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

（四川省煤田地質局一三七隊，四川 達州 635006）

老撾色貢省拉芒煤礦含煤地層為石炭系上統乍奎組二段，通過地面地質調查、鉆孔揭露顯示，礦區無侵入巖分布，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。區內地表由老至新依次出露石炭系上統乍奎組（C2z），二疊系下統會門組（P1）、中統（P2）及上統（P3），三疊系下統（T1）及新近系上新統－第四系下更新統玄武巖（N2-Q1）。石炭系上統乍奎組二段（C2z2）為該區含煤段，共含煤14～57層，其中可采煤層6層（C1、C3、C7、C8、C10、C11）[1]。

1 區域巖漿活動

據《老撾地質礦產概論》[2]資料，老撾在地史上曾發生過多期不同類型的巖漿活動，從大地構造演化的角度看，可劃分為三個階段，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。其中本區域巖漿活動主要出現在晚石炭世－中三疊世及晚三疊世－第四紀兩個階段。

晚石炭世－中三疊世階段在老撾境內大部分地區均有巖漿活動，該期巖漿分帶現象明顯，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為二疊紀、中三疊世的酸性巖漿的侵入與中酸性巖漿的噴發活動，沉積了多層火山碎屑巖、凝灰巖，火山活動對當時的沉積活動及沉積物質造成了較大的影響。

晚三疊世－第四紀的巖漿活動較弱，從時間上，可劃分為侏羅紀－白堊紀、第四紀兩個階段。其中第四紀上新世晚期－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。玄武巖沿斷裂噴發，呈巖流、巖被、巖頸等多種形式產出。其巖石類型多為黑色橄欖玄武巖、苦橄玄武巖等；在化學成份上，該火山巖系屬堿性玄武巖，具大陸拉斑玄武巖的特點。

2 礦區巖漿活動

區內無侵入巖分布，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）該期火山活動表現為多旋回小規模的中基－中酸性火山噴發，于乍奎組含煤巖系及二疊系各地層系統中形成多韻律、小規模、不連續分布的火山碎屑巖（主）、火山熔巖（次）夾層。巖性主要為凝灰質砂巖、凝灰質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）。據鉆孔揭露，在所施工的85個鉆孔中有57個鉆孔揭露火山巖1～10層，單層厚0.19～79.57m。各層火山熔巖在相鄰工程、相鄰剖面上的連續性較差難以對比連接。表明區內火山物質遠源和火山活動低強度、多頻次、巖相變化大、不連續的特點。

圖1 與圍巖接觸關系

3）主要巖石類型及特征：①蝕變玄武巖，變余間隱-間粒結構、變余斑狀結構，基質填隙結構為主；塊狀構造，偶見杏仁體。斜長石斑晶5%～20%；基質主要為斜長石，次為綠泥石、玻璃質，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，具變余斑狀結構，基質結構多因蝕變而模糊不清，有時見交織結構、玻基交織結構，緻密塊狀構造；斜長石（假像）斑晶5%～35%；基質主要為斜長石，次為方解石、白云石、石英。巖石多強烈蝕變，以粘土化、絹云母化蝕變及后期碳酸鹽化蝕變為主。③蝕變英安巖，淺灰、灰色，具變余斑狀結構，斜長石（假像）班晶15～35%，基質主要為斜長石、白云石、方解石，見10%±石英，少-微量不透明礦物、白鈦礦等。巖石多強烈蝕變，以粘土化、絹云母化蝕變及后期強烈的碳酸鹽化蝕變為主。④蝕變安山質凝灰巖，灰色緻密塊狀為主，具凝灰結構。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）巖石化學特征，由于區內華力西晚期火山巖普遍具較強烈蝕變，受蝕變作用物質交換的影響，所測樣品化學成分無法真實反映原巖化學組成，因此進行巖石化學全分析及其化學指標詳細研究的意義不大。本區3件經鑒定為安山巖樣品中SiO2含量為45.42%～56.94%，符合區內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，其在全堿－二氧化硅圖解（TAS圖解）中的落點也在玄武巖區內，應屬后期蝕變過程中SiO2組分的帶出引起；里特曼指數δ值為0.01～2.63，為太平洋型鈣堿性巖。

2.1.2各時代火山巖產出特征

1）乍奎組中主要為沉凝灰巖、凝灰質砂泥巖類，少量為凝灰巖；火山熔巖多呈透鏡狀夾層不連續分布，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個鉆孔中，有54個鉆孔見到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%。火山熔巖呈小規模的透鏡狀夾層產出，巖性主要為安山巖、次為玄武巖。在揭露該套地層的23個鉆孔中，有6個鉆孔見1～3層火山巖，單層厚1.82～58.95m。

3）二疊系中統6個鉆孔中，有2個鉆孔見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）二疊系上統中以沉凝灰巖、凝灰質泥巖等，少量凝灰巖，呈夾層產出。火山熔巖零星分布，區內僅在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

區內乍奎組含煤巖系與火山巖夾層交替產出。6層可采煤層中，產于乍奎組二段上亞段C1、C3煤層，鉆孔揭露未發現有被火山巖吞蝕占位情況；產于乍奎組二段下亞段的C7、C8、C10、C11煤層，在49個鉆孔所揭露的194層次中，出現了5處被火山熔巖占位而點狀缺失的情況。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，并未破壞區內主要可采煤層的連續性和穩定性（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，經與附近無火山巖影響的同煤層采樣測試成果對比，其煤質指標無顯著變化（見表）。

該區由下部的石炭系上統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。表明區內華力西晚期巖漿活動有由中基性較強火山活動到中酸性較弱火山活動的演變規律。總的來說，華力西晚期以火山作用為主的巖漿活動在區內較頻繁但強度不高，呈現小規模、多頻次、間歇性噴發的特點，火山巖多以透鏡狀夾層形式產出，表明其火山物質屬遠源的特征。火山沉積與正常的沉積作用交替進行，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個點），對各煤層成煤后無破壞作用。

火山巖對煤質影響對比表

煤層鉆孔編號灰分（Ad）發熱量（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分布特征及其對區內含煤巖系的影響

該期巖漿活動在區內以較大規模的陸相基性巖漿噴發為特點，形成的基性火山巖主要分布于區內北西角、南東角及外圍廣大地區，呈巖流、巖被狀不整合覆于石炭、二疊系等各時代地層之上。區內共有12個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（有時內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、玄武質熔結角礫巖及玄武質凝灰巖等，從而組成相應的噴發旋回。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中心。由于其噴發產物覆于古剝蝕面之上，且區內未發現明顯的古火山機構存在的證據，因而本期巖漿活動對區內下伏含煤巖系及煤層應無影響。

2.2.2巖石化學特征及主要巖石類型

據《老撾地質礦產概論》資料，區內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。在巖石化學上屬堿性玄武巖，具大陸拉斑玄武巖特點。該區3件經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，具斑狀結構、玻基斑狀結構，基質間粒—間隱結構、填隙結構，塊狀構造。斑晶含量3%～62%不等，主要為輝石，有時有少量斜長石、角閃石（假像）、橄欖石（假像）；基質含量38%～97%不等，由斜長石（主）、輝石（次）及少量隱晶—玻璃質、綠泥石、綠簾石、黝簾石、磁鐵礦等組成。巖石常有強弱不等的次閃石化、蛇紋石化、碳酸鹽化、綠（黝）簾石化、綠泥石化等蝕變，有時見較強粘土化。

杏仁狀玄武巖：深灰—灰綠色。斑狀結構，基質具間粒～間隱結構，杏仁狀構造。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。斑狀結構，基質具填隙結構。斑晶含量約20%，主要為橄欖石，少量輝石；基質含量約80%，礦物成分主要為斜長石，次為輝石和隱晶—玻璃質，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熔結角礫巖：灰-深綠灰色，巖性上互為過渡。具（含）火山角礫結構，熔結物斑狀結構，塊狀構造。火山角礫含量35%～75%不等，成份主要為具斑狀結構的玄武巖角礫，有時見少量燧石巖和石英砂巖角礫；角礫間充填物為具斑狀結構的玄武巖熔巖，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；熔巖充填物中基質具間粒—間隱結構，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。

玄武質凝灰巖：綠灰、棕灰—灰色。變余凝灰結構，塊狀構造。組成巖石的幾種火山細碎屑含量變化較大。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，主要為具玻基斑狀結構的玄武巖屑，少量玻屑凝灰巖巖屑；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，同時伴有少量不透明礦物。

3 結論

區內無侵入巖分布，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、下統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] 四川省煤田地質局一三七隊．老撾色貢省拉芒煤礦煤炭資源勘探報告[R]，2016．

[2] 朱延浙，吳軍，胡建明等．老撾地質礦產概論[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，長期從事煤田地質勘查技術及管理工作

P618.11

A

1006-0995（2018）03-0398-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2018.03.010