老挝巴乌县怀亮金矿地质地球化学特征及找矿预测

时间：2024-07-28

薛云松李祥涛周伟

（1.四川省乐山市应急管理局乐山市矿山救护支队，四川乐山614000；2.四川省地质矿产勘查开发局四〇三地质队，四川峨眉山614200）

老挝巴乌县怀亮金矿区位于老挝琅勃拉邦省巴乌县怀康—怀磊村一带，距巴乌县县城365°方向平距约6.9 km。近年来，有学者在矿区东侧约2 km处发现了构造中低温热液型帕奔金矿［1-6］。2012年，本研究团队对矿区及周围进行了铜、金多金属矿产资源勘查靶区优选与评价工作；2013—2016年，在探矿权（普查）内开展了地质、遥感、物化探以及探矿施工等工作；2016—2017年，对探矿权（勘探）空白区域补充了地质、物化探工作，布设了探槽、剥土等工程对已发现的矿（化）体进行控制。根据上述工作成果，分析了老挝巴乌县怀亮金矿形成的地质背景、矿区地质特征、矿床地质及地球化学特征、成矿模式和找矿标志，并对找矿潜力进行了评价，对区域下一步找矿工作具有一定的指导意义。

1 区域地质背景

怀亮金矿处于琅勃拉邦—黎府（泰国）华力西褶皱带的西缘（图1），属于琅勃拉邦—黎府成矿带的中部。出露有上古生界海相沉积碎屑岩、碳酸盐岩以及火山岩等。矿区所在区域位于思茅—大叻陆块，老挝西北部铅锌铜金成矿带内，是云南三江成矿带（兰坪—思茅盆地）的南延地段，是热液型铅锌矿、火山沉积型铜矿、斑岩型—岩浆热液型铜金矿和沉积型钾盐矿床的重要成矿带［8-14］。

2 矿区地质特征

2.1 地层

研究区内出露的地层以上古生代碎屑岩—碳酸盐相岩石及致密块状中—基性超浅层侵入—喷发岩为主，褶皱强烈，断裂发育，火山岩分布广（图2），是有色金属及贵金属成矿的有利地区。

矿区地层特征如下：

（1）石炭系。浅灰色、紫红色砂岩、粉砂岩及粉砂质页岩互层，见深灰色、肉红色灰岩透镜体，局部碳酸岩化发育，莫芒村附近见硅化、板理化，岩石过渡为浅灰色—深灰色板岩。主要分布在矿区西部、北部，SW—NE向纵贯全区，构成了罗伊—怀马克背斜的核部，在巴乌河以东地区也有分布。

（2）二叠统下统。灰白色—深灰色、肉红色中—细粒，厚层状、块状灰岩，顶部见泥质灰岩，与安山岩接触部位见含砾灰岩，含金矿化带附近灰岩节理、裂隙发育，见褐铁矿化。该地层主要分布在罗伊—怀马克背斜和怀亮—旺勒向斜两翼。受走向断层影响，该层在地表的连续性较差。

（3）二叠系上统。灰—深灰绿色斑状、细粒块状、致密块状中—基性浅层侵入—喷发岩，以安山岩为主。在构造带及附近围岩中见钠黝帘石化、绿帘石化及绿泥石化。该地层主要分布在怀亮—旺勒向斜核部。

2.2 构造

矿区内纵横向断层、片理化构造、碎裂带强烈发育，褶皱呈NE—SW走向，断裂构造以走向断层为主体基本格架，主要褶皱和断裂有罗伊—怀马克背斜、怀亮—旺勒向斜、巴乌河断裂、塔姆农—怀潘恩断层以及罗伊—怀耿断层。

2.3 岩浆岩

矿区南东部出露灰—深灰绿色斑状、细粒块状、致密块状中—基性超浅层侵入—喷发岩，主要为安山岩，矿物成分主要为长石、暗色矿物及玻璃质，含少量石英，斑晶由长石或暗色矿物组成。原岩结构构造常被破坏，蚀变主要为钠黝帘石化、绿帘石化及绿泥石化。岩体走向为NE—SW向，延伸长度约25 km。

矿区北部见小面积闪长岩体在地表出露，地质和遥感研究显示该区域有大面积闪长岩体隐伏。地表出露的闪长岩体呈浅灰—深灰色，主要矿物为角闪石、长石、黏土物质，见大量黄铁矿不均匀分布，晶型较差，蚀变强烈，以碳酸盐化、硅化为主，绿泥石化、水云母化次之，局部碎裂结构发育。

2.4 蚀变特征

（1）灰岩以方解石细脉的碳酸盐化为主，其次发育轻微褐铁矿化，砂泥岩大量发育板岩化、千枚岩化、弱硅化、黄铁矿化。

（2）断层接触带见糜棱岩化、方解石化、硅化、褐铁矿化等蚀变。

（3）安山岩在构造带中及附近围岩蚀变强烈的原岩结构构造常被破坏，蚀变现象有水云母化、钠黝帘石化、绿帘石化及绿泥石化，部分岩石中可见黄铁矿呈细小星点状稀疏分布。

（4）闪长岩以碳酸盐化、硅化为主，绿泥石化、水云母、黄铁矿化次之。

3 矿床地质及地球化学特征

3.1 元素地球化学丰度特征

本研究1∶5万水系沉积物测量面积500 km2，圈定了综合异常23处，其中探矿权（普查）范围内9处。在探矿权（勘探）范围内进行了1∶1万土壤（剖面）测量，对As、Au、Bi、Cu、Hg、Sb元素丰度运用SPSS软件进行了统计分析，结果见表1。分析表1可知：6种元素含量平均值分别为 13.62×10-6、4.73×10-9、0.10×10-6、86.39×10-6、0.07×10-6、0.84×10-6。

注：Au含量单位为（×10-9）。

3.2 地球化学异常特征

3.2.1 单元素异常

将1∶1万土壤测量元素采用EDA方法计算取整作为异常下限，并视其1、2、4倍范围确定异常外、中、内3级浓度分带。异常下限及分带界线见表2，共圈出单元素异常105处，其中As异常10处，Au异常26处，Bi异常10处，Cu异常11处，Hg异常19处，Sb异常29处。

3.2.2 综合异常

按照各元素异常分带圈定单元素异常，将各元素异常套合在一幅图上，并将异常套合好、元素组合与矿产或地质体关系密切的多个单元素异常进行重叠，勾绘出综合异常。对于单点异常以及元素组合差、成矿地质条件差的异常进行选择性剔除；对个别分布面积较大的综合异常，根椐地质条件及其相互连接薄弱处进行分割。根据元素地球化学、组合异常、综合异常特征以及地质体、构造、矿产等成矿地质条件，对异常进行评价分类。在研究区圈定了1:1万土壤元素综合异常7处，其中甲类异常2处（HT2、HT7），乙类异常3处（HT1、HT3、HT4），丙类异常2处（HT5、HT6）（表3）。依据异常评序结果，结合地质背景分析，认为HT2号和HT7号异常找矿前景最大，HT1、HT3、HT4号异常具有一定的找矿前景。区内主成矿元素为Au，主要矿种为金多金属矿，矿床成因类型可能为构造中低温蚀变岩型和石英脉型矿床。

3.3 金矿（化）点地质及地球化学特征

3.3.1 怀磊沟金矿点

3.3.1.1 地球化学异常特征

怀磊沟金矿点位于怀磊沟附近（图2），1∶5万水系沉积物地球化学异常面积约10 km2，主要组成元素为Sb、As。1∶1万土壤地球化学综合异常（HT2）面积约1.85 km2，呈NE—SW向斜列展布，为甲1类异常，由Au、As、Sb、Hg元素构成，各元素含量梯度变化明显，异常浓集中心突出，均具有3级浓度分带。Au、As异常较好，面积分别为0.74 km2、0.92 km2，规模分别为3.28、2.60，最大值分别为 1 340.60×10-9、1 804.72×10-6，平均值分别为44.56×10-9、196.83×10-6；其次为Sb，异常面积为 0.32 km2，规模为 0.68，最大值为27.80×10-6，平均值为 6.36×10-6；Hg异常面积和规模较小；Au、As、Sb、Hg异常套合较好（表4、图3）。

注：S、AP、LF分别表示异常面积、规模、浓度分带；Au含量单位为（×10-9）。

土壤测量（剖面）发现区内Au、As、Sb元素富集趋势明显，元素异常浓集中心突出，梯度变化明显，并伴有Ag、Cu、Pb、Zn、W、Mo等低缓弱异常。推测区内可能发育浅成侵入中酸性岩体、断裂构造及矿（化）体，矿床为与构造和岩体有关的构造蚀变—中低温热液型矿床，矿（化）体产于侵入体的内外接触带或断裂构造蚀变带中。

3.3.1.2 地质特征

该矿点主要出露一套浅灰色、紫红色砂岩、粉砂岩及泥质粉砂岩地层，局部见深灰色灰岩透镜体。东部区域岩石受构造影响见硅化、板理化，过渡为浅灰色—深灰色板岩。有两条断裂从化探异常区西侧经过。

通过探槽TC0-1（图4）、TC5、TC7及剥土BT6施工，在该金矿点揭露了7条金矿化体。①、②、③、④号矿化体呈NW—SE向展布，矿化蚀变断续出现，蚀变带宽度约18.72 m，矿化体长度为45～50 m，控制厚度1.1～2.23 m，Au品位0.35～1.45 g/t，平均品位0.7～1.23 g/t。赋矿岩石以蚀变绢云母化千枚岩为主，其次为灰岩，围岩主要为绢云千枚岩，地层产状约185°∠84°。⑤、⑥号矿化体呈近EW向展布，矿化体长度为30～75 m，控制厚度0.35～3.92 m，Au品位0.21～2.1 g/t，平均品位0.33～1.35 g/t。赋矿岩石为蚀变闪长岩，褐铁矿化发育，围岩为浅灰色—深灰色绿泥石碳酸盐化闪长岩。⑦号矿化体长度约70 m，控制厚度1.83 m，Au品位2.45 g/t。矿化体位于强风化闪长岩中，赋矿岩石为浅紫红色、黄褐色褐铁矿化闪长岩，围岩为闪长岩、绢云千枚岩。此外，在莫芒居民点附近发现怀磊沟和莫芒沟两条淘沙金沟系，怀磊沟所淘砂金颗粒一般较大，肉眼易识别，而莫芒沟所淘砂金颗粒一般较小，肉眼识别困难。

该矿点处于石炭系地层侵入的闪长岩体中，含矿岩性主要为较破碎蚀变闪长岩，由层间裂隙和岩浆热液后期次级构造叠加富集而成。矿物组合为铁白云石、菱（褐）铁矿、石英、黄铁矿。矿化蚀变主要为硅化、黄铁矿化、碳酸盐化，其次为褐铁矿化。

3.3.2 怀卡金矿点

3.2.2.1 地球化学异常特征

怀卡金矿点位于怀卡村（图2），1∶5万水系沉积物地球化学异常区沿塔姆农—怀潘恩断层东侧的二叠系下统灰岩呈椭圆形分布，面积约8.21 km2，组合元素为Cu-Au-Co，Au异常面积较大、强度高、规模大、浓集中心突出，达3级异常浓度，最大值为39.48×10-9。1∶1万土壤地球化学综合异常（HT7）面积约1.45 km2，呈条带状近SN向展布，为甲2类异常，以 As、Au异常为主，面积分别为 0.69 km2、0.30 km2，规模分别为1.46、1.38，最大值分别为572.00×10-6、440.00×10-9，平均值分别为 147.07×10-6、45.81×10-9；其次为Hg，面积为0.55 km2，规模为1.00，最大值为 0.76×10-6，平均值为 0.36×10-6；Sb、Cu 异常面积和规模较小。异常中As、Au含量梯度变化明显，浓度级次高，达3级异常浓度；Hg含量具有一定的梯度变化，浓集中心达2级异常浓度；Sb、Cu异常较弱，为1级异常浓度（表5、图5）。

注：S、AP、LF分别表示异常面积、规模、浓度分带；Au含量单位为（×10-9）。

土壤测量成果分析发现区内元素异常分带性明显，Au异常主要分布于异常区东侧二叠系下统与二叠系上统接触部位，As、Hg套合程度高，主要分布于Au异常西侧。从元素组合与异常强度分析，该异常具有寻找金矿前景。水系沉积物测量结果显示，区内 As、Hg、Mo、Sb、Sn、W异常面积大、强度高、规模大，与Au异常吻合程度高。加之区内构造裂隙发育，中—基性岩体广泛分布，石英脉内发现金矿（化）体，地球化学异常主要位于构造蚀变带及岩体接触带上。推断矿床可能与地层岩性、断裂构造有关，矿床类型为构造蚀变岩型或石英脉型中低温热液型矿床。

3.2.2.2 地质特征

该矿点地层主要为二叠系上统灰—深灰绿色斑状、细粒块状、致密块状中—基性超浅层浸入—喷发岩，西端见二叠系下统灰白色—深灰色中—细粒、厚层状、块状灰岩。塔姆农—怀潘恩断层穿过该金矿点西侧，次级裂隙发育，构造带及附近围岩蚀变强烈，原岩结构构造被破坏。

通过探槽TC2-1（图6）、剥土BT3施工，在该矿点揭露了两条含金矿化体（带）。①号矿化带呈近SN向展布，矿化带长度约20 m，揭露宽度最大为24.8 m，Au品位为0.24～1.05 g/t。矿化带东端为一挤压破碎带，西端为深灰色糜棱安山岩，矿化主要集中在褐铁矿化较强的浅黄色、灰白色构造蚀变安山岩或碎裂安山岩中，围岩为安山岩、糜棱安山岩、安山质凝灰岩。②号矿化体呈NW—SE向展布，推测延伸长度大于30 m，厚度为1.13 m，Au品位为 0.13～0.54 g/t，平均品位0.26 g/t，矿化体产状约78°∠35°。矿化主要集中在浅黄色、灰白色安山岩中，围岩为安山岩。

该矿点产于二叠系上统蚀变安山岩中，由层间裂隙和岩浆热液后期次级构造叠加富集而成。矿物组合为铁白云石、菱（褐）铁矿、石英、黄铁矿。矿化蚀变主要为褐铁矿化，其次为绿帘石化、绿泥石化、黄铁矿化、硅化，灰岩与安山岩接触带见方解石细脉碳酸盐化。

4 矿床成因

研究区成矿母岩为二叠系灰—深灰绿色斑状、细粒块状、致密块状中—基性浅层侵入—喷发岩，具有陆缘至岛弧带沉积特点，成矿地质背景与我国南部滇黔贵地区卡林型金矿床［15-20］类似。矿区内广泛分布的侵入—喷发岩系具有较高的金地球背景值，为金成矿提供了丰富的物源。石炭纪—二叠纪，在古特提斯洋向南西俯冲的背景下，区域发育与俯冲相关的岛弧岩浆作用，形成俯冲造山岩浆弧带，此过程中大量中—基性超浅层侵入—喷发岩系形成，同时伴生强烈的金铜等内生金属成矿作用。陆缘至岛弧带沉积的厚大碳酸岩及碎屑岩系作为容矿岩层，为怀亮金矿成矿提供了岩性条件。强烈的韧脆性剪切变形构造、多阶段构造活动以及古地温的高异常，为成矿热液提供了热力和热动力条件。多期构造引发的断裂破碎带及层间滑动形成的虚脱空间，为金元素等提供了运移通道及富集成矿空间，在围岩层间破碎带、构造断裂破碎带、岩体与围岩接触带以及石英破碎带中形成了金（铜）矿化。

通过对怀亮金矿与帕奔金矿［20-25］成矿规律对比分析，得到如下结论：

（1）成矿带。帕奔金矿与怀亮金矿区均处于琅勃拉邦—黎府成矿带的中部，两者位于同一成矿带。

（2）赋矿岩性。帕奔金矿区内地层上部主要为灰岩、紫红色细砂岩、粉砂岩、暗红色砾岩，下部主要为土黄色砂、页岩、灰绿色致密块状玄武岩、粗玄岩、玄武质凝灰岩。怀亮金矿区岩性主要为灰岩、紫红色、土黄色粉砂岩、页岩、灰绿色、深灰色、灰白色安山岩。两个矿区的岩性组合均为灰岩—碎屑岩—火成岩。

（3）构造控矿特征。韧脆性剪切带控制了帕奔金矿的构造格架，使原有的沉积岩层呈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，对帕奔金矿床的形成起着空间定位和主体导矿富集作用。怀亮金矿区强烈发育的NE向剪切构造和后期叠加的断层破碎带，使区内沉积岩层呈NE向条带状或透镜状展布，并遭受不同程度的变形而具有宽缓褶皱及构造岩的特征，化探异常及矿化多位于塔姆农—怀潘恩断层及其次级断层之间。

（4）蚀变特征。帕奔金矿围岩蚀变为碳酸盐化、菱铁矿化、硅化、褐铁矿化、绢云母化等。怀亮金矿主要矿化蚀变为褐铁矿化、硅化、黄铁矿化，其次为绿帘石、绿泥石化等，灰岩与安山岩接触带灰岩中见方解石细脉碳酸盐化。

（5）化探异常。帕奔金矿与怀亮金矿均显示Au-As-Sb-Hg组合异常，反映了构造活动的特点，这种低温热液型元素组合是典型前缘晕特征的显示，暗示深部找矿前景较好。怀亮金矿区元素异常强度相比帕奔金矿总体较低，尤其是直接找矿指示元素Au。

综上分析，本研究推测怀亮金矿与帕奔金矿成因类型均为构造蚀变—中低温热液型矿床。

5 成矿预测

通过综合分析矿区地质背景及地球化学场变化趋势、异常分布特征和控制因素，进行了找矿靶区圈定与评价。在异常评序、主要异常解译推断的基础上，以成矿地质条件和地球化学综合异常为主要依据，结合已知矿床和发现的矿（化）点，将研究区划分为西部找矿靶区（Ⅰ）、东部找矿靶区（Ⅱ）和南部找矿靶区（Ⅲ）3个找矿靶区（图7）。

根据区内地球化学特征、地质矿产分布规律和地质背景，结合工程揭露发现的矿化线索，确定主攻矿种为金，3个靶区的找矿潜力分析如下：

西部找矿靶区（Ⅰ）面积约13.63 km2，地层主要为石炭系，岩性主要为砂岩、粉砂岩、粉砂质页岩互层，中、东部发育大面积板岩及小面积闪长岩脉。靶区内见两条断裂构造，走向分别为NE—SW及近SN向。圈定了HT1、HT2、HT4、HT5、HT6号化探综合异常，主元素异常分别Sb、Au、Sb、Sb、Sb，次要元素异常分别为 As-Hg、As-Sb-Hg、Hg、Bi-Hg-As、Hg-Bi。HT1号异常为乙1类异常，异常面积约2.00 km2，异常点211个，Sb、As异常较好，面积分别为0.97 km2、0.25 km2，规模分别为 2.17、0.59，最大值分别为 38.58×10-6、612.54×10-6，平均值分别为6.71×10-6、163.60×10-6，元素含量梯度变化明显，异常浓集中心突出，具有3级浓度分带。HT2号异常为甲1类异常，异常面积约1.85 km2，异常点468个，Au、As异常较好，面积分别为 0.74 km2、0.92 km2，规模分别为 3.28、2.60，最大值分别为1 340.60×10-9、1 804.72×10-6，平均值分别为 44.56×10-9、196.83×10-6。Au、As、Sb、Hg含量梯度变化明显，异常浓集中心突出，均具有3级浓度分带。Au、As、Sb、Hg异常套合较好。HT4号异常为乙3类异常，异常面积约0.58 km2，异常点93个，Sb达到2级异常浓度，Hg异常面积为0.29 km2，规模为0.61，最大值为2.02×10-6，平均值为0.42×10-6，元素含量梯度变化大，异常浓度中心明显，达3级异常浓度。Sb、Hg异常套合较好。HT5、HT6号异常均为丙类异常，异常面积分别为0.59 km2、0.33 km2。靶区内发现怀磊沟金矿点，揭露了7条金矿化体，长度为30～75 m，控制厚度为0.35～3.92 m，Au品位为0.21～2.45 g/t，矿化主要赋存于蚀变绢云千枚岩或蚀变闪长岩、灰岩等浅变质岩与岩体接触带边部。综上分析，本研究推断金矿的形成与岩性或断裂构造有关，主要矿床类型为构造蚀变—中低温热液型矿床，金矿找矿潜力较大。

东部找矿靶区（Ⅱ）面积约5.18 km2，地层为二叠系上统，岩性主要为灰—深灰绿色斑状、细粒块状、致密块状中—基性超浅层侵入—喷发岩。化探圈定的HT3号综合异常为乙2类异常，异常组合为Au-Cu，异常面积约0.96 km2，异常点73个。Au异常面积为0.40 km2，规模为0.96，最大值为182.00×10-9，平均值为24.21×10-9，元素含量梯度变化大，异常浓度中心明显，达到3级异常浓度，Cu为1级异常浓度。在靶区石英破碎带中发现2条铜矿化脉，围岩为安山岩。因此，推断该靶区元素异常和铜矿化体与地层岩性有关，具有一定的金（铜）矿找矿潜力。

南部找矿靶区（Ⅲ）面积约1.88 km2，出露地层主要为二叠系下统与二叠系上统，岩性为厚层状灰岩、薄层状砂质、泥质灰岩及灰—深灰绿色斑状、细粒块状、致密块状中—基性超浅层侵入—喷发岩。北端可见一条近SN向石英脉分布，同时有一条NE—SE向断裂从异常区西侧经过。化探圈定的HT7号综合异常为甲2类异常，以Au、As异常为主，其次为Hg、Sb、Cu元素，异常面积约1.45 km2，异常点330个。As、Au异常面积分别为0.69 km2、0.30 km2，规模分别为 1.46、1.38，最大值分别为572.00×10-6、440.00×10-9，平均值分别为147.07×10-6、45.81×10-9；As、Au含量梯度变化明显，浓度级次高，均达3级异常浓度；Hg元素具有一定的梯度变化，达2级异常浓度。Au异常主要分布于异常区东侧二叠系下统与二叠系上统接触部位，As、Hg套合程度高，主要分布于Au异常西侧。靶区内发现了怀卡金矿点，在区内蚀变安山岩中发现了2条金矿化体（带），长度分别约20 m、30 m，宽度（厚度）约24.8 m、1.13 m，Au品位为0.13～1.05 g/t。因此，推断靶区矿体形成可能与地层岩性或断裂构造有关，主要矿床类型为构造蚀变岩型或石英脉型中低温热液型矿床，具有较好的金矿找矿前景。

综上分析可知，矿区金矿的形成与地层岩性、岩体、断裂构造等密切相关。