淺談巖漿巖對老撾色貢省拉芒煤層的影響

陳 潤

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淺談巖漿巖對老撾色貢省拉芒煤層的影響

陳 潤

（四川省煤田地質(zhì)局一三七隊(duì)，四川 達(dá)州 635006）

老撾色貢省拉芒煤礦含煤地層為石炭系上統(tǒng)乍奎組二段，通過地面地質(zhì)調(diào)查、鉆孔揭露顯示，礦區(qū)無侵入巖分布，分布的噴出巖主要為華力西晚期和喜馬拉雅中晚期火山活動的產(chǎn)物。華力西晚期巖漿活動對各主要可采煤層的影響是零星和局部的，無破壞性影響；喜馬拉雅中晚期巖漿活動噴出物覆于古剝蝕面之上，對下伏石炭系含煤巖系及煤層也無影響。

煤層；巖漿巖；影響；老撾色貢省拉芒

拉芒煤礦位于老撾南部色貢省拉芒縣城45°方位，直距約15km。區(qū)內(nèi)地表由老至新依次出露石炭系上統(tǒng)乍奎組（C2z），二疊系下統(tǒng)會門組（P1）、中統(tǒng)（P2）及上統(tǒng)（P3），三疊系下統(tǒng)（T1）及新近系上新統(tǒng)－第四系下更新統(tǒng)玄武巖（N2-Q1）。石炭系上統(tǒng)乍奎組二段（C2z2）為該區(qū)含煤段，共含煤14～57層，其中可采煤層6層（C1、C3、C7、C8、C10、C11）[1]。

1 區(qū)域巖漿活動

據(jù)《老撾地質(zhì)礦產(chǎn)概論》[2]資料，老撾在地史上曾發(fā)生過多期不同類型的巖漿活動，從大地構(gòu)造演化的角度看，可劃分為三個(gè)階段，即：古元古代－早石炭世、晚石炭世－中三疊世及晚三疊世－第四紀(jì)。其中本區(qū)域巖漿活動主要出現(xiàn)在晚石炭世－中三疊世及晚三疊世－第四紀(jì)兩個(gè)階段。

晚石炭世－中三疊世階段在老撾境內(nèi)大部分地區(qū)均有巖漿活動，該期巖漿分帶現(xiàn)象明顯，可大致劃分為南塔－會曬（Namtha-Houayxay）帶、瑯勃拉邦（Louangphabang）帶、川壙－巴色（Xiangkhouang-Pakse）帶及桑怒（Xam Nua）帶。其中川壙－巴色帶的巖漿活動主要表現(xiàn)為二疊紀(jì)、中三疊世的酸性巖漿的侵入與中酸性巖漿的噴發(fā)活動，沉積了多層火山碎屑巖、凝灰?guī)r，火山活動對當(dāng)時(shí)的沉積活動及沉積物質(zhì)造成了較大的影響。

晚三疊世－第四紀(jì)的巖漿活動較弱，從時(shí)間上，可劃分為侏羅紀(jì)－白堊紀(jì)、第四紀(jì)兩個(gè)階段。其中第四紀(jì)上新世晚期－更新世，老撾南部的菠羅芬高原、東北部的川壙高原、西部的會曬盆地，均見有大面積的高原玄武巖漿溢出。玄武巖沿?cái)嗔褔姲l(fā)，呈巖流、巖被、巖頸等多種形式產(chǎn)出。其巖石類型多為黑色橄欖玄武巖、苦橄玄武巖等；在化學(xué)成份上，該火山巖系屬堿性玄武巖，具大陸拉斑玄武巖的特點(diǎn)。

2 礦區(qū)巖漿活動

區(qū)內(nèi)無侵入巖分布，噴出巖主要為華力西晚期（C2-P3）和喜馬拉雅中晚期（N2-Q1）火山活動產(chǎn)物。其中，C2-P3各地層中主要為中基－中酸性火山碎屑巖和少量火山熔巖；N2-Q1以中基性火山熔巖為主，火山碎屑巖較少。

2.1 華力西晚期火山巖

2.1.1總體特征

1）該期火山活動表現(xiàn)為多旋回小規(guī)模的中基－中酸性火山噴發(fā)，于乍奎組含煤巖系及二疊系各地層系統(tǒng)中形成多韻律、小規(guī)模、不連續(xù)分布的火山碎屑巖（主）、火山熔巖（次）夾層。巖性主要為凝灰質(zhì)砂巖、凝灰質(zhì)泥巖等火山碎屑沉積巖，次為熔巖－安山巖為主，玄武巖及英安巖較少見。巖石普遍具較強(qiáng)烈蝕變，主要為絹云母化、綠泥石化、粘土化、硅化及后期碳酸鹽化等。

2）火山碎屑巖類與正常沉積巖多漸變過渡。火山熔巖層內(nèi)多見玄武巖與安山巖、安山巖與英安巖間互為過渡，而與上下正常沉積巖層的接觸界線則清楚截然（圖1）。據(jù)鉆孔揭露，在所施工的85個(gè)鉆孔中有57個(gè)鉆孔揭露火山巖1～10層，單層厚0.19～79.57m。各層火山熔巖在相鄰工程、相鄰剖面上的連續(xù)性較差難以對比連接。表明區(qū)內(nèi)火山物質(zhì)遠(yuǎn)源和火山活動低強(qiáng)度、多頻次、巖相變化大、不連續(xù)的特點(diǎn)。

圖1 與圍巖接觸關(guān)系

3）主要巖石類型及特征：①蝕變玄武巖，變余間隱-間粒結(jié)構(gòu)、變余斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)填隙結(jié)構(gòu)為主；塊狀構(gòu)造，偶見杏仁體。斜長石斑晶5%～20%；基質(zhì)主要為斜長石，次為綠泥石、玻璃質(zhì)，少量不透明礦物。巖石普遍具絹云母化、粘土化、碳酸鹽化、綠泥石化蝕變。②蝕變安山巖，灰色，具變余斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)結(jié)構(gòu)多因蝕變而模糊不清，有時(shí)見交織結(jié)構(gòu)、?；豢椊Y(jié)構(gòu)，緻密塊狀構(gòu)造；斜長石（假像）斑晶5%～35%；基質(zhì)主要為斜長石，次為方解石、白云石、石英。巖石多強(qiáng)烈蝕變，以粘土化、絹云母化蝕變及后期碳酸鹽化蝕變?yōu)橹鳌＂畚g變英安巖，淺灰、灰色，具變余斑狀結(jié)構(gòu)，斜長石（假像）班晶15～35%，基質(zhì)主要為斜長石、白云石、方解石，見10%±石英，少-微量不透明礦物、白鈦礦等。巖石多強(qiáng)烈蝕變，以粘土化、絹云母化蝕變及后期強(qiáng)烈的碳酸鹽化蝕變?yōu)橹?。④蝕變安山質(zhì)凝灰?guī)r，灰色緻密塊狀為主，具凝灰結(jié)構(gòu)。巖石中火山碎屑約占70%±，主要為輝石、斜長石晶屑；填隙物主要為火山塵及少量不透明礦物組成。

圖2 C2z2火山巖對主要可采煤層占位影響平面示意圖

4）巖石化學(xué)特征，由于區(qū)內(nèi)華力西晚期火山巖普遍具較強(qiáng)烈蝕變，受蝕變作用物質(zhì)交換的影響，所測樣品化學(xué)成分無法真實(shí)反映原巖化學(xué)組成，因此進(jìn)行巖石化學(xué)全分析及其化學(xué)指標(biāo)詳細(xì)研究的意義不大。本區(qū)3件經(jīng)鑒定為安山巖樣品中SiO2含量為45.42%～56.94%，符合區(qū)內(nèi)華力西晚期火山巖屬基－中性巖漿巖的總體特征。其中2件安山巖的樣品中SiO2含量分別為45.42%、48.14%，落入基性巖漿巖區(qū)，其在全堿－二氧化硅圖解（TAS圖解）中的落點(diǎn)也在玄武巖區(qū)內(nèi)，應(yīng)屬后期蝕變過程中SiO2組分的帶出引起；里特曼指數(shù)δ值為0.01～2.63，為太平洋型鈣堿性巖。

2.1.2各時(shí)代火山巖產(chǎn)出特征

1）乍奎組中主要為沉凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂泥巖類，少量為凝灰?guī)r；火山熔巖多呈透鏡狀夾層不連續(xù)分布，以中上部較多見，巖性主要為安山巖，少量為玄武巖和英安巖。在揭露該套地層83個(gè)鉆孔中，有54個(gè)鉆孔見到1～10層火山熔巖，單層厚0.19～79.57m；其中以ZK7-2、ZK8-2、ZK8-3號鉆孔所控制的乍奎組二段下亞段玄武巖夾層厚度最大（50.63～79.57m），平面延展最寬小于1km。

2）會門組中以基性火山碎屑巖為主，局部地段有火山熔巖，厚度為地層的46%～69%?；鹕饺蹘r呈小規(guī)模的透鏡狀夾層產(chǎn)出，巖性主要為安山巖、次為玄武巖。在揭露該套地層的23個(gè)鉆孔中，有6個(gè)鉆孔見1～3層火山巖，單層厚1.82～58.95m。

3）二疊系中統(tǒng)6個(gè)鉆孔中，有2個(gè)鉆孔見1～3層火山熔巖，多為透鏡狀夾層，單層厚1.40～6.56m，巖性為安山巖。

4）二疊系上統(tǒng)中以沉凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)泥巖等，少量凝灰?guī)r，呈夾層產(chǎn)出?；鹕饺蹘r零星分布，區(qū)內(nèi)僅在ZK6-5孔中見1層，巖性為安山巖，厚37.66m。

2.1.3火山活動對主要煤層的影響

區(qū)內(nèi)乍奎組含煤巖系與火山巖夾層交替產(chǎn)出。6層可采煤層中，產(chǎn)于乍奎組二段上亞段C1、C3煤層，鉆孔揭露未發(fā)現(xiàn)有被火山巖吞蝕占位情況；產(chǎn)于乍奎組二段下亞段的C7、C8、C10、C11煤層，在49個(gè)鉆孔所揭露的194層次中，出現(xiàn)了5處被火山熔巖占位而點(diǎn)狀缺失的情況。總體看來，火山活動對各主要可采煤層的影響是零星和局部的，并未破壞區(qū)內(nèi)主要可采煤層的連續(xù)性和穩(wěn)定性（圖2）。6層可采煤層中直接頂板、底板或夾矸為火山熔巖的有13處，經(jīng)與附近無火山巖影響的同煤層采樣測試成果對比，其煤質(zhì)指標(biāo)無顯著變化（見表）。

該區(qū)由下部的石炭系上統(tǒng)到上部的二疊系頂部，巖漿由中基性向中性變化；巖相有火山熔巖較多到火山熔巖欠發(fā)育的變化特征，厚度和頻次上由較厚大、多韻律到較薄小、少旋回的變化特點(diǎn)。表明區(qū)內(nèi)華力西晚期巖漿活動有由中基性較強(qiáng)火山活動到中酸性較弱火山活動的演變規(guī)律?？偟膩碚f，華力西晚期以火山作用為主的巖漿活動在區(qū)內(nèi)較頻繁但強(qiáng)度不高，呈現(xiàn)小規(guī)模、多頻次、間歇性噴發(fā)的特點(diǎn)，火山巖多以透鏡狀夾層形式產(chǎn)出，表明其火山物質(zhì)屬遠(yuǎn)源的特征?；鹕匠练e與正常的沉積作用交替進(jìn)行，除對乍奎組二段下亞段中的部分主要可采煤層局部占位而造成該煤層缺失外（僅5個(gè)點(diǎn)），對各煤層成煤后無破壞作用。

火山巖對煤質(zhì)影響對比表

煤層鉆孔編號灰分（Ad）發(fā)熱量（Qgr,d）備 注 C1ZK15-547.02%15.91MJ/kg頂板為安山巖 ZK7-347.86%16.58 MJ/kg正常 C3ZK7-331.47%22.59 MJ/kg頂板為安山巖 ZK18-330.99%22.80 MJ/kg正常 C7ZK22-149.53%14.01 MJ/kg底板為玄武巖 ZK22-254.26%14.60 MJ/kg正常 C8ZK11-251.04%14.40 MJ/kg底板為英安巖 ZK7-354.18%13.91 MJ/kg正常 C11ZK15-139.95%19.22 MJ/kg底板為安山巖 ZK14-740.35%19.03 MJ/kg正常

2.2 喜馬拉雅中晚期火山巖

2.2.1分布特征及其對區(qū)內(nèi)含煤巖系的影響

該期巖漿活動在區(qū)內(nèi)以較大規(guī)模的陸相基性巖漿噴發(fā)為特點(diǎn)，形成的基性火山巖主要分布于區(qū)內(nèi)北西角、南東角及外圍廣大地區(qū)，呈巖流、巖被狀不整合覆于石炭、二疊系等各時(shí)代地層之上。區(qū)內(nèi)共有12個(gè)鉆孔揭穿了該套火山巖系，厚68.15m（ZK3-4）～585.83m（ZK22-2）。巖性主要為玄武巖（有時(shí)內(nèi)部過渡為安山玄武巖、安山巖），次為杏仁狀玄武巖、橄欖玄武巖，間夾1～3層角礫玄武巖、玄武質(zhì)熔結(jié)角礫巖及玄武質(zhì)凝灰?guī)r等，從而組成相應(yīng)的噴發(fā)旋回。巖石多具不同程度的后期蝕變作用。其中的火山角礫巖、火山角礫熔巖均見于南東部20～22線一帶鉆孔中，該地段火山巖總體厚度較北西角厚，推測南東角更靠近古火山噴發(fā)中心。由于其噴發(fā)產(chǎn)物覆于古剝蝕面之上，且區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)明顯的古火山機(jī)構(gòu)存在的證據(jù)，因而本期巖漿活動對區(qū)內(nèi)下伏含煤巖系及煤層應(yīng)無影響。

2.2.2巖石化學(xué)特征及主要巖石類型

據(jù)《老撾地質(zhì)礦產(chǎn)概論》資料，區(qū)內(nèi)喜馬拉雅中晚期的基性火山巖屬老撾南部菠羅芬高原玄武巖的一部分，火山作用以噴溢為主。在巖石化學(xué)上屬堿性玄武巖，具大陸拉斑玄武巖特點(diǎn)。該區(qū)3件經(jīng)鑒定為玄武巖樣品中SiO2含量為47.66%～52.12%，與該期火山巖主要為基性巖的認(rèn)識一致。其主要的巖石類型及特征如下：

玄武巖，深灰綠、深灰—灰色，具斑狀結(jié)構(gòu)、玻基斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)間?！g隱結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶含量3%～62%不等，主要為輝石，有時(shí)有少量斜長石、角閃石（假像）、橄欖石（假像）；基質(zhì)含量38%～97%不等，由斜長石（主）、輝石（次）及少量隱晶—玻璃質(zhì)、綠泥石、綠簾石、黝簾石、磁鐵礦等組成。巖石常有強(qiáng)弱不等的次閃石化、蛇紋石化、碳酸鹽化、綠（黝）簾石化、綠泥石化等蝕變，有時(shí)見較強(qiáng)粘土化。

杏仁狀玄武巖：深灰—灰綠色。斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)具間?！g隱結(jié)構(gòu)，杏仁狀構(gòu)造。斑晶含量6%～18%，主要為輝石，少量角閃石（假像），偶見石英斑晶；基質(zhì)含量78%～82%，礦物成分主要為斜長石，少量輝石、綠簾石、磁鐵礦及玻璃質(zhì)等；杏仁體約占5%～16%，由黝簾石、綠簾石、綠泥石、碳酸鹽等充填而成。巖石一般較新鮮，有弱的綠（黝）簾化、綠泥石化、碳酸鹽化蝕變。

橄欖玄武巖：黑灰—深灰色。斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)具填隙結(jié)構(gòu)。斑晶含量約20%，主要為橄欖石，少量輝石；基質(zhì)含量約80%，礦物成分主要為斜長石，次為輝石和隱晶—玻璃質(zhì)，少量白鈦石。偶見由蛇紋石充填的杏仁體。常見弱的蛇紋石化、碳酸鹽化蝕變。

角礫玄武巖及玄武質(zhì)熔結(jié)角礫巖：灰-深綠灰色，巖性上互為過渡。具（含）火山角礫結(jié)構(gòu)，熔結(jié)物斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造?；鹕浇堑[含量35%～75%不等，成份主要為具斑狀結(jié)構(gòu)的玄武巖角礫，有時(shí)見少量燧石巖和石英砂巖角礫；角礫間充填物為具斑狀結(jié)構(gòu)的玄武巖熔巖，占巖石的25%～65%不等；熔巖充填物中斑晶含量占巖石的2%～35%不等，主要為輝石，少量橄欖石、斜長石，偶有角閃石；熔巖充填物中基質(zhì)具間?！g隱結(jié)構(gòu)，含量占巖石的23%～30%，主要為斜長石，其次為火山玻璃及綠泥石等，少量輝石。巖石常有弱的碳酸鹽化、綠簾石化、綠泥石化蝕變。

玄武質(zhì)凝灰?guī)r：綠灰、棕灰—灰色。變余凝灰結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。組成巖石的幾種火山細(xì)碎屑含量變化較大。晶屑含量15%～40%，成分主要為輝石和斜長石，偶有石英；巖屑含量3%～45%不等，主要為具?；郀罱Y(jié)構(gòu)的玄武巖屑，少量玻屑凝灰?guī)r巖屑；變余玻屑含量0～25%不等，多已綠泥石化、綠簾石化；變余火山塵含量15%～35%不等，作充填物分布，已全部綠泥石化、綠簾石化，同時(shí)伴有少量不透明礦物。

3 結(jié)論

區(qū)內(nèi)無侵入巖分布，噴出巖主要為華力西晚期和喜馬拉雅中晚期火山活動產(chǎn)物。其中乍奎組含煤巖系地層中的火山巖僅于ZK7-1、ZK7-2、ZK8-2、ZK12-4、ZK13-3及ZK20-3號鉆孔對C7、C8、C10、C11煤層局部占位而缺失；新近系玄武巖為蓋層，不整合覆蓋于二疊系中統(tǒng)、下統(tǒng)及乍奎組地層古剝蝕面之上，對下伏含煤巖系及煤層無影響。

[1] 四川省煤田地質(zhì)局一三七隊(duì)．老撾色貢省拉芒煤礦煤炭資源勘探報(bào)告[R]，2016．

[2] 朱延浙，吳軍，胡建明等．老撾地質(zhì)礦產(chǎn)概論[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

陳潤（1985-），男，四川蒼溪人，地礦工程師，長期從事煤田地質(zhì)勘查技術(shù)及管理工作

P618.11

A

1006-0995（2018）03-0398-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2018.03.010