
创刊于1922年, 月刊
主编 :杨经绥
主管单位 :中国科学技术协会
主办单位 :中国地质学会
国际标准刊号 :ISSN 0001-5717
国内统一刊号 :CN 11-1951/P
国内邮发代号 :2-113
国外发行代号 :M 78
- 浏览排行
- 引用排行
- 下载排行
刘成林,余小灿,袁学银,李瑞琴,姚佛军,沈立建,李强,赵元艺
2021, 95(7):2009-2029. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021230
摘要:卤水锂矿在世界探明的锂矿总资源量中占比达65%,由于其易于开采,成本较低,其锂盐产品占总锂盐产品的75%左右。世界卤水锂矿主要产于现代盐湖,这些盐湖分布于世界三大高原:中国青藏高原、南美西部安第斯高原和北美西部高原,形成了三大盐湖卤水锂成矿区。中国青藏高原盐湖主要包括西藏中北部和柴达木盆地盐湖,卤水锂(LiCl)资源量为 2330万t;南美西部安第斯高原盐湖,涵盖玻利维亚、智利和阿根廷盐湖,锂(Li2O)资源量为 2300万t;北美西部高原盐湖卤水锂矿(Li2O)资源量为550万t。同时,中国华南地区在中生代晚期可能也是高原环境,高原地貌孕育了大量盐湖,并形成了一些富锂卤水矿。这些高原的形成与隆升都起因于板块俯冲及陆陆碰撞:南美安第斯高原和北美西部高原是太平洋板块向美洲板块俯冲- 增生造山形成的,中国青藏高原是印度板块向欧亚板块俯冲- 陆陆碰撞形成的,而中国华南古高原则可能与古太平洋板块向亚洲大陆俯冲作用有关。板块俯冲及陆陆碰撞作用,一方面形成高原地貌,挡住了来自大洋的水汽,从而导致高原内部降水减少,形成干旱气候,引发强烈蒸发作用;洋壳俯冲至上地幔之后,由于脱水和部分熔融导致其中的氯、钾、锂和溴等挥发分进入岩浆并被带到地壳浅部富集;板块俯冲- 碰撞作用形成大量构造盆地,同时,岩浆活动又引起大量温热泉水活动,高温水- 岩反应将地壳中大量锂等成矿物质释放出来,汇入盆地并通过蒸发浓缩形成富锂盐湖。上述构造、气候和物源等成矿要素的耦合,最终导致高原盐湖卤水富锂成矿。综合世界卤水锂矿特征与成矿作用,提出盐湖卤水锂成矿动力学模式。
张华,刘成林,焦鹏程,颜辉,张凡凯,李文学,于咏梅,马宝成,王江,王露莎,胡宇飞,沈立建,姚佛军,郭城,上官栓通,苏野,张云
2021, 95(7):2030-2040. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021172
摘要:本文对近年来罗布泊深部钾盐成矿规律研究及找矿进展进行了梳理总结。将其大致归纳为“上升卤水补给”及“含水墙”等成钾理论/模式,为罗布泊后备钾资源找矿提供了新的方向和思路,预测了有利成钾靶区。建立以遥感地质解译、高精度重力剖面测量、EH4连续电导率成像以及氡气剖面测量为主的勘查技术体系,实现了盐湖区深部钾盐找矿靶区高效、经济圈定以及钻孔定位。实施深部钾盐科学钻探验证工程,揭示罗布泊深部赋存有丰富、可采的卤水钾盐资源,取得了找矿突破。罗布泊深部钾盐找矿是理论指导找矿取得突破的又一案例,其成矿理论和勘查技术体系可为其他盐湖及古代盐盆地深部卤水钾盐找矿提供借鉴和参考。鉴于罗布泊卤水钾盐的高强度开发态势以及深部找矿的良好前景,有必要进一步加强深部富钾卤水成因机理研究,重点摸清200~500 m层段资源、研发相应开采技术,为罗布泊钾盐基地可持续发展提供后备资源和技术储备。
2021, 95(7):2041-2051. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021229
摘要:晚白垩世—古近纪,华南陆相断陷红盆沉积了石盐、硬石膏、钙芒硝等蒸发岩矿床,在部分盆地中还发现深层富钾锂卤水矿床,以及杂卤石矿层等。这些矿床既是晚白垩世—古近纪东亚古气候和构造事件耦合的产物,又记录了这些地质事件,具有重要的研究价值。本文研究华南地区典型蒸发岩盆地的沉积地层学特征,梳理主要蒸发岩矿床的空间分布和地层特征,探讨矿床的构造和古气候控制因素。蒸发岩的岩相学特征表明,大部分矿床为原生沉积,形成于常年性的盐湖环境,主成矿期为晚白垩世、晚古新世、晚始新世- 早渐新世。中生代太平洋板块西向俯冲和后撤引起华南构造体系转换和强烈的板内构造变形,造就一系列北东- 南西向展布的雁列式排列断陷盆地,为蒸发岩矿床提供了构造容矿空间。在晚白垩世,华南由西风环流系统控制,水汽主要来源于大陆西侧的特提斯海,在远离水汽来源的江西会昌和吉泰盆地,以及江苏淮安凹陷率先沉积白垩系盐岩和硬石膏矿床。肇始于古新世的青藏高原阶段隆升及其关联的特提斯海西退,削弱了西风环流系统由西向东输入华南的水汽供给,致使蒸发岩沉积在晚古新世扩展至江汉盆地、衡阳盆地、南襄盆地等;晚始新世- 早渐新世交替的34 Ma,全球急剧变冷、南极永久冰盖形成、海平面大幅下降,导致整个中国东部大部分陆相红盆沉积蒸发岩,成为规模最大、扩展范围最广的一次盐类沉积成矿期。进入晚渐新世,随着青藏高原隆升到一定高度,雨热同期的东亚季风环流系统逐步成型,并扩展至华北地区,华南蒸发岩结束成矿期。
张雄,毛玲玲,何昌成,朱正杰,栾进华,李永博,赵海彤,胡峰,田和明,李长超
2021, 95(7):2052-2061. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao. 2021191
摘要:垫江盐盆是四川盆地三叠纪时期重要的一个成盐成钾次级盆地,在早三叠世嘉陵江组四段岩盐中发现了大量含钾矿物,具备成钾潜力,但海相钾盐成矿有利区还需要进一步研究。本文通过系统收集垫江盐盆内已有钻孔资料,对嘉陵江组四段岩盐厚度进行统计,对嘉陵江组四段钻井岩盐样品进行化学成分分析,结果表明在双龙地区和五洞地区岩盐厚度大,岩盐钾含量较高,可能是古盐湖蒸发浓缩中心;对垫江盐盆内3条地震剖面进行重新解译,并开展了7条大地电磁测深剖面测量工作,结果显示早三叠世嘉陵江期在垫江盐盆北段的五洞地区和南段的双龙地区可能存在有利于钾盐沉积的凹地,地球物理和地球化学结果较为一致。综合分析认为,早三叠世嘉陵江期,垫江盐盆北段的五洞镇一带和南段的双龙一带是海相钾盐成矿的有利区,研究结果可为进一步开展钻孔验证提供科学依据。
2021, 95(7):2062-2072. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021160
摘要:一里坪盐湖是柴达木盆地中一个典型的富锂卤水矿床,具有重大的经济价值。本文以查明盐湖深部卤水分布为目的,从卤水储层的空间分布特征和储层物性的角度对富水区进行预测,为卤水开发提供依据。研究区位于一里坪成盐盆地沉积中心区域,晚更新世末期以来,以沉积浅湖相的含淤泥和黏土粉砂岩,盐湖相的含粉砂和黏土的石盐岩为特征。在垂向上,由上下两套石盐岩夹中部粉砂岩组成一里坪富锂卤水的储层;平面上,研究区北部主要为浅湖相,往南过渡为盐湖相,石盐岩厚度在东南部最大。对储层厚度、孔隙度和给水度的分析表明,第Ⅱ矿层孔隙型和晶间型卤水优质储层均位于研究区东部,可作为卤水资源勘查开采的重点区域。
2021, 95(7):2073-2081. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021225
摘要:我国柴达木盆地蕴藏着丰富的盐湖资源,但随着开发程度的不断提高,浅部易开采的优质资源不断减少,给产业的可持续发展带来极大风险,走向深部成为必然选择。与浅部相比,盐湖深部以卤水矿为主,具有储层质量相对差、富水性弱且不稳定的特点,开采难度极大。本次研究在察尔汗盐湖别勒滩区块以张性断裂破碎带作为深部富水区勘查的突破口,综合利用遥感解译、重力测量、音频大地电磁测深等技术,查明了研究区断裂带的平面分布特征、储层的厚度变化规律和富水性,认识到在重点研究区深部上更新统储层中存在两个富水断裂带。在此基础上利用氡气异常特征定位断裂“集水廊道”的准确位置,并通过钻井和试采工作得到了证实。本研究不仅为别勒滩地区深部卤水矿的勘查和开采提供了重要依据,也丰富和完善了盐湖区深部卤水的断裂破碎带控矿理论。
耿鋆,张西营,郭晓宁,李雯霞,高三星保,王钰,张海潇,唐启亮,陈亮
2021, 95(7):2082-2098. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021231
摘要:位于干旱和半干旱地区的湖泊,在气候变化和人为干扰作用下大片干涸湖床暴露出来成为重要的粉尘源区,引发了一系列的生态环境和健康问题,引起了广泛的关注。青藏高原在全球气候和生态环境变化中具有重要作用,柴达木盆地是青藏高原重要组成部分,盆地内气候干旱,多风少雨,盐湖众多,盐渍化和盐漠化表土极为发育,是青藏高原沙尘暴频发地区之一。同时柴达木盆地沙尘气溶胶中可溶盐含量较高,这些高含盐粉尘不仅会造成盆地表土盐渍化范围扩大,而且还会通过影响盆地上空云的形成进而对气候产生重要作用。进一步,这些细颗粒粉尘在进行远距离输送的过程中,还可能会影响到青藏高原乃至全球的气候及生态环境变化。为此,本研究拟对柴达木盆地南部大气降尘中可溶盐组分及时空分布规律开展研究,以期理解含盐降尘对区域盐类资源的富集与生态环境的影响。在柴达木盆地南部大致沿着主导风向自西向东共安置8个集尘装置,并对收集的降尘中盐类矿物和化学成分开展分析,同时结合盆地不同表土类型的可溶盐组成、空间分布特征及格尔木市、都兰县后向轨迹分析开展进一步讨论。研究结果表明,降尘中主要的可溶盐成分(Na + 、Cl - 、Ca 2+ 、SO 4 2- 、Mg 2+ 、K + 、NO 3 - 、Li + 、B 3+ (B 2O 3)、Sr 2+ 等)含量介于2. 27%~20. 92%之间,其中,Na + 、Cl - 、Ca 2+ 、SO 4 2- 这四种离子占全部水溶性离子的74%~95%,主要以石盐和石膏的形式存在。在空间分布上,可溶性矿物和水溶性离子含量均表现为:在河西八连和巴隆乡含量较高,在诺木洪含量达到最低值。2020年1~4月,盆地主要受偏西气流的影响,并且大部分气流经过位于中东部的一里坪、台吉乃尔湖区和盆地南缘昆仑山北麓。对比研究区表土和降尘化学组分得到,盆地南部降尘中的水溶性离子主要来源于自然表土,Mg 2+ 、K + 、Li + 、B 3+ (B 2 O 3 )这些离子在个别采样点明显富集,除了受到附近高含盐表土的影响外,盐湖区也会对其产生一定的贡献;而NO 3 - 主要受人为污染源的影响。综合分析认为,在潜在物源、风动力条件和地形地貌等因素的影响下,分布在盆地内的沙漠和盐化草原释放的盐尘仅对局部范围造成影响,并且沙漠对盐尘的贡献相对微弱,而盆地中东部广泛分布的雅丹、盐滩释放的盐尘影响范围较大。此外,本研究还对盐沉积通量、钾盐沉积通量进行了粗略的评估,得到每年降尘至少贡献各类可溶盐组分约为28108多t,钾离子703多t。因此,初步认为大气降尘可作为盐湖成盐物质的补给源之一,具有明显的资源与环境效应。
2021, 95(7):2099-2108. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021189
摘要:塔里木盆地古代钾盐找矿是一项艰巨且亟需突破的科学技术问题,在半个多世纪的找钾历程中,虽然获得少许找钾线索,但一直没有突破。塔里木盆地中、新生代发生多期次海侵—海退,发育多期蒸发岩地层,如西南部的莎车次级盆地、北部的库车次级盆地,岩盐厚度从几十米到上千米,自20世纪70年代以来,塔里木盆地一直是找钾重点区。笔者依托国家科技项目及地质调查项目,对莎车盆地开展成钾研究及找矿靶区预测,结果显示:岩石地球化学测量在莎车盆地西北部的乌帕地区发现钾异常,氯化钾含量为0. 210%~0. 458%,平均0. 288%,该区地表盐泉水中具有高的溴氯系数(0. 54)及钾异常(0. 11 g/L),另外在该区地表结晶盐壳中发现光卤石。依据上述发现及研究结果,初步预测乌帕地区为该盆地有利的找钾区。
2021, 95(7):2109-2120. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021226
摘要:一里坪盐湖是柴达木盆地一个以富锂卤水为主的干盐湖,蕴藏有丰富的卤水钾锂资源,目前对成矿过程中卤水的成分及其演变规律方面的研究较少。论文选取一里坪盐湖中部钻孔HC2105岩芯的石盐为主要对象,利用激光剥蚀- 电感耦合等离子质谱法开展了单个石盐原生流体包裹体成分分析,探讨恢复了一里坪盐湖地区晚更新世以来成盐期的古卤水成分。结果表明,一里坪盐湖下层石盐古卤水Li、B、K等离子浓度均高于上层石盐,这说明晚更新世成矿条件更好。古卤水中Li、B、K和Mg等离子具有正相关性,再结合对Ca离子浓度变化的研究,说明一里坪盐湖的主要物质来源为那棱郭勒河,深部卤水对其物质来源贡献较小;石盐流体包裹体中各离子浓度的演变规律与钻孔沉积韵律以及古气候变化三者基本可以拟合,从而证实盐湖卤水成分变化受到古气候变化的影响,干冷期可能更有利于富锂卤水矿的形成。
2021, 95(7):2121-2128. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021232
摘要:罗布泊罗北凹地承压卤水主要储集于钙芒硝层,钾含量高(>0. 5%),是该区重要的后备钾盐资源之一。本文利用大气联通法及辅助孔注入卤水法,对罗布泊罗北凹地钾矿区富水性较差的3~11采卤井进行了改造。五次大规模、长时间段的抽水试验结果表明,上述技术手段改善了深部承压卤层的储集结构,有效增强了含水层水力联系,提高了含水层单位涌水量,增率达22. 7%。由此证实大气联通法及辅助孔注水法,可以有效提高罗北凹地钾矿区承压卤水采卤率。同时,辅助孔与采卤井的距离以及辅助孔注水量对采卤率有较大影响。该成果可为矿区承压卤水大规模开采利用提供借鉴和指导。
2021, 95(7):2129-2137. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021161
摘要:柴达木盆地深层卤水资源丰富,具有很好的开发利用前景。然而,前期研究主要侧重于柴达木盆地西部和北部地区,对盆地中部深层卤水赋存情况所知甚少,其形成机制尚不明确。本研究以柴达木盆地中部一里坪和西台吉乃尔盐湖周边的深层卤水为研究对象,利用该地区深钻获取的深层卤水样,开展水化学及B同位素组成研究,阐明柴中地区深层卤水水文地球化学特征并初步探讨其成因。分析结果显示,盆地中部深层卤水矿化度较高,为CaCl2型水体。综合各种离子特征系数对研究区深层卤水进行系统分析,发现盆地中部深层卤水的形成与岩盐溶滤作用以及封闭地层条件下强烈的变质作用有关。同时初步推测B同位素来自于深层地热水。常、微量元素的不同来源反映了深层卤水物质来源的“二元结构”特征。本研究结果将为深入认识整个柴达木盆地深层卤水成因机理提供重要的科学依据。
李俊,张西营,张星,胡明月,孙东阳,赵令浩,苗卫良,李雯霞,李永寿,唐启亮,袁小龙,都永生
2021, 95(7):2138-2149. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021227
摘要:柴达木盆地昆特依盐湖杂卤石资源丰富,是开展现代内陆盐湖杂卤石成因机制研究的良好载体。 精细刻画沉积特征对阐释沉积矿床成因具有重要作用。本研究以昆特依盐湖大盐滩矿区ZK3608钻孔岩芯14. 08- 25. 48 m段碎屑- 杂卤石沉积韵律为研究对象,开展高分辨率矿物学研究,结合石盐流体包裹体化学组成和石盐中微量元素分析,尝试从高分辨率沉积学和矿物学的角度探讨杂卤石的成因。研究结果显示,石盐层产出的杂卤石含量低但分布范围广,为原生矿物;碎屑层中的杂卤石主要为次生矿物。石盐层与碎屑层之间存在一个过渡层位,该层位的杂卤石高度富集且矿物组成复杂,推测是由于原生与准同生杂卤石短时间内先后形成导致的。结合石盐流体包裹体化学组成所代表的古卤水变化特征分析表明,Ca- Cl型深部油田卤水的补给对研究区不同时期杂卤石的形成有重要影响。地球化学特征综合分析指示,石盐层的原生杂卤石由富钾镁的浓缩卤水与Ca- Cl型深部油田卤水混合直接生成;而过渡层位的杂卤石受到气候变化与Ca- Cl型深部油田卤水补给的共同作用。
2021, 95(7):2150-2159. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021220
摘要:察尔汗盐湖拥有2.96亿t低品位固体钾盐,这些资源相当于一个超大型钾矿。通过溶解转化技术将其转化成与盐层晶间卤水组成相似的富钾卤水,方可利用。本文采用PHREEQC软件对察尔汗盐湖低品位固体钾盐溶解转化过程进行了反向模拟,旨在定量研究该溶矿过程。通过模拟计算出了溶矿过程中主要矿物相的转移量,结果表明:溶矿过程中,每1 mmol L溶液中石膏析出量在10.85~12.97 mmol之间,石盐的溶解量在494.2~1616 mmol之间,杂卤石的溶解量在0.63~3.119 mmol之间,光卤石的溶解量在4.732~380.2 mmol之间,钾石盐的溶解量在63.64~387.6 mmol之间,方解石的溶解量在0.141~0.381 mmol之间,NaX与MgX 2 发生的离子交换量在101.1~918 mmol之间。察尔汗盐湖地层中的主要钾盐矿物为杂卤石、光卤石和钾石盐,溶矿过程中这些矿物的溶解使溶液中K + 含量不断增加,不同溶矿区域液相中K + 浓度增加量不同,是盐层地质构造差异及钾盐矿物分布不均匀造成的;推测杂卤石的溶解是造成微量石膏析出的主要原因;溶剂含有浓度较高的MgCl 2 ,NaCl与MgCl 2 之间同离子效应及阳离子交换作用共同影响着液相中石盐的溶解度。
2021, 95(7):2160-2168. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021224
摘要:建立温度与硼同位素变化的关系是研究沉积硼酸盐成岩- 变质作用中硼同位素地球化学行为的关键,这有助于准确认识硼酸盐δ 11 B值所代表的地质意义。本文以自然产出的三方硼砂和钠硼解石为材料,结合热分解特征研究了不同热作用过程中硼同位素变化。200℃下硼酸盐经历结晶水的脱水反应,此过程中三方硼砂和钠硼解石δ 11 B值分别由6.48±0.14‰降低到5.41±0.27‰和由-13.27±0.11‰降低到-15.93±0.23‰。1‰~3‰的硼同位素变化与自然界观察到的由脱水作用形成的次生硼酸盐比原生硼酸盐δ 11 B值低2‰~4‰的现象一致。200~300℃间经历羟基的脱水过程,伴随着1‰~2‰的硼同位素降低,此过程中三方硼砂和钠硼解石 δ 11 B 值分别由5.41±0.27‰降低到3.73±0.26‰和由-15.93±0.23‰降低到-17.11±0.11‰。300~670℃间硼酸盐经历物相转化过程,三方硼砂和钠硼解石δ 11 B值分别由3.73±0.26‰升高到4.59±0.08‰和-17.11 ±0.11‰升高到-16.08±0.20‰。此过程1‰的硼同位素升高是由硼-氧骨架结构改变造成的。本实验结果可以指示沉积硼酸盐的形成过程,以及埋藏过程中的硼同位素变化规律。硼酸盐脱水过程中会形成具有更高δ 11 B值的流体,其可能显著影响内生硼矿的硼同位素组成,因此讨论硼同位素地质意义不能与海相- 非海相环境中的硼同位素组成进行简单对比,需要考虑流体演化过程中的硼同位素变化。
李庆宽,王建萍,吴蝉,樊启顺,秦占杰,陈亮,魏海成,都永生,袁秦,李建森,山发寿
2021, 95(7):2169-2182. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021223
摘要:柴达木盆地那棱格勒河尾闾盐湖(一里坪干盐滩、东台吉乃尔盐湖、西台吉乃尔盐湖和察尔汗盐湖别勒滩区段)赋存了我国目前最大的卤水锂矿床。那棱格勒河及其尾闾盐湖锂的物源仍存在一定争议,主要有围岩风化、古湖残留、含盐系地层淋滤、油田水、深部水等,目前缺乏有力的地球化学证据。本文系统采集了那棱格勒河流域及其尾闾盐湖不同水体样品16件,分析了其主、微量元素含量及锶、硫同位素组成。结合前人的研究成果,对区域水体中锂的来源进行了探讨,得出结论如下:那棱格勒河水锂含量(0. 45~0. 79 mg/L)比楚拉克阿拉干河支流(0. 00~0. 05 mg/L)高出一个数量级,其高锂含量主要受洪水河支流的补给;洪水河高锂含量与其上游热泉水的补给有关,该热泉水锂、锶含量高、 87 Sr/ 86 Sr比值偏高, δ 34 S值偏低,与青藏高原典型热泉水地球化学特征(锂含量0. 4~34. 8 mg/L,锶含量0. 07~4. 24 mg/L, 87 Sr/ 86 Sr比值0. 71224~0. 71259, δ 34 S值- 10. 6‰~7. 6‰)较一致。那棱格勒河水(0. 71170)和尾闾盐湖卤水(0. 71143~0. 71156)相似的 87 Sr/ 86 Sr比值,以及研究区河、湖水硫同位素组成符合主要蒸发浓缩过程 δ 34 S值逐渐下降的变化趋势,均证明研究区尾闾盐湖卤水锂资源主要受那棱格勒河的补给;而古湖残留水、盆地西部含盐系地层淋滤水或油田水具有明显不同的水化学特征和锶、硫同位素组成,这些水体对研究区尾闾盐湖锂补给的贡献较小,可忽略不计。
2021, 95(7):2183-2192. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021159
摘要:古盐湖成盐演化具有多期次、连续性和淡化—咸化—盐化的周期性特征,系统研究成盐剖面的沉积韵律有利于恢复古盐湖成盐演化特征。本文以库车盆地KL4钻孔含盐系剖面及其74个石盐样品为研究对象,将含盐系剖面划分为4个成盐韵律,在此基础上开展岩相学、石盐元素地球化学以及石盐流体包裹体氢氧同位素分析等工作。结果显示:剖面上部Ⅲ和Ⅳ成盐韵律发育钾石盐、含钾石盐、杂卤石、钾石膏、钾芒硝等盐类矿物;K + 含量的分布范围为0. 021%~0. 158%,平均含量0. 051%;石盐原生流体包裹体中氢氧同位素 δ D和 δ 18 O 值范围分别为-78. 2‰~-58. 7‰和-2. 4‰~1. 3‰,平均值分别为-66. 32‰和-0. 80‰。盐湖卤水从早期到晚期蒸发浓缩程度逐渐升高,早期成盐卤水在晚期高浓度卤水的形成过程扮演了预富集的角色,在Ⅲ和Ⅳ成盐阶段发现3次钾盐析出事件。本研究为探讨库车盆地中始新世古盐湖环境、沉积特征以及成盐规律提供了重要依据。
2021, 95(7):2193-2204. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021190
摘要:勐野井钾盐矿位于云南省兰坪- 思茅盆地的南部,是我国目前发现的唯一一个具有工业开采价值的固体钾盐矿床。本文对该矿区及周边泉水等的水化学特征和地表钾异常成因进行了探讨。研究区含盐地层分布广泛,盐泉出露较多,通过对地表泉水、泉水沉积物、水中逸出气体及垂直断裂的测线剖面样品等取样分析,可以捕捉地表钾异常信息,对于成钾机理研究和钾盐找矿都有着积极的作用。结合以往研究证实了勐野井矿区附近盐泉水具有I级异常显示。沿垂直于断裂方向的剖面采集的土壤样品中,钾及相关组分的峰值和谷值的出现有一定的规律性,认为各元素含量异常是由深部流体(水、气)沿断裂上升补给造成的。泉水稀有气体He主要为深部壳源,个别为幔源,推断研究区的大断裂可能切至深部地壳,个别深切到软流圈上部。泉水氢氧同位素和锶同位素组成研究表明,该区泉水具有深部补给特征,存在一定程度的水- 岩反应,受火山岩的影响较大,氢氧同位素和矿物学研究表明,深部热液在勐野井钾盐矿床形成过程中起重要作用。本研究认为深部补给是勐野井矿区及周边地表钾异常形成的重要补给源,火山岩可能是重要的物质来源之一,而断裂带是其重要的控制因素。
2021, 95(7):2205-2213. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021188
摘要:塔里木盆地东部的罗布泊盐湖和柴达木盆地西部的盐湖分别位于阿尔金山两侧,均产出有大量富钾卤水,在油气藏开采中还伴随产出富钾油田水。为探讨阿尔金山两侧盐类资源富集机制及其控制因素,综合分析了罗布泊盐湖、柴达木盆地西部盐湖以及油田水的水化学和氢氧同位素地球化学特征,发现:富钾卤水的形成除依靠地表汇入水体的蒸发浓缩作用外,罗布泊晶间水、柴达木晶间水和油田水氢氧同位素均可演化至 δ D=-30‰, δ 18 O=75‰左右,可能是深部流体上涌补给的结果。同时,根据 87 Sr/ 86 Sr值并结合 δ 11 B、 3 He/ 4 He同位素特征确认了盐湖成矿与深部流体有关,且指示罗布泊盐湖更具深源特征。深部流体对于两侧盆地成盐富钾有关键性作用,罗布泊盐湖可能接受深部流体补给,柴达木盆地西部富钾盐湖卤水多数可接受油田水的补给,而少部分可能接受深部流体补给。
2021, 95(7):2214-2224. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021221
摘要:老挝万象盆地属于沙空那空盆地的次级盆地,沉积了厚层的钾石盐矿,而钾石盐中还存在着部分水不溶物,通过研究不同成钾区域的钻孔发现:水不溶物主要包括硬石膏、方硼石、白云母、石英、水氯硼钙石、碳酸盐矿物以及零散的黄铁矿,通过水不溶矿物在钻孔中的分布及组合特征发现,钾盐从析出到结束,水不溶物出现规律性特征:钾石盐含量越多方硼石含量也越多,而硬石膏且越少,并在钾石盐高峰期出现鲕粒方硼石,鲕粒方硼石分布表明成钾晚期沉积环境为动荡的浅水环境。水不溶矿物组合、形貌特征及硼同位素分析研究显示,在万象盆地成钾阶段,钾盐沉积不是一成不变的而是具有明显的阶段性,其过程可以分为石盐沉积晚期,钾盐沉积早期,钾盐沉积中期和钾盐沉积晚期等4个不同阶段,其中钾盐阶段中期为钾盐沉积高峰期。因此,水不溶物研究能够很好地反演钾盐沉积环境,可作为古蒸发岩沉积研究的重要指标。
2021, 95(7):2225-2237. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021228
摘要:马海盐湖是柴达木盆地一个重要的成钾盐湖,本研究对该盐湖区隐伏控卤构造开展遥感识别研究,利用LANDSAT光学遥感数据和PALSAR雷达遥感数据,采用了光学遥感假彩色合成影像解译和雷达遥感数据干涉分析,解译了研究区的构造,识别出研究区一级构造三条,二级的构造若干条。并通过在干盐湖区遥感构造识别及构造应力分析,判定了2条一级压性构造和1条一级张性构造,对解译的构造进行野外查证,压性构造和张性构造野外特征明显,同时受构造几何形态影响,同一断裂不同部位断裂性质会发生变化,张性应力的位置除与构造性质有关外,也与构造几何特征有关,并进行了野外查证。本次研究结合已知卤水矿和浅表给水度和含钾率的分析,最终圈定出两个具有潜力的遥感预测靶区。
杨英魁,何炳毅,孔凡翠,沙占江,马玉军,凌智永,王建萍,李廷伟
2021, 95(7):2238-2248. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021200
摘要:为了解大柴旦盐湖地下水排放通量,测试了深部热水、浅层地下水、河流水、盐湖表层水中镭同位素( 223 Ra、 224 Ra、 226 Ra和 228 Ra)的活度值。研究结果表明湖水中 223 Ra、 224 Ra、 226 Ra和 228 Ra的活度值,在盐度较低时随着盐度的增加而升高,当盐度大于168. 99‰时,则随着盐度的增加而降低,这是由于在靠近河口区湖中镭同位素先发生解吸,蒸发后期湖中镭同位素发生了共沉淀的原因。 223 Ra、 224 Ra和 228 Ra的活度值在深部地下热水比在自然露头热水中高;而 226 Ra正好相反,自然露头地下热水中 226 Ra具有明显的积累现象。丰水期深部地下热水、浅层地下水和河流三个端元对大柴旦湖中镭同位素贡献比例分别为0. 01、0. 31和0. 68。水体平均停留时间是9. 13 d。由深部地下热水排放到大柴旦的通量变化范围为1. 17×10 3 ±2. 02~1. 31×10 3 ±10. 17 m 3 /d,平均为1. 24×10 3 ±12. 20 m 3 /d,浅层地下水排放通量变化范围为1. 58×10 6 ±4. 92×10 3 ~2. 61×10 6 ±2. 71×10 4 m 3 /d,平均为2. 09×10 6 ±3. 20×10 4 m 3 /d。本研究将为盐湖中地下水排放示踪提供一种有效的方法。
2021, 95(7):2249-2256. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021222
摘要:青藏高原盐湖中的锂、硼等矿产资源具有极高的经济价值。锂、硼等矿产资源的含量及其空间分布是盐湖观测的重点,对于盐湖资源的开发利用具有重要的指导意义。利用遥感技术开展盐湖观测可以克服传统观测站观测空间上数据不连续、费时费力等缺点,而机器学习等人工智能算法可以快速高效地挖掘遥感数据信息,因此本文基于Landsat- 8遥感影像数据,利用LightGBM算法开展西藏扎布耶盐湖北湖锂浓度遥感反演。经过采样点波谱数据的获取、锂浓度LightGBM回归模型的构建、盐湖锂浓度反演一系列的实验步骤,最终的模型评价结果显示平均相对误差为0. 053530925,均方根误差为10. 2869,卡方为0. 867,模型与实测数据拟合程度较高。反演结果表明:整个北湖中,锂浓度最高的是东南部的水域,最低的是中西部的水域;河流和秋里南木泉水群的汇入使得附近的水域锂浓度降低;对于本身位于中部锂浓度低值区的钙华岛来说,岛内泉水的汇入使得附近的水域锂浓度有所升高,这一结果与实际情况较为吻合。通过本文的反演研究,证明了LightGBM机器学习算法用于快速反演盐湖锂浓度的可行性和精确性,同时为其它盐湖矿产资源遥感反演提供了技术启示,也为后续的盐湖资源量评估奠定了基础。
创刊于1922年, 月刊
主编 :杨经绥
主管单位 :中国科学技术协会
主办单位 :中国地质学会
国际标准刊号 :ISSN 0001-5717
国内统一刊号 :CN 11-1951/P
国内邮发代号 :2-113
国外发行代号 :M 78