江陵凹陷新生代玄武岩水-岩反应模拟及其对富钾卤水成因的指示

关于江陵凹陷富钾卤水的物质来源和成因机理仍未查明. 对凹陷新生代玄武岩开展矿物学、岩石学、地球化学研究以及水-岩反应模拟实验,重点研究时间、温度、流体成分等对水-岩反应的影响. 结果表明,卤水具有高锂低镁的特征,说明其在成因上受到火山活动的影响;研究区岩浆发生不同程度的分异,玄武岩蚀变作用强烈,表明地下热液的交代作用强烈,玄武岩通过水-岩反应为富钾卤水矿提供了物质来源;温度是流体对元素的淋滤能力的主要控制因素,高盐度流体是各成矿元素主要的迁移载体,水-岩反应是卤水形成的重要过程.      

江汉盆地大型富锂卤水矿床成因与资源勘查进展:综述

古近纪时期,华南江汉盆地的潜江凹陷和江陵凹陷发育盐湖,沉积了巨厚的蒸发岩,并形成和储藏了富锂、钾、铷、铯、溴、碘等元素的卤水资源,这些元素含量达到工业品位或综合利用品位;富锂卤水属于深层地下卤水型锂矿资源,镁锂比值低,是非常优质的锂资源。本文总结了江汉盆地大地构造特征、火成岩及古气候背景,论述了古盐湖沉积岩相特征、富锂卤水水化学、分布及储层特征、卤水中锂的来源与富集机理、卤水型锂矿成矿模式以及富锂卤水勘查与开采技术进展,提出了卤水开发利用中存在的问题和解决途径。江汉盆地富锂卤水成因包括:古盐湖锂可能主要来自高温水岩反应产生的富锂热液流体的补给;在干旱的气候下,古湖水不断蒸发浓缩,导致卤水中锂浓缩富集;在盐湖演化末期,逐渐埋藏的盐类晶间富锂卤水被转移至裂隙、砂岩及玄武岩储层中储集;在较高的地热背景值下,埋藏卤水与储层岩石可能发生水岩反应,进一步促进了卤水中锂的富集。江汉盆地深层卤水初步勘查显示,氯化锂资源量已达到大型工业规模,展示了巨大的资源潜力。此外,卤水锂开采技术已基本形成,建议进一步加强富锂卤水的绿色开发技术研究,制定相关勘查开发规范。     

江陵凹陷古新世地下卤水型硼矿成因研究

中国探明硼资源主要分布于东北和青藏等地区,矿床品位低,共伴生矿物多,开发成本高,开发利用程度低,难以满足产业发展需求。目前,在江汉盆地江陵凹陷勘探中发现卤水中B2O3浓度达3 g/L,Li、K、Br、I、Rb、Cs含量超过工业品位,综合利用价值高。本文在前人研究的基础上,对江陵凹陷新生代卤水型硼矿开展水化学、同位素地球化学及实验地球化学分析,重点研究了古气候、构造和玄武岩等对卤水成矿的影响,探究其成因机制。研究初步认为,不同的储卤层岩性具有不同的地球化学和同位素特征,玄武岩有强烈的蚀变,说明地下流体对火成岩发生了交代作用,玄武岩的水-岩反应是富硼卤水矿的重要物质来源;一定盐度的流体有利于硼离子的活化,高盐度流体是硼成矿元素主要的迁移载体,表生环境下干热的古气候使含矿水体蒸发浓缩是富硼卤水富集成矿的重要形成机制。     

冕宁-德昌稀土成矿带碳酸岩流体研究

通过对四川冕宁-德昌稀土矿带主要矿物中包裹体岩相学、显微测温分析与包裹体成分分析,指出由岩浆碳酸岩分异出的成矿流体为富含高密度CO2、K、Na、SO42-和多种成矿元素的超临界流体,流体以高温、高压、超高盐度、富CO2为特征,从早期到晚期流体中CO2含量增加。结合前人对碳酸岩流体、稀土矿带周边新生代盆地中无机成因CO2气藏、富钾卤水、稳定同位素和隋性气体同位素研究成果,从碳酸岩流体的性质、流体体系、碳、氦同位素组成,初步探讨了碳酸岩流体与周边新生代盆地中CO2气藏、富钾卤水的成因联系。     

川西坳陷平落坝构造富钾卤水成因探讨

川西坳陷平落坝构造区是我国目前发现的深层海相碳酸盐岩地层中钾离子浓度最高的构造区,同时伴有B,Br,I,Li等多种元素。从平落4井于20世纪90年代初发现富钾卤水以来,研究人员对富钾卤水的成因先后提出了多种认识,主要认为富钾卤水为原生海水沉积变质作用形成。然而,近年来研究发现有很多无法用沉积变质说解释的现象。为此,在研究过程中,不但追踪卤水中溶剂(水)的来源,还关注卤水中溶质的来源,得出了川西坳陷平落坝构造区富钾卤水属于多来源、多期次成因的结论。研究认为:①卤水中水的来源与古海水和成岩作用中含水矿物脱水有关;卤水中钾具有多源多期次成因特点,主要与原始海水浓缩有关,其次与含钾矿物的溶解有关,同时与二叠纪玄武岩、三叠纪绿豆岩及深部流体活动有关。②富钾卤水的成因模式为:膏盐盆地是富钾卤水形成的基础条件;断层是富钾卤水运移的主要通道;夹持在膏盐岩层之间的碳酸盐岩层是富钾卤水的良好储钾层;裂隙和孔洞是富钾卤水储集的主要空间;构造高点是富钾卤水主要储集场所;温度是富钾卤水品位高低的重要因素;厚度大的膏盐岩层是富钾卤水保存的可靠屏障。     

华南陆块液体钾、锂资源的区域成矿背景与成矿作用初探

中国华南陆块江汉盆地的江陵凹陷和潜江凹陷以及江西吉泰盆地等裂谷盆地,在白垩纪—古近纪时期,发育了大量的蒸发岩,并形成了富含钾、锂、铷、铯、溴、碘、硼元素的卤水,这些高价值元素的含量多达到工业利用品位或综合利用品位,资源潜力巨大。这些资源的富集区域分布于华南陆块与新华夏裂谷构造的交汇处,同时也是华南花岗岩省与新华夏裂谷玄武岩的分布区。通过对该区域大地构造、火成岩、古气候、古地理特征与全球海侵事件等综合分析,同时结合盆地卤水化学成分的研究,作者提出华南陆块(地区)的中生代—新生代盆地(群)可能是液体钾、锂、铷、铯、溴、碘、硼资源的成矿区;成矿物质受到白垩纪—古近纪火山活动带来的深部物质及海侵事件带来的海水等多源补给,前者主要带来锂、钾、铷、铯等,后者带来钾及溴、碘等。华南盆地卤水中钾、锂等元素的富集是内生与外生地质动力作用的结果,即构造-火成岩-海侵-干旱气候耦合作用的结果,成矿作用过程可以归结为裂谷沉积成矿,主要形成富钾、锂卤水;埋藏阶段这些卤水通常转移到孔隙发育的碎屑岩、玄武岩及断裂带内保存,形成盆地深层卤水矿床。     

阿尔金山两侧盐湖物质来源、成钾作用及其控制因素研究

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δD=-30‰,δ18 O=7.5‰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δ11 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.     

含富锂(钾)卤水断陷盆地的深部构造特征: 以中国华南吉泰盆地为例

中国华南吉泰盆地在白垩纪?古近纪发育大量蒸发岩,其中含富锂卤水矿床,由于盆地深部构造特征认识不清,导致富锂卤水矿勘查评价明显滞后.基于盆地东北部泰和坳陷二维地震数据和钻孔资料,经过精细保幅处理和综合构造解释,总结了含富锂卤水矿断陷盆地的深部构造特征.地震剖面和构造属性表明,盆地深部发育错断白垩系的NE-SW走向、NW倾...     

柴达木盆地一里坪盐湖成盐卤水成分变化及其意义——来自LA- ICP- MS分析石盐流体包裹体组成的证据

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.     

新疆乌恰县帕恰布拉克天青石矿床成因研究

应用岩相学及矿相学镜下鉴定、粉晶衍射半定量分析、包裹体测试分析及电子探针分析技术,结合地质温压计估算流体的温度,对天青石矿床的成因进行探讨。结果表明,新疆乌恰县帕恰布拉克天青石矿床中矿石类型主要有厚层块状天青石岩、天青石化灰岩、天青石化硅质细砾岩及热液角砾状天青石岩。矿物主要为天青石、方解石、白云石等。成矿流体主要为3种类型,分别为气相高温中盐度流体、液相中温高盐度流体及液相低温低盐度流体。矿床的形成可划分为2个期次5个阶段,其中2个期次分别为热卤水同生沉积成岩成矿期、盆地流体改造期。5个阶段为富锶热卤水同生沉积-交代阶段、富锶热卤水同生沉积阶段、热卤水喷流沉积阶段,后期含碳酸盐质的热水混合沉积阶段,盆地流体改造阶段。     

江西吉泰盆地卤水锂矿床地球化学特征及远景分析

吉泰盆地位于江西省中部、赣江中游,面积4550 km2.构造上属于华南褶皱系赣西南坳陷之大湖山芙蓉山隆断束与吉安凹陷的交接部位,主要沉积一套白垩系红色碎屑岩建造夹含膏盐层和卤水.基于对已知泰和县梅岗卤水锂矿地质特征、钻探成果和水系沉积物异常特征研究,认为白垩系周田组第三段、第四段碎屑岩Li最富集,Li主要还是地层同生富集引起,是本区卤水锂矿主要矿源层.结合吉泰盆地1:20万化探数据和值夏幅1:5万地球化学调查研究,圈定以梅岗锂高富集区为核心的4处远景区,在吉泰盆地赣江两岸白垩系和第四系分布8个锂富集区,表明吉泰盆地具有良好的寻找卤水锂矿远景.     

四川盆地三叠纪卤水成藏条件

四川盆地三叠纪卤水分布广泛 ,资源丰富 ,品质优异 ,是我国开发利用时间最早 ,工业价值最高的卤水资源。卤水有碎屑岩和碳酸盐岩两大储集类型 ,皆为低孔隙 ,低渗透致密岩石 ,不利于卤水的运聚 ,而卤水成藏条件主要是由储卤层受后期构造应力形成的断裂及裂隙发育带所控制 ,这是卤水高产富集的主导因素     

区域成矿流体的形成与演化

成矿流体是富含挥发份、碱金属的含矿卤水 ,其中碱金属来源于岩浆热液、变质热液、海水及通过水岩作用从岩石中萃取等 ;而挥发份来源于地幔、水岩作用与有机质分解作用。成矿流体中的硫也是多来源的 ,硫的活度与氧逸度有关 ,高温还原环境H2 S的活度降低 ;成矿流体的同位素分馏与水岩作用强度有关 ,控制同位素分馏的基本因素是温度及水岩比值。根据成矿流体的成分及物理化学性质 ,可以分类为高温硅钾卤水、中温碳酸盐卤水及低温硫酸盐型卤水。成矿流体没有固定的来源 ,在一定地质条件下 ,任何来源的热水流体都可以形成成矿流体。控制成矿流体形成的主要地质作用是岩浆作用、变质作用、地热增温作用及构造作用等。文中根据地质作用类型对区域地质流体进行划分 ,可分为岩浆作用区域成矿流体 (以高温硅钾卤水为主 ,可以有高温到中低温的流体分带 ) ,沉积作用区域成矿流体 (以中低温碳酸盐及硫酸盐型卤水为特征 ) ,大洋盆地区域成矿流体 (与岩浆岩区域成矿流体类似 ,有高温到低温的流体分带 )和变质作用区域成矿流体 (变质程度不同而有不同的流体类型混合 )。     

江陵凹陷富钾锂卤水矿田地质特征及成藏模式研究

江汉盆地江陵凹陷内的高温高压高盐度卤水,富含钾、锂、硼、溴、碘、铷、铯等,达到工业品位或超过综合利用品位,构成富钾锂卤水矿,长期以来其矿体定位一直是难题,对于钾锂卤水的富集与矿田构造的关系还没有完全查清。本研究以现代矿田地质学为指导,以地球物理勘探、钻井和野外地质等资料为基础,综合分析江陵富钾锂卤水的矿田建造、矿田构造与矿田成矿作用。江陵凹陷富钾锂卤水矿田建造分为构造沉积岩相矿田和构造火山岩相矿田。江陵凹陷内各地区由于受所处构造位置的影响,在不同时期发育了不同类型的局部构造,这些局部构造在空间上有序的分布与叠置形成了大量的构造圈闭,为钾锂卤水的聚集提供了有利的场所。从古新世沙市组到早始新世新沟嘴组沉积时期,江汉盆地的古气候条件总体为高温干旱,利于古盐湖的蒸发作用,火山活动带来丰富的钾锂物质,从而利于钾锂卤水的富集。江陵凹陷富钾卤水属构造—储层耦合成藏模式:江陵凹陷盐湖沉积特征,决定了有大量卤水储存在其地层中。这些卤水最大的储集体就是砂岩孔隙,而构造产生的大量裂缝大部分位于泥岩和火成岩中,也成为储集卤水的场所。在构造褶皱及埋藏作用下,卤水开始从盐类晶间,首先进入砂岩体孔隙内,而后可能进入裂隙系统及火山岩系统。     

Carbonatitic Volcanic Genesis of Hetaoqing Fe-Cu Deposit in Central Yunnan, China

Abstract. The Kunyang rift on western margin of Yangtze Platform is a continental rift, and also a rare Precambrian Fe-Cu mineralization zone in China. The Wuding-Lufeng mineralization area in the middle section of the rift is an important part of the zone, and an elliptic-shaped volcanic collapsed basin, controlled by a ring fracture system with carbonatitic volcanic rocks mainly occurring along the northwestern edge of the basin. The Hetaoqing Fe-Cu ore deposit at the western side of the basin is hosted in carbonatitic volcanic rocks and pyroclastic sedimentary rocks. The original ore bodies occur as layers, bands and lenses conformable to the host carbonatitic rocks. The ores usually appear as massive, impregnated and granular in carbonatitic rocks, and as brecciform and sandy in pyroclastic sedimentary rocks. Ore-forming minerals are magnetite, hematite, chalcopy-rite, bornite, pyrite, carrollite, molybdenite, cobaltite and skinnerite, and secondary minerals limonite, chalcocite, azurite, malachite and tenorite. Gangue minerals are calcite, dolomite, ankerite, common hornblende, arfvedsonite, augite, aegirine-augite, albite, phlogopite, biotite, chlorite and apatite. Evidences of mineral chemistry, trace elements and isotopic ratios of ores, as well as geological features, suggest that the original ores are igneous in origin. Chemical features of magnetites in the deposit belong to carbonatite type, and are similar to those from the Bayan Obo carbonatites. The ores are rich in iron, titanium, rare earth elements, niobium, tantalum, gold, silver, phosphor and sulfur. These features indicate that the Fe-Cu deposit associated with volcanic activity in the Wuding-Lufeng basin is alkali-carbonatite volcanic type.     

新疆磁海超大型铁矿区基性岩及其成矿背景指示

新疆磁海超大型铁矿区基性岩与铁成矿关系密切,是认识大规模铁成矿及其背景的关键.磁海铁矿区基性岩以辉绿岩为主,辉绿岩中断裂-裂隙控制板状铁矿脉群,单颗粒锆石U-Pb法测得206Pb/238U平均年龄为263.8±3.6 Ma(n＝11,MSWD=1.3),与二叠纪塔里木、东天山造山带、北山构造-成矿带等区域基性岩同时代.磁海铁矿区基性岩球粒陨石标准化微量元素蛛网图较平坦,Sr、Ba显示弱富集,Nb略亏损,球粒陨石标准化的REE配分曲线平坦,岩浆起源于亏损软流圈地幔,与其所在区域的北山构造-成矿带、东天山造山带、塔里木等地的基性岩均属碱性-钙碱性系列,它们的微量元素组成相近,岩浆性质相似,成生关系密切.磁海铁矿区基性岩可能是二叠纪地幔柱成因塔里木大火成岩省的组成部分,大规模铁成矿于地幔柱背景,北山构造-成矿带可能是塔里木地幔柱的一枝.