2. 中国地质调查局天津地质调查中心, 天津 300170;
3. 云南省地矿局区域地质矿产调查大队, 云南 玉溪 653100
2. Tianjin Center, China Geological Survey, Tianjin 300170, China;
3. Yunnan Bureau of Geology and Mineral Resources Regional Geological and Mineral Investigation Brigade, Yuxi 653100, Yunnan, China
0 引言
老挝华潘省香科菱镁矿(以下简称“香科菱镁矿”)位于老挝人民民主共和国北东部的华潘省(Houaphanh Province)香科县(Xiengkhor District)。该区为老挝北部山区[1-2]，属中国滇西横断山地中之横断山南段峡谷地貌亚区[3]的南延部分。
2011年，帕塔纳建设桥梁道路与大矿业独资有限公司(Pattana Construction -Bridge，Road and Wide Range Mining Sole Company Limited)委托KB矿业咨询有限公司(KB Mining Consultant Company Limited)对香科菱镁矿的班怒矿段进行普查。此后，矿山进行过小规模的山坡露天开采。开采过程中开挖的公路与采场边坡为资源/储量核实带来极大的便利。
2018年，项目组对香科菱镁矿班怒矿段进行了资源/储量核实，并通过矿区地质填图(面积为102 600 m2)、实施探槽与剥土(13条，525.40 m)和采集各类样品(105件)等研究分析，对该矿区地质、矿体、围岩与夹石、矿石特征和矿床成因形成了一些新的认识。开展菱镁矿地质特征与矿床成因分析，将有助于此类矿床的勘查工作，同时对我国境内的金沙江—哀牢山断裂带地质找矿可以提供借鉴。
1 区域地质背景矿区位于拾宋早再山(Sisongzhao Son)微陆块[4]西部边缘，往西为桑怒(Xam-Nua)岛弧带，二者被马江(Nam Ma)断裂所分割(图 1a)。
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| 1.第四系河流二级阶地沉积；2.中—上石炭统白云质杂砂岩、深灰色绢云千枚岩；3.下古生界大叻群石英岩、千枚岩；4.推测逆断层及断层编号；5.实测右行平移断层及断层编号；6.推测右行平移断层及断层编号；7.推测左行平移断层及断层编号；8.深大断裂；9.地质界线；10.菱镁矿矿体及编号；11.国界线；12.外国首都；13.地级市。 图 1 老挝华潘香科菱镁矿地质略图 Fig. 1 Geological map of the magnesium mine of Xiengkhor Houaphanh, Laos |
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马江断裂位于老挝北东部的拾宋早再山山脉西侧，呈北西向延伸，向南往北均延入越南[5-6]，在老挝境内长逾60 km。该断裂向北延至我国后，可能与金沙江—哀牢山断裂相连[7-9]。该断裂是桑怒岛弧带与拾宋早再山微陆块的分界断裂。断裂西侧，以广泛出露早—中三叠世的岛弧火山岩为特征，并发育较多的同造山花岗岩；断裂东侧主要出露新元古界浅变质地层与古生代地层。沿马江断裂发育有典型的构造蛇绿混杂岩带分布。岩石组合为纯橄榄岩、方辉橄榄岩、橄榄岩、辉长岩、苏长岩、斜长花岗岩及镁铁质拉斑质玄武岩[10-11]。
马江断裂对沉积作用、岩浆作用有明显的控制作用，沿断裂有蛇绿岩出露，应属超岩石圈断裂。结合区域资料[12-14]分析，断裂的强烈活动时期为中二叠世—中三叠世。
1.2 拾宋早再山微陆块拾宋早再山微陆块位于老挝北东部，呈北西向带状展布。微陆块南西侧以马江断裂(F7)为界，北部、东部均与越南相邻[4]。该微陆块新元古界为含碳酸盐岩夹中基性火山岩的次稳定型陆源碎屑沉积。中基性火山岩的出现，反映出地壳扩张速度较快、裂陷程度较大。在新元古代末，发生过强烈的构造运动，有中酸性岩浆侵入。下古生界为陆源细碎屑岩夹碳酸盐岩，偶见中基性火山岩，显示出被动大陆边缘沉积特征。其中，中—上石炭统是香科菱镁矿的围岩或夹石。
2 矿区地质 2.1 地层班怒矿段的地层划分为3个单元(图 1b)：下古生界、中—上石炭统和第四系河流二级阶地沉积。
下古生界被F3和F4断层所挟持，岩石组合为石英岩、千枚岩、变安山岩、绿片岩及少量变质砾岩、硅质页岩，视厚度达数千米。其变质原岩以陆源细碎屑岩为主，夹中基性火山岩，为被动大陆边缘沉积。该地层角度不整合于新元古界之上，又被泥盆系整合覆盖，时代属寒武纪—志留纪。亚洲地质图编图组[15]将该地层称之为大叻群(∈—SD)。在班怒矿段地质图(图 1)上，前人资料(班怒矿段地质勘查报告，下同)①表示为下古生界。
① Bunthai Khomphasouk.老挝华潘省香科菱镁矿班怒矿段地质勘查报告.桑怒：老挝华潘省能源矿业局，2012.
中—上石炭统为菱镁矿的围岩或夹石，主要由风化后呈黄褐色的片理化变质细粒金云白云质杂砂岩、深灰色绢云千枚岩和灰色粉砂质绢云千枚岩组成。菱镁矿均呈脉状产于该地层之中，特别是片理化变质细粒金云白云质杂砂岩中菱镁矿厚度较大、最为富集。杂砂岩风化后具明显的褐铁矿化，可能是成矿期形成的铁多金属硫化物风化的结果。据前人[16-17]资料，该地层属中—上石炭统。若采用现行的石炭系(纪)二分、二叠系(纪)三分方案，该地层应为上石炭统—下二叠统(C2—P1)。
第四系河流二级阶地沉积(QpⅡal)出露于班怒矿段南东部的马江北东岸，以地形呈丘陵状、砾石呈扁平状、成分复杂为特征，具“下粗上细”的二元结构。班怒矿段附近马江的平水期海拔高程约为200 m，二级阶地阶面的海拔高程为260~300 m，二者相差60~100 m。
2.2 构造矿区构造以断层为主。据断层走向划分为北西向逆断层、北东向平移断层，后者明显切割前者。
北西向逆断层仅见F1断层，向北东倾斜。断层北东侧(上盘)为下古生界，南西侧(下盘)为中—上石炭统含矿地层。在F1断层南西侧，发育260~350 m宽的强烈构造变形带。带内地层为中—上石炭统，岩石片理化极为发育；片理走向为北西向，与断层走向大致平行；片理倾角较陡，一般大于50°。强烈构造变形带亦为含矿带，带内菱镁矿呈厚薄不均的脉状产出。在F1断层北东侧，菱镁矿化明显变弱，矿脉体积分数一般小于10%。
根据断层两侧矿体的错动方向确定出重要的北东向平移断层为左行平移断层(F4、F5)和右行平移断层(F2、F3)。在断层面附近均发育规模不等的冲沟，形成一系列大致平行的山谷相间地貌。在F5右行平移断层旁侧，菱镁矿脉呈“S形”弯曲(图 2a)。在F4左行平移断层旁侧，次级断面上具陡倾的磨光镜面，镜面上具水平擦痕线理。
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| a.班怒矿段西部F5左行平移断层旁侧，菱镁矿脉呈“S形”弯曲，显示左行平移，镜头向下；b.班怒矿段西部沿F2右行断层旁侧分布的菱镁矿脉，厚度较大、稳定分布，镜头向北；c.菱镁矿脉厚度多为厘米级，沿岩石片理呈间隔状平行产出；d.低品位矿中菱镁矿脉厚度为毫米级、厘米级，沿绢云千枚岩的千枚理分布；e. 3组相交的菱镁矿脉，2组厚度为数厘米，呈间隔状平行状产出，第三组厚度较薄；f. 2组相交的菱镁矿脉，与岩石片理相交的菱镁矿脉厚度较大。 图 2 华潘省香科菱镁矿产状及分布特征 Fig. 2 Magnesite mineral production and distribution characteristics of Xiengkhor magnesite in Houaphanh |
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北东向平移断层控矿特征较为明显：①厚度较大的菱镁矿脉均呈北东向分布，在断层面及其旁侧的节理带最为明显；②菱镁矿主要出现在F2断层与F3断层、F4断层与F5断层所挟持的断块中，可能与这2个地段的北东向节理发育有关。在F2断层旁侧，与之平行的菱镁矿脉厚度较大、稳定延伸(图 2b)。
3 矿床特征 3.1 矿体特征班怒矿段矿体产于F1断层南西侧的强烈构造变形带中，呈北西走向。矿带走向长近1 000 m，倾向宽100~350 m。在矿带中部，由于后期平移断层的改造出现无矿地带(图 1)。在高度＞20 m的露天采场的边坡上，矿体厚度、品位无明显变化，反映了矿体沿倾向延伸较为稳定。
矿体中矿石矿物的产状为宽窄不均的细脉群，脉石矿物组成似层状不可剔除夹石，二者呈“兼层状”产出。细脉群单脉厚度一般为数厘米(图 2c)，少部分为数毫米(图 2d)、10余cm(图 2b)。数毫米、数厘米厚的矿脉沿岩石片理产出，二者产状基本一致。10余cm厚的矿脉呈间隔状产出，矿脉与岩石片理呈不同角度斜交。在沿岩石片理产出的脉体中，厚度越大、间隔越小，矿石的品位越高。在部分地带，菱镁矿呈不规则团块状产出，有些厚度较小的矿脉呈网格状相互交切(图 2e)，有些菱镁矿脉与岩石片理呈不同角度斜交(图 2f)，有些矿脉在剖面上具分支复合现象。
矿区的班怒矿段资源/储量核实中，在野外进行菱镁矿脉体积分数统计和线比例关系的测算。与基本分析成果对比，菱镁矿脉体积分数统计结果能更准确地反映菱镁矿石体积分数，作为矿体圈定、矿石品级划分及资源/储量估算依据。
在拟定工业指标时：工业品位、边界品位参考矿区前人资料、矿山开采情况确定，夹石剔除厚度、矿体最小可采厚度参照《矿产资源工业要求手册》(2010)[18]确定。①工业品位(富矿品位)：菱镁矿体积分数≥20.00%；②边界品位(贫矿品位)：菱镁矿体积分数为9.00%~20.00%；③夹石剔除厚度1~2 m；④矿体最小可采厚度2~4 m。
班怒矿段共圈定了10个矿体，A4、B1号矿体为主矿体。
A4号矿体位于班怒矿段西部，走向北西，向北东倾斜，走向长170~250 m、倾向宽130~190 m。A4号矿体进一步划分为3个块段：中部为富矿块段(A4-2)，两侧为贫矿块段(A4-1、A4-3)。各块段中均未见可剔除夹石。富矿块段(A4-2)面积为15 280 m2，菱镁矿体积分数为17.64%~69.00%，菱镁矿平均体积分数为30.41%。经90个观测数据计算，品位变化系数为36.02%，属较稳定型。贫矿的2个块段(A4-1、A4-3)面积分别为9 817、11 459 m2，菱镁矿平均体积分数为17.50%。
B1号矿体位于班怒矿段东部，走向北西，向北东倾斜，走向长190~210 m、倾向宽60~140 m。B1号矿体进一步划分为4个块段(表 1)，3个富矿块段(B1-1、B1-3、B1-4)被贫矿块段(B1-2)所分割。各块段中均未见可剔除夹石。
| 块段编号 | 类型 | 面积/ m2 | 观测个数 | 菱镁矿体积分数/% | 品位变化系数/% | 类型 | |
| 区间 | 平均品位 | ||||||
| B1-1块段 | 富矿 | 7 116 | 36 | 22.10~81.25 | 31.66 | 11.04 | 稳定 |
| B1-2块段 | 贫矿 | 13 035 | 33 | 9.44~23.67 | 15.93 | 33.83 | 较稳定 |
| B1-3块段 | 富矿 | 1 363 | 7 | 14.00~40.00 | 31.17 | 36.27 | 较稳定 |
| B1-4块段 | 富矿 | 2 107 | 15 | 27.40~40.00 | 30.41 | 16.90 | 稳定 |
矿体的产出受构造和岩石组合双重控制，岩石组合为片理化变质金云白云质杂砂岩、深灰色绢云千枚岩、灰色粉砂质绢云千枚岩。在片理化变质金云白云质杂砂岩中，菱镁矿脉厚度较大、分布较为密集。在深灰色绢云千枚岩、灰色粉砂质绢云千枚岩中，菱镁矿脉厚度较小、稀疏分布。
3.2 围岩与夹石矿体的围岩与夹石的岩石类型相同，均为风化后呈黄褐色的片理化变质细粒金云白云质杂砂岩、深灰色绢云千枚岩和灰色粉砂质绢云千枚岩，属中—上石炭统。夹石与矿脉呈“兼层状”产出(图 2c)，多为不可剔除夹石，反映矿化较为均匀。可剔除夹石只出现在B3矿体中。该矿床围岩与夹石均具程度不同的褐铁矿化。
BT2、BT3为近期矿山开采中挖掘的公路与开采的边坡，岩石与矿石仅发生微弱风化，在风化过程中物质组分未发生明显变化。对精矿样和原矿样的化学成分进行统计与计算，可估算出夹石与围岩的各种化学组分的质量分数。
精矿样中基本不含脉石矿物，菱镁矿的平均质量分数为98.195%。除MgO、CO2外，原矿样与精矿样的各种组分的质量分数差值大致可以代表夹石中各种组分的质量分数。矿区夹石与围岩的岩石类型及其组合相同，夹石与围岩的化学成分及质量分数应基本相同。
夹石与围岩的化学组分估算步骤为：1)原矿中某种组分的质量分数减去精矿中相应组分的质量分数，求出差值；2)求出原矿与精矿各种组分的差值之和，为32.429%；3)各组分的差值除以差值之和(32.520%)，求得换算值。换算值为原矿中各种组分的质量分数(表 2)。
| 组分 | SiO2 | TiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | FeO | MnO | MgO | CaO | K2O | Na2O | P2O5 | H2O+ | CO2 | SO3 | B2O3 | Sr | Ba | V | Ni | 合计 |
| 精矿 | 1.107 | 0.003 | 0.112 | 0.130 | 0.043 | < 0.010 | 46.950 | 0.381 | 0.013 | 0.005 | 0.015 | 0.130 | 51.250 | 0.007 | 0.001 | < 0.001 | < 0.001 | < 0.001 | 0.046 | 100.193 |
| 原矿 | 27.510 | 0.004 | 0.273 | 3.940 | 0.602 | 0.067 | 34.341 | 0.737 | 0.019 | 0.007 | 0.026 | 0.320 | 28.594 | 0.017 | 0.012 | 0.001 | 0.002 | 0.001 | 0.173 | 96.642 |
| 差值 | 26.403 | 0.001 | 0.161 | 3.810 | 0.559 | 0.057 | 0.254 | 0.356 | 0.006 | 0.002 | 0.011 | 0.190 | 0.561 | 0.010 | 0.011 | < 0.001 | 0.001 | < 0.001 | 0.127 | |
| 换算值 | 81.190 | 0.003 | 0.495 | 11.716 | 1.719 | 0.175 | 0.781 | 1.095 | 0.018 | 0.006 | 0.034 | 0.584 | 1.725 | 0.031 | 0.034 | 0.001 | 0.003 | 0.001 | 0.391 | 100.002 |
| 注：各元素质量分数单位为%。 | ||||||||||||||||||||
表 2中数据需作如下说明：
1) 原矿的分析结果为14件基本分析，3件组合分析，1件多元素分析平均而成。精矿取班怒矿段全部精矿样品的平均值。
2) 原矿中MgO、CO2的质量分数小于精矿，差值为负数。据《矿产资源工业要求手册》[18]，在白云石[CaMg (CO3) 2]中，CaO、MgO、CO2所占比例分别为30.4%、21.7%、47.9%[18]。CaO/MgO=1.401，CaO/CO2=0.635。据野外观察，夹石中有白云石存在。根据它们的质量分数比值即可估算出夹石中MgO、CO2质量分数。即：假定差值(0.356%)中CaO全部与MgO、CO2结合生成白云石，则夹石中MgO、CO2质量分数分别为0.356%÷1.401=0.254%、0.356%÷0.635=0.561%。
围岩与夹石的化学成分以高Si(w(SiO2)为81.190%)、低Mg(w(MgO)为0.781%)、富Fe(w(Fe2O3)为11.716%、w(FeO)为1.719%)、含Ca(w(CaO)为1.095%)、多Ni(w(Ni)为0.391%)为特征(表 2)。
野外观察结果与分析测试成果相互补充、相互验证，是提高地质研究程度的重要方法。香科菱镁矿野外观察与测试成果表明：1)原矿中的SiO2和MgO的质量分数与黏土岩[19-20]有明显差别；2)围岩与夹石中含白云石，故岩石中含少量CaO；3)夹石(围岩)富Fe，表现为岩石具强烈褐铁矿化。以上3个方面的野外观察结果与分析测试成果高度吻合。
3.3 矿石特征本次工作中采集了2种类型的化学分析样品：在探矿工程中用刻槽法连续采集基本分析样，即原矿基本分析样(56件)；在探矿工程中厚度较大的矿脉中用连续打块法采集基本分析样，即精矿基本分析样(21件)。这两类样品组合后形成原矿组合分析样(12件)、精矿组合分析样(8件)、原矿多元素分析样(5件)和精矿多元素分析样(3件)。全部样品均在陕西地矿综合地质大队实验室测试。
文中MgCO3、CaCO3、Mg(OH)2的质量分数，据CO2、MgO、H2O的化学分析结果和分子量比值换算而成。这3种化合物分子量比值为：CO2/MgO＝1.092，CaO/CO2＝1.274，H2O/MgO＝0.447。
3.3.1 精矿特征精矿的基本分析、组合分析、多元素分析(表 3、表 4、图 3、图 4)可以说明如下问题：
| 分析种类 | 分析项目 | 精矿样 | 原矿样 | |||
| 区间值 | 平均值 | 区间值 | 平均值 | |||
| 基本分析 | MgO | 45.221~47.242 | 46.950 | 28.262~48.243 | 35.682 | |
| CaO | 0.141~0.637 | 0.381 | 0.177~1.770 | 0.801 | ||
| SiO2 | 0.170~2.200 | 1.107 | 16.771~39.952 | 26.185 | ||
| 组合分析 | Al2O3 | 0.087~0.148 | 0.112 | 0.222~0.779 | 0.439 | |
| FeO | 0.018~0.074 | 0.043 | 0.216~0.990 | 0.562 | ||
| Fe2O3 | 0.036~0.420 | 0.130 | 3.071~5.423 | 4.301 | ||
| 注：常量元素质量分数单位为%。 | ||||||
| 分析项目 | 精矿样 | 原矿样 | |||
| 区间值 | 平均值 | 区间值 | 平均值 | ||
| SO3 | 0.010~0.022 | 0.007 | 0.010~0.023 | 0.012 | |
| H2O+ | 0.112~0.176 | 0.130 | 0.324~0.532 | 0.427 | |
| CO2 | 50.941~51.472 | 51.250 | 22.553~33.564 | 27.880 | |
| B2O3 | 0.001 | 0.001 | 0.009~0.014 | 0.012 | |
| TiO2 | 0.002~0.005 | 0.003 | 0.004~0.013 | 0.011 | |
| Sr | < 0.001 | < 0.001 | 0.001 | 0.001 | |
| Ba | < 0.001 | < 0.001 | 0.001~0.002 | 0.001 | |
| V | < 0.001 | < 0.001 | 0.001~0.002 | 0.001 | |
| Ni | 0.036~0.053 | 0.046 | 0.146~0.214 | 0.183 | |
| MnO | < 0.010 | < 0.010 | 0.051~0.076 | 0.066 | |
| K2O | 0.011~0.014 | 0.013 | 0.013~0.020 | 0.017 | |
| Na2O | 0.003~0.008 | 0.005 | 0.007~0.014 | 0.010 | |
| P2O5 | 0.010~0.020 | 0.015 | 0.026~0.036 | 0.031 | |
| 注：多元素质量分数单位为%。 | |||||
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| 图 3 班怒矿段原矿与精矿的基本分析与组合分析平均值对比图 Fig. 3 Comparison of the average analysis and combined analysis of the original ore and concentrate in the Bangrong ore section |
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| 图 4 班怒矿段原矿与精矿的多元素分析平均值对比图 Fig. 4 Comparison of the average values of multi-element analysis of ore and concentrate in the Bangrong ore section |
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1) 主要成分为MgO(46.950%)、CO2(51.250%)。按分子量计算，生成的菱镁矿(MgCO3)质量分数为98.195%，反映了精矿主要由菱镁矿(MgCO3)组成。
2) 生成98.195%的MgCO3，只需46.945%的MgO、51.250%的CO2，精矿中尚有0.005%的MgO呈其他形式存在。
3) 精矿中其他常量元素的平均质量分数较低分别为：SiO2(1.107%), TiO2(0.003%), Al2O3(0.112%), Fe2O3(0.130%), FeO(0.043%), MnO(＜0.010%), CaO(0.381%), Na2O(0.005%), K2O(0.013%)和P2O5(0.015%)。说明矿石质量优良。
3.3.2 原矿特征原矿的基本分析、组合分析、多元素分析(表 3、表 4)可以说明如下问题：
1) 原矿中MgO(35.682%)的平均质量分数大于CO2(27.880%)。按分子量计算，27.880%的CO2只能与25.538%的MgO结合成MgCO3，矿石中尚有10.144%的MgO以其他形式存在。
2) 原矿中过剩的MgO(10.144%)可能有3种形式：①原矿中含有一定数量的含镁矿物——金云母、白云石；②在野外观察中已经发现可疑的水镁石，以灰白色、低硬度、比重小和疏松易碎而区别于菱镁矿；③除BT2、BT3外，夹石均呈半风化—全风化状态，部分菱镁矿风化后有可能形成方镁石。
3.3.3 原矿与精矿的对比原矿与精矿各种组分的区间差值、平均值之差(表 5)，可反映出原矿中脉石矿物的化学成分。表 5中区间差值为原矿中某种组分的最小值、最大值分别减去精矿中相应组分的最小值、最大值。
| 组分 | SiO2 | TiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | FeO | MnO | MgO | CaO | K2O | Na2O | P2O5 | CO2 | SO3 | B2O3 | Sr | Ba | V | Ni |
| 区间差值 | 16.601~37.752 | 0.002~0.008 | 0.135~0.631 | 3.035~5.003 | 0.198~0.916 | 0.041~0.066 | -16.959~1.001 | 0.036~1.133 | 0.002~0.006 | 0.004~0.006 | 0.016 | -28.388 ~-17.908 | 0~0.001 | 0.008~0.013 | 0~ < 0.001 | < 0.001~0.001 | < 0.001~0.001 | 0.110~0.161 |
| 平均值之差 | 25.078 | 0.007 | 0.327 | 4.171 | 0.519 | 0.056 | -11.268 | 0.420 | 0.004 | 0.005 | 0.016 | -23.370 | 0.005 | 0.011 | < 0.001 | < 0.001 | < 0.001 | 0.137 |
| 注：原矿与精矿各组分区间差值和平均值之差单位均为%。 | ||||||||||||||||||
原矿中质量分数平均值之差远大于精矿的组分为SiO2(25.078%)，大于精矿的组分为Fe2O3(4.171%)，略大于精矿的组分为Al2O3(0.327%)、FeO(0.519%)、CaO(0.420%)和Ni(0.137%)，其余组分质量分数无明显变化。在野外观察中，原矿含有一定数量的石英、白云石、绢云母和褐铁矿。化学分析中原矿与精矿部分组分存在明显差值，验证了野外观察结果基本准确。
4 矿床成因 4.1 矿床成因类型菱镁矿床的成因类型研究程度较低，划分方案较为粗略。根据《铝土矿、冶镁菱镁矿地质勘查规范》(DZ/T 0202－2002)[21]，将我国的菱镁矿床划分为镁质碳酸盐岩层中的晶质菱镁矿床和超镁铁岩中的风化淋滤型隐晶质菱镁矿矿床，前者如山东莱州菱镁矿床[22]，后者如内蒙古索伦山菱镁矿床[23]。丁建华等[24]将我国菱镁矿划分为沉积变质型、与超镁铁岩有关的风化淋滤型和湖相沉积型，各类菱镁矿中进一步划分为若干典型矿床式。赵正等[25]将我国菱镁矿床划分沉积变质型、热液型、风化壳型和沉积型。
上述分类方案中，矿体的围岩与夹石是划分矿床类型的重要依据。班怒矿段的夹石与围岩不属镁质碳酸盐岩、蚀变超镁铁岩，矿体未产于风化壳中，矿床与现代湖泊无明显成因联系，与上述菱镁矿床成因类型均有一定差别。
班怒矿段的特点为：1)含矿围岩和夹石主要为片理化变质金云白云质杂砂岩、粉砂质绢云千枚岩和绢云千枚岩；2)矿体产于强烈构造变形带中，呈脉状产出，成群成带出现；3)矿脉厚度不均，毫米级至10余cm级均可出现；4)毫米级、厘米级的矿脉产状多与片理一致，10余cm级的矿脉多与片理呈不同角度斜交；5)矿石矿物为菱镁矿，脉石矿物为石英、金云母、白云石、绢云母和褐铁矿。这些资料反映出班怒矿段的矿床成因类型与赵正等[25]划分的热液型较为接近。
矿脉产于变质杂砂岩、绢云千枚岩中，围岩或夹石未出现超基性岩或火山岩，与热液型的典型矿床——甘肃别盖式热液交代型菱镁矿[25]又有一些差别。以前人菱镁矿床分类命名方案[21-22, 25]为基础，本文将香科菱镁矿命名为“产于浅变质碎屑岩中之老挝香科式晶质菱镁矿热液型矿床”。
4.2 成矿时代老挝北部地质工作程度较低，无较多的参考资料。本次工作为境外商业性地质勘查，无条件进行较多的成矿时代调研。香科菱镁矿的成矿时代，仅能参考中国云南的区域地质资料，结合香科菱镁矿区地质特征进行推断。
班怒矿段位于马江旁侧，即马江断裂附近。马江断裂北延后，与我国云南的金沙江一哀牢山断裂相连，是一条公认的板块分界断裂。该断裂的逆冲推覆时期为中—晚三叠世，其后在喜马拉雅期发生过大规模的平移走滑[7-9]。逆冲推覆断裂的形成大地构造背景为古特提斯哀牢山洋的消亡过程中的碰撞造山[16]。在近期云南省地质调查局组织修编《云南省区域地质志》的学术讨论会上，古特提斯哀牢山洋关闭的地质年代统一为中—晚三叠世早期。
在香科菱镁矿区，矿体产于中—上石炭统的浅变质地层中，反映了成矿时代不早于中—晚石炭世。矿体产于北西向逆断层南西侧的强烈构造变形带中，与逆冲推覆构造有较为紧密的联系。矿区浅变质地层的变形变质特征与云南哀牢山断裂西侧的上古生界马邓岩群[26]类似。马邓岩群的变形变质时期为中—晚三叠世早期。综合分析上述资料，香科菱镁矿的成矿时代属于中—晚三叠世早期较为适宜。
4.3 成矿过程在相关资料[4, 15]中，均报道了马江断裂附近有镁质—超镁铁岩出露。镁质—超镁铁岩形成于古特提斯哀牢山洋的剧烈扩张时期(石炭纪—二叠纪)，在古特提斯哀牢山洋封闭过程中发生“迁移定位”。这些资料似乎又说明香科菱镁矿的成因与马江断裂中之超镁铁岩有一定联系。
在亚热带、热带的超镁铁岩分布区，极易形成风化壳镍矿床[27]。班怒矿段的原矿中，Ni的质量分数为0.146%~0.214%(平均0.183%)，大于相关规范[28]边界品位质量分数(0.5%)的1/3，达到矿化标准。剔除菱镁矿后，夹石(围岩)中Ni的质量分数高达0.391%(表 2)，接近边界品位(0.5%)。菱镁矿的夹石与围岩为变质杂砂岩及少量千枚岩，不属于富Ni岩石。因此，班怒矿段矿石、夹石中的高Ni现象，很可能由后期热液活动引起。从区域地质背景分析，Ni的来源很可能与该地区的超镁铁岩有关。
在综合分析上述资料的基础上，可大致推断出香科菱镁矿的形成过程。即：在中—晚三叠世的古特提斯哀牢山洋[16]封闭过程中，超镁铁岩发生碳酸盐化，镁质从超镁铁岩中析出，经过较远距离的迁移与富集，在马江断裂及其附近的强烈构造变形带中形成网脉状晶质菱镁矿。
5 结论与建议1) 矿区共圈出10个矿体。矿体分布于北西向逆断层南西侧的强烈构造变形带中，呈细脉状成群产出，厚度为数mm至10余cm。矿体的围岩与夹石的岩石类型相同，为一套浅变质的陆源细碎屑岩。
2) 香科菱镁矿的形成过程是：在中—晚三叠世的古特提斯洋封闭过程中，镁质从超镁铁岩中析出形成含矿热液，含矿热液迁移与富集后在强烈构造变形带中形成脉状菱镁矿。
3) 香科菱镁矿的成因类型属产于浅变质碎屑岩中之老挝香科式晶质菱镁矿热液型矿床，成矿时代属中—晚三叠世。
在“以邻为善、以邻为伴、共同发展”的前提下，积极推进矿业“引进来、走出去”的开放战略，合作开发周边国家的矿产资源，加强“一带一路”建设，是我国长期坚持的一项基本策略。刘书生等[29]、朱华平等[30]已对老挝的部分矿山进行了较深入的研究，建议今后加强此方面的工作。此外，本文利用化学分析资料对矿石、围岩和夹石的矿物成分进行讨论的方法也应引起重视。
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