王少華
中化地質礦山總局泰安地質勘查院,山東泰安,271000
老撾萬象平原鉀鹽勘查始于1971年,至今先后有越南及中國多家地勘單位及公司開展過系統地鉀鹽勘查工作,達到詳查以上程度的有塔貢、通芒、農刀、班海和班根礦區(圖1)。2008年,中國水電礦業(老撾)鉀鹽有限公司在該區進行鉀鹽勘探工作,提交了塔貢礦區鉀鹽礦勘探報告【1】。
塔貢礦區位于萬象平原鉀鹽成礦區的西南部,為一中新生代盆地,區內發育古近紀古新統塔貢組(E1tg)、班塔博組(E1-2bt)及第四紀地層。其中塔貢組為石鹽層與棕紅、紫紅色夾青灰色中—厚層狀粉砂質泥巖、泥質粉砂巖組成3個沉積旋回(三個段)。鉀鎂鹽礦主要賦存在下部旋回中。班塔博組為棕紅色粉砂巖、泥質粉砂巖及泥巖等【2】。
塔貢礦區原越南地質部門施工了7個鉆孔,2007~2008年中國水電礦業(老撾)鉀鹽有限公司施工了7個鉆孔,全部見礦,中國水電礦業(老撾)鉀鹽有限公司根據以上14個鉆孔及重力、地震資料提交了本區鉀鹽勘探報告。
塔貢礦區鉀鹽礦以光鹵石型為主,ZKT13-5、LK31、LK22及LK20底部夾鉀石鹽礦層,LKTN2為鉀石鹽型。ZKT10-6孔在光鹵石礦層上部發育一層次生鉀石鹽礦。塔貢礦區鉀鹽礦層頂板標高+78.94~-184.79m;礦層視厚度4.18~100.66m,平均30.08m,單孔KCl品位13.20%~23.88%,全礦層平均 18.28%。鉀鹽礦層在礦區中部的ZKT10-3—ZKT10-6一帶厚度最大,為100.66~74.28m,向西、西南及東南迅速減小,全礦區礦層平均厚度30.08m。

本區鉀鎂鹽礦礦石結構構造簡單,化學成分及礦物成分較復雜。以氯化物為主,水不溶物極低。主要礦石礦物有:光鹵石和石鹽,其次為鉀石鹽、溢晶石、水氯鎂石等。含鉀礦物主要為光鹵石,其次為鉀石鹽。
老撾萬象平原鉀鹽礦層主要為光鹵石型,僅在塔貢礦區發現鉀石鹽層,但因分布于礦區邊部,厚度較薄,且變化大,前人在勘查中沒有單獨圈礦。
2.1.1 礦層分布及特征 塔貢礦區鉀石鹽礦層呈北西-南東走向,礦層埋深從中西部向東部逐漸變淺,而礦層厚度由薄變厚,礦石自然類型由單一的光鹵石型變為光鹵石型和鉀石鹽型,在東南角的LKTN2孔變為鉀石鹽型(圖2、3)。


圖3 塔貢礦區鉀石鹽礦層柱狀對比圖Fig.3 Correlation column of Halosylvite ore beds in Tagong mining area
如圖2、3,鉀石鹽礦層分布于礦區的東部,亦呈北西-南東走向。其中 ZKT10-6孔上部有一層厚度達17.45m、KCl平均品位40.95%的鉀石鹽層,為次生礦層,系光鹵石成礦后遇淡化鹵水溶解形成。該孔底部有一層約2m厚的鉀石鹽礦化層(KCl平均含量3.2%)為原生沉積礦層,與其它5個鉆孔可以對比。
根據鉆孔資料,次生鉀石鹽礦層厚度大,品位高,但僅局部發育,不連續;原生鉀石鹽礦層KCl含量相對較低,且厚度變化較大。其中西北的LK22孔鉀石鹽層厚度較大,品位較高;而中部的 LK31和ZKT10-6厚度薄,且KCl含量低(表1)。
2.1.2 鉀石鹽礦石質量及特征
(1)礦石化學成分 塔貢礦區有6個鉆孔見鉀石鹽礦層,根據化學分析資料,鉀石鹽礦層化學成分較簡單,主要為Na+、K+、Cl-,少量 Mg2+、SO42-(小于 1%)。其中Na+12.21%~34.47%,K+5.20%~34.33%,Cl-49.36%~58.70%,Mg2+0.04%~0.24%,SO42-0%~0.96%,Ca2+0%~0.26%。因此主要化學成分為KCl、MgCl2,含少量MgCl2及CaSO4。

表1 塔貢礦區各鉆孔鉀石鹽礦層一覽表Table 1 Halosylvite ore beds table of drills in Tagong mining area
(2)礦石礦物成分 根據巖礦鑒定及礦石化學分析結果進行配礦結果,塔貢礦區鉀石鹽礦層礦物成分比較簡單,主要為石鹽(NaCl)及鉀石鹽(KCl),少量光鹵石及石膏和硬石膏。其中石鹽含量31.04%~80.89%,鉀石鹽含量4.56%~65.40%,光鹵石(KCl·MgCl2·6H2O)0%~2%。
由于老撾基礎設施比較落后,運輸能力及能源不能支持大規模開采鉀鹽礦產,因此,中國云南中僚礦業開發投資有限公司選擇首期5 萬t、中國水電礦業(老撾)鉀鹽有限公司年產12萬t規模氯化鉀項目。由于首期開采量小,且在一段時間內難以擴大生產規模,因此在今后一段時間內采礦所需鉀鹽資源量并不多。
根據圖2,3見鉀石鹽鉆孔分布及鉀鹽礦層厚度、品位情況,將鉀石鹽分三個塊段進行資源量概略估算:即LK22、LK31控制的原生鉀石鹽礦層塊段(333-1)、ZKT10-6控制的次生礦段(333-2)和ZKT13-5、LK20、LKTN2控制的原生礦段333-3)。按中國《鹽湖的鹽類礦產地質勘查規范》(DZ/T0212-2002)附錄E之表E1“鹽湖的鹽類礦產一般工業指標的綜合評價指標”,用地質塊段法在水平投影圖上進行估算,鉀石鹽礦石體重按2t/m3,估算結果見表2。

表2 塔貢礦區鉀石鹽(333)資源量概略估算表(礦石體重2.00)Table 2 Summary evaluation of Halosylvite (333) in Tagong mining area (ore density is 2.00)
經概略估算,塔貢礦區鉀石鹽礦石量約為12041萬t,KCl(333)資源量2854萬t,整個礦區KCl平均品位26.25%。
目前塔貢礦區獲得批準且正在建設中的生產規模為年產12萬t氯化鉀項目,即使以后增加到年產50萬t年生產規模,按回采率30%計算,可利用KCl資源量為856萬t,完全能夠滿足礦山生產需要。
在塔貢礦區用鉀石鹽生產氯化鉀較用光鹵石生產氯化鉀優勢非常明顯:一是因為無氯化鎂,生產工藝簡單,付產品中僅為石鹽,無須處理大量的氯化鎂,同時減少了環境污染,節約了成本,提高了經濟效益;二是鉀石鹽礦層因不含氯化鎂,注水開采和坑道開采均適應;三是鉀石鹽礦層較光鹵礦層埋藏較淺,特別是目前發現鉀石鹽礦層厚度較大、品位較高的幾個鉆孔(ZKT10-6、LK22、LKTN2)埋深僅為89.24~167.70m,如果采用坑道方法開采,會減少投資,降低成本,提高經濟效益。
根據目前塔貢礦區鉆孔見鉀石鹽礦層情況,可將本區下步鉀石鹽礦層勘查分為三個小區塊進行:第一區塊為中部以 ZKT10-6孔為中心的地區。該區塊鉀石鹽礦層厚度大、KCl品位高,為次生礦層。勘查工作以鉆探為主要手段,鉆孔布置圍繞 ZKT10-6孔進行:可沿走向(北西-南東)和傾向(南西-北東)各布2個鉆孔,工程間距為 500m,探求高級別資源儲量;第二區塊為北部地區,以LK22孔為中心,重點為LK22孔向西北、東南及東北鉀石鹽礦層延伸情況。工程布置可沿走向(北西-南東)1000m、北東-南西方向500m間距布設鉆孔;第三區塊為南部以LKTN2-ZKT13-5孔為中心的地區,可根據情況按1000~500m工程間距布設鉆孔。
經過進一步勘查,查明塔貢礦區鉀石鹽資源儲量,以保證開采生產需要。
(1)塔貢礦區鉀石鹽礦層分原生礦層及次生礦層。原生礦層呈北西-南東走向,在北西和南東兩頭厚度大,KCl品位高(LK22、LKTN2),中部(LK31)品位低,厚度小。單工程礦層厚1~15.2m,KCl含量 7.92%~32.54%;次生礦層分布于中南部的ZKT10-6 孔一帶,礦層厚17.45m,KCl含量 40.95%。礦石礦物成分主要為石鹽及鉀石鹽,少量光鹵石和石膏,礦石自然類型為鉀石鹽型。
(2)中國數家企業目前正在老撾萬象平原進行鉀鹽勘探開發。由于受老撾當地能源供應不足、交通運輸差的制約,短時間內難以大生產規模。本次通過已有鉆孔見鉀石鹽礦層情況,進行資源量概略估算,鉀石鹽礦層 KCl(333)資源量約為3100萬 t。如果按目前年產 12~50萬 t KCl生產規模,完全能夠滿足礦山生產需要。
(3)由于用鉀石鹽生產氯化鉀,無須處理大量的氯化鎂,生產工藝簡單,且減少了環境污染,加之礦區內鉀石鹽礦層埋深淺,降低生產成本,提高了經濟社會效益。在當前生產規模下用鉀石鹽生產氯化鉀比用光鹵石生產氯化鉀有較大優勢。
(4)今后應加快塔貢礦區的鉀石鹽礦層勘查,重點以ZKT10-3孔為中心查明該區塊次生鉀石鹽礦層資源;以LK22及LKTN2-ZKT13-5鉆孔為中心,查明該兩個區塊原生鉀石鹽礦層資源,以保證今后開采生產需要。
1 王少華,馬健,宋紹偉,等.老撾人民民主共和國萬象平原賽塔尼礦區塔貢礦段鉀鹽礦勘探報告[R].中化地質礦山總局泰安地質勘查院,2008
2 吳軍,周耀軍,朱延浙,等.老撾人民民主共和國萬象平原鉀鹽礦勘查評價[R].云南地礦勘查工程總公司,2003