浅谈岩浆岩对老挝色贡省拉芒煤层的影响

陈 润



浅谈岩浆岩对老挝色贡省拉芒煤层的影响

陈 润

（四川省煤田地质局一三七队，四川 达州 635006）

老挝色贡省拉芒煤矿含煤地层为石炭系上统乍奎组二段，通过地面地质调查、钻孔揭露显示，矿区无侵入岩分布，分布的喷出岩主要为华力西晚期和喜马拉雅中晚期火山活动的产物。华力西晚期岩浆活动对各主要可采煤层的影响是零星和局部的，无破坏性影响；喜马拉雅中晚期岩浆活动喷出物覆于古剥蚀面之上，对下伏石炭系含煤岩系及煤层也无影响。

煤层；岩浆岩；影响；老挝色贡省拉芒

拉芒煤矿位于老挝南部色贡省拉芒县城45°方位，直距约15km。区内地表由老至新依次出露石炭系上统乍奎组（C2z），二叠系下统会门组（P1）、中统（P2）及上统（P3），三叠系下统（T1）及新近系上新统－第四系下更新统玄武岩（N2-Q1）。石炭系上统乍奎组二段（C2z2）为该区含煤段，共含煤14～57层，其中可采煤层6层（C1、C3、C7、C8、C10、C11）[1]。

1 区域岩浆活动

据《老挝地质矿产概论》[2]资料，老挝在地史上曾发生过多期不同类型的岩浆活动，从大地构造演化的角度看，可划分为三个阶段，即：古元古代－早石炭世、晚石炭世－中三叠世及晚三叠世－第四纪。其中本区域岩浆活动主要出现在晚石炭世－中三叠世及晚三叠世－第四纪两个阶段。

晚石炭世－中三叠世阶段在老挝境内大部分地区均有岩浆活动，该期岩浆分带现象明显，可大致划分为南塔－会晒（Namtha-Houayxay）带、琅勃拉邦（Louangphabang）带、川圹－巴色（Xiangkhouang-Pakse）带及桑怒（Xam Nua）带。其中川圹－巴色带的岩浆活动主要表现为二叠纪、中三叠世的酸性岩浆的侵入与中酸性岩浆的喷发活动，沉积了多层火山碎屑岩、凝灰岩，火山活动对当时的沉积活动及沉积物质造成了较大的影响。

晚三叠世－第四纪的岩浆活动较弱，从时间上，可划分为侏罗纪－白垩纪、第四纪两个阶段。其中第四纪上新世晚期－更新世，老挝南部的菠罗芬高原、东北部的川圹高原、西部的会晒盆地，均见有大面积的高原玄武岩浆溢出。玄武岩沿断裂喷发，呈岩流、岩被、岩颈等多种形式产出。其岩石类型多为黑色橄榄玄武岩、苦橄玄武岩等；在化学成份上，该火山岩系属碱性玄武岩，具大陆拉斑玄武岩的特点。

2 矿区岩浆活动

区内无侵入岩分布，喷出岩主要为华力西晚期（C2-P3）和喜马拉雅中晚期（N2-Q1）火山活动产物。其中，C2-P3各地层中主要为中基－中酸性火山碎屑岩和少量火山熔岩；N2-Q1以中基性火山熔岩为主，火山碎屑岩较少。

2.1 华力西晚期火山岩

2.1.1总体特征

1）该期火山活动表现为多旋回小规模的中基－中酸性火山喷发，于乍奎组含煤岩系及二叠系各地层系统中形成多韵律、小规模、不连续分布的火山碎屑岩（主）、火山熔岩（次）夹层。岩性主要为凝灰质砂岩、凝灰质泥岩等火山碎屑沉积岩，次为熔岩－安山岩为主，玄武岩及英安岩较少见。岩石普遍具较强烈蚀变，主要为绢云母化、绿泥石化、粘土化、硅化及后期碳酸盐化等。

2）火山碎屑岩类与正常沉积岩多渐变过渡。火山熔岩层内多见玄武岩与安山岩、安山岩与英安岩间互为过渡，而与上下正常沉积岩层的接触界线则清楚截然（图1）。据钻孔揭露，在所施工的85个钻孔中有57个钻孔揭露火山岩1～10层，单层厚0.19～79.57m。各层火山熔岩在相邻工程、相邻剖面上的连续性较差难以对比连接。表明区内火山物质远源和火山活动低强度、多频次、岩相变化大、不连续的特点。

图1 与围岩接触关系

3）主要岩石类型及特征：①蚀变玄武岩，变余间隐-间粒结构、变余斑状结构，基质填隙结构为主；块状构造，偶见杏仁体。斜长石斑晶5%～20%；基质主要为斜长石，次为绿泥石、玻璃质，少量不透明矿物。岩石普遍具绢云母化、粘土化、碳酸盐化、绿泥石化蚀变。②蚀变安山岩，灰色，具变余斑状结构，基质结构多因蚀变而模糊不清，有时见交织结构、玻基交织结构，緻密块状构造；斜长石（假像）斑晶5%～35%；基质主要为斜长石，次为方解石、白云石、石英。岩石多强烈蚀变，以粘土化、绢云母化蚀变及后期碳酸盐化蚀变为主。③蚀变英安岩，浅灰、灰色，具变余斑状结构，斜长石（假像）班晶15～35%，基质主要为斜长石、白云石、方解石，见10%±石英，少-微量不透明矿物、白钛矿等。岩石多强烈蚀变，以粘土化、绢云母化蚀变及后期强烈的碳酸盐化蚀变为主。④蚀变安山质凝灰岩，灰色緻密块状为主，具凝灰结构。岩石中火山碎屑约占70%±，主要为辉石、斜长石晶屑；填隙物主要为火山尘及少量不透明矿物组成。

图2 C2z2火山岩对主要可采煤层占位影响平面示意图

4）岩石化学特征，由于区内华力西晚期火山岩普遍具较强烈蚀变，受蚀变作用物质交换的影响，所测样品化学成分无法真实反映原岩化学组成，因此进行岩石化学全分析及其化学指标详细研究的意义不大。本区3件经鉴定为安山岩样品中SiO2含量为45.42%～56.94%，符合区内华力西晚期火山岩属基－中性岩浆岩的总体特征。其中2件安山岩的样品中SiO2含量分别为45.42%、48.14%，落入基性岩浆岩区，其在全碱－二氧化硅图解（TAS图解）中的落点也在玄武岩区内，应属后期蚀变过程中SiO2组分的带出引起；里特曼指数δ值为0.01～2.63，为太平洋型钙碱性岩。

2.1.2各时代火山岩产出特征

1）乍奎组中主要为沉凝灰岩、凝灰质砂泥岩类，少量为凝灰岩；火山熔岩多呈透镜状夹层不连续分布，以中上部较多见，岩性主要为安山岩，少量为玄武岩和英安岩。在揭露该套地层83个钻孔中，有54个钻孔见到1～10层火山熔岩，单层厚0.19～79.57m；其中以ZK7-2、ZK8-2、ZK8-3号钻孔所控制的乍奎组二段下亚段玄武岩夹层厚度最大（50.63～79.57m），平面延展最宽小于1km。

2）会门组中以基性火山碎屑岩为主，局部地段有火山熔岩，厚度为地层的46%～69%。火山熔岩呈小规模的透镜状夹层产出，岩性主要为安山岩、次为玄武岩。在揭露该套地层的23个钻孔中，有6个钻孔见1～3层火山岩，单层厚1.82～58.95m。

3）二叠系中统6个钻孔中，有2个钻孔见1～3层火山熔岩，多为透镜状夹层，单层厚1.40～6.56m，岩性为安山岩。

4）二叠系上统中以沉凝灰岩、凝灰质泥岩等，少量凝灰岩，呈夹层产出。火山熔岩零星分布，区内仅在ZK6-5孔中见1层，岩性为安山岩，厚37.66m。

2.1.3火山活动对主要煤层的影响

区内乍奎组含煤岩系与火山岩夹层交替产出。6层可采煤层中，产于乍奎组二段上亚段C1、C3煤层，钻孔揭露未发现有被火山岩吞蚀占位情况；产于乍奎组二段下亚段的C7、C8、C10、C11煤层，在49个钻孔所揭露的194层次中，出现了5处被火山熔岩占位而点状缺失的情况。总体看来，火山活动对各主要可采煤层的影响是零星和局部的，并未破坏区内主要可采煤层的连续性和稳定性（图2）。6层可采煤层中直接顶板、底板或夹矸为火山熔岩的有13处，经与附近无火山岩影响的同煤层采样测试成果对比，其煤质指标无显著变化（见表）。

该区由下部的石炭系上统到上部的二叠系顶部，岩浆由中基性向中性变化；岩相有火山熔岩较多到火山熔岩欠发育的变化特征，厚度和频次上由较厚大、多韵律到较薄小、少旋回的变化特点。表明区内华力西晚期岩浆活动有由中基性较强火山活动到中酸性较弱火山活动的演变规律。总的来说，华力西晚期以火山作用为主的岩浆活动在区内较频繁但强度不高，呈现小规模、多频次、间歇性喷发的特点，火山岩多以透镜状夹层形式产出，表明其火山物质属远源的特征。火山沉积与正常的沉积作用交替进行，除对乍奎组二段下亚段中的部分主要可采煤层局部占位而造成该煤层缺失外（仅5个点），对各煤层成煤后无破坏作用。

火山岩对煤质影响对比表

煤层钻孔编号灰分（Ad）发热量（Qgr,d）备 注 C1ZK15-547.02%15.91MJ/kg顶板为安山岩 ZK7-347.86%16.58 MJ/kg正常 C3ZK7-331.47%22.59 MJ/kg顶板为安山岩 ZK18-330.99%22.80 MJ/kg正常 C7ZK22-149.53%14.01 MJ/kg底板为玄武岩 ZK22-254.26%14.60 MJ/kg正常 C8ZK11-251.04%14.40 MJ/kg底板为英安岩 ZK7-354.18%13.91 MJ/kg正常 C11ZK15-139.95%19.22 MJ/kg底板为安山岩 ZK14-740.35%19.03 MJ/kg正常

2.2 喜马拉雅中晚期火山岩

2.2.1分布特征及其对区内含煤岩系的影响

该期岩浆活动在区内以较大规模的陆相基性岩浆喷发为特点，形成的基性火山岩主要分布于区内北西角、南东角及外围广大地区，呈岩流、岩被状不整合覆于石炭、二叠系等各时代地层之上。区内共有12个钻孔揭穿了该套火山岩系，厚68.15m（ZK3-4）～585.83m（ZK22-2）。岩性主要为玄武岩（有时内部过渡为安山玄武岩、安山岩），次为杏仁状玄武岩、橄榄玄武岩，间夹1～3层角砾玄武岩、玄武质熔结角砾岩及玄武质凝灰岩等，从而组成相应的喷发旋回。岩石多具不同程度的后期蚀变作用。其中的火山角砾岩、火山角砾熔岩均见于南东部20～22线一带钻孔中，该地段火山岩总体厚度较北西角厚，推测南东角更靠近古火山喷发中心。由于其喷发产物覆于古剥蚀面之上，且区内未发现明显的古火山机构存在的证据，因而本期岩浆活动对区内下伏含煤岩系及煤层应无影响。

2.2.2岩石化学特征及主要岩石类型

据《老挝地质矿产概论》资料，区内喜马拉雅中晚期的基性火山岩属老挝南部菠罗芬高原玄武岩的一部分，火山作用以喷溢为主。在岩石化学上属碱性玄武岩，具大陆拉斑玄武岩特点。该区3件经鉴定为玄武岩样品中SiO2含量为47.66%～52.12%，与该期火山岩主要为基性岩的认识一致。其主要的岩石类型及特征如下：

玄武岩，深灰绿、深灰—灰色，具斑状结构、玻基斑状结构，基质间粒—间隐结构、填隙结构，块状构造。斑晶含量3%～62%不等，主要为辉石，有时有少量斜长石、角闪石（假像）、橄榄石（假像）；基质含量38%～97%不等，由斜长石（主）、辉石（次）及少量隐晶—玻璃质、绿泥石、绿帘石、黝帘石、磁铁矿等组成。岩石常有强弱不等的次闪石化、蛇纹石化、碳酸盐化、绿（黝）帘石化、绿泥石化等蚀变，有时见较强粘土化。

杏仁状玄武岩：深灰—灰绿色。斑状结构，基质具间粒～间隐结构，杏仁状构造。斑晶含量6%～18%，主要为辉石，少量角闪石（假像），偶见石英斑晶；基质含量78%～82%，矿物成分主要为斜长石，少量辉石、绿帘石、磁铁矿及玻璃质等；杏仁体约占5%～16%，由黝帘石、绿帘石、绿泥石、碳酸盐等充填而成。岩石一般较新鲜，有弱的绿（黝）帘化、绿泥石化、碳酸盐化蚀变。

橄榄玄武岩：黑灰—深灰色。斑状结构，基质具填隙结构。斑晶含量约20%，主要为橄榄石，少量辉石；基质含量约80%，矿物成分主要为斜长石，次为辉石和隐晶—玻璃质，少量白钛石。偶见由蛇纹石充填的杏仁体。常见弱的蛇纹石化、碳酸盐化蚀变。

角砾玄武岩及玄武质熔结角砾岩：灰-深绿灰色，岩性上互为过渡。具（含）火山角砾结构，熔结物斑状结构，块状构造。火山角砾含量35%～75%不等，成份主要为具斑状结构的玄武岩角砾，有时见少量燧石岩和石英砂岩角砾；角砾间充填物为具斑状结构的玄武岩熔岩，占岩石的25%～65%不等；熔岩充填物中斑晶含量占岩石的2%～35%不等，主要为辉石，少量橄榄石、斜长石，偶有角闪石；熔岩充填物中基质具间粒—间隐结构，含量占岩石的23%～30%，主要为斜长石，其次为火山玻璃及绿泥石等，少量辉石。岩石常有弱的碳酸盐化、绿帘石化、绿泥石化蚀变。

玄武质凝灰岩：绿灰、棕灰—灰色。变余凝灰结构，块状构造。组成岩石的几种火山细碎屑含量变化较大。晶屑含量15%～40%，成分主要为辉石和斜长石，偶有石英；岩屑含量3%～45%不等，主要为具玻基斑状结构的玄武岩屑，少量玻屑凝灰岩岩屑；变余玻屑含量0～25%不等，多已绿泥石化、绿帘石化；变余火山尘含量15%～35%不等，作充填物分布，已全部绿泥石化、绿帘石化，同时伴有少量不透明矿物。

3 结论

区内无侵入岩分布，喷出岩主要为华力西晚期和喜马拉雅中晚期火山活动产物。其中乍奎组含煤岩系地层中的火山岩仅于ZK7-1、ZK7-2、ZK8-2、ZK12-4、ZK13-3及ZK20-3号钻孔对C7、C8、C10、C11煤层局部占位而缺失；新近系玄武岩为盖层，不整合覆盖于二叠系中统、下统及乍奎组地层古剥蚀面之上，对下伏含煤岩系及煤层无影响。

[1] 四川省煤田地质局一三七队．老挝色贡省拉芒煤矿煤炭资源勘探报告[R]，2016．

[2] 朱延浙，吴军，胡建明等．老挝地质矿产概论[M]．云南科技出版社，2009．

The Influence of Igneous Rock on Raman Coal in Segon Province, Laos

CHEN Run

（No. 137 Geological Team, Sichuan Bureau of Coal Geology, Dazhou, Sichuan 610072）

Coal in Raman, Segon Province, Laos is confined to the Upper Carboniferous Zhakui Formation. Hercynian and Himalayan extrusive rocks other than intrusive rock are exposed in the coal field. The extrusive rocks had no effect on the coal and coal-bearing formation.

coal bed; igneous rock; influence; Raman, Segon Province, Laos

2017-10-12

陈润（1985-），男，四川苍溪人，地矿工程师，长期从事煤田地质勘查技术及管理工作

P618.11

A

1006-0995（2018）03-0398-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2018.03.010