铁矿化关系密切。

2.5 赋矿层位

五千山金多金属矿主要金矿(脉)体赋存于闪长岩(δ)中的硅化破碎带中,部分赋存于闪长岩(δ)与三叠系砂岩(T2)的接触蚀变带内。其中破碎带型金矿体长110m~500m不等,厚度0.5m~1.5m不等,走向为近南北向和北北东-南南西向,倾向西或北西西,倾角54°~82°不等,形态较规则。接触蚀变带内主要为含金石英细脉,呈不规则网状分布,蚀变带宽0.1m~1.5m不等,连续性差。

3 矿石特征

3.1 矿石结构、构造

矿石结构主要有自形晶粒状结构、半自形晶粒状结构、他形粒状结构(如自然金)、碎裂结构(含金硅化碎裂岩)等。矿石构造主要有浸染状构造(金和硫化物)、脉状和网脉状构造。

3.2 矿石物质成份

金矿石中的金属矿物包括黄铁矿、毒砂、褐铁矿、天然金、金和银矿石、黄铜矿、铜蓝、孔雀石等。非金属矿物主要是石英、长石和绢云母,其次是绿泥石、方解石。

金矿石中的有益矿物是天然金,银金矿石和黄铜矿。矿石中的天然金含量极少,而银金矿石则极少。天然金颗粒的大小从粗到细不等,主要是粗粒和细粒,天然金的形状因粒径不同而不同。

金的赋存状态以裂隙金为主,晶隙金次之,包裹金少量。

矿石的有用成分是金,其含量为0.5-24.1×10-6,平均为6.46×10-6。银和铜是重要的相关营养素。根据矿石化学成分的分析,Au与Ag,Cu和其他元素具有显着的正相关关系,当矿石中的铜和银矿化后,金的品位就会大大提高。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 矿体成因

矿区断裂构造发育,矿区存在一组整体上呈近乎平行的NNW-SSE断裂构造,成矿构造条件十分有利,是岩浆热液型成矿及构造成矿的有利地段。断裂构造对矿床的形成和分布具重要的控制作用。断裂构造是区域内重要的导矿和容矿构造。周边已投入开采的Memong金矿区和桔井金矿区与本矿区处于同一大地构造单元,三个矿区矿脉的产出均与断裂带密切相关,Memong金矿区矿脉产于NE向断裂带中,桔井金矿区矿脉产于近南北向断裂带中。本矿区目前已知矿脉也与一组整体上呈近乎平行的NNW-SSE断裂密切相关。与成矿密切相关的岩浆活动期次均为晚侏罗中酸性岩浆活动,形成许多闪长岩小岩体,分布在矿区及附近,因此本矿区具有良好的寻找中-大型金矿床前景。

4.2 找矿标志

金矿的形成与硅化关系十分密切,可以说无硅不成金。区域内金矿的含金的石英脉、硅质体大多为烟灰色,金属矿物有黄铁矿、毒砂、黄铜矿、磁黄铁矿等硫化物矿物,这对寻找金矿极为有利,这是因为金为强亲硫元素含金的硅质体均含有或多或少的硫化物,因硫化物极细,故使石英呈烟灰色。

根据本矿区的已知矿脉和对周边金矿区的考察来看,含金石英脉的断层带经常表现出特征性的现象,例如在方向和趋势上出现分支、重组、膨胀、收缩、平行度或雁形排列。矿体主要是柱状,脉状和层状,矿体通常横向倾斜,与周围的岩石有清晰的边界。通常有横穿主静脉的分支脉,这些静脉分支通常与主脉形成工业矿体。这类矿床中的金属矿物主要包括黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和黄铁矿,脉石矿物通常是石英、长石绿泥石、方解石。围岩多有褐铁矿化和黄铁矿化。金矿的形成经历了若干个成矿阶段每个阶段都有石英和金属硫化物形成,同时金在硫化物中的存在形式多为包裹金和裂隙金。

通过面积性土壤测量,我们发现矿区内Au、Ag、Cu这三种元素分布呈正相关,此后施工的探槽和钻孔等工程中,发现含金矿脉绝大多数铜品位也比较高,地表附近多为孔雀石、蓝铜矿,深部由于氧化程度较低,多为黄铜矿。由于铜矿极易辨认,因此,在本矿区内铜矿可以做为寻找金矿的有利依据。

5 矿床成矿规律及矿床远景

5.1 矿床主要成矿规律

(1)它位于构造活动稳定而强烈的地区,处于复杂的构造位置,各种构造具有长而强烈的活动,可以为矿化提供理想的运移通道和含矿空间。

(2)成矿区内化探异常显示Au、Ag、Cu、Pb等元素峰度值较高,能为成矿提供充足的物质来源。

(3)成矿区内的岩浆活动,能为成矿提供充分的热源,同时,在冷凝过程中沉淀的液体以及变质水和地表水可为矿化提供必要的水源。

(4)成矿区内存在大小不一的多条硅化破碎带,为成矿提供了良好的空间。

(5)矿体呈脉状,矿化较均匀至不均匀,品位变化较大,矿脉沿倾向多呈舒缓波状,倾角较大。

(6)脉侧矿化蚀变围岩不宽,具绢云母和浸染状黄铜、黄铁矿化和微弱金矿化。

5.2 矿床远景评价

根据化探异常、含金石英脉的规模、已获得的资源储量与预期资源量、邻区金矿床规模、矿区成矿地质背景,推断矿段内资源/储量可达10吨以上。

矿段内圈定了9条脉,其中V1、V2、V3、V4、V5号脉由浅部至中深部均有稀疏钻探控制,并都圈定了工业矿体,从已获得的勘查成果来看,矿脉埋藏深度应不止目前已达到的控制范围,还有很大的发掘潜力。

根据化探异常、含金石英脉的规模、已获得的资源储量与预期资源量、邻区金矿床规模、矿区成矿地质背景等,推断矿段内资源/储量可达5吨以上。另外,根据邻区黄金冲矿区生产矿山的资料,矿体厚度0.3m,平均品位2克/吨均可以开采。现在资源储量估算的工业指标是可采厚度0.5m,平均品位3克/吨。如果按邻区矿山生产指标估算资源储量,矿段内的资源储量将要增加近一倍。

(1)矿段内圈定了9条脉,其中V1-V5号脉的浅部至中深部均有稀疏钻探控制,并都圈定了工业矿体,从已获得的勘查成果来看,矿脉深部是下一步工作圈定工业矿体的部位。

(2)矿脉南北两侧勘探控制程度较低,并且物化探异常和地表工程均有成矿显示,具有较好的找矿前景。

(3)矿权范围内重点工作区的西北、东部还有二个土壤化探异常浓集中心,与物探激电中梯异常吻合度较高,但由于地表覆盖,查证工作难度较大,可以作为下步工作的重点地区。

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