刚果(布)布谷马西钾盐矿床盐类矿物特征与成因研究

刚果(布)布谷马西钾盐矿床位于非洲大陆西部边缘,是白垩纪时期沉积的大型钾盐矿床。文章运用X射线衍射、薄片鉴定、扫描电镜和岩石地球化学等方法,识别出布谷马西钾盐矿的主要盐类矿物有硬石膏、石盐、光卤石、钾石盐、水氯镁石和溢晶石。盐类矿物的沉积顺序为:硬石膏→石盐→光卤石→钾石盐→水氯镁石或溢晶石。该矿区的成盐物质主要来源于海水,盐类沉积物中贫碳酸盐和硫酸盐矿物,可能与白垩纪"方解石海"的海水成分密切相关。矿区中的钾石盐主要是由光卤石淋滤形成。

布谷马西地区白垩系下统盐类沉积特征及沉积旋回划分

布谷马西地区大地构造位于刚果盆地中部,盆地基底为元古界,上覆厚层白垩系。该区发现多处钾盐矿,均产于白垩系下统盐类沉积中。盐类沉积为光卤石岩和石盐岩互层韵律沉积,其间发育连续分布的沥青页岩4层,以该4层沥青页岩为标志,将盐类沉积划分为4个沉积旋回,每一旋回均为一次大的沉积事件。其中Ⅰ旋回、Ⅲ旋回上部、Ⅳ旋回中部光卤石岩沉积厚度较大,为钾盐矿主矿层赋矿层位,Ⅳ旋回顶部也是钾石盐型钾盐矿的成矿有利地段。

刚果布谷马西矿区北部矿段钾石盐矿床地质特征

布谷马西矿区北部矿段钾盐矿为大型矿床,共圈出钾盐矿层16层,其中钾石盐型矿层3层,赋存于光卤石岩上部。钾石盐型矿层赋矿标高-260.83^-321.32m,估算KCl(333)资源量1 743.5万t,KCl平均品位23.02%。矿床成因类型为后生淋滤成因。

刚果布谷马西钾盐矿区南部矿段工程地质条件分析

布谷马西钾盐矿区位于刚果共和国奎卢省黑角市北约30 km处。根据矿层分布情况,以奎卢河为界将该矿区划分为南、北2个矿段。南部矿段钾盐矿层厚度大,分布连续,有益组分含量较高,现已进行了详查。矿层埋藏较深,上部盐岩层完整性好,下部盐岩层多发育Ⅳ级结构面,完整性不均一,工程地质条件程度为复杂。经综合分析竖井宜建在比利村及向南2 km的ZK201孔附近,该区岩层稳定,岩体完整程度高,构造相对不发育,建井时要注意岩体完整性差部位的浇铸支护,以防发生坍塌、突水等不良地质现象。

刚果布谷马西矿区钾盐矿北部矿段盐类沉积缺失浅析

根据盐类矿层分布特征,布谷马西钾盐矿床以奎卢河为界可分为南部、北部2个矿段,通过二维地震勘探、钻探、岩矿测试等技术手段对2个矿段进行了较详细勘查,根据对2个矿段的沉积特征、岩性及二维地震特征对比分析,2个矿段虽然同处于刚果盆地内,但沉积特征存在一定差异,南部矿段矿层沉积较稳定,北部矿段受断裂构造影响,盐类沉积上部多发育裂隙、溶蚀、塌陷等,导致北部矿段Ⅲ,Ⅳ岩性段出现沉积缺失。

布谷马西钾盐矿区卜育矿段盐系地层沉积旋回划分

布谷马西钾盐矿区卜育矿段位于加蓬-安哥拉滨海盆地之下刚果盆地中部,地表覆第四系松散沉积,下伏新近系、白垩系、元古界。白垩系中部盐系地层是钾盐矿的赋矿层位,于该层位已发现多处钾盐矿床。该区盐系地层为光卤石岩和石盐岩互层韵律沉积,其间发育连续分布的沥青页岩7层,溢晶石岩2层。以沥青页岩和溢晶石岩为标志,将该区盐系地层划分为7个沉积旋回,每一旋回代表一次大的沉积事件。每一旋回的沉积特征不同,反映其沉积环境有差异。Ⅰ、Ⅱ旋回分布连续,光卤石岩层较厚,为光卤石型钾盐矿的成矿有利部位。Ⅵ、Ⅶ旋回由北向南渐趋变厚,旋回上部经淋滤,发育含钾石盐石盐岩,为钾石盐型钾盐矿成矿有利部位。

刚果盆地西南部白垩纪蒸发岩矿物与古环境特征

刚果(布)西南部布谷马西地区属于热带雨林气候,拥有非洲大陆西部边缘重要的白垩纪钾盐矿床,属于典型的裂谷成钾盆地。经矿物学研究表明,主要的蒸发岩矿物类型为石盐、光卤石、钾石盐、水氯镁石、溢晶石、石膏、硬石膏等。蒸发岩矿物沉积序列为石膏、硬石膏(多数旋回缺失)→石盐→光卤石→钾石盐(次生)→溢晶石或水氯镁石。通过蒸发岩矿物沉积特征和微量元素的分析认为,在白垩纪时期布谷马西地区处于长期的高温干旱环境,有利于卤水蒸发、浓缩而形成盐类矿物沉积。