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老挝万象平原含钾地层的岩相古地理


第16卷 第2期 2 0 08 年6 月

盐湖研究 JOURNAL OF SALT LAKE RESEARCH

Vol116 No12 Jun1 2008

老挝万象平原含钾地层的岩相古地理
朱延浙 , 吴 军 , 严城民 , 胡建军
( 11 云南省地矿局区域地质矿产调查大队 云南 21 云南省

地质矿产勘查开发局 云南

1 1 2 2

玉溪

653100;

昆明 650216)

要: 老挝万象平原的钾镁盐矿主要 赋存在 塔贡组 下段膏 盐岩 亚段( E1 tg1- 1 ) 中。经对 6 条实测 剖面、 53

个钻孔的岩石组合、 沉积构造、 岩石特征、 地层厚度分析, 塔贡组下段( E1 tg1 ) 岩相 古地理具如 下特征: ? 含钾 地层可划分为半深湖亚相、 浅湖亚相、 滨湖 亚相、 湖泊 三角洲亚 相。滨湖 亚相可 进一步 划分出 内带和外 带; ? 钾镁盐矿产于半深湖亚相、 浅湖亚相、 湖泊三 角洲亚 相中, 前者 厚度较大; ? 万象成 钾盆地 为东深 西浅的 不对称盆地, 盆地的古地理特征与现在的万象平原较为相似; ?在沉积过程中, 盆地基底 由持续下 降到逐步 趋于稳定, 卤水由逐步浓缩到迅速淡化, 古气候由持 续干燥炎热到湿热多雨, 水体由弱还 原向弱氧 化环境变 迁。 关键词: 老挝; 万象平原; 含钾地层; 沉积岩相; 古地理 中图分类号: P611122 文献标识码: A 文章编号: 1008- 858X( 2008) 02- 0001- 06

究提供了部分基础资料。

1





老挝万象钾镁盐矿分布面积约 2 800 km , 资源储量约 140. 80 @ 10 t 。为查明万象平原
8 [ 4]

2

老挝万象平原位于东南亚呵叻盆地北部, 地理坐标为东经 102b22 103b19c、 c~ 北纬 17 c b51 ~ 18 c( 图 1) 。 b40 经 1B10 万区域地质调查、 矿区地质勘查, 万象平原的含盐地层 ) ) ) 塔贡组( E1 tg) 由膏盐 岩 y泥质岩组成 3 个沉积旋徊, 可划分为 3 个 岩性段、 个岩性亚段 6
[ 1- 3]

钾镁盐矿的形成与保存条件、 矿层厚度与矿石 品位的时空变化规律, 老挝万象平原钾盐矿勘 查项目中进行了含盐地层的岩相古地理研究。 经对 6 条实测剖面、 个钻孔的岩石 组合、 53 沉 积构造、 岩石特征、 地层厚度分析, 塔贡组下段 ( E1 tg ) 岩相古地理具如下特征: ? 含钾地层可
1

。钾镁盐矿主要赋存
1- 1

划分为半深湖亚相、 浅湖亚相、 滨湖亚相、 湖泊 三角洲亚相。滨湖亚相可进一步划分出内带和 外带; ? 钾镁盐矿产于半深湖亚相、 浅湖亚相、 湖泊三角洲亚相中, 前者厚度较大; ? 万象成钾 盆地为东深西浅的不对称盆地, 盆地的古地理 特征与现在的万象平原较为相似; ?在沉积过 程中, 盆地基底由持续下降到逐步趋于稳定, 卤 水由逐步浓缩到迅速淡化, 古气候由持续干燥

于塔贡组下段膏盐岩亚段( E1 tg

) 中( 表 1) 。

1974 年, 湄公河流域发展委员会在万象平 原东部施工 3 个钻孔, 首次在万象平原发现钾 镁盐矿。1983~ 1986 年, 越南国家地质总局在 万象平原塔贡地区进行钾镁盐矿勘查, 工作程 度为普查至详查。上述工作中, 虽未进行万象 平原含钾地层的岩相古地理研究, 但为该项研
收稿日期: 2007- 10- 17

基金项目: 国家发展计划委员会/ 老挝万象平原钾盐矿勘查0 ( 计外资[ 1999] 2298 号) 作者简介: 朱延浙, ( 1958- ) , 男, 辽宁省鞍山市人, 高级 工程师, 长期 从事地质 矿产调查 工作。电话: 0871- 3198507; E- mail ; zhuyanzhe 96@ sohu. com.

2

盐湖研究 变迁。

第 16 卷

炎热到湿热多雨, 水体由弱还原向弱氧化环境

图1

塔贡组下段岩相古地理

Fig. 1 Lithofacies paleogeography of the lower segment of Thangon 表1 钾镁盐矿赋存情况

Table 1 Existing condition of Kalium -Magnesium deposite 地 古新统 下 塔贡组 段 膏盐 岩 亚段 下白垩统 班塔拉组 层 泥质岩亚 段 钠 盐 层 钾镁盐层 钠 盐 层 下部灰绿 浅灰 灰白 浅灰 浅灰白 灰 青灰 灰 主 要 岩 性 泥质粉砂岩 硬石膏岩 泥岩 上部紫红色粉砂质泥岩 无色块状泥质石盐岩 无色块状石盐岩

白色块状含钾石盐光卤石岩及少量钾石盐岩 硬石膏岩 石英质砂砾岩

浅灰紫色中厚层状岩屑石英砂岩

2

沉积岩相
万象平原的 含钾地层 ))) 塔贡组下 段

( E1 tg ) 主要由膏盐岩、 陆源碎屑岩组成。经研 究, 万象平原钾镁盐矿的厚度、 矿) 石组成与 岩( 碎屑岩沉积相有较为密切的联系。因此, 本文

1

第2期

朱延浙, 等: 老挝万象平原含钾地层的岩相古地理
1- 1

3

将塔贡组下段膏盐岩亚段( E1 tg 段( E 1 tg 积相 211
1- 2 [ 5- 6]

)、 碎屑岩亚

作用。 212 浅湖亚相 浅湖亚相位于万象平原中部, 包绕半深湖

) 作为一个研究单元, 采用碎屑岩沉

的划分方案。

半深湖亚相 半深湖亚相主要分布于万象平原西部的班

亚相分布, 有 11 个钻孔控制( 图 1) 。 该亚相以钾镁盐矿厚度较薄( 表 2) , 碎屑 岩亚段( E1 tg
1- 2

通芒 ) 班农刀 ) 班泡一带, 在万象市附近也有 出现( 图 1) 。 该亚相以钾镁盐矿厚度较大( 表 2) 、 陆源 碎屑岩粒度较细为主要特征。 碎屑岩亚段( E1 tg
1- 2

) 占一定比例, 泥岩中富含石盐
1- 2

团块为主要特征。 碎屑岩亚段( E 1tg ) 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。 岩石具水平纹层、 沙纹层理、 波状层理、 递变粒 序层理、 同生变形层理、 泄水构造、 沙火山、 波痕 及少量透镜状层理、 脉状层理。 在代表性钻孔( LK1、 LK21) 中, 膏盐岩亚段 ( E1 tg
1- 1

) 由灰、 灰绿 色含盐泥

岩、 含粉砂泥岩及少量粉砂质泥岩组成。岩石 具水平纹层、 沙纹层理、 灰绿色斑点。 在代表性钻孔( ZK1、 ZK3) 中, 膏盐岩 亚段 ( E1 tg
1- 1

) 主要由石盐岩、 钾镁盐矿组成, 石膏岩

较少( 表 3) 。 上述资料反映出半深湖亚相位于浪基面之 下, 波浪作用极不明显, 有间歇的风暴浪及湖流
表2

) 主要由石盐岩组成, 含少量钾镁盐矿、

石膏岩( 表 3) 。

塔贡组下段钾镁盐矿与碎屑岩亚段厚度比较表 of Thangon and the subsegment of clastic rock

Table 2 Thickness comparison table of Kalium -Magnesium deposite between the lower senment

沉积相 湖泊三角洲亚相 滨湖 外带 内带 亚相 浅湖亚相 半深湖亚相

钻孔或 剖面数 6 6 3 11 17

钾镁盐矿厚度/ m 两极值 0. 00- 154. 08 0. 00 0. 00 5. 40- 34. 80 28. 25- 237. 88 平均值 38. 70 0. 00 0. 00 23. 98 68. 67

碎屑岩亚段厚度/ m 两极值 51. 20- 84. 76 42. 25- 102. 50 18. 40- 28. 95 17. 95- 36. 00 0. 36- 44. 20 平均值 73. 75 75. 88 22. 28 29. 49 22. 12

表 3 塔贡组下段膏盐岩亚段与碎屑岩亚段厚 度比较表 Table 3 Thickness comparison table of the lower segment of Thangon and the subsegment of sal-gypsum beds and the subsegment of clastic rock t 钻 孔 半深湖亚 相 0. 4- 1. 86. 8- 212. 217. 2- 337. 1. 4- 42. 425. 6- 472. 9 2 4 8 2 浅湖亚相 1. 0- 27. 3 6. 4- 9. 4 79. 5- 209. 3 1. 3- 2. 2 91. 1- 216. 8 滨湖亚相内带 18. 4- 29. 0 0. 0 1. 8- 48. 6 2. 4- 4. 4 6. 1- 51. 18 滨湖亚 相外带 主 无 未见 少 少 碎 屑岩亚段 钾镁盐矿 膏 盐 石盐岩 岩 石膏岩 亚 合 计 段 m 湖泊三角洲亚相 54. 8- 93. 0 0. 0- 29. 8 45. 3- 54. 3 1. 6- 9. 9 55. 9- 85. 0

上 述 资 料反 映 出 浅 湖 亚 相 位 于 滨 湖 沉 积带 以 下、 浪 基 面 以 上 地 区 , 水 动力条件 主要是波浪和湖流 的作用, 拍岸 浪影响不 明 显。

213 滨湖亚相 滨湖亚相位于万象平原边缘地带, 可进一 步划分出滨湖亚相内带( 靠近浅湖的地带) 和滨

4 湖亚相外带( 靠近陆地的地带) 。 21311 滨湖亚相内带

盐湖研究

第 16 卷

214 湖泊三角洲亚相 湖泊三角洲亚相集中分布于万象平原北东 部, 呈大小不等的扇状产出。 该亚相碎屑岩亚段( E1 tg ( E1 tg
1- 1 1- 2

滨湖亚相内带在万象平原西部边缘较为发 育, 有 3 个钻孔( LK4、 LK5、 LK10) 控制( 图 1) 。 本沉积 相以碎 屑岩亚 段( E1 tg 碎屑岩亚段( E1 tg
1- 2 1- 2

) 厚度 较

)、 膏盐岩亚段

大, 未出现钾镁盐矿为特征( 表 2) 。 ) 以紫红、 棕红色为主, 下部夹灰紫、 灰绿色。岩石组合为粉砂质泥岩、 泥质粉砂岩、 粉砂岩及少量块状白云岩、 含粉砂 泥岩、 泥岩。岩石具沙纹层理、 波状层理、 递变 粒序层理、 同生变形层理、 泄水构造、 沙火山、 波 痕、 铁泥质结核、 碳酸盐团粒。 膏盐岩亚段( E1 tg 镁盐矿( 表 3) 。 上述资料反映出滨湖亚相内带位于滨湖靠 近浅湖的地带, 水动力条件主要是波浪作用, 拍 岸浪和回流作用次之。 21312 滨湖亚相外带 滨湖亚相 外带出露 于万象平 原边缘地 区 ( 图 1) , 有 6 条实测剖面控制。 本沉积相以碎屑岩亚段( E1 tg 缺失膏盐岩亚段( E1 tg 碎屑岩亚段( E1 tg
1- 1 1- 2 1- 2 1- 1

) 均较为发育, 钾镁盐矿不稳定( 表 2) 。
1- 2

碎屑岩亚段( E 1tg

) 以紫红、 棕红色为主,

下部夹灰紫、 灰绿色。岩石组合以粉砂质泥岩、 泥质粉砂岩为主, 粉砂岩、 含粉砂泥岩次之, 泥 砾岩、 石英( 杂) 砂岩较少。岩石具平行层理、 脉 状层理、 透镜状层理、 石膏团块、 同生泥砾、 递变 粒序层理、 同生变形层理。在塔贡组下段碎屑 岩亚段( E1 tg 协调。 砂岩、 粉砂岩的分选较好、 正偏、 峰态宽 ) 很窄。粒度分布曲线均为 3 段式, 具地形较为 平坦、 水流速度较慢的河流沉积特征。砂岩的 悬移总体斜率较小, 粉砂岩的悬移总体斜率较 大。在 SK1 - RI 图解中, 投影点均落入河流区。 膏盐岩亚段( E1 tg
1- 1 1- 2

) 厚度较小, 以石盐岩

) 等厚线图上, 湖泊三角洲亚相

为主, 石膏岩占一定比例, 未见具工业意义的钾

厚度突然增大、 与相邻钻孔或剖面厚度明显不

) 厚 度变化较大, 可缺

) 发育, 常

失。在代表性钻孔( LK4、 3ZK3- 0) 中, 该亚段 以石盐岩为主, 钾镁盐矿、 石膏岩较小( 表 3) 。 上述资料反映出湖泊三角洲亚相位于河流 入湖处, 水动力条件以河流冲积为主, 波浪作用 可强可弱。

) 为特征( 表 2) 。 ) 呈紫红、 棕红色, 下部

偶夹灰紫、 灰绿色。岩石组合为粉砂质泥岩、 泥 质粉砂岩为主, 粉砂岩、 含粉砂泥岩次之, 泥砾 岩、 石英( 杂) 砂岩较少。岩石具波状层理、 平行 层理、 冲洗层理、 脉状层理、 透镜状层理、 铁泥质 结核、 碳酸盐团粒、 石膏团块、 干裂、 生物潜穴、 生物爬迹、 同生泥砾。 砂岩、 粉砂岩分选较好、 负偏、 峰态中等 ) 窄。粒度分布曲线由悬移和 2 个跳跃次总体组 成, 反映出波浪冲刷和回流特点。经 SK1 - RI 图 解, 投影点落入海、 湖滩区。 膏盐 岩亚 段( E 1 tg 岩和钾镁盐矿。 上述资料反映出滨湖亚相外带水动力条件 较为复杂, 常与河流环境相伴出现。由于拍岸 浪和回流的作用, 湖水对沉积物的改造和冲洗 都非常强烈。
1- 1

3

古地理分析
由于本区研究范围较窄, 研究程度较低, 难

于进行全方位古地理分析。根据现有资料, 本 文在古构造分析之后, 重点叙述膏盐岩和碎屑 岩沉积期的古地形、 古气候、 水介质特点、 陆源 碎屑物来源。 限于篇幅, 成钾物质的来源与钾镁盐矿的 成因另文发表。 311 古构造分析 万象平原的含盐地层整体构成枢纽向北扬 起的复式向斜构造。该复式向斜很可能在燕山 末期就已出现雏形, 对成盐盆地的形成与演化

) 厚 度极 小, 常缺失。

岩石组合以石膏岩为主, 在剖面中未出现石盐

第2期

朱延浙, 等: 老挝万象平原含钾地层的岩相古地理
[ 4]

5

起了极为明显的控制作用。其依据 如下: ? 塔贡组( E1 tg ) 限布于万象平原内, 在 平原周边 的低中山区至今未发现塔贡组( E1 tg) 的残留顶 盖; ? 塔贡组下段( E1 tg ) 的沉积相呈同心环状
1

硬石膏岩、 中部石盐岩、 中上部钾镁盐矿、 上部 石盐岩为特征, 总体构成了一个较完整的沉积 旋回。从盐类矿物的沉积顺序
[7]

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。 313 塔贡组下段碎屑岩亚段沉积期的古地理 在不同沉积环境的膏盐岩亚段( E 1 tg ( E1 tg
1- 2 1- 1

分布, 沉积中心与万象平原的中部地区大致吻 合; ? 塔贡组( E1 tg) 与下伏班塔拉组( K1 bt ) 呈平 行不整合接触; ?分布于研究区南部的燕山晚 期含黑云角闪二长花岗斑岩( 图 1) 属 ? 型( 加 里东) 花岗岩, 生成于挤压环境; ? 包含本区在 内的特提斯造山区 在燕山晚期曾发生过强烈 的构造运动, 造成中特提斯海洋的闭合。 在钾镁盐矿等厚线图上, 钾镁盐矿在班通 芒 ) 班农刀、 班泡、 万象市 3 个地区厚度较大, 反映了这些地区为沉积盆地相对凹陷的地带, 属半深湖区( 图 1) 。班通芒 ) 班农刀地区位于 塔贡向斜东翼, 是塔贡向斜东翼倾角较陡, 西翼 倾角平缓的体现。班通芒 ) 班农刀地区可称之 为万象盆地的沉积中心。班海地区为班通芒 ) 班农刀地区在走向上的南延部分, 二者基本可 以连通, 均与塔贡向斜东陡西缓明显不对称有 关。万象地区的钾镁盐矿厚度异常区与班纳坡 北西隐伏断层走向相一致, 反映了该断层在塔 贡组下段膏盐岩亚段( E1 tg
1- 1 [ 8]

)之

上, 覆盖着粒度不等、 颜色不同的陆源碎屑沉积 ) 。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。 在塔贡组下段碎屑岩亚段( E1 tg
1- 2

) 的厚度

) 沉积时表现为北

变化较大。总的趋势为万象平原的边缘较厚、 中部较薄, 反映了沉积盆地的范围和地貌与现 今的万象平原较为相似。从总体上看, 碎屑岩 亚段( E1 tg
1- 2

西向凹陷带。万象地区受班桑辛北东向左行平 移隐伏断层影响向东发生明显位移。 万象平原构造简单, 含钾地层多呈近水平 状产出, 局部地方出现近等轴状宽缓背斜, 膏盐 岩发生大规模塑性流动的可能性不大。塔贡组 下段膏盐岩亚段( E1 tg
1- 1

) 在万象平原北部较厚、 南部较薄,

反映了万象平原的陆源碎屑物主要来源于北部 山区, 由北向南流动的南俄河在此期间可能已 经存在。在平原南部的部分地区, 碎屑岩亚段 ( E1 tg
1- 2

) 和钾镁盐矿的厚度较

大( 表 2、 , 最大厚度可达 472177 m, 只能形成 3) 于基底持续下降的沉积盆地。 312 塔贡组下段膏盐岩亚段沉积期的古地理 古新世初, 万象平原开始下降为沉积盆地。 在绝大多数钻孔中, 塔贡组下段膏盐岩亚段( E1 tg
1- 1

) 厚度较大, 很可能是湖泊三角洲影响

的结果。 参考文献:
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) 未见陆源碎屑岩夹层。此现象 反映了在
1- 1

膏盐岩亚段 ( E1 tg

) 沉积时期, 盆地周边的古

陆地形较为平坦, 剥蚀作用微弱, 地表径流极不 发育, 沉积作用以化学沉积为主。 在不同沉积相中, 塔贡组下段膏盐岩亚段 ( E 1 tg
1- 1

) 的岩性组合虽有差异, 但多数以下部

6
地质出版社, 1985: 98- 130. [ 6]

盐湖研究
266. [ 8]

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曲一华, 袁 品泉, 帅开 业, 等. 兰 坪- 思 茅盆地钾 盐成矿 规律及预测[ M] . 北京: 地质出版社, 1998: 32- 47. 1 沉积岩石学[ M ] . 北京: 地质出版社, 1980: 257-

任 纪 舜, 王 作 勋, 陈 炳蔚, 等. 从 全 球看 中 国大 地 构 造 [ M] . 北京: 地质出版社, 1999: 1- 38.

[ 7]

刘宝

Lithofacies and Paleogeography of Potassium bearing Strata in Vientiane Plane of Laos
ZHU Yan zhe , WU Jun , YAN Cheng min , HU Jian jun 1 1 2 2

( 11 Yunnan Geology and Mineral Resources Exploration Development Bureau, Kunming, 650216, China; 21Regional Geological and Mineral Resources survey brigade, Yunnan Geology and Mineral Resources Exploration Development Bureau , Yuxi , 653100, China) Abstract: The Kalium -magnesium deposits in Vientiane plain of Laos mainly exist in the lower segment of Thangon and the subsegment of sal-gypsum beds( E1 tg t
1- 1

) . After the analysis of rock association, sedimentary

structure, rock characteristics and the formation thickness of 6 measured geological profiles and 53 drilling holes, its paleogeography has followed features: ? The potassium bearing strata can be divided into four sub phases, they are sem- deep lake, shallow lake, lakeshore, lake delta; and lakeshore subphase can be further i divided into inner part and outer zone. ? Kalium -magnesium deposits exist in sem- deep lake subphase, shai l low lake subphase, lakeshore subphase and lake delta subphase, the former one has larger thickness. ? The Vientiane Basin is asymmetric with its deeper east and shallower west, and its paleogeography characteristics is similar extremely to nowadays. ?In the deposition prosess, basin basement deceased continuously until gradu ally it tended to be stable. Brine is desalinated rapidly from it concentrated gradually, paleoclimate gets damp heat and rainy from its early drying and hot, water changes from weak reduction to weak oxidation. Key words: Laos; Vientiane plain; Potassium bearing strata; Sedimentary lithofacies paleogeography -

5盐湖研究6合订本征订启事
5盐湖研究6是原国家科委批准的学术类自然科学期刊, 由中国科学院青海盐湖研究所主办, 科 学出版社出版, 1993 年创刊并在国内外公开发行。5 盐湖研究6 自公开发行以来, 深受广大读者的 厚爱, 为了便于我刊读者和文献情报服务单位系统收藏, 编辑部藏有 94- 95 年、 97 年、 9698- 99 年、 2000 年、 2001- 2002 年、 2003 年、 2004- 2005 年、 2006- 2007 年合订本共 8 册, 每册仅收取工本费 90 元。数量有限, 欲购者请与5盐湖研究6编辑部联系, 联系电话: 0971- 6301683。


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