王少华
中化地质矿山总局泰安地质勘查院,山东泰安,271000
老挝万象平原钾盐勘查始于1971年,至今先后有越南及中国多家地勘单位及公司开展过系统地钾盐勘查工作,达到详查以上程度的有塔贡、通芒、农刀、班海和班根矿区(图1)。2008年,中国水电矿业(老挝)钾盐有限公司在该区进行钾盐勘探工作,提交了塔贡矿区钾盐矿勘探报告【1】。
塔贡矿区位于万象平原钾盐成矿区的西南部,为一中新生代盆地,区内发育古近纪古新统塔贡组(E1tg)、班塔博组(E1-2bt)及第四纪地层。其中塔贡组为石盐层与棕红、紫红色夹青灰色中—厚层状粉砂质泥岩、泥质粉砂岩组成3个沉积旋回(三个段)。钾镁盐矿主要赋存在下部旋回中。班塔博组为棕红色粉砂岩、泥质粉砂岩及泥岩等【2】。
塔贡矿区原越南地质部门施工了7个钻孔,2007~2008年中国水电矿业(老挝)钾盐有限公司施工了7个钻孔,全部见矿,中国水电矿业(老挝)钾盐有限公司根据以上14个钻孔及重力、地震资料提交了本区钾盐勘探报告。
塔贡矿区钾盐矿以光卤石型为主,ZKT13-5、LK31、LK22及LK20底部夹钾石盐矿层,LKTN2为钾石盐型。ZKT10-6孔在光卤石矿层上部发育一层次生钾石盐矿。塔贡矿区钾盐矿层顶板标高+78.94~-184.79m;矿层视厚度4.18~100.66m,平均30.08m,单孔KCl品位13.20%~23.88%,全矿层平均 18.28%。钾盐矿层在矿区中部的ZKT10-3—ZKT10-6一带厚度最大,为100.66~74.28m,向西、西南及东南迅速减小,全矿区矿层平均厚度30.08m。
本区钾镁盐矿矿石结构构造简单,化学成分及矿物成分较复杂。以氯化物为主,水不溶物极低。主要矿石矿物有:光卤石和石盐,其次为钾石盐、溢晶石、水氯镁石等。含钾矿物主要为光卤石,其次为钾石盐。
老挝万象平原钾盐矿层主要为光卤石型,仅在塔贡矿区发现钾石盐层,但因分布于矿区边部,厚度较薄,且变化大,前人在勘查中没有单独圈矿。
2.1.1 矿层分布及特征 塔贡矿区钾石盐矿层呈北西-南东走向,矿层埋深从中西部向东部逐渐变浅,而矿层厚度由薄变厚,矿石自然类型由单一的光卤石型变为光卤石型和钾石盐型,在东南角的LKTN2孔变为钾石盐型(图2、3)。
图3 塔贡矿区钾石盐矿层柱状对比图Fig.3 Correlation column of Halosylvite ore beds in Tagong mining area
如图2、3,钾石盐矿层分布于矿区的东部,亦呈北西-南东走向。其中 ZKT10-6孔上部有一层厚度达17.45m、KCl平均品位40.95%的钾石盐层,为次生矿层,系光卤石成矿后遇淡化卤水溶解形成。该孔底部有一层约2m厚的钾石盐矿化层(KCl平均含量3.2%)为原生沉积矿层,与其它5个钻孔可以对比。
根据钻孔资料,次生钾石盐矿层厚度大,品位高,但仅局部发育,不连续;原生钾石盐矿层KCl含量相对较低,且厚度变化较大。其中西北的LK22孔钾石盐层厚度较大,品位较高;而中部的 LK31和ZKT10-6厚度薄,且KCl含量低(表1)。
2.1.2 钾石盐矿石质量及特征
(1)矿石化学成分 塔贡矿区有6个钻孔见钾石盐矿层,根据化学分析资料,钾石盐矿层化学成分较简单,主要为Na+、K+、Cl-,少量 Mg2+、SO42-(小于 1%)。其中Na+12.21%~34.47%,K+5.20%~34.33%,Cl-49.36%~58.70%,Mg2+0.04%~0.24%,SO42-0%~0.96%,Ca2+0%~0.26%。因此主要化学成分为KCl、MgCl2,含少量MgCl2及CaSO4。
表1 塔贡矿区各钻孔钾石盐矿层一览表Table 1 Halosylvite ore beds table of drills in Tagong mining area
(2)矿石矿物成分 根据岩矿鉴定及矿石化学分析结果进行配矿结果,塔贡矿区钾石盐矿层矿物成分比较简单,主要为石盐(NaCl)及钾石盐(KCl),少量光卤石及石膏和硬石膏。其中石盐含量31.04%~80.89%,钾石盐含量4.56%~65.40%,光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)0%~2%。
由于老挝基础设施比较落后,运输能力及能源不能支持大规模开采钾盐矿产,因此,中国云南中僚矿业开发投资有限公司选择首期5 万t、中国水电矿业(老挝)钾盐有限公司年产12万t规模氯化钾项目。由于首期开采量小,且在一段时间内难以扩大生产规模,因此在今后一段时间内采矿所需钾盐资源量并不多。
根据图2,3见钾石盐钻孔分布及钾盐矿层厚度、品位情况,将钾石盐分三个块段进行资源量概略估算:即LK22、LK31控制的原生钾石盐矿层块段(333-1)、ZKT10-6控制的次生矿段(333-2)和ZKT13-5、LK20、LKTN2控制的原生矿段333-3)。按中国《盐湖的盐类矿产地质勘查规范》(DZ/T0212-2002)附录E之表E1“盐湖的盐类矿产一般工业指标的综合评价指标”,用地质块段法在水平投影图上进行估算,钾石盐矿石体重按2t/m3,估算结果见表2。
表2 塔贡矿区钾石盐(333)资源量概略估算表(矿石体重2.00)Table 2 Summary evaluation of Halosylvite (333) in Tagong mining area (ore density is 2.00)
经概略估算,塔贡矿区钾石盐矿石量约为12041万t,KCl(333)资源量2854万t,整个矿区KCl平均品位26.25%。
目前塔贡矿区获得批准且正在建设中的生产规模为年产12万t氯化钾项目,即使以后增加到年产50万t年生产规模,按回采率30%计算,可利用KCl资源量为856万t,完全能够满足矿山生产需要。
在塔贡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:一是因为无氯化镁,生产工艺简单,付产品中仅为石盐,无须处理大量的氯化镁,同时减少了环境污染,节约了成本,提高了经济效益;二是钾石盐矿层因不含氯化镁,注水开采和坑道开采均适应;三是钾石盐矿层较光卤矿层埋藏较浅,特别是目前发现钾石盐矿层厚度较大、品位较高的几个钻孔(ZKT10-6、LK22、LKTN2)埋深仅为89.24~167.70m,如果采用坑道方法开采,会减少投资,降低成本,提高经济效益。
根据目前塔贡矿区钻孔见钾石盐矿层情况,可将本区下步钾石盐矿层勘查分为三个小区块进行:第一区块为中部以 ZKT10-6孔为中心的地区。该区块钾石盐矿层厚度大、KCl品位高,为次生矿层。勘查工作以钻探为主要手段,钻孔布置围绕 ZKT10-6孔进行:可沿走向(北西-南东)和倾向(南西-北东)各布2个钻孔,工程间距为 500m,探求高级别资源储量;第二区块为北部地区,以LK22孔为中心,重点为LK22孔向西北、东南及东北钾石盐矿层延伸情况。工程布置可沿走向(北西-南东)1000m、北东-南西方向500m间距布设钻孔;第三区块为南部以LKTN2-ZKT13-5孔为中心的地区,可根据情况按1000~500m工程间距布设钻孔。
经过进一步勘查,查明塔贡矿区钾石盐资源储量,以保证开采生产需要。
(1)塔贡矿区钾石盐矿层分原生矿层及次生矿层。原生矿层呈北西-南东走向,在北西和南东两头厚度大,KCl品位高(LK22、LKTN2),中部(LK31)品位低,厚度小。单工程矿层厚1~15.2m,KCl含量 7.92%~32.54%;次生矿层分布于中南部的ZKT10-6 孔一带,矿层厚17.45m,KCl含量 40.95%。矿石矿物成分主要为石盐及钾石盐,少量光卤石和石膏,矿石自然类型为钾石盐型。
(2)中国数家企业目前正在老挝万象平原进行钾盐勘探开发。由于受老挝当地能源供应不足、交通运输差的制约,短时间内难以大生产规模。本次通过已有钻孔见钾石盐矿层情况,进行资源量概略估算,钾石盐矿层 KCl(333)资源量约为3100万 t。如果按目前年产 12~50万 t KCl生产规模,完全能够满足矿山生产需要。
(3)由于用钾石盐生产氯化钾,无须处理大量的氯化镁,生产工艺简单,且减少了环境污染,加之矿区内钾石盐矿层埋深浅,降低生产成本,提高了经济社会效益。在当前生产规模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。
(4)今后应加快塔贡矿区的钾石盐矿层勘查,重点以ZKT10-3孔为中心查明该区块次生钾石盐矿层资源;以LK22及LKTN2-ZKT13-5钻孔为中心,查明该两个区块原生钾石盐矿层资源,以保证今后开采生产需要。
1 王少华,马健,宋绍伟,等.老挝人民民主共和国万象平原赛塔尼矿区塔贡矿段钾盐矿勘探报告[R].中化地质矿山总局泰安地质勘查院,2008
2 吴军,周耀军,朱延浙,等.老挝人民民主共和国万象平原钾盐矿勘查评价[R].云南地矿勘查工程总公司,2003