浅谈老挝万象平原含盐系地层塔贡组地层特征

张宇宏

摘要：众所周知，中国是一个农业大国，而农业生产过程中所需钾肥的原材料钾盐是中国的紧缺矿种，中国70%的钾盐需要从国外进口，其中老挝就是中国政府进行钾盐勘探及开发的重要地区之一。老挝万象平原钾盐矿赋存于含盐系地层塔贡组中。由于对该套地层中各个亚层的地质特征认识不够，在矿产勘查过程中往往造成了人员、经费的浪费。本人有幸多年在该地区从事钾盐勘查工作，根据已有资料，整理、分析，对该套地层的各亚层的地质特点进行了总结。以便为各位从事老挝钾盐勘查的同仁们提供借鉴。

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.

關键词：老挝；万象平原；钾盐矿；塔贡组；地质特征

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

中图分类号：P611.2+2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）21-0199-02

0 引言

万象平原具体位于沙空那空盆地西北三角形地带。西起班农阿布，东至班南罗，北自班当坎，南到湄公河。区域内矿产以钾盐矿为主，钾盐矿主要含矿层位为古近系塔贡组下段下膏盐岩层（E1tg1-1）。塔贡组分为三个岩段，代表三个沉积旋回，根据收集资料及本人在老挝从事钾盐矿勘查过程中的工作总结，下面将从岩性地质、岩相古地理、物性三个方面分别描述该套地层的特征。

1 岩性地质特征

将含盐岩系地层塔贡组根据钻孔资料划分为3段6个层。每段划分为膏盐岩层和泥岩层。

1.1 下段（E1tg1）

1.1.1 下膏盐岩层（E1tg1-1）

此层为区域上主要的含钾目的层。以下部为硬石膏岩、中部石盐岩、中上部钾镁盐矿、上部石盐岩为特征。底部硬石膏矿层：白灰色，灰色，隐晶质硬石膏岩，一般厚几十厘米至十几米；中部石盐矿层：无色、白灰色、透明、粒状结构、块状构造的盐岩组成；上部钾盐矿层，主要成分是石盐、光卤石、钾石盐，局部含有溢晶石和水氯镁石；顶部为一薄层石盐岩。在塞塔尼矿区本层厚70.16-472.26m，顶板埋深101.97-545.70m，底板埋深>239.06-656.85m。

1.1.2 下泥岩层（E1tg1-2）

上部紫红、棕红色，下部灰、灰绿色。岩石组合为含粉砂泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及少量含盐泥岩、钙质泥岩、白云质泥岩、水平纹层状白云岩，偶夹粉砂岩，泥岩中富含石盐团块为主要特征[1]。在塞塔尼矿区本层泥岩节理裂隙多有石盐、光卤石充填，局部见有团块状石膏不均匀分布，钻孔中倾角为9°左右，厚度为0.66-63.41m，顶板埋深69.60-482.29m，底板埋深101.97-545.70m。

1.2 中段（E1tg2）

1.2.1 中膏盐岩层（E1tg2-1）

此层下部总是有一层硬石膏层存在。上部为石盐矿层：石盐为无色、透明，有些地方见到有灰白色，它形粒状结构，石盐含量95%以上。中盐岩层和下盐岩层相比，具有石盐颗粒较细，石膏含量较小，结晶程度较好，胶结程度也较好等特征[2]；此层中石膏分布不均匀，有的钻孔不见石膏层，只有石盐层，并且石盐层厚度巨大。

1.2.2 中泥岩层（E1tg2-2）

主要由块状泥岩组成，此层上部为红褐色，下部为灰色、蓝灰色、黑灰色，褐红色粘土岩；有时夹透镜状团块状石膏。本层相对下泥岩层相比有以下特点：岩心胶结程度较差，但是可塑性较好，节理、裂隙相对较少，裂隙面有石盐充填，石膏含量相对较小。在塞塔尼矿区此层在钻孔中倾角为0-10°，厚11.12-46.00m，顶板埋深33.14-354.28m，底板埋深68.45-380.12m。

1.3 上段（E1tg3）

1.3.1 上膏盐岩层（E1tg3-1）

此层在万象平原的大部分地区只见到石膏层。这层石膏为灰色、白灰色、板状、鳞片状，或具细粒结构，质软。根据收集资料显示除了石膏层以外在有些地区含有薄层石盐岩存在，厚度一般小于10m。在塞塔尼矿区此层在钻孔中倾角为8°左右，厚度为0.30m-120.37m，顶板埋深30.29-286.57m，底板埋深33.14-354.28m。

1.3.2 上泥岩层（E1tg3-2）

本层上部为褐红色、黄褐色或棕褐色泥岩和砂质泥岩组成，下部为青灰色泥岩，局部石膏含量较高，见有泥膏岩夹层。本层局部夹有砂质泥岩，其中含少量团块状石膏。其岩性较坚硬，日照、风干后变得松软，易碎。此层最大的特点是和中下泥层相比，节理、裂隙几乎很少见，裂隙间无石盐、硬石膏充填。在多个矿区该层中可见黄绿色斑点，成分不清。在塞塔尼矿区此层在钻孔中倾角为5°左右。厚度24.39-280.71m，顶板埋深3.10-20.98m，底板埋深30.29-286.57m。

2 岩相古地理特征

2.1 第一沉积旋回

下膏盐岩层下部硬石膏岩、中部石盐岩、中上部钾镁盐矿、上部石盐岩为特征的岩石组合，为炎热干旱环境沉积。从盐类矿物的沉积顺序看，此现象反映了卤水在浓缩至淡化过程中化学成分无明显变化，是沉积盆地气候长期干旱、卤水较均匀地持续补给的结果。此层为找钾盐矿的主要目标层，该层在沉积以前，海水中钾含量远远高于上部的盐层沉积时海水的钾含量，说明该层沉积时干旱环境相对上部盐类沉积时持续时间长，而且海水量大，最终盐类矿物浓度大，尽而浓缩到石盐顶部的钾含量就多而富，造就了本层顶部钾的富集。

下泥岩层底部为青灰色泥岩和砂质泥岩，为相对湿润环境湖相沉积，顶部为红褐色、黄褐色、棕褐色泥岩和砂质泥岩，为相对干旱环境湖相沉积，滨湖外带多为暗紫、紫红色砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩。浅湖亚相、半深湖亚相多为下部灰绿色、上部浅紫红色含膏盐泥岩、粉砂质泥岩。这种变化反映了在膏盐岩沉积之后，沉积盆地的气候转向炎热多雨，充沛的雨量使地表水流量剧增，注入盆地后使湖水发生淡化，沉积作用由化学沉积转为机械沉积。在地表水补给湖水的过程中，将大量的陆源碎屑物搬运到湖泊中沉积。在湖水淡化过程中，滨湖带一直处于氧化环境，浅湖、半深湖则出现早期弱还原、晚期弱氧化环境。

2.2 第二沉积旋回

中膏盐岩层为炎热干旱环境沉积。底部局部有硬石膏层，是硫酸盐沉积，中上部钾镁盐矿、上部石盐岩为特征。从区域上该层沉积厚度及出露广度说明该层的沉积相对时间较长，而从石盐的矿物粒度较细说明该时期的沉积环境更为炎热，蒸发强烈。大部分地区仅见石盐岩，厚度较厚，产状近于水平。在局部地区可见中上部钾镁盐矿，岩性多为白色钾石盐岩，矿层厚度较薄，一般为1-3m，局部可达到10m。该矿层矿石矿物为钾石盐，品位不高，一般为3%-6%。一般认为下盐岩层中含钾岩石遭受剥蚀后，被地表水带至半深湖相、浅湖亚相的地区再次结晶沉积的结果。往往与下盐岩层中的钾石盐矿层不易区分，给勘查工作造成干扰。

中泥岩层底部为青灰色泥岩、粉砂质泥岩、砂质泥岩，为相对湿润环境湖相沉积，顶部为红褐色、黄褐色、棕褐色泥岩和砂质泥岩，为相对干旱环境湖相沉积，與下泥岩层相似。由于沉积盆地位置的不同，造成了水动力条件变化，在不同矿区出现不同的岩石组合。泥岩—粉砂质泥岩—砂质泥岩—泥质粉砂岩—砂质粉砂岩的岩性分布对应于从盆地中心—盆地边缘的古地理特征。

2.3 第三沉积旋回

上膏盐岩层为炎热干旱环境沉积。此层为石膏或硬石膏层，是硫酸盐沉积，产状近于水平。该层属于塔贡组最后一个盐类矿物沉积阶段，由于该区持续受到构造的影响后，此层除个别钻孔外，大部分区域没有石盐的沉积。从大部分地区未沉积石盐层，石膏层厚度较小等特征说明当时沉积盆地进一步缩小，盆地处于稳定时期时间较短，在只沉积了石膏岩，仅在个别凹陷区沉积了薄层石盐岩后，海水又一次将湖水淡化。

上泥岩层底部为青灰色泥岩和砂质泥岩，为相对湿润环境湖相沉积，顶部为红褐色、黄褐色、棕褐色泥岩和砂质泥岩，为相对干旱环境湖相沉积，此层厚度7.05-74.70m，产状近于水平。此层是塔贡组最后沉积的碎屑岩层，后期地质改造作用较弱，沉积连续性强。

3 物性特征

老挝万象平原塔贡组各个层位由于岩性不同和埋深的变化，各个层位的物性特征也有明显的特征。在钻孔测井时，可根据其放射性、井径、电位电阻率的变化从侧面确定岩层层位，在实际勘查过程中得到了广泛应用[3]。经统计分析，发现矿区的地球物理测井特征及规律与地质编录资料基本吻合，该方法不仅验证了钻孔编录资料的真实性，而且还防止了因采取率不够或矿芯溶蚀造成的丢矿、漏矿等现象。

4 结论

老挝万象平原含盐系地层塔贡组分为三个段六个大层。各个层既有明显的特征，又由于沉积环境相似，在实践勘查工作中实在难以区分，为此可根据各大层的岩石特征，物性特征，结合矿区所处的位置，对比附近矿区各个大层的埋深情况综合确认，为寻找含钾目标层指明方向。

参考文献：

[1]朱延浙，吴军，等.老挝万象平原含钾地层的岩相古地理[J].盐湖研究，2008.

[2]俞永强，叶成，孔逊.老挝万象市塞塔尼县和巴额姆县钾盐矿普查报告[R].青海省核工业地质局，2013.

[3]王元昊，石国成，叶成.地球物理测井在老挝钾盐矿勘查中的应用[J].价值工程，2016.