2021, Vol. 30
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2. 福建岩土工程勘察研究院有限公司, 福建 福州 350108
2. Fujian Institute of Geotechnical Investigation Co., Ltd., Fuzhou 350108, China
印度尼西亚爪哇岛西部是世界上重要的金银铜等多金属矿区，已发现的主要矿床有Cikotok(芝科朵)金矿、Cirotan金矿、Pongor金矿、Cikondang金矿、Cibaliung金矿. Cikotok矿区的矿权人为中资企业，区内产有多个金矿床(点)，帕瑟埃拉(Pasir Ela)金矿是其中的主要矿床，初期研究认为是热泉型金矿，随着工作的深入，各项地质特征显示矿床的类型为“Pongkor型”浅成低温热液型金矿，成为大型矿床的潜力很大.
1 大地构造背景印度尼西亚处于亚欧大陆板块、印度-澳大利亚板块与太平洋板块缝合部位的岛弧-海沟活动带，携带薄层沉积覆盖物的印度-澳大利亚板块大洋地壳沿巽他消减带向北俯冲至亚欧大陆板块边缘[1]，形成巽他-班达岛弧带及以岛弧的走向为主轴的褶皱隆起[2]. 在岛弧带中心的爪哇岛西部，形成约30 km × 80 km的Bayah穹隆(图 1). 穹隆的基底岩性为页岩和砂岩，中心地带为渐新统-中新统早期夹有灰岩和砂岩的粗糙火山碎屑岩及中性侵入岩，其形成时代为2.0~5.7 Ma [3]. 始于晚白垩世的俯冲碰撞，使该区成为新生代大陆边缘构造岩浆活动带，强烈的构造岩浆活动，为成矿提供了丰富的热源、矿源和有利的储矿场所，十分有利于形成金银等金属矿床[4]，宏观上具有找到大型矿床的地质前提[5].
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图 1 Cikotok矿区大地构造背景及区域地质简图 Fig.1 Geotectonic setting and regional geological sketch map of Cikotok orefield 1—Bayah穹隆(Bayah dome); 2一中新统(Miocene); 3一渐新统(Oligoeene); 4一始新统(Eocene); 5—Temv安山岩(Temv andesite); 6一断层(Gaul); 7——金银矿脉(gold-silver vein); 8—金矿床(gold deposit) |
Cikotok矿区位于Bayah穹隆的中南部，区内岩性以安山岩为主，新近系沉积岩次之，岩浆岩局部出露. 区内矿产主要为金银矿，伴生有铅锌. 主要矿床有帕瑟埃拉(Pasir Ela)金矿、芝必中(Cipicung)金矿、内格拉萨(Neglasari)金矿、芝卜特(Ciputer)金矿等多个金矿床(图 1).
2.1 区域地层沉积岩层出露不多，主要集中于河谷等低洼处，岩性基本特征如下.
始新统：主要分布于北东区域断裂形成的河谷两侧，为Tebm、Tet组的灰岩、泥岩、砂岩、砾岩等.
渐新统：沿西部河谷零星分布，为Toj组的砂岩、砾岩、角砾岩等.
中新统：分布于西部，地层为Tmt、Tmtl组的灰岩、泥岩、砾砂岩等.
2.2 火山岩、岩浆岩区内火山岩为始新世末-中新世早期Temv组中性火山岩，岩性为安山质凝灰岩、安山质火山角砾岩、熔岩，分布广泛，与金银矿床成矿关系密切. 区内岩浆岩出露较少，为闪长玢岩、安山玢岩等，于北部呈零星小岩体、岩脉状产出.
2.3 区域构造Bayah穹隆主构造为一个30 km宽的北北东向大构造通道，已知金矿床产于此构造中. Cikotok矿区的主体断裂构造与穹隆区大构造通道一致，呈北东向(图 1). 次级断裂有南北向、北东向及北西-北西西向，断裂带内大多数充填有石英、黄铁矿等矿物，形成蚀变破碎带，并具金银矿化，为容矿(成矿)构造.
3 帕瑟埃拉矿床地质特征矿床位于Cikotok矿区中部，出露地层岩性单一，为始新世末-中新世早期Temv组安山岩. 岩石蚀变矿化强烈，受北西向次级断裂控制，矿化带呈320°走向带状展布，长大于1500 m，宽约500 m (如图 2).
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图 2 帕瑟埃拉矿床地质平面及剖面图 Fig.2 Geological map and profile of Pasir Ela deposit 1-硅帽(silicon cap)；2-硅化(silicification)；3-泥化(argillization)；4-矿脉及编号(ore vein and number)；5-网脉状贫矿体(stockwork lean orebody)；6-钻孔及编号(borehole and number) |
安山岩蚀变强烈，主要有硅化、泥(高岭土)化、绢英岩化、青磐岩化，分带性明显，由内及外依次为绢英岩化-硅化带、泥化带、青磐岩化带，各蚀变带特征如下.
绢英岩化-硅化带：蚀变带位于矿床中心地带，宽度约500 m (图 2). 主要蚀变有硅化、绢英岩化、泥化(黏土矿化)、黄铁矿化、碳酸盐化. 蚀变带总体呈北西走向，倾向北东，带内绢英岩、石英脉发育，常呈细脉、网脉状成群产出. 带中强烈蚀变硅化处形成硅帽或硅化岩，硅帽颜色呈浅黄色、白带紫色，硅化岩呈黄白色、灰白色. 蚀变硅质物多呈弥漫状微晶质和玉髓质，部分为叶片状、梳状石英，见有微量微晶状黄铁矿呈稀疏浸染状分布于其中. 蚀变带岩石以块状、壳层状、多孔状构造为主，角砾状、晶洞状、梳状、条带状构造次之，常见有小型钟乳石状的硅质泉华、直径0.1~0.5 m不等的内皮壳层含金热泉洞、热泉喉道等古热泉活动痕迹.
泥化带：主要出现于绢英岩化-硅化岩带两侧，宽度在几十厘米到十几米，呈白-黄白色. 蚀变矿物有蒙脱石、高岭石、次生石英及少量黄铁矿. 以细脉状、条带状、囊状或胶结物形式分布于安山岩中.
青磐岩化带：安山岩围岩具广泛的青磐岩化蚀变. 青磐岩化以绿帘石化、绿泥石化、方解石化、黄铁矿化为主，并常见有石英细脉.
3.2 矿体产状特征矿床的绢英岩化-硅化岩蚀变带具有金银矿化，带内发育众多含金绢英岩-石英脉、网脉，多数规模不大，脉宽以0.1~1.0 m为主，延长延深有限，倾向11~ 45°，倾角30~76°. 石英脉含金为1.15×10-6~28.38×10-6，常有特富矿包等“闹堂子”现象. 脉体之间的细脉网脉具有金银矿化，系统采样金品位0.1×10-6~6.80×10-6，形成一个宽约300 m、长大于500 m、深数十米的金含量0.82×10-6网脉状为主的似层状低品位矿体. 其中较大矿脉有3条，编为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿脉，三者近平行排列产出，以Ⅰ号脉为主，特征如下.
Ⅰ号矿脉：工程控制长约1100 m、最深150 m，北西走向，倾向40~45°，倾角65~70°. 矿脉在地表为绢英岩-梳状石英脉，宽0.5~1.0 m，金品位0.8×10-6~3.2×10-6，具尖灭再现特征，延长方向常转为线状石英脉至尖灭. 向下延伸十至数十米后转变为条带状黄铁石英脉，且变宽、变富(钻探PE2于进尺155.2~176.19 m处见真厚度13.7 m、金品位8.33×10-6、银177.23×10-6的富大矿层). 总体矿脉呈上窄下宽特点，总平均宽度3.57 m. 矿脉估算Au资源量7.2 t，平均品位7.64×10-6，Ag资源量176 t，平均品位186.52×10-6；深部矿石见有铅锌矿化，单样最高品位Pb 0.62%，Zn 3.14%.
Ⅱ、Ⅲ号矿脉地质特征与Ⅰ号矿脉相似. Ⅱ号脉工程控制长约500 m，控制延深90 m(钻探PE5)，平均宽度3.42 m，平均品位Au 4.32×10-6，Ag 84.62×10-6；Ⅲ号矿脉为钻孔PE 5揭露发现，见矿于进尺0~6.2 m，真厚度5.5 m，Au品位1.64×10-6，Ag 16.83×10-6，为孔洞状黄铁石英脉，延长大于200 m.
3条矿脉之间产有多条可利用的含金次脉.
3.3 矿石特征 3.3.1 矿石矿物矿石矿物主要为黄铁矿，少量闪锌矿、方铅矿，偶见铜矿物. 金属硫化物在矿脉浅部(绢英岩-梳状石英脉)含量较少，约1%~2%，呈细粒浸染状；深部条带状脉中硫化物含量较丰富，约2%~5%，局部达约10%，呈条带状、细脉状、浸染状.
黄铁矿：呈自形-半自形-他形结构，晶形有立方体、五角十二面体、八面体及其聚形，粒径0.005~1.5 mm不等，浸染状、细脉状、条带状、团块状、粉末状构造. 野外观察结合室内镜下鉴定，黄铁矿具有3个产出期次. 早期黄铁矿产量少，自形-半自形粗粒状，粒径0.05~1.5 mm，呈星散浸染状，与青磐岩化关系密切；中期黄铁矿少量产出，半自形-他形细粒状，粒径0.005~1.0 mm，细脉状、浸染状，伴有一定金银矿化，见于绢英岩-梳状石英脉；晚期黄铁矿含量丰富，自形-半自形-他形微细粒状，粒径0.005~0.5 mm，条带状为主，细脉状、团块状、粉末状次之，共伴生有闪锌矿、方铅矿、黄铜矿/斑铜矿等硫化物，具较好的金银矿化，见于深部条带状石英脉.
闪锌矿、方铅矿：见于矿脉深部. 闪锌矿中铁锰质含量很低，呈白色-浅棕色，细-粗粒，粗粒者{110}解理完全；方铅矿呈浸染状、细脉状，中细粒.
金矿物：以自然金、银金矿和金银矿为主，银的硫盐如螺状硫银矿等次之. 矿石中Ag/Au比值较高，约为20~40，金银矿粒度极不均匀，粗者约0.5 mm，细者小于0.005 mm，大多在0.01~0.06 mm. 金矿物的载体矿物以黄铁矿、石英为主，产生形式为包裹金和粒间金.
3.3.2 脉石矿物脉石矿物有石英、冰长石、方解石、绿泥石、黏土矿物、绢云母等，少量菱锰矿. 石英颜色多样，为纯白色-奶油色-淡黄色，粒度不等(从细到5 mm)，呈梳状、条带状、玻璃状和块状，显示多期次生成；冰长石普遍发育于条带状石英中，呈白色至微黄色的细晶层，形成0.3~1.5 mm的条带(图 3B)；方解石多见于青磐岩化带，矿脉中也多有出现(图 3C)；矿脉近地表见有黑色粉末状锰矿物，探洞及钻孔中观察到少量菱锰矿，呈宽0.5~10 mm的粉红色、玫瑰红色的条纹产于石英条带中(图 3D、E)；黏土矿物主要有伊利石、高岭石、蒙脱石.
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图 3 不同矿化阶段矿脉及矿石显微构造 Fig.3 Ore vein in different mineralization stages and microstructures of ores A—L400坑道中Ⅰ号矿脉(No. Ⅰ vein in L400 adit); B.C, D.E一矿石显微构造(microstnuctures of ors); Qtz一石英(quarz); Ad—冰长石(adnlaria; Ca—方解石(calcite); Smt一蒙脱石(smeetite); Chl一绿泥石(chlorite); Mn一氧化锰(manganese oxide); Li一褐铁矿(limonite) |
矿石的结构主要有自形-半自形-他形结构、交代结构.
矿石的构造在地表及浅部以块状、壳层状、多孔状构造为主，角砾状、晶洞状、梳状、泉洞状次之；中深部以条带状构造为主，细脉-网脉状、块状、角砾状、浸染状构造次之. 条带状构造主要特征为浅色石英/方解石/冰长石条带和灰色富硫化物石英条带相间排列，条带宽2~10 mm不等，条带中见有同轴扁平状的晶洞、孔洞、皮壳构造.
4 矿化阶段划分矿床的野外观察表明，矿脉充填体之间存在穿切关系，根据矿脉中矿物成分、结构构造及形成顺序等可以确定4个矿化阶段(图 3A)，形成相应的矿物组合.
石英-蒙脱石-绿泥石阶段(QSc)：该阶段的特点为安山岩围岩青磐岩化并充填有网状石英脉. 主要矿物有石英、蒙脱石、绿泥石、绢云母、高岭石，少量碳酸盐等，见少量细-中粗粒浸染状的黄铁矿，金银矿化微弱.
石英-绢云母-黄铁矿阶段(QSp)：该阶段形成脉体上部绢英岩-梳状石英脉及下部脉体(局部)两侧的绢英岩带，呈梳状、胶状、块状和条带状构造. 主要矿物有石英、绢云母，伴有蒙脱石、冰长石等. 黄铁矿含量约2%，金银矿化较强，偶有富金矿包.
石英-冰长石-硫化物-含锰矿物阶段(QASm)：该阶段形成矿脉的主体，出现大量的冰长石、丰富的硫化物和含锰矿物，少量的蒙脱石、绢云母. 石英呈白色-白黄色的条带状、胶状和梳状；硫化物含量约2%~10%，以黄铁矿为主，伴有闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等，呈灰色、浅灰色的微细粒-粉末状，以条带状、块状及浸染状产于石英-冰长石条带中；含锰矿物主要为菱锰矿，产于石英条带的表层或与石英条带互层产出，部分风化形成锰氧化物. 该阶段金银矿化较强，并伴有锌、铅等多金属矿化.
无矿块状石英阶段(Mq)：矿物成分主要为石英，白色-淡黄色，呈块状、松脆结晶状，产于脉体中心部位，不具金属矿化，宽度数厘米至数米不等，膨大处常形成无矿段.
5 成因分析从帕瑟埃拉金矿的构造背景、时间空间分布、成矿环境及蚀变矿化特征等可以得出，成因类型为浅成低温热液型(冰长石-绢云母型) [6]. 按文献[7]分类，矿床为产于新生代大洋岛弧的岩浆弧型低硫浅成低温石英Au-Ag型金矿床.
西爪哇的浅成低温热液型金矿的典型矿床以Pongkor金矿和Cirotan金矿为代表，又被称为“Pongkor型”和“Cirotan型” [8]金矿.
Pongkor金矿为低硫含金石英锰氧化物矿脉，包括4条近平行条带状含金石英主矿脉，主矿脉之间有可开采利用的次脉，寄主围岩为安山岩. 主要特征是低硫化物含量[9]，富含金和锰矿物[10]，金以银金矿的形式与锰氧化物共生于条带状石英方解石脉中. 矿石矿物以银金矿为主，含有明金、螺状硫银矿、辉银矿、少量黄铁矿和闪锌矿. 成矿温度180~220 ℃(包裹流体) [11]. 划分为4个矿化阶段：碳酸盐-石英阶段、碳酸锰-石英阶段、条带状块状石英阶段和灰色硫化物-石英阶段[12]. 硫化物矿物在矿化早期(前3个阶段)中一般占矿脉体积的1%，在成矿晚期形成一条1~2 mm宽的黑色硫化物带.
Cirotan金矿为低硫化浅成低温热液型金矿床[13-14]，断裂控矿. 矿脉为以角砾状构造为主的单脉矿体，为含金破碎蚀变带型，产于宽达30 m的断层中. 赋矿围岩为石英闪长岩. 矿体主要特征是含有丰富的硫化物矿物和帽状(鸡冠)角砾岩，伴生有闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、黑钨矿、锡石等[15]. 富含锰矿物(碳酸锰)，主要聚集在靠近鸡冠角砾岩核心的内部粉红色带内[13]. 成矿温度(包裹流体)207~292 ℃. 成矿后期，锡钨、金银拥有属性复杂的多金属组合，逐渐富集[14]. 分为有5个矿化阶段：围岩硅化阶段、硅质角砾岩阶段、杂岩角砾岩阶段、高品位脉阶段和晚期石英阶段[16].
帕瑟埃拉金矿在矿物组合、矿化特征、矿脉产状特征及矿石结构构造等方面与Pongkor金矿相似，可认为是“Pongkor型”的低硫含锰石英脉型金矿. 但其硫化物含量相对较高，矿床未测包裹流体温度，参考相邻的Cirotan矿床207~292 ℃的包裹流体温度及北邻的内格拉萨中西矿段251~276 ℃ [17]的均一法测温数据，推测帕瑟埃拉金矿成矿温度相对较高，使成矿热液含有较高的硫化物，故而深部共伴生有锌铅等贱金属，兼具有“Cirotan型”的某些特征.
此外，帕瑟埃拉金矿浅表部存在一个形成于QSp矿化阶段、以绢英岩-梳状石英网脉为主的低品位似层状矿体，从矿床地表存在有硅帽、硅化岩、泉华、热泉洞、热泉喉道等古地热系统活动的痕迹，及其围岩蚀变、SiO2产出形式、矿石组构、金银赋存状态等方面分析，该矿体成因类型可归为低硫化系统的热泉型金矿[18-19]，与福建中部尤溪太华山金矿相似[20].
综上所述，帕瑟埃拉金矿成因为岩浆弧型低硫浅成低温石英Au-Ag型矿床，再进一步细分可归为“Pongkor型”低硫含金石英锰氧化物矿脉型金矿，浅表部位为热泉型金矿.
6 成矿潜力热泉型的矿体使得矿床浅表部的矿脉偏小而杂乱，影响了矿床的初期评价. “Pongkor型”金矿的认识明确了该矿的找矿思路，多个钻探及探矿坑道的布设实施均有见矿，且有变厚变富趋势，显示矿床深部有较好的连续性和含矿性. Ⅲ号矿脉的发现说明硅帽下有隐伏矿体，从而显示矿床深部找矿的良好前景.
Bayah穹隆内的“Pongkor型”金矿都为大型. 如Pongkor金矿，包括4条近平行主脉，长大于950~1500 m，厚度1.6~7.8 m，仅在向下垂深200~250 m的范围内即查明金98 t，银1026 t，平均品位分别为金16.4×10-6和银171.2×10-6；Cikidang金矿，包括4条亚平行主脉，长大于1000 m，厚度0.7~3 m不等，平均品位分别为金14.3×10-6和银79.9×10-6 [21]. 基于上述分析，预测帕瑟埃拉金矿的中深部找矿潜力巨大，具有大型浅成低温冰长石-绢云母型金银矿的成矿远景.
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