淺談老撾萬象平原含鹽系地層塔貢組地層特征

張宇宏

摘要：眾所周知，中國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中所需鉀肥的原材料鉀鹽是中國的緊缺礦種，中國70%的鉀鹽需要從國外進(jìn)口，其中老撾就是中國政府進(jìn)行鉀鹽勘探及開發(fā)的重要地區(qū)之一。老撾萬象平原鉀鹽礦賦存于含鹽系地層塔貢組中。由于對該套地層中各個(gè)亞層的地質(zhì)特征認(rèn)識(shí)不夠，在礦產(chǎn)勘查過程中往往造成了人員、經(jīng)費(fèi)的浪費(fèi)。本人有幸多年在該地區(qū)從事鉀鹽勘查工作，根據(jù)已有資料，整理、分析，對該套地層的各亞層的地質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)。以便為各位從事老撾鉀鹽勘查的同仁們提供借鑒。

Abstract： As we all know， China is a large agricultural country. Potassium salt， a raw material for potash fertilizer needed in agricultural production， is a shortage of minerals in China. 70% of Chinas potassium salt needs to be imported from abroad. Laos is one of the important areas for Chinese governments exploration and development of potash. Potassium salt deposits in the Vientiane Plain of Laos are found in the Tagon Formation of the salt-bearing strata. Due to the lack of understanding of the geological features of the sublayers in the formation， there is often a waste of personnel and funds in the mineral exploration process. I have been fortunate to have been engaged in potash exploration work in this area for many years. Based on the available data， I have collated and analyzed the geological characteristics of the sublayers of the formation. In order to provide reference for colleagues in Laos engaged in potassium salt exploration.

關(guān)鍵詞：老撾；萬象平原；鉀鹽礦；塔貢組；地質(zhì)特征

Key words： Laos；Vientiane plain；Potash mine；Tabong Formation；geological characteristics

中圖分類號(hào)：P611.2+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）21-0199-02

0 引言

萬象平原具體位于沙空那空盆地西北三角形地帶。西起班農(nóng)阿布，東至班南羅，北自班當(dāng)坎，南到湄公河。區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)以鉀鹽礦為主，鉀鹽礦主要含礦層位為古近系塔貢組下段下膏鹽巖層（E1tg1-1）。塔貢組分為三個(gè)巖段，代表三個(gè)沉積旋回，根據(jù)收集資料及本人在老撾從事鉀鹽礦勘查過程中的工作總結(jié)，下面將從巖性地質(zhì)、巖相古地理、物性三個(gè)方面分別描述該套地層的特征。

1 巖性地質(zhì)特征

將含鹽巖系地層塔貢組根據(jù)鉆孔資料劃分為3段6個(gè)層。每段劃分為膏鹽巖層和泥巖層。

1.1 下段（E1tg1）

1.1.1 下膏鹽巖層（E1tg1-1）

此層為區(qū)域上主要的含鉀目的層。以下部為硬石膏巖、中部石鹽巖、中上部鉀鎂鹽礦、上部石鹽巖為特征。底部硬石膏礦層：白灰色，灰色，隱晶質(zhì)硬石膏巖，一般厚幾十厘米至十幾米；中部石鹽礦層：無色、白灰色、透明、粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造的鹽巖組成；上部鉀鹽礦層，主要成分是石鹽、光鹵石、鉀石鹽，局部含有溢晶石和水氯鎂石；頂部為一薄層石鹽巖。在塞塔尼礦區(qū)本層厚70.16-472.26m，頂板埋深101.97-545.70m，底板埋深>239.06-656.85m。

1.1.2 下泥巖層（E1tg1-2）

上部紫紅、棕紅色，下部灰、灰綠色。巖石組合為含粉砂泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖及少量含鹽泥巖、鈣質(zhì)泥巖、白云質(zhì)泥巖、水平紋層狀白云巖，偶夾粉砂巖，泥巖中富含石鹽團(tuán)塊為主要特征[1]。在塞塔尼礦區(qū)本層泥巖節(jié)理裂隙多有石鹽、光鹵石充填，局部見有團(tuán)塊狀石膏不均勻分布，鉆孔中傾角為9°左右，厚度為0.66-63.41m，頂板埋深69.60-482.29m，底板埋深101.97-545.70m。

1.2 中段（E1tg2）

1.2.1 中膏鹽巖層（E1tg2-1）

此層下部總是有一層硬石膏層存在。上部為石鹽礦層：石鹽為無色、透明，有些地方見到有灰白色，它形粒狀結(jié)構(gòu)，石鹽含量95%以上。中鹽巖層和下鹽巖層相比，具有石鹽顆粒較細(xì)，石膏含量較小，結(jié)晶程度較好，膠結(jié)程度也較好等特征[2]；此層中石膏分布不均勻，有的鉆孔不見石膏層，只有石鹽層，并且石鹽層厚度巨大。

1.2.2 中泥巖層（E1tg2-2）

主要由塊狀泥巖組成，此層上部為紅褐色，下部為灰色、藍(lán)灰色、黑灰色，褐紅色粘土巖；有時(shí)夾透鏡狀團(tuán)塊狀石膏。本層相對下泥巖層相比有以下特點(diǎn)：巖心膠結(jié)程度較差，但是可塑性較好，節(jié)理、裂隙相對較少，裂隙面有石鹽充填，石膏含量相對較小。在塞塔尼礦區(qū)此層在鉆孔中傾角為0-10°，厚11.12-46.00m，頂板埋深33.14-354.28m，底板埋深68.45-380.12m。

1.3 上段（E1tg3）

1.3.1 上膏鹽巖層（E1tg3-1）

此層在萬象平原的大部分地區(qū)只見到石膏層。這層石膏為灰色、白灰色、板狀、鱗片狀，或具細(xì)粒結(jié)構(gòu)，質(zhì)軟。根據(jù)收集資料顯示除了石膏層以外在有些地區(qū)含有薄層石鹽巖存在，厚度一般小于10m。在塞塔尼礦區(qū)此層在鉆孔中傾角為8°左右，厚度為0.30m-120.37m，頂板埋深30.29-286.57m，底板埋深33.14-354.28m。

1.3.2 上泥巖層（E1tg3-2）

本層上部為褐紅色、黃褐色或棕褐色泥巖和砂質(zhì)泥巖組成，下部為青灰色泥巖，局部石膏含量較高，見有泥膏巖夾層。本層局部夾有砂質(zhì)泥巖，其中含少量團(tuán)塊狀石膏。其巖性較堅(jiān)硬，日照、風(fēng)干后變得松軟，易碎。此層最大的特點(diǎn)是和中下泥層相比，節(jié)理、裂隙幾乎很少見，裂隙間無石鹽、硬石膏充填。在多個(gè)礦區(qū)該層中可見黃綠色斑點(diǎn)，成分不清。在塞塔尼礦區(qū)此層在鉆孔中傾角為5°左右。厚度24.39-280.71m，頂板埋深3.10-20.98m，底板埋深30.29-286.57m。

2 巖相古地理特征

2.1 第一沉積旋回

下膏鹽巖層下部硬石膏巖、中部石鹽巖、中上部鉀鎂鹽礦、上部石鹽巖為特征的巖石組合，為炎熱干旱環(huán)境沉積。從鹽類礦物的沉積順序看，此現(xiàn)象反映了鹵水在濃縮至淡化過程中化學(xué)成分無明顯變化，是沉積盆地氣候長期干旱、鹵水較均勻地持續(xù)補(bǔ)給的結(jié)果。此層為找鉀鹽礦的主要目標(biāo)層，該層在沉積以前，海水中鉀含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于上部的鹽層沉積時(shí)海水的鉀含量，說明該層沉積時(shí)干旱環(huán)境相對上部鹽類沉積時(shí)持續(xù)時(shí)間長，而且海水量大，最終鹽類礦物濃度大，盡而濃縮到石鹽頂部的鉀含量就多而富，造就了本層頂部鉀的富集。

下泥巖層底部為青灰色泥巖和砂質(zhì)泥巖，為相對濕潤環(huán)境湖相沉積，頂部為紅褐色、黃褐色、棕褐色泥巖和砂質(zhì)泥巖，為相對干旱環(huán)境湖相沉積，濱湖外帶多為暗紫、紫紅色砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖。淺湖亞相、半深湖亞相多為下部灰綠色、上部淺紫紅色含膏鹽泥巖、粉砂質(zhì)泥巖。這種變化反映了在膏鹽巖沉積之后，沉積盆地的氣候轉(zhuǎn)向炎熱多雨，充沛的雨量使地表水流量劇增，注入盆地后使湖水發(fā)生淡化，沉積作用由化學(xué)沉積轉(zhuǎn)為機(jī)械沉積。在地表水補(bǔ)給湖水的過程中，將大量的陸源碎屑物搬運(yùn)到湖泊中沉積。在湖水淡化過程中，濱湖帶一直處于氧化環(huán)境，淺湖、半深湖則出現(xiàn)早期弱還原、晚期弱氧化環(huán)境。

2.2 第二沉積旋回

中膏鹽巖層為炎熱干旱環(huán)境沉積。底部局部有硬石膏層，是硫酸鹽沉積，中上部鉀鎂鹽礦、上部石鹽巖為特征。從區(qū)域上該層沉積厚度及出露廣度說明該層的沉積相對時(shí)間較長，而從石鹽的礦物粒度較細(xì)說明該時(shí)期的沉積環(huán)境更為炎熱，蒸發(fā)強(qiáng)烈。大部分地區(qū)僅見石鹽巖，厚度較厚，產(chǎn)狀近于水平。在局部地區(qū)可見中上部鉀鎂鹽礦，巖性多為白色鉀石鹽巖，礦層厚度較薄，一般為1-3m，局部可達(dá)到10m。該礦層礦石礦物為鉀石鹽，品位不高，一般為3%-6%。一般認(rèn)為下鹽巖層中含鉀巖石遭受剝蝕后，被地表水帶至半深湖相、淺湖亞相的地區(qū)再次結(jié)晶沉積的結(jié)果。往往與下鹽巖層中的鉀石鹽礦層不易區(qū)分，給勘查工作造成干擾。

中泥巖層底部為青灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖，為相對濕潤環(huán)境湖相沉積，頂部為紅褐色、黃褐色、棕褐色泥巖和砂質(zhì)泥巖，為相對干旱環(huán)境湖相沉積，與下泥巖層相似。由于沉積盆地位置的不同，造成了水動(dòng)力條件變化，在不同礦區(qū)出現(xiàn)不同的巖石組合。泥巖—粉砂質(zhì)泥巖—砂質(zhì)泥巖—泥質(zhì)粉砂巖—砂質(zhì)粉砂巖的巖性分布對應(yīng)于從盆地中心—盆地邊緣的古地理特征。

2.3 第三沉積旋回

上膏鹽巖層為炎熱干旱環(huán)境沉積。此層為石膏或硬石膏層，是硫酸鹽沉積，產(chǎn)狀近于水平。該層屬于塔貢組最后一個(gè)鹽類礦物沉積階段，由于該區(qū)持續(xù)受到構(gòu)造的影響后，此層除個(gè)別鉆孔外，大部分區(qū)域沒有石鹽的沉積。從大部分地區(qū)未沉積石鹽層，石膏層厚度較小等特征說明當(dāng)時(shí)沉積盆地進(jìn)一步縮小，盆地處于穩(wěn)定時(shí)期時(shí)間較短，在只沉積了石膏巖，僅在個(gè)別凹陷區(qū)沉積了薄層石鹽巖后，海水又一次將湖水淡化。

上泥巖層底部為青灰色泥巖和砂質(zhì)泥巖，為相對濕潤環(huán)境湖相沉積，頂部為紅褐色、黃褐色、棕褐色泥巖和砂質(zhì)泥巖，為相對干旱環(huán)境湖相沉積，此層厚度7.05-74.70m，產(chǎn)狀近于水平。此層是塔貢組最后沉積的碎屑巖層，后期地質(zhì)改造作用較弱，沉積連續(xù)性強(qiáng)。

3 物性特征

老撾萬象平原塔貢組各個(gè)層位由于巖性不同和埋深的變化，各個(gè)層位的物性特征也有明顯的特征。在鉆孔測井時(shí)，可根據(jù)其放射性、井徑、電位電阻率的變化從側(cè)面確定巖層層位，在實(shí)際勘查過程中得到了廣泛應(yīng)用[3]。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)礦區(qū)的地球物理測井特征及規(guī)律與地質(zhì)編錄資料基本吻合，該方法不僅驗(yàn)證了鉆孔編錄資料的真實(shí)性，而且還防止了因采取率不夠或礦芯溶蝕造成的丟礦、漏礦等現(xiàn)象。

4 結(jié)論

老撾萬象平原含鹽系地層塔貢組分為三個(gè)段六個(gè)大層。各個(gè)層既有明顯的特征，又由于沉積環(huán)境相似，在實(shí)踐勘查工作中實(shí)在難以區(qū)分，為此可根據(jù)各大層的巖石特征，物性特征，結(jié)合礦區(qū)所處的位置，對比附近礦區(qū)各個(gè)大層的埋深情況綜合確認(rèn)，為尋找含鉀目標(biāo)層指明方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱延浙，吳軍，等.老撾萬象平原含鉀地層的巖相古地理[J].鹽湖研究，2008.

[2]俞永強(qiáng)，葉成，孔遜.老撾萬象市塞塔尼縣和巴額姆縣鉀鹽礦普查報(bào)告[R].青海省核工業(yè)地質(zhì)局，2013.

[3]王元昊，石國成，葉成.地球物理測井在老撾鉀鹽礦勘查中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2016.