劉桂銘
(福建省地質(zhì)測繪院,福州,350011)
富山礦區(qū)位于柬埔寨蒙多基里省高思馬縣富山區(qū),自2015 年開始,福建省地質(zhì)測繪院對該區(qū)開展地質(zhì)勘查及詳細地質(zhì)工作。在研究區(qū)內(nèi)玄武巖區(qū)域西側(cè)的石英閃長巖中發(fā)現(xiàn)了金礦化脈,并在該礦化脈的西部也發(fā)現(xiàn)銅金礦化點。在研究區(qū)的北部及南部地區(qū)均發(fā)現(xiàn)礦化點。在北部帶石英閃長巖中也發(fā)現(xiàn)了金礦化脈,在南部三疊紀地層中發(fā)現(xiàn)金多金屬礦化。同時,結(jié)合地球化學異常和詳細地質(zhì)工作,在礦區(qū)西部三疊紀地層中發(fā)現(xiàn)金多金屬礦化點。另外,在礦區(qū)西南部出露的較大面積的閃長玢巖中,發(fā)現(xiàn)銅礦化點。探槽及鉆探工程也發(fā)現(xiàn)多個金、鋅礦化(體),證實該區(qū)具有良好的金成礦地質(zhì)條件和找礦前景。
柬埔寨位于東南亞中南半島的南海—印支地塊,地質(zhì)演化歷史總體為擴張、增生和隆升[1]。
區(qū)域出露地層以中生界、新生界為主,零散出露上古生界地層。其中,二疊系地層主要分布于研究區(qū)中西部,巖性以純石灰?guī)r為主;上石炭統(tǒng)—三疊系地層巖性變化較大,西部由角礫巖、砂巖、泥巖與流紋質(zhì)凝灰?guī)r互層組成,東部由砂質(zhì)-鈣質(zhì)頁巖、碳酸鹽巖、鈣質(zhì)砂巖和泥灰?guī)r組成,而中東部局部以流紋巖、泥灰?guī)r為主;下—中侏羅統(tǒng)地層多數(shù)為陸相沉積巖,局部有海相沉積粉砂巖和泥灰?guī)r;上侏羅統(tǒng)—白堊系地層巖性以紅色礫巖、砂巖、粉砂巖和泥巖為主。
區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育,主要可分為南北向、北西向、北東向和北西西向4 組,以北西向或北西西向為主,多數(shù)表現(xiàn)為壓扭性復(fù)合構(gòu)造及水平扭動構(gòu)造。區(qū)內(nèi)巖漿巖分布較廣泛,主要見有花崗巖、閃長巖、花崗閃長巖、黑云母花崗巖和少量的二長花崗巖等。
區(qū)內(nèi)金礦資源整體分布較廣,主要產(chǎn)于隆山—桔井斷裂帶東北側(cè)的暹粒省、帕威夏省、臘塔納基里省和蒙多基里省[2-3]。金貯礦地層主要為上石炭統(tǒng)—三疊系碎屑巖及少量下—中侏羅統(tǒng)砂礫巖。金礦床整體品位較高,局部可達幾十克每噸。區(qū)內(nèi)典型的石英脈型礦床包括有巴蘇普特魯普金礦床和羅姆達伊金礦床,礦石品位一般為4 ~7 g/t[4-5]。
區(qū)內(nèi)出露地層為上三疊統(tǒng)下組、上組和第四系更新統(tǒng)。其中,上三疊統(tǒng)下組主要分布于礦區(qū)南部,巖層厚度大于223 m,巖性為石英砂巖、粉砂巖及泥巖等;上三疊統(tǒng)上組主要分布于礦區(qū)北部和西部,巖層厚度大于240 m,巖性為細砂巖、粉砂巖、泥巖及含炭質(zhì)泥巖等細粒碎屑巖;第四系更新統(tǒng)主要分布于礦區(qū)中部,巖層厚度大于10 m,巖性為礫卵石、含礫砂質(zhì)土等(圖1)。
圖1 富山礦區(qū)地質(zhì)圖Fig.1 Geological map of Fushan mining area
研究區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造極其發(fā)育,主要為北東向和北西西向2 組斷裂,次為北北東向、北東東向、北西向斷裂,其中北西西向和北東東向斷裂是主要的控礦構(gòu)造。北西西向斷裂位于中西部和北部,控制Ⅰ和Ⅲ礦段的蝕變帶分布,代表性的有F2~F6、F10、F20和F22。斷裂以壓扭性為主,構(gòu)造帶中可見構(gòu)造角礫巖及糜棱巖化,兩側(cè)圍巖可見綠泥石化、絹云母化、綠簾石化和碳酸鹽化,在蝕變中心強烈地段金、銅、鉛鋅、鉬礦化明顯增強。F3構(gòu)造活動對I 礦段劈理化、礦化和蝕變帶影響較大。北東東向斷裂位于中部,主要控制Ⅴ、Ⅶ和Ⅸ礦段的蝕變帶分布,代表性的有F7、F11、F15、F19、F21、F23、F24和F26。該斷裂同樣以壓扭性為主,右行排列,構(gòu)造帶附近充填著含礦石英脈,成礦作用方式以交代為主,充填為次。
區(qū)內(nèi)燕山期巖漿活動強烈,主要形成了晚侏羅世復(fù)式巖體和上新世—早更新世火山巖。晚侏羅世復(fù)式巖體巖性以花崗閃長巖和石英閃長巖為主。Ⅰ礦段金、銅、鉬礦(化)體主要產(chǎn)于花崗閃長巖中,部分產(chǎn)于石英閃長巖中。其他礦段礦體均與復(fù)式巖體具有密切的時空關(guān)系,推測燕山期中酸性巖漿活動與該區(qū)金成礦具有一定的成因聯(lián)系。巖體周邊見少量閃長玢巖和正長斑巖。此外,區(qū)內(nèi)出露的脈巖有花崗斑巖、石英斑巖、輝綠巖脈、閃長巖脈、閃長玢巖脈和煌斑巖等。研究區(qū)內(nèi)晚侏羅世復(fù)式巖體第六次侵入的花崗閃長巖中金含量較高,高出克拉克值數(shù)倍,因此認為其為研究區(qū)內(nèi)金礦的形成提供了重要物質(zhì)來源[6]。礦區(qū)的主要熱動力也是來自于巖漿。
富山礦區(qū)共圈定5 個礦化段,分別為Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ和Ⅸ。其中,Ⅰ、Ⅴ、Ⅶ礦段均揭露到金礦化。較有代表性Ⅰ礦段揭露控制了金、銅、鉬礦化,Ⅴ礦段揭露控制了金、銅多金屬礦化,Ⅶ礦段揭露控制了鋅、金礦化(圖2)。
圖2 Ⅰ礦段地質(zhì)圖Fig.2 Geological map of No. I ore block
Ⅰ礦段可見4 條金礦化蝕變帶,分別為STH、ST1-2、ST1-4、ST1-5。蝕變帶主要受北西西斷裂構(gòu)造F3、F4的影響,以北西西向為主,見有金、銅、銀等金屬礦化,局部見少量鉛鋅礦化(表1)。蝕變帶可分為2 種類型,一是產(chǎn)于構(gòu)造破碎帶中,巖性多為斷層角礫巖、斷層泥等,蝕變強烈,礦化體沿蝕變帶斷續(xù)分布 ;二是產(chǎn)于巖漿巖的微裂隙帶中,圍巖為花崗閃長巖,主要分布于Ⅰ礦段西北側(cè),礦化由多條裂隙及石英細脈組成。金礦化與斷層破碎帶關(guān)系更為密切,銅鉬礦化多產(chǎn)于硅化、黃鐵礦化、綠泥石化細脈中,與巖體的微裂隙相關(guān)。蝕變類型主要有鉀化、硅化、綠泥石化、黃鐵絹英巖化、碳酸鹽化、偉晶巖化等,在這些蝕變之上疊加金、黃銅礦化,輝鉬礦化,方鉛礦化,閃鋅礦化為成礦有利區(qū)域(圖3)。
表1 Ⅰ礦段蝕變帶特征Table 1 Characteristics of alteration zone in No.Ⅰ ore block
圖3 Ⅰ礦段100 線剖面圖Fig.3 Cross-section of Line 100 of No. Ⅰ ore block
Ⅴ礦段可見1 條蝕變帶,蝕變帶總體呈北東東向展布 ;呈脈狀,走向為65°~80°,延伸約570 m,寬度變化較大,由于受斷層F11控制。蝕變帶中巖石裂隙極為發(fā)育,局部見有斷層角礫巖、斷層泥、糜棱巖化等。礦化蝕變主要為綠泥石化、硅化、絹云母化、方解石化、黃鐵礦化、黃銅礦化和鉛鋅礦化。
Ⅶ礦段可見4 條金礦化蝕變帶(表2),蝕變帶主要受北西向、北東向斷裂構(gòu)造影響,長度為100 ~360 m,寬度小于10 m,僅STⅦ-1寬度為十余米。在斷裂帶內(nèi)或?qū)娱g破碎中可見礦化,局部見礦化較為富集。主要蝕變有硅化、綠泥石化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、磁鐵礦化、磁黃鐵礦化、透輝石化及閃鋅礦化。
表2 Ⅶ礦段蝕變帶特征Table 2 Characteristics of alteration zone in No.Ⅶ ore block
根據(jù)資料,富山礦區(qū)目前在Ⅰ礦段揭露出金礦體,礦體貯存于構(gòu)造礦化蝕變帶中,共圈出礦體5個(表3),分別為ⅠAu-1、ⅠAu-2、ⅠAu-3、ⅠAu-4、ⅠAu-5號礦體。礦體分別分布于STⅠ-1、STⅠ-2、STⅠ-4、STⅠ-5、STⅠ-5礦化蝕變帶內(nèi),均受北西西向斷裂構(gòu)造帶的控制。
多數(shù)礦體以蝕變巖型為主,少數(shù)礦體為石英脈型。蝕變巖型金礦體規(guī)模均為小型,呈脈狀、透鏡體狀展布,局部見具有分枝復(fù)合現(xiàn)象。走向北西西向和近東西向,傾向北北東,傾角為60°~80°,品位、厚度變化較大,連續(xù)性較差。石英脈型金礦體規(guī)模為小型,呈脈狀、線脈狀展布,傾向20°,傾角75°,品位、厚度變化也較大,連續(xù)性較差。
表3 Ⅰ礦段礦體特征Table 3 Characteristics of orebody in No.Ⅰ ore section
按照金屬礦物組合可劃分為金礦石、銅金礦石和金多金屬礦石。按照容礦巖石類型可劃分為花崗閃長巖和砂巖,依其構(gòu)造破碎程度可分為硅化構(gòu)造角礫巖和蝕變碎裂閃長巖(砂巖)。按構(gòu)造可劃分為浸染狀礦石、細脈狀礦石、角礫狀礦石、細脈浸染狀礦石。
礦區(qū)礦石結(jié)構(gòu)主要有他形晶粒狀、他形粒狀、碎裂(碎粉)和乳濁狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造有細脈狀、塊狀、團塊狀、角礫狀、網(wǎng)脈狀、細脈狀和浸染狀(照片1)。
照片1 研究區(qū)礦石手標本圖Photo.1 Hand specimen of the ores in the study areaa—浸染狀構(gòu)造金礦石;b—黃鐵礦、黃銅礦化金礦石;c—石英黃鐵礦脈穿插絹英巖化花崗閃長巖;d—晚期綠泥石化疊加早期絹英巖化
礦石礦物主要有自然金、銀金礦、黃銅礦、輝鉬礦、輝銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦及少量孔雀石、藍銅礦等。脈石礦物主要有石英、長石、綠泥石、絹云母、方解石和少量磷灰石等。
礦石主要有益組分為Au、Cu、Mo、Ag。礦體中金元素品位一般為0.97 ~6.04 g/t,在礦體中分布不均勻。銅元素平均品位為0.24%,在同一礦體中,銅含量較高的地段,金含量相對也高。鉬元素平均品位為0.051%。銀元素品位一般為0.74~11.79 g/t,銀和鋅含量較高的地段,金含量也相對高;而銀含量較低的地段,金含量也較低。
對礦區(qū)各個礦段進行了激電掃面和大地電磁等物探測量工作,結(jié)果顯示,Ⅰ礦段極化效應(yīng)總體較弱,視極化率背景平穩(wěn)低緩 ;Ⅲ礦段極化效應(yīng)一般,異常顯示清晰、完整,總體表現(xiàn)為中高阻高極化;V 礦段的極化效應(yīng)顯著高于Ⅰ礦段和Ⅲ礦段,總體表現(xiàn)為低阻高極化;Ⅶ礦段異常特征基本與Ⅰ礦段異常一致,大體表現(xiàn)為通道異常與局部層狀異常相連,而剖面視電阻率值整體較低,且淺部明顯存在向北側(cè)深部傾斜的層狀低阻異常帶;Ⅸ礦段總體極化效應(yīng)較弱。
根據(jù)電法和大地電磁法異常特征,在Ⅰ礦段圈定出視極化率異常5 處,分別為DJZ-1 ~DJZ-5(圖4),呈帶狀北西西向展布,其深部推測存在較大規(guī)模的低阻地質(zhì)體。異常區(qū)內(nèi)已圈定2 條含銅金礦化蝕變礦化破碎帶。據(jù)此推測DJZ-2 異常主要與含銅硫化物礦化有關(guān),屬礦致異常,應(yīng)是深部含銅硫化物礦化體引起的。
圖4 研究區(qū)I 礦段極化率等值線圖Fig.4 Isoline map of polarizability for No. I ore zone in the study area
另外,在III 礦段和V 礦段中分別圈定出視極化率異常3 處,在該礦區(qū)VII 礦段深處推斷有一定規(guī)模的低阻地質(zhì)體,在Ⅸ礦段內(nèi)圈定出視極化率異常2 處。
研究區(qū)內(nèi)的金礦石類型主要為石英脈型和蝕變巖型。石英脈型金礦體金主要貯存于黃鐵礦、黃銅礦等硫化物中,顯示相對高阻高極化率的特征;蝕變巖型金礦體主要貯存于構(gòu)造帶的角礫巖中,顯示相對低阻高極化的特征。
根據(jù)已知鉆孔及露頭資料顯示,2 種礦化可能同時相伴出現(xiàn),但高極化為二者的共同點,因此,各個高極化的異常帶均為找礦指示意義的標志。根據(jù)大地電磁法測量結(jié)果以及鉆孔資料顯示,剖面上的層狀低阻異常帶往往與黃鐵礦化相伴出現(xiàn),具有一定找礦指示意義。
對礦區(qū)開展了1 ∶1 萬土壤地球化學測量,共采集5 832 個土壤地球化學樣品,分析了Au、Ag、Pb、As、Sb、Bi、Hg、W、Mo、Cu、Zn 等11種元素。根據(jù)元素分布組合異常特征分析表明,礦區(qū)大部分元素富集程度高,變異系數(shù)大于2 的元素有Au、As、Sb、Cu,說明這些元素在區(qū)內(nèi)分布極不均勻,形成強烈的地球化學異常區(qū)域;變異系數(shù)為1 ~2 的元素有Ag、Bi、Mo、Zn,分布較不均勻,異常值相對平緩,這些元素可能無法獨立成礦,可能與其他元素相伴共生;元素Hg、W、Pb 變異性系數(shù)小于1,分布較均勻,對成礦指示意義不大。
元素聚類分析和因子分析顯示,Au 與Cu、Mo、Zn、As、Bi 元素異常空間上具有良好的套合關(guān)系,代表經(jīng)歷了相同或相似的地質(zhì)作用(圖5)。根據(jù)不同的元素組合可以分為2 種組合異常特征帶,Au-Cu-Mo 和Au-Ag-Zn-As-Bi 組合帶,組合異常可作為Au 的次要地化標志。
圖5 研究區(qū)Au 元素異常分布圖Fig.5 Anomaly distribution map of Au element in the study area
根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)勘查結(jié)果及前人研究表明,區(qū)內(nèi)晚侏羅世復(fù)式巖體第六次侵入的花崗閃長巖中金含量較高,高出克拉克值數(shù)倍[6-9],認為其為金礦的形成提供了重要物質(zhì)來源。
(1)成礦時代:礦區(qū)金礦成礦時代主要為燕山晚期,隨著板塊碰撞運動,殼幔源熱物質(zhì)上涌,產(chǎn)生強烈的巖漿和火山作用。晚侏羅世花崗閃長巖沿著區(qū)內(nèi)北東向F1斷裂帶侵入三疊系砂巖中,在深部高溫高壓條件下,溶解了Ag、Au、Mo、Cu、Pb、Zn 等有用組分的巖漿熱液隨著巖體的上侵及就位。
(2)構(gòu)造控礦:沿著北西西及北東東向主斷裂帶,巖石受到強烈破壞,中心部位形成碎裂巖和糜棱巖,流體沿斷裂帶對圍巖進行滲透交代,在構(gòu)造帶內(nèi)形成了絹英巖、黃鐵絹英巖化和浸染狀蝕變巖型礦石。在主斷裂帶附近,隨著流體上升過程中壓力降低,揮發(fā)分物質(zhì)增多,其與熱力迫使主要圍巖張開,使巖石發(fā)生一組密集的裂隙帶,流體充填到裂隙中,形成石英脈型礦石。
(3)金礦體產(chǎn)出空間:從金礦體產(chǎn)出的空間位置、形態(tài)、規(guī)模,以及礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦石礦物組合、圍巖蝕變等特征,認為礦區(qū)金礦為熱液脈型金礦床。
根據(jù)富山礦區(qū)地質(zhì)背景、成礦地質(zhì)條件、礦化特征、蝕變類型及物化探異常信息等,采集了各類型礦石、圍巖、土壤等樣品,并針對性開展了巖相、和化學分析,且確定了研究礦區(qū)范圍內(nèi)圈出5 個遠景區(qū)。
(1)成礦地質(zhì)體、成礦構(gòu)造:礦區(qū)內(nèi)金、銅、鉛鋅礦化均與閃長巖巖體有著密不可分的關(guān)系,且均貯存于構(gòu)造破碎帶中及其周邊,產(chǎn)狀與構(gòu)造帶一致,受斷裂構(gòu)造帶的控制。因此礦區(qū)成礦地質(zhì)體為晚侏羅世閃長巖復(fù)式巖體,其內(nèi)部及外圍的北西西向和北東東向的斷裂構(gòu)造為主要的成礦構(gòu)造,尤以北西西向斷裂為主。
(2)礦化特征:區(qū)內(nèi)金礦往往與黃銅礦化、閃鋅礦化、方鉛礦化、黃鐵礦化、輝鉬礦化等礦化相伴出現(xiàn),如多種礦化共同出現(xiàn),則金礦大概率出現(xiàn)。
(3)蝕變類型:“石英+絹云母+黃鐵礦”蝕變可以作為礦體的直接定位標志。
(4)化探異常發(fā)育,Au 單元素異常面積大、強度高,主要位于Au-Cu-Mo 和Au-Ag-Zn-As-Bi 組合區(qū)內(nèi)。
(5)物探異常信息較好的地帶,特別是極化率高的位置。
(1)富山礦區(qū)金礦床屬于中溫熱液脈型,礦體貯存于石英閃長巖及花崗閃長巖內(nèi)部及其周邊的構(gòu)造帶中,絹英巖化為重要的圍巖蝕變,與金礦化關(guān)系密切。
(2)金礦體分為石英脈型和蝕變巖型,前者具有高阻高極化率特征,后者具有低阻高極化特征,高極化異常帶為找礦標志。地球化學異常分析顯示,Au 與多種元素顯示組合異常,多元素異常帶為成礦有利地段。
(3)區(qū)內(nèi)圈出5 處找礦遠景區(qū),分別位于礦區(qū)Ⅰ礦段的中東部、西部、東部和西南部,以及Ⅶ礦段的中西部,為后續(xù)勘查工作部署提供了一定科學依據(jù)。
資料來源:本文根據(jù)“柬埔寨蒙多基里省銅金礦勘查地質(zhì)報告”編寫而成,系項目組集體勞動成果,在此表示感謝!