剛果布谷馬西礦區(qū)北部礦段鉀石鹽礦床地質(zhì)特征

周興濤，逄偉，岳偉佳，寇雅威

(山東省地礦工程勘察院，山東 濟南　250014)

剛果布谷馬西礦區(qū)北部礦段鉀石鹽礦床地質(zhì)特征

周興濤，逄偉，岳偉佳，寇雅威

(山東省地礦工程勘察院，山東 濟南250014)

布谷馬西礦區(qū)北部礦段鉀鹽礦為大型礦床，共圈出鉀鹽礦層16層，其中鉀石鹽型礦層3層，賦存于光鹵石巖上部。鉀石鹽型礦層賦礦標高-260.83～-321.32m，估算KCl(333)資源量1743.5萬t，KCl平均品位23.02%。礦床成因類型為后生淋濾成因。

鉀石鹽型礦床；地質(zhì)特征；北部礦段；布谷馬西；剛果共和國

引文格式：周興濤，逄偉，岳偉佳，等.剛果布谷馬西礦區(qū)北部礦段鉀石鹽礦床地質(zhì)特征[J].山東國土資源，2015，31(5)：17-19.ZHOU Xingtao, PANG Wei, YUE Weijia，etc.Geological Characteristics of Potash Deposit in Northern Section of Bugumaxi Mine in the Republic of Congo[J].Shandong Land and Resources,2015，31(5)：17-19.

布谷馬西礦區(qū)北部礦段鉀鹽礦位于剛果共和國西部濱海成鹽盆地的中東部。鉀鹽礦石類型分為鉀石鹽型和光鹵石型，該次工作共圈出鉀石鹽型礦層3層，光鹵石型礦層13層。其中鉀石鹽型礦層賦存于鹽類沉積的頂部，品位較高，埋藏較淺。鉀石鹽巖為光鹵石巖后生淋濾而成。

1　區(qū)域含鹽盆地特征

礦區(qū)位于剛果濱海成鹽盆地的中東部，該盆地范圍較廣(圖1)，北起喀麥隆，南至安哥拉，自東向西由大陸邊緣一直延伸至大西洋海底，形成了一個近SN向帶狀分布的巨型盆地單元。自北向南包括Douala盆地、加蓬盆地、剛果盆地、Cuanza盆地等，盆地中鹽系地層發(fā)育，沉積厚度較大，其中剛果盆地鉀鹽成礦條件最好[1-6]。

該盆地自東向西，由大陸邊緣一直延伸至海底。鹽系地層把下伏的陸相地層和上覆的海相地層分隔開。鹽類沉積之前的陸相碎屑巖石為在非洲—美洲大陸形成裂谷之前和形成裂谷期間所沉積，鹽類沉積之后的海相地層是非洲大陸邊緣普遍下降時期沉積的。

1—成鹽盆地界線；2—成鹽盆地范圍；3—海底等深線圖1　剛果成鹽盆地范圍

該盆地內(nèi)部下伏的鹽系地層呈石鹽巖-光鹵石巖互層狀。鉀鹽礦石類型主要為光鹵石型，該礦石類型的礦層厚度大，連續(xù)性較好；其次為鉀石鹽型，該礦石類型的礦層不連續(xù)，空間展布規(guī)模不大，多呈似層狀、透鏡狀。據(jù)以往資料顯示，在黑角東部霍利(Holle)地區(qū)發(fā)現(xiàn)4層鉀石鹽礦層；布谷馬西礦區(qū)南部礦段的1個鉆孔、北部礦段的5個鉆孔中發(fā)現(xiàn)了3層鉀石鹽型礦層。

該盆地鹽類礦物的化學組成與正常的海相沉積有差異，幾乎不存在硫酸鹽礦物和碳酸鹽礦物，而光鹵石含量很高，且局部見有水氯鎂石、溢晶石。

2　礦床地質(zhì)

2.1地層

礦區(qū)地表被第四系松散沉積物覆蓋。據(jù)以往收集資料和該區(qū)施工鉆孔揭露情況顯示，該區(qū)下伏地層為白堊系、新近系。

2.1.1白堊系

白堊系在區(qū)內(nèi)分布廣泛，空間展布較穩(wěn)定，局部凸起，總體呈南西高北東低。依據(jù)巖性特征和巖石組合特征不同，劃分為3段：下部陸相沉積、中部鹽類沉積、上部海相沉積。

(1)下部陸相沉積：與上覆的鹽類沉積呈整合接觸。主要為陸相碎屑巖沉積,含有豐富的有機質(zhì),其深部為含油巖系。巖性主要為：灰綠色砂巖、白云質(zhì)粉砂巖、瀝青質(zhì)硬石膏巖等。

(2)中部鹽類沉積：是鉀鹽礦的賦礦層位。其上覆為海相沉積，下伏為陸相沉積，均為整合接觸。中部鹽類沉積厚度為184.23～633.47m，厚度變化系數(shù)29.28%,厚度穩(wěn)定。南部礦段較厚，北部礦段變薄。該段巖性總體呈石鹽巖和光鹵石巖互層，其間夾多層瀝青頁巖，鹽系地層頂部發(fā)育后生淋濾鉀石鹽巖。依據(jù)鉆孔揭露巖性特征，結(jié)合前期普查階段的沉積帶劃分方法，經(jīng)橫向?qū)Ρ?，以瀝青頁巖作為標志層，將區(qū)內(nèi)鹽類沉積劃分為4個巖性帶，每一個帶底部均為瀝青頁巖(或為瀝青質(zhì)石鹽巖)，向上依次為石鹽巖—光鹵石巖，二者呈韻律狀產(chǎn)出，鹽系地層頂部發(fā)育薄層鉀石鹽巖。

(3)上部海相沉積：該段隱伏于新近系之下，與新近系呈平行不整合接觸，與下伏鹽類沉積呈整合接觸。該段巖性主要為硬石膏巖、石膏礫巖(局部缺失)、白云巖、粉砂巖等。

2.1.2新近系

新近系下伏為白堊系，二者呈平行不整合接觸。巖性主要為粉砂巖、粘土質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)粘土巖以及弱固結(jié)的粉砂巖。巖石顏色以藍灰色為主，沉積環(huán)境以還原環(huán)境為主。

2.1.3第四系

區(qū)內(nèi)普遍分布，根據(jù)沉積環(huán)境和巖性不同可分為更新統(tǒng)和全新統(tǒng)。更新統(tǒng)巖性主要為黃褐色粘土質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)粘土巖。全新統(tǒng)巖性主要為黑色粘土巖，富含腐殖質(zhì)。

2.2構(gòu)造

礦區(qū)屬于斷陷盆地，在鹽類沉積形成之后，構(gòu)造運動不強烈，主要以沉降為主，自東向西整體呈單斜構(gòu)造，二維地震解釋成果顯示，礦區(qū)新近系至白堊系上部斷層較發(fā)育，二維地震解譯斷層22條，斷層主要發(fā)育部位為新近系至白堊系上部，少數(shù)斷層切穿鉀鹽礦層。斷層多數(shù)位于400m以淺，斷距較小，垂直斷距多小于5m，可靠程度有待進一步工作進行查證。礦區(qū)局部發(fā)育層間揉皺、溶腔等，未對礦層造成直接影響。

2.3巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)未見有巖漿巖出露。

3　礦體地質(zhì)

3.1礦體特征

鉀鹽礦床賦存于白堊系中部鹽類沉積中，鹽類沉積為石鹽巖和光鹵石巖呈互層狀韻律分布。鉀石鹽型礦層主要賦存于鹽類沉積頂部(圖2)，光鹵石巖上部，礦層空間上延伸較小，呈似層狀、透鏡狀，在礦區(qū)范圍內(nèi)不連續(xù)分布，礦層產(chǎn)狀呈近水平層狀，傾角小于3°。工作區(qū)內(nèi)共圈出鉀石鹽型礦層3層。

1—鉀石鹽型礦層；2—光鹵石型礦層；3—地質(zhì)界線；4—物探解譯斷層圖2　第37勘探線地質(zhì)剖面示意圖

鉀石鹽型礦層賦存標高-260.83m～-321.32m。礦層頂?shù)装鍘r性主要為石鹽巖、光鹵石巖。礦層巖性為鉀石鹽質(zhì)石鹽巖、含鉀石鹽石鹽巖，鉀石鹽含量9.10%～51.92%。礦石類型為鉀石鹽型。礦層厚度1.00～8.62m。礦層主要化合物為NaCl，KCl。主要有益組分為KCl，礦層KCl加權(quán)平均品位23.02%，伴生有益組分主要為NaCl，伴生NaCl平均品位為57.80%。

3.2礦石特征

鉀石鹽型鉀鹽礦巖性主要為鉀石鹽質(zhì)石鹽巖、含鉀石鹽石鹽巖。礦石礦物主要有石鹽、鉀石鹽；脈石礦物主要為光鹵石、硬石膏等。

鉀石鹽：無色、淺紅色—淺紫紅色，為后生產(chǎn)物。呈不規(guī)則粒狀，d=1～15mm，立方形解理發(fā)育。自形程度較石鹽晶體略低，兩者呈鑲嵌狀結(jié)構(gòu)。

礦石結(jié)構(gòu)呈不規(guī)則粒狀結(jié)構(gòu)，鉀石鹽自形程度較石鹽晶體略低，兩者呈鑲嵌狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造。

4　礦床成因

該區(qū)鉀鹽礦屬典型的海相蒸發(fā)沉積礦床。礦床成因為原始海水經(jīng)蒸發(fā)，部分溶解度低的物質(zhì)析出沉淀，形成富含鹵化物的高濃度海水，高濃度的海水進一步蒸發(fā)沉積，形成現(xiàn)今的鉀鹽礦床。

剛果盆地鹽類沉積時代為早白堊世晚期—晚白堊世。據(jù)古生物化石反映，鹽類沉積上部的海相沉積地層中無海相化石，這說明進入剛果盆地的鹽水已經(jīng)是濃縮了的高濃度海水。隨著地面的沉降及海水的運移，濃縮了的海水經(jīng)過沉積分離，殘留了部分硫酸鹽和大量的鹵化物。隨著海水進一步蒸發(fā)，水體逐漸濃縮，鹽類礦物按溶解度不同，先后沉淀，區(qū)內(nèi)鹽類礦物沉淀先后順序為硬石膏—石鹽—鉀鎂鹽—鎂鹽。

該區(qū)鉀石鹽型鉀鹽礦(含鉀石鹽石鹽巖)的形成為光鹵石型鉀鹽礦經(jīng)淋濾后生而成。光鹵石巖沉積后，受后期來水的影響，光鹵石發(fā)生溶解，由于化合物的溶解度不同及水體的變動，MgCl2被淋濾帶走；KCl，NaCl殘留下來，從而形成了含鉀石鹽石鹽巖。鉀石鹽型礦層賦存于鹽類沉積的頂部，位于光鹵石型礦層的上部。從鉆孔揭露可以看出，鉀石鹽型礦層區(qū)內(nèi)分布不連續(xù)，多被單工程控制。

5　結(jié)語

布谷馬西礦區(qū)位于剛果成鹽盆地的中東部，鉀鹽礦成礦條件好，鹽類沉積厚度大，沉積穩(wěn)定，分布范圍廣，礦床規(guī)模大，具有良好的成礦遠景。北部礦段發(fā)現(xiàn)的鉀石鹽礦層分布于礦區(qū)的中南側(cè)，空間展布和西部鄰區(qū)的Kola礦區(qū)鉀石鹽礦層一致，但區(qū)內(nèi)礦層控制程度較低，應進一步對其開展地質(zhì)勘查工作，擴大找礦規(guī)模，加強對鉀石鹽礦床地質(zhì)特征的研究。

[1]錢自強，曲懿華，劉群，等.鉀鹽礦床[M].北京：地質(zhì)出版社，1982:190-233.

[2]欒元滇，宮述林，岳偉佳.剛果共和國西部沿海一帶鉀鹽礦成因分析[J].化工礦物與加工，2012，(6):20-22.

[3]成世才，宋永芬，馮潔寧，等.老撾東泰鉀鹽礦區(qū)礦床控礦因素探析[J].山東國土資源，2012，28(4):15-18.

[4]石成國，路耀祖，徐新文，等.試探鹽背斜與固體鉀鹽礦的關(guān)系——以老撾農(nóng)波盆地鉀鹽礦為例[J].青海大學學報，2010，28(6)：70-72.

[5]DZ/T0212-2002.鹽類和鹽類礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范[S].

[6]劉成林，焦鵬程，王弭力.盆地鉀鹽找礦模型探討[J].礦床地質(zhì)，2010，29(4)：581-592.

Geological Characteristics of Potash Deposit in Northern Section of Bugumaxi Mine in the Republic of Congo

ZHOU Xingtao, PANG Wei, YUE Weijia, KOU Yawei

(Shandong Geo-engineering Exploration Institute, Shandong Jinan 250014, China)

Potash deposit in northern section of Bugumaxi mine is a large deposit, and 16 layers potash ores have been circled. Among them, 3 are potash type layers and occur in the upper part of carnallitolite. The level of deposit occurrence is -260.83 ～ -321.32m, estimated amount of KCl (333) is 1743.5 ten thousand tons, and the average grade of KCl is is 23.02%. The genetic type of deposit is epigenetic leaching type.

Potash deposit; geological characteristics; northern section; Bugumaxi; the Republic of Congo

2014-08-28；

2014-11-27；編輯：曹麗麗

周興濤(1981—)，男，山東臨朐人，工程師，主要從事礦產(chǎn)勘查工作；E-mail:sanxingx199@163.com

P619.21

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