老挝巴根矿区钾盐矿层特征及其勘探意义
2015-05-07张明明潘林林中化矿山总局地质研究院河北涿州072754
张明明 张 旭 潘林林中化矿山总局地质研究院,河北涿州 072754
老挝巴根矿区钾盐矿层特征及其勘探意义
张明明*张 旭潘林林
中化矿山总局地质研究院,河北涿州 072754
提 要 老挝万象市巴根矿区位于万象平原东部呵叻盆地,是世界重要的钾盐矿分布区,钾盐资源丰富。通过对呵叻盆地的钾盐矿勘查工作,确定呵叻盆地钾盐矿矿石类型为中层钾石盐矿和下层光卤石矿两种,光卤石矿为主矿体;钾石盐矿为次矿体。本区钾盐矿分布范围较大、连续性较好、呈似层状,光卤石矿单工程KCl品位8.98%~22.91%(平均为18.90%),钾石盐矿单工程KCl品位22.36%~43.15%(平均品位31.29%)。经对本区钾盐矿层KCl资源量概略估算,属于大型矿床,可满足当前中小规模开采。下一步可对P3、P5、P7勘探线加密及外围布置勘探工作,重点对中层钾石盐矿矿层特征加以探明,寻求高级别资源储量,满足矿山生产需求。
关键词古新统塔贡组 钾石盐 光卤石
老挝万象市巴根矿区位于万象平原东部呵叻盆地,是世界重要的钾盐矿分布区,钾盐资源丰富,具有巨大的开采潜力和研究价值。钾盐矿分布广泛,主要产在碎屑岩系中,厚度及矿石品位相对较高,具有海源陆生的特点【1,2】。近几年,我国在老挝境内的万象地区进行了大量的钾盐矿床地质勘探和一些相关的研究工作【1,3】,并取得了相当可喜的成绩。尤其是老挝万象平原中部、西部地区已经进入了详查及勘探阶段。局部地区已经进行钾盐矿开采工作,但在老挝万象平原东部巴根地区钾盐矿地质调查工作尚浅,对巴根地区的研究程度较低【4】。本次通过对巴根矿区钾盐矿的矿层特征的阐述,对已施工钻孔与重力等值线对比分析及盐构造的分析研究,为钾盐资源的勘探和开发奠定了良好的基础。
1 区域地质背景
万象平原地处印支地块之上,位于呵叻盆地北部沙空那空盆地西北缘,与兰坪一思茅,呵叻盆地属同一构造单元【4】。万象平原主要为沉积岩区,区内地层发育,主要出露地层有二叠系、侏罗系、白垩系、古近系和第四系,受近东西向挤压,区内构造较为简单,塔贡复式向斜为主要的控矿构造(图1),区内无明显的岩浆活动及变质作用形迹【5】。
2 矿区地质特征
2.1地层特征
矿区地层由新至老可划分为第四系(Q)、古新统—始新统班塔博组(E1-2bt),古近系始新统塔贡组(E1tg)及下白垩统班塔拉组(K1bt)。
第四系以河流沉积为主,湖泊沉积较少。其中河流沉积又可进一步划分为河漫滩沉积、河流一级阶地沉积和河流二级阶地沉积。
班塔博组(E1-2bt)岩性特征为:由灰紫、砖红色,粉-细砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及含粉砂泥岩组成,残存的最大厚度为379.51m。是矿区内的含盐系盖层。
塔贡组(E1tg)岩性特征为膏盐岩与陆源细碎屑岩,可组成3个明显的沉积旋回,又可具体细分为3个岩性段、6个亚段、15个岩性层(表1),是该区主要的含盐地层【1】。
图1 老挝万象平原区域构造位置图(引自参考文献4)Fig. 1 Reginal tectonic location map of Vientiane plain,Laos
表1 万象平原钾盐矿区塔贡组(E1tg)划分Table 1 E1tg partition of sylvine district at Vientiane plain, Laos
班塔拉组(K1bt)由浅灰白、灰紫色中一厚层状中一细粒岩屑石英砂岩及少量石英质砂砾岩、复成分砾岩、粉砂质泥岩组成,钻探过程未见底,是矿区含盐系下伏地层。
2.2构造特征
矿区地处万象平原东北部边缘,靠近班纳赛背斜,受该背斜的影响,基底构造形态更趋复杂。该区北部存在近东西向的山前断裂,该断裂为盆地的边缘断裂,控制了盆地北部的沉积范围。在构造上位于塔贡向斜东段北侧,该向斜展布方向为北西南东向,为一南西翼缓、北东翼陡的不对称向斜。
3 钾盐矿层特征及勘查意义
老挝巴根矿区钾盐矿可分为中层钾石盐矿和下层光卤石矿两层矿,其矿体特征如下:
3.1中层钾石盐矿层特征
矿体平面上呈北东向展布,长约7km,宽1~6km(图2)。矿体较单一,呈似层状,矿体总体产状为北北东的不对称背斜,北西翼产状较陡,矿体倾角约为4°,南东翼产状较缓,矿体倾角约为1°局部受构造影响,成舒缓波状起伏(图3),未见断层。矿体内仅个别孔见1层夹石,夹石不发育,矿体(层)内部结构复杂程度较为简单,也反映了矿体形成于长期稳定的干燥炎热的气候环境。
图2 巴根钾盐矿区钻孔分布平面图Fig.2 Drilling bore distribution ichnography of Bugen sylvine district
3.2下层光卤石矿层特征
矿体平面上呈北东向展布,长约5km,宽约5km(图2)。矿体较单一,形态复杂程度简单,呈似层状或透镜状,局部有分叉合并现象。矿体总体形态为一走向南北的盐背—向斜组成,即由两个盐背斜夹一个向斜组成。东侧背斜轴部在ZK0110-ZK0707一线,为矿区的主要控矿构造,该背斜西翼产状较陡,倾角约6.3°,东翼较缓,约为1°;西侧背斜的轴部仅孔控制ZK0501,二者之间为一向斜(图3),向斜轴部在ZK0303-ZK0703一线上,矿体局部受构造影响,成舒缓波状起伏,未见断层。矿体内见夹石1~4层,为含光卤石石盐岩,单层最厚12m,含夹石率低于5%,矿体(层)内部结构复杂程度较为简单。
根据以上钻孔揭露地层情况,矿体埋深及厚度变化情况如下(表2)。
图3 巴根钾盐矿区P5-P5′钻孔柱状对比示意图Fig.3 P5-P5′Drilling bore histogram of Bugen sylvine district
表2 矿体埋深及厚度统计表Table 2 Orebody buried depth and thickness statistics
根据重力异常及钻探验证得出,矿层顶底板埋深、矿层厚度特征,矿区内地层的埋深受盆地基底形态及盐构造活动的的控制,矿区中西部为沉积盆地的主体,基底形态总体平缓,地层产状及厚度变化不大,矿区中西部地层呈近南北向埋深较深,盐层变薄,形成凹陷,对应重力等值线值高;相反向东基底抬升埋深变浅,盐层变厚【6】,在ZK0707-ZK7钻孔之间形成盐背斜,对应重力等值线值低。综合分析认为本区赋存有厚度大,产状平缓的钾盐矿体,显示很好的找矿前景。
3.3钾盐矿矿物成分及特征
3.3.1中层钾石盐岩矿物成分及特征 中层钾石盐矿体中单工程KCl品位在21.36%~43.15%,平均31.29%。品位变化系数为22.81%,品位变化较均匀,顶底板均以石盐岩为直接围岩。
钾石盐型矿石类型以钾石盐为主,光卤石较少,共(伴)生矿物为石盐、硬石膏。为它形-半自形粒状结构,块状构造。
3.3.2下层光卤石岩矿物成分及特征 下层光卤石矿体中单工程KCl品位在8.98%~19.42%,平均为15.90%。品位变化系数为26.00%,品位变化属较均匀,顶底板均以石盐岩为直接围岩。
光卤石型矿石类型以光卤石为主,钾石盐较少,共(伴)生矿物为石盐、石膏及水氯镁石,为它形-半自形粒状结构,块状构造。
3.4 勘查意义
钾盐为我国紧缺的战略物资,对保持我国农业的可持续发展具有重要的作用。但我国目前探明钾盐资源量少,仅占世界总储量的1.6%,且以卤水钾矿为主,固体钾盐矿较少【7】。经概略估算目前巴根钾盐矿区的钾盐矿石资源量应该能够满足中小型矿山生产需求,且该矿区用钾石盐生产氯化钾较用光卤石生产氯化钾优势非常明显,因为无氯化镁,副矿为石盐岩,所以该矿的开发生产工艺简单,环境污染风险较小,开发成本相对较低,将具较好的经济效益。
4 结论
(1)老挝巴根钾盐矿区钾盐矿为一矿体较单一,形态复杂程度较简单的盐背斜构造类型,盐背斜轴部矿层厚度较两翼矿层厚得多,且厚度变化程度为不稳定型。(2)在当前生产工艺下,用钾石盐生产氯化钾比用光卤石生产氯化钾有较大优势,无须处理大量氯化镁,生产工艺简单,且减少环境污染。正因如此本区P3、P5、P7线钻孔钾石盐矿见矿效果较好,具有规模大、矿层厚、品质优、连续性好、韵律、夹石不发育韵律、夹石不发育、产状较平缓、保存好等特点。故建议进一步对矿区加密钻孔及加大外围对钾石盐矿体进行勘探控制,探求高级别资源储量,以保证今后开采。
参 考 文 献
1 黄青山. 内蒙古齐华矿业有限责任公司某磷铁矿岩矿鉴定报告[R]. 中化地质矿山总局地质研究院,2009
2 李艳,杨丽珍,张华军. 内蒙古齐华矿业有限责任公司某磷铁矿试验室选矿试验研究报告[R]. 中化地质矿山总局地质研究院,2009
1 钟维敷,李志伟,单卫国. 呵叻盆地钾镁盐矿沉积特征及成因探讨[J]. 云南地质, 2003(02)
2 朱延浙.老挝万象平原钾盐矿床[J]. 地质与资源, 2008(01)
3 张建林. 中国-老挝古近纪钾盐矿对比[J]. 云南地质, 2006(03)
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SYLVINE LEDGE CHARACTERISTICS AND THE EXPLORATION SIGNIFICANCE OF BUGAN DISTRICT,LAOS
Zhang Mingming Zhang Xu Pan Linlin Geological Institute of China Chemical Geology and Mine Bureau , Zhuozhou, Hebei, 072754
Abstract
Be located at the Korat Basin of eastern Vientiane plain, the Bugan district with abundant sylvine resources is an important sylvite areal in the world. Exploration work of Korat Basin sylvite found the sylvite styles of middle layer halo sylvite with the KCl grade of from 22.36% to 43.15% and the underlayer lesser carnallite with the KCl grade of from 8.98% to 22.91%. Provisional estimate on KCL resources shows that it is a large-scale deposit for small medium scale mining. The further work is locating the P3、P5、P7 exploratory lines densely and prospecting peripherally, especially proving up the ledge characteristic of middle layer halo sylvite for high level reserves.
Keywords:Paleocene E1tg halo sylvite carnallite
收稿日期:2015-04-10;改回日期:2015-05-13
* 第一作者简介:张明明(1985~),男,资源勘查专业,工程师
中图分类号:P619.211
文献标识码:A
文章编号:1006–5296(2015)02–0072–05