老挝川圹省PHUKHAM铜金矿床地质特征及找矿方向.pdf

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地 质 找 矿 论 丛 Mar.2014:066071 ContributionstoGeologyandMineralResourcesResearchVol.29No.1

第29卷 第1期 2014年3月:066071

doi:10.6053/j.issn.10011412.2014.01.008

老挝川圹省 PhuKham 铜金矿床 地质特征及找矿方向

王 宏1 ,王疆丽1 ,陈慕天2 ,王吉勇3 ,施美凤1 ,朱华平1

(1.成都地质矿产研究所,成都610081;

2.四川省地矿局成都水文地质工程地质中心,成都610081;

3.四川省地矿局402地质队,成都611730)

摘要: 老挝PhuKham铜金矿为大型斑岩夕卡岩型铜金矿床,地处老挝川圹省西南部。通过野 外地质调查和室内工作,研究了 PhuKham 铜金矿床形成的地质背景、矿床地质特征、成矿时代、 找矿模式及成因类型。结果表明:铜金矿容矿岩系为石炭二叠系碳酸盐岩、火山碎屑岩、夕卡岩 及斑岩脉;矿石矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、蓝铜矿、斑铜矿及孔雀石等;矿床成因为斑岩夕卡岩 型,成矿时代为晚石炭世—早二叠世。预测在PhuKham矿区及长山成矿带内具有寻找大型超大 型铜金铁锡矿床的潜力。

关键词: PhuKham 铜金矿;斑岩夕卡岩型;地质特征;找矿方向;川圹省;老挝 中图分类号: P613;P618.51 文献标识码: A

0 引言

PhuKham 铜金矿地处老挝中部川圹(Xiangk houang)省西南部,万象东北约100km 处。该矿床 为大型斑岩夕卡岩型铜金矿床,大地构造位置位于 老挝—越南长山构造岩浆岩带,产于南长山晚古生 代—中生代铜金铁铅锌锡成矿带中段。在 Phu Kham 铜金矿床附近还产出万象省万荣(Vangvi ang)、川圹省富诺安(PhouNhouan)和纳萨特(Na sat)等大中型夕卡岩型铁矿床,川圹省陇维(Long vi)斑岩型铜金矿床等[ 12 ]。

PhuBia矿业公司于1994—1997年通过区域化 探测量圈定的金异常及后续钻探获取的岩心金异常 发现了 PhuKham 铜金矿,目前已探明总矿石量 192×106 t,平均狑(Cu)=0.62%,狑(Au)=0.24×

10-6 。该矿附近还产有 LongChiengTrack和 Ban Houayxai浅成低温热液型金矿,与其共同构成铜金 矿化系统[3] 。

本文根据近两年对PhuKham 矿区野外地质考 察和室内研究的资料,结合前人相关研究成果,研究 了PhuKham 铜金矿床形成的地质背景、矿床地质 特征、成矿时代、成矿模式及找矿标志,并指出找矿 方向,以期为中国企业在老挝投资勘查找矿提供技 术参考。

1 区域地质背景

PhuKham 铜金矿床位于印支地块东部的二叠 三叠纪长山构造岩浆岩带之长山成矿带北段(图 1)。该成矿带呈 NWSE向展布,西与 NNE向哀牢 山—斯雷博河结合带相连,北东侧与 NW 向马江结

收稿日期: 20130411; 改回日期: 20131011; 责任编辑: 赵庆

基金项目: 中央地勘基金境外矿产资源风险勘查项目 (编号:[2011]D303)、中国地质调查局国土资源大调查项目 (编号: 1212011220907;编号:1212011120337)联合资助。

作者简介: 王宏(1985 ),男,工程师,硕士,从事矿床学、大地构造与成矿学研究。通信地址:四川省成都市一环路北三段2号;邮政编 码:610081;Email:wangh1213@sina.com

第29卷 第1期

王宏等:老挝川圹省PhuKham 铜金矿床地质特征及找矿方向

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图1 犘犺狌犓犺犪犿 铜金矿床位置示意图 Fig.1 Sketchshowinglocationof thePhuKhamCuAudeposit.

合带相接,南以 NW 向色潘—岘港结合带为界[ 45 ]。 铜金矿化主要产于海西晚期—印支期中酸性斑岩体 及接触带夕卡岩内,是长山多金属构造岩浆成矿带 的重要组成部分。

区域较老地层为奥陶志留系的钙碱性火山岩 (玄武岩、安山岩)和含三叶虫复理石沉积,次为晚古 生界灰岩、火山沉积岩系和中生界红层岩系[6] 。其 中,奥陶系、泥盆系主要分布于PhuKham 矿区北东 部的丰沙湾、川圹和矿区东南部等地区,由浅变质的 海相灰岩、砂岩和泥质岩石组成[5,7] ;泥盆系—下石 炭统为浅变质中基性火山岩夹少量钙质碎屑沉积; 上石炭统—二叠系主要以碳酸盐岩沉积为主,夹火 山岩和碎屑岩,其中火山碎屑岩是 PhuKham 矿区 铜金矿的主要赋矿围岩;上三叠统—下白垩系为红 色陆源碎屑岩沉积。古近新近系主要出露在矿区 北部的山间谷地,为泥质砂岩和少量泥灰岩并有褐 煤层出现。

本区属印支褶皱带,区域构造线总体呈 NWSE 向,其中 NW 向马江结合带和色潘—岘港结合带控 制长山多金属成矿带呈 NWSE 向展布。此外,受 华南板块、印支地块和Sibumasu地块等3大板块相 互构造作用的影响,区域内次级断裂和褶皱比较发

育,如 NNE哀牢山—斯雷博河结合带致使区内发 育 NESW 向断裂系,为矿床成矿与定位提供了有 利的条件。

区域内早古生代至新生代中酸性岩浆侵入活动 均较发育,以海西期和印支期最为强烈。其中,早期 岩浆活动主要为加里东期花岗岩类,以岩株状产出; 海西期侵入体侵入于上古生界中,以大型岩基状产 出,主要为中酸性钙碱性系列岩性组合;而印支期— 喜马拉雅期以中酸性的小侵入体分布为主,后期热 液叠加成矿作用明显。区内岩浆侵入活动属于主动 大陆边缘多期次侵入的花岗质岩类及火山岩浆喷发 作用,形成了沿 NWSE 向展布的火山岛弧型的长 山岩浆岩带[ 89 ],并为铜金铁成矿作用提供了热源和 成矿物质,是该多金属矿带成矿的最重要因素之一。

2 矿床地质特征

2.1 矿区地质

矿区容矿岩系为石炭二叠系碳酸盐岩、火山碎 屑岩、夕卡岩及少量斑岩脉,位于低角度逆冲断裂之 上。这些矿化岩层几乎完全发生绢云石英黄铁矿 化,并发育中强的叶理和大量的条带状、块状石英 绢云母黄铁矿组分体,Tate[6] 认为是钙质沉积岩经 弱夕卡岩化或硫化物交代蚀变形成的。极少量镁铁 质矿物蚀变成绿泥石以及缺少石英斑晶等特征表 明,这些蚀变火山岩的原始成分可能是中性的。低 角度逆冲断裂下盘岩石为褐红栗色红层粉砂岩、砂 泥岩,夹长石砂岩质砾岩透镜体(图2)。该红层与 泰北白垩纪呵叻盆地岩系相似,但其至少经历2次 变形事件,暗示可能比呵叻岩系(Khoratsequence) 形成更早[3,6] 。矿区东界发育加里东期二云花岗岩 体(431.2±9.5)Ma[6] ,但与矿化无成因联系。

矿区东侧铜金矿体与花岗岩之间有较多灰岩出 露,是容矿岩系的一部分,但其确切的层位关系尚不 清楚。根据其中产出的珊瑚化石时代,暂时将其限 定在二叠纪或石炭纪之间的地层,可能为下二叠统 至下石炭统,与 Sibumasu 地体的塔帕努里群 (Tapanuligroup)相当[10] 。

矿区发育一系列花岗斑岩脉群,其中长石斑晶占 30%~50%,粒径一般为4~8mm,原生矿物多因蚀 变而破坏,部分标本中可鉴别出约10%的绿泥石化镁 铁质矿物。基质中普遍见细粒石英,也可见介于花岗 斑岩和闪长岩之间的渐变结构。相对于容矿岩系,该

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图2 犘犺狌犓犺犪犿 铜金矿区地质图 (据文献[1112],修改)

Fig.2 GeologicalmapofthePhuKhamCuAudeposit 1.呵叻盆地红层;2.沉积杂岩;3.灰岩;4.花岗岩;5.砾岩; 6.粉砂岩;7.红层;8.斑岩脉;9.细粒花岗岩脉;10.断层; 11.逆断层;12.河流

斑岩脉群较少遭受变形变质。在斑岩脉与围岩接触 带有大量石榴石夕卡岩和磁铁矿夕卡岩分布。此外, 矿区内还发育数处酸性细粒花岗岩侵入体,并发育细 砂糖状结构和不均一的石英绢云母黄铁矿化蚀变, 部分脉体为细晶结构。矿区填图表明,这些岩脉多呈 NE向簇群状产出于陡倾断裂系周围。在酸性细粒花 岗岩侵入体和黄铁矿夕卡岩接触带也有一些粒状石 英赤铁矿夕卡岩发育。而绿泥石石英赤铁矿夕卡 岩则产于石榴石或磁铁矿夕卡岩与容矿火山碎屑岩 之间的过渡地带。

矿区发育近EW 向、向北突出的弧型冲断层和 近SN向分布的旋扭构造体系。旋扭构造体系由一 系列向SE 收敛、NW 发散的弧形断裂组成。分隔 容矿岩系和红层的低角度逆冲断裂倾向 NE,倾角 约20°,被一系列走向 NNW 向的近垂直断裂所截 切。断裂宽度变化较大,在不同地段表现为从30 cm 的剪切带到20m 宽的未矿化石英脉。目前,该

低角度逆冲断裂的运动学特征还没有得到很好地解 释,笔者根据矿区容矿岩系与红层之间的接触关系 及矿化时代,推断低角度逆冲断裂形成于铜金矿化 之后。在矿床东部,紧邻花岗岩体发育的一套正逆 断层组合则形成了很厚的容矿岩系(图3),花岗斑 岩脉控制了该断裂系中的矿化。在矿区南部发育有 数条陡倾ENE向走滑断裂。

基底红层和容矿火山岩至少经历过3期变形事 件:第一期发育透入性千枚状劈理;第二期改造早期 劈理,产生近平行的轴向 WNW 的褶皱;第三期则 表现为硫化物矿物的压力影和微细扭褶皱。这3期 变形可能与晚石炭—晚白垩世之间的3次事件有 关[13] 。花岗斑岩不发育叶理暗示岩浆侵入活动可 能发生于第一期变形之后。早期矿化脉体切割叶 理,普遍发育褶皱和石香肠构造,但也有一些矿脉几 乎未遭受变形,暗示矿化作用可能持续跨越了2期 变形事件。

2.2 矿化类型及矿体特征

PhuKham 铜金矿床存在3种矿化类型:斑岩 型、夕卡岩型和热液型。

斑岩型铜金矿化产于花岗斑岩中,以含矿母岩 强烈蚀变为特征,蚀变类型为钾化、绢云母化、硅化 等。含矿母岩为花岗闪长斑岩、石英二长斑岩及流 纹英安质火山杂岩,其中火山杂岩具同心环状构造。 矿化带长1500m、宽500m、最大厚度300m,为 铜、金、砷、锑、铋、钼多金属矿化带。矿区已圈定出 2个主要矿体和10多个次要矿体,走向 NW,倾向 SW,主要矿体长500~1200m,厚15~75m,向下 延深>200m。

夕卡岩型铜(铁、金)矿化产于花岗斑岩及细粒 花岗岩与围岩接触带夕卡岩内,可能与海西期和印 支期的火山侵入活动有关。矿体、夕卡岩带均受接 触带构造和顺层构造破碎带控制,呈透镜状、似层状 产出。现已圈出3个较大的矿体,矿体长250~700 m,厚5~50m。

热液型铜金矿化为矿区次要矿化,产于围岩构 造破碎带中,含矿母岩为火山碎屑岩。矿体呈透镜 状、脉状产出,呈 NW,NE及近 EW 向展布,矿体长 50~200m,厚3~5m。

2.3 矿石物质组分

斑岩型铜矿石含铜矿物为黄铜矿、蓝铜矿、斑铜 矿、硫砷铜矿及孔雀石。根据黄铁矿含量,矿石类型 可划分为高黄铁矿型和低黄铁矿型;根据构造形态,

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