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  • CN 62-1112/TF 
  • ISSN 1005-2518 
  • 创刊于1988年
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黄金科学技术, 2019, 27(4): 480-488 doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2019.04.480

矿产勘查与资源评价

老挝爬奔金矿床金矿(脉)体侧伏规律及深部找矿前景分析

王杰亭,1, 孙双海1, 卢俊华1, 王自力2, 盖晓谦1, 刘争3

1. 天津华勘老挝矿业有限公司,天津 300170

2. 天津华勘矿业投资有限公司,天津 300170

3. 内蒙古地质工程有限责任公司,内蒙古 呼和浩特 010010

Discussion of Lateral Trending and Deep Explorating Prospection for Phabon Gold Deposit(Vein),Laos

WANG Jieting,1, SUN Shuanghai1, LU Junhua1, WANG Zili2, GAI Xiaoqian1, LIU Zheng3

1. Tianjin Huakan Laos Mining Co. ,Ltd. ,Tianjin 300170,China

2. Tianjin Huakan Mining Investment Co. ,Ltd. ,Tianjin 300170,China

3. Inner Mongolia Geological Engineering Co. ,Ltd. ,Hohhot 010010,Inner Mongolia,China

收稿日期: 2018-11-05   修回日期: 2019-03-23   网络出版日期: 2019-08-08

基金资助: 详查”.  201211B00200006

Received: 2018-11-05   Revised: 2019-03-23   Online: 2019-08-08

作者简介 About authors

王杰亭(1986-),男,甘肃武威人,工程师,从事野外地质勘查工作517489942@qq.com , E-mail:517489942@qq.com

摘要

为了提高老挝爬奔金矿找矿效果,应用原生晕分析得出爬奔金矿含矿流体来源于矿脉南部,同时通过对5条平行矿体雁列式空间分布特征、V-1号主矿体空间分布特征和控矿显微构造进行分析,得出爬奔金矿体具有向南东侧伏的规律。通过研究爬奔金矿V-1号主矿体纵投影图及构造叠加晕特征,发现“前尾晕共存”现象,说明存在多期次成矿活动,矿体剥蚀程度较小,且深部延伸较大,可能存在盲矿体;通过分析前人对爬奔金矿区成矿期流体包裹体的测温结果可知,均一温度变化部分成矿温度大于300 ℃,推测矿床成因可能与岩浆热液有关,含矿流体应与岩浆、大气降水和地表水等均有关联;在深部500 m钻孔中可见含雄黄、雌黄的高品位原生矿石,认为爬奔金矿深部具有寻找硫化物型金矿体及富矿脉的潜力。

关键词: 岩浆热液 ; 侧伏规律 ; 深部找矿前景 ; 原生矿石 ; 原生晕 ; 爬奔金矿 ; 老挝

Abstract

Phabon gold deposit is located in Phabon Village,50 km north of Luang Prabang City,Laos.Six gold orebodies were discovered in Phabon gold deposit,which has reached the large-scale gold resources according to the current level of exploration.Phabon gold deposit is in the “Sanjiang” metallogenic belt in Yunnan Province,which has the favorable metallogenic conditions.It is hosted in the Permian limestone and controlled by a NW-trending fault system.There are three types of primary ore and the ore-forming period is disseminated type,breccia type and auriferous calcite vein.The breccia type is with the highest grade,followed by disseminated type,and auriferous calcite vein with the lowest grade.This study explores the phenomenon of “coexistence of front and tail halos” by studying the vertical projections of the V-1 main orebody and the structural superimposed halo characteristics,which indicates that there are multiple stages of ore-forming activities,and the degree of denudation of orebodies is small.The extension is large and there may be blind orebodies in depth.At the same time,the anomalous concentration center of different ore-forming elementis distributed in the south-east direction,so it is speculated that the migration process of ore-bearing hydrothermal fluid alonging the tectonic fracture is from bottom to top and from south to north,which provides geochemical basis for the determination of lateral law.The spatial distribution characteristics of the different level of the V-1 main orebody and a series of parallel veins distributed by the left geese,and the ore-controlling microstructures shows that the Phabon gold ore vein has the rule of the lateral trending towards the southeast side.In addition,through the analysis of the pre-existing temperature measurement of the fluid inclusions in the metallogenic period of the Phabon gold mining area,parts of the mineralization temperatures are higher than 300 ℃.It is speculated that the genesis of the deposit may be related to magmatic hydrothermal fluid,and the ore-bearing fluid may be related to magma,atmospheric precipitation,surface water,etc.At the same time,high-grade native with realgar and orpiment can be seen in the 500 m depth of borehole.All of them are believed to have the potential to find sulphide-type gold orebodies and rich veins in the depth of the Phabon gold mine.The above conclusions provide theoretical guidance for prospecting and increasing gold resources in the depth and explorating parallel orebodies in the future.

Keywords: magmatic hydrothermal fluid ; ateral trending ; deep explorating prospection ; primary ore ; Primary hole ; Phabon gold deposit ; Laos

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本文引用格式

王杰亭, 孙双海, 卢俊华, 王自力, 盖晓谦, 刘争. 老挝爬奔金矿床金矿(脉)体侧伏规律及深部找矿前景分析[J]. 黄金科学技术, 2019, 27(4): 480-488 doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2019.04.480

WANG Jieting, SUN Shuanghai, LU Junhua, WANG Zili, GAI Xiaoqian, LIU Zheng. Discussion of Lateral Trending and Deep Explorating Prospection for Phabon Gold Deposit(Vein),Laos[J]. Gold Science and Technology, 2019, 27(4): 480-488 doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2019.04.480

爬奔金矿位于老挝琅勃拉邦市以北50 km处,区内交通便利。该金矿由天津华北地质勘查局于2016年建成,目前已由试生产转为正式生产。爬奔金矿区内共发现6条金矿体,其中矿区内发现5条金矿体,外围发现1条金矿体。据目前勘探工作程度,爬奔金矿金资源量已达大型金矿床规模。前人对爬奔金矿的找矿标志、矿床地质特征和成因等方面开展了诸多研究,认为爬奔金矿主要的找矿标志为“红化”蚀变及地球化学Au、As、Sb、Hg异常,其中“红化”蚀变主要与褐铁矿化和菱铁矿化有关[1,2]。爬奔金矿角砾岩型矿石并非正常的断层角砾岩,而是热液爆破成因[3]。然而,有关该金矿含矿流体来源尚存在争议,有学者认为含矿流体与岩浆有关[2,3,4],也有学者认为是压溶成因[5]。本文通过总结前人勘探资料和研究成果,结合开拓、回采过程中对矿体的不断揭露,对矿床成矿规律和矿体侧伏规律进行总结,同时结合流体来源、成矿深度及矿石特征分析深部找矿前景,进而指导深部探矿并寻找平行矿体,以扩大矿山资源量,延长矿山服务年限。

1 成矿地质背景

爬奔金矿处于云南“三江”成矿带,在大地构造位置上位于丰沙里—帕府(泰国)中生代拗陷带(Ⅱ)与琅勃拉邦—梨府(泰国)华力西褶皱带(Ⅲ)的交接部位,琅勃拉邦断裂带(F2)附近(图1),成矿条件极为有利[1,6]

图1

图1   爬奔金矿区域构造背景图[1]

Fig.1   Regional structure setting map of the Phapon gold mine[1]

F1-普雷山弧形断裂带;F2-琅勃拉邦弧形断裂带;F3-南乌江弧形断裂带;F4-莫温弧形断裂带;F5-南塔弧形断裂带;I-景洪—会晒—华力西印支岛弧带;Ⅱ-丰沙里—帕府中生代坳陷带;

Ⅲ-琅勃拉邦—黎府华力西褶皱带


区域内出露的主要地层由老到新依次为石炭系、下二叠统、中二叠统、上三叠统、侏罗系和白垩系。(1)石炭系岩性为长石石英砂岩、泥质粉砂岩、泥灰岩、含燧石灰岩和泥砂质灰岩,夹晶屑岩屑凝灰岩和凝灰质熔岩;(2)下二叠统岩性主要由灰岩和火山碎屑岩组成,代表稳定浅海碳酸盐台地相;(3)中二叠统岩性为灰黑色安山岩、玄武岩和凝灰岩,泥质粉砂岩,石英长石砂岩;(4)上三叠统岩性为紫红色砾岩、砂岩、粉砂岩和长石砂岩;(5)侏罗系主要出露在矿区西部,岩石组成为砾岩、砂岩和黏土岩,局部有煤系夹层,为陆间盆地和湖泊相细碎屑岩沉积;(6)白垩系岩性为砂岩、粉砂岩和黏土岩,为湖泊相细碎屑岩沉积。

爬奔金矿在区域上位于NE向韧—脆性剪切带中,该构造带控制了构造、地层、岩体和矿床等的形成与分布。在爬奔矿区北东约37 km处的帕诺出露有晚二叠—早三叠世花岗闪长岩体。爬奔金矿区内未见大规模岩体出露,仅在矿区西部见小规模花岗闪长岩岩枝、岩株零星出露,岩体附近局部可见多金属蚀变带及矽卡岩化蚀变。其中,帕诺花岗闪长岩体和矿区内岩体在岩性特征及其与围岩接触关系等方面很相似,据此对比认为爬奔花岗闪长岩亦形成于晚二叠—早三叠世。限于区域地质调查工作程度低,且区内被中生代盖层大面积覆盖,仅见到少量小岩株出露,不排除有其他岩体被三叠系盖层压覆。

2 矿床地质特征

2.1 矿区地层

爬奔金矿地层由新到老主要为中—上三叠统、二叠系和石炭系,具体特征如下:

(1)中—上三叠统(T2-3):为一套陆相红色碎屑岩,由紫红色砾岩、砂岩、粉砂岩和灰色厚层长石砂岩等组成,沉积韵律清晰,与下伏地层呈不整合接触或断层接触。地层走向230°,倾向SE,倾角32°~35°。砾岩中砾石以砂岩为主,偶见灰岩砾石,砾径0.2~20.0 cm不等。

(2)上二叠统(P2):主要由安山岩和玄武岩等熔岩及火山碎屑岩组成,与下二叠统地层呈不整合接触。该地层主要在爬奔矿区F5断裂以西大面积出露,东侧由于三叠系局部剥蚀而零星出露。在底部玄武岩中局部可见次棱角状的灰岩砾石,砾径几厘米至数十厘米不等。根据玄武岩中夹有灰岩砾石,可以确定玄武岩成岩时间晚于灰岩形成时代,二者为不整合接触关系。

(3)下二叠统(P1):主要由灰岩和碎屑岩组成,代表稳定浅海碳酸盐台地相。岩层走向NE35°~50°,倾向SE,倾角15°~20°。灰岩地层产状相对比较稳定,虽然韧性变形极其强烈,但未见到明显的褶皱,显示出与下伏石炭系强烈变形的差异。厚层灰岩地层是爬奔矿区主要的含矿层位。

(4)石炭系(C):为一套海相含碳含硅细碎屑—碳酸盐沉积建造,是爬奔地区的基底地层。由于地层中走向NE的褶皱和韧性剪切带比较发育,故地层岩石变形强烈,岩层走向20°~50°,倾向变化大,倾角一般介于35°~70°之间,总体呈NE向带状分布。

2.2 矿区构造

爬奔矿区断裂发育,按走向可划分为NE向和NNW向2组(图2),其中NE向断裂是控岩构造,NNW向断裂为主要控矿构造。

图2

图2   爬奔金矿地质简图[6]

Fig.2   Geological map of the Phapon gold mine[6]

T2-3-中—上三叠统;P2-中二叠统;C-P1-石炭系—下二叠统;C1-下石炭统;1.灰岩;2.砾岩、砂岩和泥岩;3.砂岩和含碳灰岩;4.安山岩;

5.矿体位置及编号;6.矿化体位置及编号;7.断层及编号;8.产状;9.村庄


成矿前,区内构造作用力以NW向和SE向挤压为主,形成NE40°的挤压构造带,兼具左旋扭动,最终形成了NNW向压扭性断裂。其中,NE向F1、F2大断裂控制了赋矿灰岩的展布,NNW向构造带具弱构造挤压现象。

成矿期,区内主要为EW向拉张作用力,同时根据所发现的矿脉微观构造擦痕、阶步等,可以认为成矿早阶段为逆时针扭动,而主成矿阶段具有顺时针扭动特征。对应矿体厚度增加部位产生的应力为张性,为金的富集成矿提供了有利的空间[8,9,10]

成矿后,区内主要为NE向次级断裂活动,表现为F3、F4等一系列次级NE向构造,具张扭性特征,切穿了前期构造及矿脉,错距较小,多在几米范围内。

2.3 岩浆岩

爬奔金矿区主要火山—岩浆活动发生在晚二叠世。晚二叠世火山岩以安山岩和玄武安山岩为主,主要出露在矿区西部,矿区东部有局部出露,与石炭系和下二叠统呈不整合接触。岩体侵入于石炭系中,中—上三叠统砂岩地层不整合覆盖于其上,据此可基本确定岩浆侵入时代为晚二叠—早三叠世[1]

2.4 矿(化)体特征

目前金矿区共发现5条金矿体,均产于走向NNW、倾向SW的构造带中,矿体多呈脉状,局部呈囊状,严格受控于NNW向构造带,其形态和产状随断裂产状的改变而变化。矿体厚度在断裂倾角变缓及走向发生变化的部位较大,而在断裂倾角较陡部位相对较薄。矿脉空间整体连续,但形态变化较大,局部存在分支复合、尖灭再现的现象,矿体与围岩界限基本清楚[1,5]。V-1号主矿脉走向控制长度约为650 m,矿脉宽度为2~5 m,品位变化较大,最高品位达210×10-6

爬奔金矿矿石类型可划分为“红化”蚀变岩型、角砾岩型和方解石脉型金矿石(图3),应属于同一期成矿的不同成矿阶段,成矿由早到晚依次为蚀变岩型、角砾岩型和方解石脉型金矿体[图3(b)显示红化蚀变岩型矿石的形成早于角砾岩型矿石;图3(c)显示方解石脉型矿石的形成晚于角砾岩型矿石]。

图3

图3   爬奔金矿矿石类型

Fig.3   Ore types of Phapon gold deposit


角砾岩型矿石属于热液爆破成因[3],角砾主要由红化蚀变岩型矿石组成,角砾大小不一,胶结物为碳酸盐矿物,胶结物中广泛发育菱铁矿化。角砾岩型金矿体断续分布于方解石脉型或红化蚀变岩型金矿体中,呈囊状和透镜状,分布无序,角砾岩型金矿体为富矿段,且较为厚大,据现有采掘工程揭露矿体可知,最厚矿体约为13 m,平均金品位约为20×10-6

蚀变岩型矿石呈红褐色,蚀变以硅化、褐铁矿化和菱铁矿化为主,品位中等,平均金品位约为7×10-6。主要分布于方解石脉型金矿体上下盘,上盘蚀变较强且范围较大,在空间分布上不连续。

方解石脉型矿石呈白色,局部呈红褐色,粗晶结构,脉状构造,品位较低,平均品位约为2×10-6。方解石脉型矿石在空间上穿插有红化蚀变岩型和角砾岩型金矿体。

2.5 矿石矿物特征

爬奔金矿矿石矿物组成极为简单,主要为自然金。脉石矿物主要为方解石,其次为菱铁矿等碳酸盐类矿物,二者占矿石矿物的94.7%(质量分数)以上,另外还含有少量石英、黄铁矿、雄黄和雌黄。矿石中金属矿物含量很低,仅占矿物的0.3%(质量分数)以下,含有自然金、褐铁矿和金属硫化物等,以褐铁矿为主[1]

3 流体运移及矿体侧伏方向判断

3.1 成矿流体运移方向

研究爬奔金矿床各类元素的空间分布特征,有助于理解和解释各类元素的迁移、沉淀过程,同时能够解释多期次、多阶段成因的脉状矿床中“前尾晕共存”及“反分带”等现象。

针对爬奔金矿床V-1 号主矿脉有关的钻孔岩芯、坑道进行了较系统的原生晕取样分析,共取样1 603件,根据测试结果编制了Au、Sb、As、Hg、Cu、Pb、Zn、Cd、Mo和Bi 等成矿元素等值线综合图(图4)。

图4

图4   爬奔金矿V-1号矿体构造叠加晕垂直纵投影图

Fig.4   Superimposed structural halo zoning of in V-1 ore body in Phapon gold deposit

Au、Hg元素质量分数为图中数值×10-9,其他元素均为图中数值×10-6


图4可以看出,V-1号矿体自北向南、自上而下存在2个异常中心,2个浓集中心均有高温、中温和低温元素出现,即“前尾晕共存”现象,说明存在多期次成矿活动[11,12]。爬奔金矿各成矿元素异常浓集中心空间展布规律显示,在成矿过程中含矿热液沿构造裂隙运移方向为自南向北、自下而上。

3.2 矿体侧伏方向

(1)根据平行矿体空间分布特征判断。爬奔金矿已发现的5条平行矿脉,自西向东编号分别为Ⅵ、Ⅳ、Ⅱ-2、Ⅱ-4和Ⅴ-1号(图2),矿脉间呈近似等间距左行雁列式分布,间距200~400 m不等;基建期分别在687中段发现V-2号平行盲矿体,位于V-1号主矿体下盘,在737中段发现V-3号平行盲矿体,位于V-1号主矿体上盘,自西向东赋矿标高逐渐降低。综上可知,爬奔金矿表现出向南东侧伏的特点。

(2)根据V-1号主矿体空间分布特征判断。由爬奔金矿V-1号主矿体在各中段的平面分布图(图5)可知,在888 m中段,V-1号矿体南侧尖灭点位于0~2勘探线之间;在787 m中段,V-1号矿体南侧尖灭点位于3勘探线处。在687 m中段,V-1号矿体南侧尖灭点位于7~9勘探线之间。随着赋矿标高的逐渐降低,矿体南侧尖灭点逐渐向南东延伸,故认为V-1号主矿体具有向南东侧伏的规律,同时根据中段矿体南侧尖灭点位置的偏移量,可估算出侧伏角约为45°。

图5

图5   V-1号矿体各中段平面分布图

Fig.5   Geological plan in different mining level of V-1 orebody


同时,V-1号矿体垂直纵投影图(图5)也显示出矿体轴向呈SE向,与矿体向西倾伏不一致,进一步说明V-1号矿体具南东侧伏的特征。矿体轴向往往指示着矿液流向[13,14,15,16],故可判断爬奔金矿含矿流体运移方向应是自南向北,该结论同第3.1节中判断得出的成矿流体运移方向一致。

(3)根据擦痕和阶步判断。通过观察回采过程中对V-1号主矿体的揭露情况可知,687 m中段4#矿房矿脉上盘构造面擦痕产状250°∠65°,737 m中段33#矿房矿脉上盘构造面擦痕产状245°∠55°,787 m中段67号矿房矿体断面上擦痕产状230°∠50°。通过以上擦痕、阶步产状判断,主成矿阶段构造为张扭性活动,NNW向断裂上盘(西盘)向南东斜落,侧伏方向为断裂走向的垂直方向[13,14],应为SE向。由此认为,爬奔金矿含矿热液来源于SE向,矿体向南东侧伏。

综上所述,爬奔金矿体含矿热液来源于SE向,并具向南东侧伏的特征;在详查阶段钻孔ZK9-3在V-1号主矿体南侧深部见到金品位约为100×10-6的高品位矿石(图6),见矿标高约为500 m,进一步验证了爬奔金矿体具有向南东侧伏的规律。

图6

图6   爬奔金矿V-1号矿体纵投影图

Fig.6   Vertical projection of V-1 orebody of Phapon gold deposit

1.未回采矿块;2.已回采矿体;3.断裂;4.含矿热液来源方向


4 深部找矿前景分析

4.1 成矿热液来源

爬奔金矿床成因类型为中低温热液充填—交代型金矿床。前人对本区成矿期流体包裹体进行的测温结果表明,其均一温度变化范围为107~332 ℃,主要集中在160~240 ℃范围内(图7),为中低温热液型矿床。矿床成矿温度大于300 ℃,推测矿床成因可能与岩浆热液有关,同时认为含矿流体应与岩浆、大气降水和地表水等均有关联[1,12,17]

图7

图7   包裹体均一温度直方图

Fig.7   Homogeneous temperature histogram of the inclusion


4.2 深部找矿方向

爬奔金矿体具有向南东侧伏的规律,该规律不仅适合于V-1号主矿体,同样适合于与主矿体相关的一系列平行矿体。在详查阶段发现了4条平行矿(化)体,部分为单孔见矿,据此得出矿脉尖灭或延伸不长的观点,建议结合矿脉向南东侧伏的规律,重新对这一系列平行矿脉进行走向、倾向控制,提高资源量级别、扩大资源量,同时对V-1号矿体南部进行“探边摸底”探矿工作。

4.3 深部找矿前景

(1)爬奔金矿床含矿流体来源与岩浆密切相关。ZK9-3钻孔在标高500 m所见高品位矿石为含雄黄、雌黄的灰黑色灰岩(图8),与常见的方解石脉型和红化蚀变岩型矿石类型不同,推测该类型矿石与深部岩浆热液密切相关,认为标高500 m应为矿脉的氧化还原界面。其中,标高500 m以上为矿脉氧化带,少见金属硫化物;标高500 m以下为矿脉还原带,深部应存在与岩浆热液有关的金属硫化物型金矿体。

图8

图8   含雄黄、雌黄灰黑色灰岩矿石

Fig.8   The black limestone ore containing realgar and orpiment


(2)由图4可知,V-1号矿体上部前缘晕As、Sb、Hg等元素异常较强,尾晕Mo、Bi等元素为弱异常,说明至少存在2期成矿作用,矿体剥蚀程度不大;矿体中下部出现“前尾晕共存,反分带”现象,进一步指示矿体向下延伸较大;矿脉深部出现“前尾晕共存”现象,进一步指示矿体深部可能存在盲矿体[11,18,19,20]

5 结论

(1)老挝爬奔金矿脉具有向南东侧伏的规律,深部具有较好的成矿空间。对于由单工程控制的深部矿脉,若在浅部对其进行控制,应侧重于在北部布置工程。

(2)根据爬奔金矿构造叠加晕垂直纵投影图特征分析,爬奔金矿V-1号主矿脉属于多期次热液成矿,矿体剥蚀程度较小,深部延伸较大,且存在盲矿体的可能,深部具有较好的找矿潜力。

(3)爬奔金矿存在一系列近似等间距分布的平行矿脉,空间上呈左行雁列式展布,结合矿脉南东侧伏规律,认为越靠近东侧的矿脉,其深部找矿潜力越大。

(4)老挝爬奔金矿含矿流体与岩浆活动关系密切,且深部可见含雄黄和雌黄的高品位原生矿石,爬奔金矿深部具有寻找硫化物型金矿体及富矿脉的潜力,目前所回采矿脉应属于矿脉的氧化带。

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