[摘要] 万象平原隶属呵叻盆地北部沙空那空盆地西北缘,与兰坪-思茅,呵叻盆地属同一构造单元。该区钾盐矿床属红色碎屑岩系钾盐矿床,矿体的含矿层位主要在塔贡组中段膏盐岩亚段次生钾镁盐矿层(E1tg2-1-2)及塔贡组下段膏盐岩亚段钾镁盐矿层(E1tg1-1-3),矿区分为南北两个矿段,其中北矿段有全区最大的Ⅰ号矿体,南矿段有矿体Ⅱ号和Ⅲ号,矿体呈层状,层位稳定,受盐构造控制,核部较厚,向两翼逐渐变薄到尖灭。通过对该矿床成矿地质特征的研究不仅对在该区进行找矿勘探有指导意义,同时对处于同一构造单元的国内兰坪-思茅寻找钾盐矿床有一定的启示。
[关键字] 钾盐矿 成矿地质特征 巴根地区
[中***分类号] P578 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-1-77-2
0前言
国家通过矿业资源"引进来、走出去"的开放战略,促进了国外矿产资源的开发。老挝万象平原钾盐矿分布广泛,厚度及矿石品位相对较高。近几年,我国在老挝万象平原的钾盐矿勘查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。2011年9月,中国四川省地质矿产勘查开发局四0四地质队在巴根地区开展钾盐矿勘查工作,以钻探工程为主体,物探辅助,揭露巴根地区的岩石及地层特征。笔者尝试从研究区的岩石及地层,相邻地区的对比及区域地质资料的收集研究,初步阐述研究区的成矿地质特征。
1 区域地质背景
万象平原隶属呵叻盆地北部沙空那空盆地西北缘,与兰坪-思茅,呵叻盆地属同一构造单元。万象平原主要为沉积岩区,区内地层发育,主要出露二叠系至第四系地层,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,区内未见岩浆活动及变质作用形迹[1]。
2 矿区地质
2.1 含矿地层特征
研究区的地层出露有第四系、班塔博组(E1-2bt)、塔贡组(E1tg)、早白垩世班塔拉组(K1bt)含盐地层主要为塔贡组(E1tg),根据沉积组合的特征分为上、中、下三段,六个亚段,十五个岩层[2],含矿层位主要在塔贡组中段膏盐岩亚段次生钾镁盐矿层(E1tg2-1-2)及塔贡组下段膏盐岩亚段钾镁盐矿层(E1tg1-1-3)[2],现将塔贡组中段及塔贡组下段地层叙述如下:
塔贡组中段膏盐岩亚段次生钾镁盐矿层(E1tg2-1-2):岩性主要为淡紫色,浅红色,白色,灰白色半透明~透明状中厚层状钾石盐岩和白色半透明~透明中厚层状光卤石岩。钾盐矿层主要以钾石盐岩为主,光卤石岩次之,厚度0.60~6.97米。
塔贡组下段膏盐岩亚段钾镁盐矿层(E1tg1-1-3):岩性主要为桔红色,桔黄色,白色半透明~透明中厚层状光卤石岩和灰白色,白色半透明~透明中厚层状钾石盐岩。该矿层主要以光卤石岩为主,钾石盐岩次之。厚度1.0~73.90米。
2.2 构造
从区域构造上为枢纽向西北扬起的班普夸快背斜构造,研究区位于该背斜东南翼末端。研究区范围内未见明显的断层及褶皱。
3 矿体特征
3.1 矿体特征
根据巴根地区普查结果,可将现有矿区分为南北两个矿段,其中北矿段揭露有全区最大的Ⅰ号矿体,南矿段则揭露两个矿体Ⅱ号和Ⅲ号,分述如下:
以Donlou附近施工ZK0507为中心的北矿段Ⅰ号矿体特征:总体看Ⅰ号矿体呈平缓状盐构造,Ⅰ号盐构造轴面走向北--北西向。两翼特征为西翼相对较陡,倾角约2-5度;东翼相对较缓,倾角2度左右,钾盐矿体由核部向两翼逐渐变薄,最终消失。
万象平原钾盐矿矿体主要受褶皱控制一般多表现为盐背斜,盐向斜,在矿层形态上也多为向斜和背斜;结合本区的盐构造特征,参考万象平原通芒地区及班农刀地区的盐背斜特征,确定本区的盐构造属盐背斜,矿体形态上为平缓状盐背斜。岩性出露变化:两翼出露的石盐岩部分与上层泥岩混杂形成含泥石盐岩或者含盐泥岩,而核部出露的石盐岩较纯,泥岩与石盐岩岩性分明。
从区域环境上看南矿段Ⅱ号和Ⅲ号矿体在古地理环境上相互联系,沉积中心不同,但推测在矿体边缘存在矿体连通情况。Ⅱ号矿体以Ban.Donsong附近施工的ZK1305为中心,Ⅲ号矿体以Ban.Kalong附近施工的ZK1701为中心。
南矿段Ⅱ号矿体特征:以ZK1305为中心,根据周边钻孔出露情况推测平面上Ⅱ号矿体近似椭圆状,长轴为东西向,短轴为南北向。正西面相距4Km施工的钻孔见矿较薄,矿体埋深相对较深,并且在下段膏盐岩层夹杂几米厚的碎屑岩;南北面相距4Km所施工的钻孔均未见矿,而且碎屑岩层巨厚,膏盐岩层埋深较深且出露厚度较薄。以上情况说明Ⅱ号矿体附近古陆地形起伏较大,剥蚀作用较强,Ⅱ号矿体的膏盐岩层变化较大,导致Ⅱ号钾盐矿体变化较大。
南矿段Ⅲ号矿体特征:Ⅲ号矿体以ZK1701为中心,矿体走向北西向,北部特征为倾角相对较陡,约3-4度,钾盐矿体由核部向北部逐渐变薄;南部相对较缓,约2-3度,钾盐矿体由核部向南部逐渐变薄。
膏盐岩层变化:上段:中心部位薄,两侧厚;中段:中心部位厚,两侧薄,但南侧较北侧厚度变化较明显,南侧更薄;下段:由于未全部揭露底板,从埋深来看,核部出露较浅,两翼较深,推测核部较厚,两翼较薄。
Ⅲ号钾盐矿体变化:中心部位较厚,逐渐向两侧变薄。
3.2 矿体围岩及夹石
围岩及夹石类型简单,以石盐岩为主,少量为碎屑岩。
研究区矿层直接顶板有两种类型,一种直接以石盐岩为顶板,石盐岩类型以灰白、透明石盐岩为主;另一种以青灰、灰绿、灰黑、棕红色含石盐泥岩为直接顶板。
研究区矿层底板多数以灰黑色、半透明-透明石盐为主。
4 矿床成因分析
万象平原的钾盐物质虽然来源存在诸多认识,但较为主流的认为还是海水补给,万象平原的海水补给主要来自南部呵叻盆地,其中有郭远生等"成钾物质具有海源陆生的特点"[1],还有李善平等的多物源性特征,除受海水补给外,还有地表水体及深卤共同参与的可能性[4]。
万象盆地基底形成于白垩纪晚期,主要以碎屑岩为主,盐盆的沉积则主要是在古新世时期完成,此时的气候干旱炎热,易于盐类矿物的蒸发浓缩,海水一般浓缩过程顺序为碳酸盐硫酸盐氯化物,盐类沉积矿床的成矿作用主要为化学沉积分异作用从区域上看海水补给先经过呵叻盆地,随后进入万象盆地,进入万象盆地的卤水已经明显的变质作用,碳酸盐基本不发育,硫酸盐很少,沉积物主要以氯化物为主,与研究区揭露的盐类矿物主要类型为氯化物一致。同时沙空那空盆地受深断裂的控制,构造封闭条件良好,为钾盐矿的沉积提供了良好的构造环境[3]。
万象平原现有地形为西高东低,继承了古地理沉积相东深西浅的特征,从而便于了东及南部海水贯入,伴随三次大的海侵海退活动,形成了万象平原的三层膏盐岩与碎屑岩互层的地层结构,从沉积剖面上看上下都为红层(即红色陆源碎屑岩),膏盐岩来源于海水补给,碎屑岩则为红色陆源碎屑岩。综上所述认为万象平原钾盐矿为海源陆生,矿床类型为红色碎屑岩系钾盐矿床。
5 小结
研究区位于万象平原东部地区,继承古地理沉积相东深西浅的特征,矿体具有埋深较深的特点。研究区矿体层位稳定,含矿层位主要在塔贡组中段膏盐岩亚段次生钾镁盐矿层(E1tg2-1-2)及塔贡组下段膏盐岩亚段钾镁盐矿层(E1tg1-1-3),矿体厚度大,主矿体形态平缓,呈层状、似层状,其中Ⅰ号矿体呈平缓状盐背斜,矿体的形态特征变化较小;Ⅱ号矿体在平面上近似椭圆状,矿体在几何形态上变化较之Ⅰ号矿体变化较大;Ⅲ号矿体虽与Ⅱ号矿体在古地理环境上相互联系,并且推测在矿体边缘可能存在矿体连通情况,但Ⅲ号矿体的形态变化却与Ⅰ号矿体较为相似。次生矿体呈透镜状。矿体围岩及夹石类型简单。综合对比研究万象平原巴根地区钾盐矿床属红色碎屑岩系钾盐矿床。
致谢
本文部分章节是《老挝万象市巴根县钾盐矿普查地质报告》的一部分,参与老挝万象市巴根县钾盐矿普查野外工作的还有四川省地质矿产勘查开发局四四地质队易超,张健,王泽琰、余兆民,在此一并表示衷心感谢!
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