四川盆地东部垫江凹陷三叠系嘉陵江组岩盐氯同位素特征与成钾指标研究

垫江凹陷位于四川盆地东部,是四川盆地三叠纪时期重要的成盐凹陷之一,但当时古卤水是否达到钾盐沉积阶段,是否具备形成海相钾盐的良好条件,一直存在争议。本文通过对垫江凹陷长平3井、高探1井和ZK001井嘉陵江组岩盐样品进行化学成分分析,以及对长平3井典型岩盐样品进行氯同位素分析来判断古卤水沉积阶段和成钾条件。结果发现垫江凹陷三叠系嘉陵江组岩盐δ37 Cl值均为负值,均小于-0.32‰,最低达到-1.18‰,绝大部分岩盐样品溴氯系数大于0.31,有很大一部分样品溴氯系数超过0.45,进一步表明垫江凹陷在嘉陵江期古卤水浓缩已达到钾石盐析出阶段,与岩盐包裹体成分分析结果一致。综合气候-物源-构造因素,认为垫江凹陷三叠纪嘉陵江期气候条件炎热,物质来源丰富,存在次级凹陷,古构造条件优越,具备良好的成钾潜力。     

塔里木盆地钾盐成矿地质条件分析

塔里木盆地是中国最大的盆地,经历了多期构造运动,形成了三个大的拗陷区:由满加尔凹陷、库车拗陷、阿瓦提拗陷组成的塔东北拗陷区;由于田-民丰-若羌拗陷构成的塔东南拗陷区;由莎车-喀什-叶城拗陷构成的西南拗陷区。根据塔里木盆地地质、古构造、古地理、古气候及地球化学等特征,分析钾盐成矿条件,确定控矿因素,划分成矿远景区。依据盆地(拗陷)面积较大、拗陷内分布有次级拗陷、含盐系及岩盐层分布广,而且厚度较大和具有明显的含钾显示等特点,将塔里木盆地划分了4个钾盐成矿远景区,即满加尔凹陷钾盐成矿远景区、莎车拗陷钾盐成矿远景区、库车拗陷(拜城-阳霞)钾盐成矿远景区和民丰凹陷钾盐成矿远景区。     

四川盆地东部垫江盐盆三叠系嘉陵江组成钾远景分析

垫江盐盆位于四川盆地东部,是四川盆地三叠纪时期重要的成盐盆地之一,但本区是否具备形成海相钾盐的良好条件,一直存在争议。本文通过对四川盆地东部垫江盐盆长寿地区高探1井和长平3井嘉陵江组四段二亚段岩盐样品进行光薄片鉴定、扫描电镜、X粉晶衍射及化学成分分析,发现长平3井岩芯岩盐样品K~+含量最高达到3.82%,在2749~2778m岩盐段发现大量杂卤石和少量钾石盐矿物。两个钻孔岩盐样品溴氯系数均显示其达到钾盐析出阶段。通过对长寿地区气候-物源-构造条件分析,发现长寿地区三叠纪嘉陵江时期古海水温度较高,气候条件炎热,有利于钾盐矿形成;成盐和成钾物质主要来自海水,物质来源丰富;保合村一带可能存在次级凹陷,古构造条件优越,有利于钾盐的形成和保存,是寻找钾盐矿的有利区。     

罗布泊盐湖区固体钾盐沉积特征、分布及成因探讨

文章对罗布泊盐湖区杂卤石、光卤石、钾盐镁矾等不同类型固体钾盐矿物特征、分布及成因进行了分析总结。杂卤石主要产于罗北凹地内部沉降区,以交代成因类型为主,代表了以硫酸盐型卤水为主体的罗布泊盐湖残余卤水钾镁富集到一定程度与石膏、钙芒硝发生水-盐反应的产物。光卤石沉积主要产于断陷带（近）地表,为深部氯化物型卤水经断裂向上运移至地表、与浅部卤水掺杂经蒸发浓缩而成。钾盐镁矾主要产于南小团地区,其形成可能与凹陷基底反转、罗北凹地高浓度卤水回灌有关。罗布泊盐湖区不同类型的固体钾盐沉积是构造-物源-气候3种成钾要素在特定时间窗下耦合的产物：在干旱气候条件下,构造活动一方面导致盆地地貌分异形成更加封闭的成钾次级凹地,为钾盐沉积提供可容纳空间;另一方面活化断裂为深部流体补给盐湖提供通道,为钾盐沉积提供不同类型的物质来源,改变盐湖卤水化学组成最终形成不同类型钾盐矿物。     

四川盆地东部三叠系嘉陵江组海相钾盐成矿分析及靶区预测

四川盆地是我国重要的成盐盆地,但是否能形成一定规模的钾盐矿床一直存在争议。本文以四川盆地三叠纪杂卤石成因-海相钾盐成钾条件分析-次级凹陷圈定-钾盐成钾靶区圈定为主线,利用光薄片鉴定、扫描电镜、Sr同位素、大地电磁测深及地震解译等手段分析了四川盆地三叠纪钾盐成矿潜力,并进行了资源量预测。四川盆地东部早三叠世嘉陵江期岩盐中赋存的杂卤石是自生的,是海水高度浓缩的产物,暗示岩盐沉积时古卤水浓缩已达到钾镁盐析出阶段,长寿双龙-合兴一带和垫江董家场一带可能存在有利于钾盐沉积的次级凹陷,后期构造运动对钾盐改造较小,保存条件较好。利用地震解释和大地电磁测深等结果初步圈定了长寿双龙-保合村勘查靶区,估算了资源量,为开展钻孔验证提供了科学依据。     

塔里木盆地西部古盐矿点卤水水化学特征与找钾研究

在塔里木盆地发展地史上,白垩纪—第三纪时曾有过多次大的海浸,带来了丰富的盐类物质成分,又由于干旱封闭的气候环境,其西部沉积了广阔而厚层的盐岩,因此一直被列为我国有利的找钾远景区。在对塔里木盆地西部晚白垩—第三纪地层出露盐矿点实地考察的过程中,采集、分析了一些卤水样品的水化学组成,通过K+含量及一些水化学系数变化特征的研究,查明了卤水的成因类型属石盐岩淋滤水,K+含量较低,没有出现显著水化学系数异常;但相比之下,塔里木盆地西南喀什坳陷构造区Br含量值明显高于库车坳陷,Br×103/Cl值等具找钾意义的水化学系数比其他地区高1～2个数量级,推测淋滤的盐层当时的成盐古卤水浓缩程度较高,Br出现相对的富积,有一定的找钾远景;另外,对比海水蒸发实验结果,发现卤水的化学成分明显不同于经典的海相成盐淋滤卤水,指示海相标志的Br、B等含量较低,反映了该区成盐环境是在海陆相互作用的复杂条件下形成的,今后的找钾工作不能局限于经典的海相成盐理论,应该结合岩盐及含盐系地层地球化学、盆地构造变形历史及构造分异特征的综合分析研究,寻找新的找钾指标,以期在喀什坳陷等更深一级次级盆地发现可能的钾盐矿床。     

陕北奥陶系钾盐层位的发现与研究

陕北奥陶系是一个大型海相蒸发岩盆地,笔者在盆地东侧下奥陶统马家沟组,发现了钾石盐,光卤石等钾盐矿物,这是世界上首次在奥陶系发现钾盐,笔者较详细地研究了地质条件,含盐岩系剖面特下,物质成分和地球化学等,探讨了蒸发岩沉积的古地理环境和成盐模式据蒸发岩组成特征,结构构造,赋存状态,组合关系,地球化学诸方面的综合研究,认为陕北盆地钾盐沉积形成于残留卤水湖和干盐湖阶段。     

塔里木盆地地质环境演化及钾矿寻找研究进展

描述了我国钾盐资源的现状,总结了世界上大型钾盐矿床的分布和形成规律:物质基础、地质构造、岩相古地理及气候条件.分析了塔里木盆地的基本概况,阐述了在晚自垩-古近纪这一历史上重要的成盐期,塔里木盆地的地质环境演化历史,分析了塔里木盆地晚白垩纪和古近纪沉积相特点,确定了塔里木盆地的两个浓缩中心--库车凹陷和塔西南凹陷,综述了塔里木盆地的地质找钾状况,为钾盐的找矿工作做了良好的地质铺垫.     

塔里木盆地西部古盐岩同位素地球化学与成钾预测研究

我国钾盐资源紧缺，寻找优质大型钾盐矿床一直是国家资源普查的重要目标这一。塔里木盆地在其地史发展过程中，曾与广海相通，多期海水的侵入和间断，以及适宜的构造、古地里环境具备成钾的基本地质条件，因此一直被列为我国寻找古钾矿的重点地区。为了更准备地判断其成盐的海陆相特征，即成盐物质的主要来源，以及岩盐沉积之前的古卤水蒸发浓缩阶段，预测更有前景的成钾远景区，论文选择了蒸发岩沉积序列中的石膏及石盐矿物，分别分析了其硫同位素及氯同位素分布特征。结果表明，非还原环境下沉积的石膏硫同位素可以准确判断盐岩沉积的海相、陆相和海陆交互沉积特征，氯同位素可以判断岩盐的沉积阶段。应用这两个同位素新指标分析，塔里木盆地西部喀什次级构造凹陷晚白垩世盐岩沉积接近海相沉积类型，而且岩盐沉积阶段较晚，是一最有利成钾远景区。     

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。     

Geochemistry of Brines from Salt Ore Deposits in Western Tarim Basin

In the geological evolution of the Tarim Basin, many transgressions and relictions happened. So there have been plentiful sources of salt. Moreover, because of uttermost drought, a lot of salt has been deposited. It is possible to find potash salt in this area. In our fieldwork, we have found salt and brine in western Tarim Basin. Based on a geological survey and the characteristics of sedimentary facies and paleogeography, this paper deals with the geochemical parameters and discusses the possibility of formation of potash salt in terms of the chemical analyses of samples collected from western Tarim Basin. Results of brine analysis lead to some conclusions: most of these salt brines have eluviated from very thick halite beds, mainly chloridetype salt and this kind of halite does not reach the stage of potash deposition in all aspects; WKSL (Wukeshalu) occupies a noticeable place, and we should attach importance to this district because there have been some indicators of the occurrence of potash deposits as viewed from the contents of Br and K. Finally, low Br contents are recognized in the Tarim Basin as a result of salt aggradation, and this point of view has been proved by the results of this experiment and the data available. It cannot depend upon the index of Br to judge the evolution stage of halite. We must look for other facies of potash except marine facies.     

塔里木盆地西部盐矿点卤水地球化学特征及成钾预测

在塔里木盆地的地质发展史上,发生了多次的海进和海退,带来了大量的成盐物质。而且,由于极度的干旱,沉积了大量的岩盐,有望在塔里木盆地找到钾盐。通过野外工作,发现在塔里木盆地西部有大量石盐和盐泉卤水出露。笔者基于地质概况和岩相古地理特征的介绍,通过对采自塔里木盆地西部卤水样品的化学分析,讨论了其地球化学参数及成钾可能性。根据卤水样的分析结果得出:大多数卤水都是从厚层的岩盐中淋滤出来的,岩盐主要是氯化物型,这种类型的岩盐表面上都没有达到钾盐沉积的阶段;其次,根据Br和K含量表明WSKL(乌克沙鲁)已经有钾盐沉积的显示,是一个值得注意的地方,应该把重点放在这个区域;最后,由于原始沉积的原因,塔里木盆地Br含量普遍很低,这一点通过实验结果和收集到的资料已经得到了证实,不能单纯地依据Br指数来判断岩盐的沉积阶段,必须寻找除海相成钾以外的其他的成钾模式。     

四川盆地三叠纪古盐湖已达钾石盐析出阶段——来自石盐流体包裹体化学组成的约束

石盐的流体包裹体成分可提供古流体组成的物理化学信息,用以探查卤水组成变化及环境演化规律等。四川盆地位于上扬子地台,其中的早-中三叠纪沉积建造是中国海相找钾的有利层位之一。获取石盐沉积时期的卤水成分信息,是深刻认识四川盆地古海水蒸发浓缩程度的重要途径。文章利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法,对采自川东地区长平3井嘉陵江组的石盐流体包裹体开展了化学组成分析,结果显示古卤水化学类型为Mg_SO4型;流体包裹体中的ρ(K~+)与现代海水浓缩到钾石盐析出阶段的ρ(K~+)基本一致,可能揭示了盆地三叠纪时期古卤水已达到钾石盐析出阶段,对四川盆地沉积环境演化及钾盐成矿规律研究等具有重要的理论意义。     

塔西南坳陷古新统蒸发岩沉积条件及成因模式初探

基于近期野外地质调查及钻井资料整理,对塔西南地区古新统蒸发岩沉积特征、展布规律及成因模式进行了初步探讨。研究表明,塔西南古新统吐依洛克组蒸发岩以石盐岩为主,为海退过程中的产物;阿尔塔什组蒸发岩以石膏岩或者硬石膏岩为主,为缓慢海侵的产物。吐依洛克组石盐岩沉积是海退背景下、多级盆地卤水回流的结果,其受控于同时期区域性构造运动和海平面变化等多种因素。古新世早期,从卡拉库姆盆地向东至费尔干纳-阿富汗-塔吉克盆地再到塔西南地区,在空间上表现为一个自西向东水体盐度逐渐升高的湖链系统。在塔西南与最西部特提斯海之间,以石膏相为主的预备盆地的出现,是导致塔西南地区吐依洛克组蒸发岩以石盐岩为主而显著缺乏石膏岩的主要原因。这种多级次级盆地中卤水的回流作用对盐类物质向后期分异具有积极意义,指示了塔西南古新统具有较好的成钾远景。     

新疆罗布泊盐湖氢氧锶硫同位素地球化学及钾矿成矿物质来源

罗布泊罗北凹地第四系上部盐层中蕴藏丰富的卤水,卤水中则富含钾（ＫＣｌ平均品位为１．４０％）。文章通过对罗布泊卤水氢、氧、锶及硫同位素等分析及与塔里木盆地（河流）、柴达木盆地等地区对比研究,确定了罗布泊富钾卤水源于地表水,可能主要是塔里木盆地南北缘河流水;卤水中的硫钾等物质组分主要来源于南天山、塔里木盆地西北、西南部中新生代石膏钙芒硝石盐矿床或地层及其古代地层卤水。由于第四纪期间塔里木盆地西部抬升。     

Sedimentary Conditions of Evaporites in the Late Jurassic Xiali Formation, Qiangtang Basin: Evidence from Geochemistry Records

The Qiangtang Basin (QB), located in the central Tibetan Plateau, is a Jurassic marine basin and one of the most important prospective salt resource belts in China. In recent decades, many outcrops of gypsiferous?bed have been found in the Jurassic marine strata in the basin. Salt springs with abnormally high sodium (Na+) contents had been identified in the Late Jurassic Xiali Formation (Fm.) in the basin in the last years. However, to date, no potash or halite deposits have been identified in the QB. Gypsum outcrops and salt springs are very important?signs in the investigation of halite and potash deposits. Therefore, the Xiali Fm. is?a potentially valuable layer to evaluate for the possible presence of halite and potash deposits in the basin. However,?few studies?have explored the formation?conditions of evaporites in the unit. Here, we present detailed geochemical records from the Yanshiping section related to the study of the formation?conditions of evaporites in the Xiali Fm. of the QB. Climate proxies based on the obviously increased anion concentrations of SO42? and Cl? and the significant correlation?coefficients of Ca2+-SO42? (R = 0.985) and Na+-Cl? (R = 0.8974) reveal that the upper member of the Xiali Fm. (the upper Xiali Fm.) formed under an arid climate and evolved into the sulfate phase or early chloride phase. Provenance proxies based on the obviously increased K+ and Na+ ion concentrations and the significant correlation?coefficient of Na+-Cl? (R = 0.8974) suggest that the upper Xiali Fm. featured optimal provenance conditions for the possible formation of halite deposits. The regression and the semi-closed tidal?flat environment in the upper Xiali Fm. were favorable for the formation of potash and halite deposits. The low Mg2+ /Ca2+ values (mean value = 1.82) and significant Na+-Cl? correlation?coefficient (R = 0.8974) also suggest that the upper Xiali Fm. is the layer most likely to contain potential halite deposits. In addition, the macroscopic correlations of tectonism, provenance, paleoclimate, saliferous strata and sedimentary?environment between the QB and the adjoining Amu Darya Basin in Central Asia reveal that the two basins shared similar geologic settings that were favorable for the formation of evaporites during the Late Jurassic. Therefore, the upper Xiali Fm. is a valuable layer to explore for halite deposit and may be potentially valuable in the future exploration for potash deposits in the QB.     

Minerogenic Theory of the Superlarge Lop Nur Potash Deposit, Xinjiang, China

Located in the eastern part of the Tarim basin, Xinjiang, the Lop Nur was an ultimate water catchment area of the Tarim basin during the Quaternary. Through nearly ten years of investigation and research, the authors have found a superlarge brine potash deposit in the Luobei subbasitv—a secondary basin of the Lop Nur depression. The deposit has been mined now. On that basis, the authors propose new theories on the genesis of the potash rock deposit. In the tectonic and geomorphologic contexts, the Tarim basin lies in a “high mountain-deep basin” environment. At the beginning of the Quaternary, influenced by the neotectonic movement, the Lop Nur evolved into a “deep basin” in the Tarim basin. At the end of the middle Pleistocene, neotectonic migration began to take place in the interior of the Lop Nur and a new secondary deep basin—the Luobei subbasin—formed gradually. Despite its small area, it is actually the deepest subbasin in the Lop Nur depression, where brines of the Lop Nur Salt Lake gather and evaporate, thus providing materials for the formation of a superlarge brine potash rock deposit. With respect to the phenomenon of brine concentration and change with deepening of the lake, the authors propose a model of “high mountain-deep basin” tectonic migration for potash concentration. In the sedimentological context, the honeycomb-shaped voids developed in glauberite rock in the subbasin are good space for potash-rich brine accumulation. Study indicates that the deposition of glauberite requires recharge of calcium-rich water.In the Tarim area the calcium-rich water might come from deep formation water or oilfield water, and the river water recharging the Lop Nur Salt Lake was rich in sulfate radicals and other components; in addition, the climate in the area was very dry and the brine evaporated steadily, thus resulting in deposition of substantial amount of glauberite, potash accumulation in intercrystal brine and final formation of the potash deposit. Generally, potash formation in a salt lake undergoes a three-stage process of “carbonates→sulfates (gypsum and glauberite)→chlorides (halite etc.)”, but in the study area there only occurred a two-stage process of “carbonates→sulfates (gypsum and glauberite)”. The authors call this new geological phenomenon the “two-stage potash formation” model. In conclusion, the superlarge Lop Nur potash deposit is the result of combined “high mountain-deep basin” tectonism and “two-stage potash formation”.     

老挝东泰钾盐矿床地球化学及其沉积后变化初步研究

呵叻高原是世界上最大的钾盐沉积矿床分布区之一,研究区位于呵叻高原北部的沙空那空盆地东部边缘,钻探资料揭示该地区钾盐资源相当可观。该含盐建造包含上、中、下3个盐段,每个盐段都由一套蒸发岩_碎屑沉积旋回组成,钾盐层主要赋存于下盐段上部。剖面和地层学分析表明,研究区盐构造类型为低结构低成熟度的盐背斜构造,盐体几何形态为一低结构低成熟度的盐背斜,盐背斜轴部矿层厚度较两翼矿层厚得多。岩盐中微量元素Br、K含量及Br×1 000/Cl系数的变化指示成盐卤水经过了阶段性的浓缩和淡化过程,并且成盐作用越来越弱。ZK04孔较低的Br含量〔w(Br)=18×10〈sup>-6〈/sup>〕表明下膏盐层在成盐过程中受到了非海相流体的影响。中膏盐层基底石盐中高K低Br特征表明,下膏盐层残余高浓度卤水影响了其成盐过程,并且该基底石盐很可能又经历了溶解和重结晶过程。     

云南兰坪-思茅盆地和老挝钾盐矿床物质来源新认识

云南兰坪-思茅盆地勐野井钾盐矿与泰国—老挝的钾盐矿的成矿关系被认为可能具有同源性,尤其深部热液可能是其重要的物质来源之一。针对该观点氢氧同位素证据缺乏、且深部热液到底是哪种热液尚不清楚的问题,文中根据老挝钻孔ZK2893中石盐包裹体水的氢氧同位素分析结果:δ~(18)O为-2.3‰~9.5‰,平均值为2.9‰,δD的范围为-78‰~-150‰,平均值为-108.6‰,大部分小于-90‰;在δD-δ~(18)O关系图上,数据点均在交代热液范围内,因此推断,老挝钾盐成矿的深部热液为大气降水与围岩形成的交代热液,围岩提供了重要的成矿物质。此项分析还表明老挝的交代热液温度主要集中在150℃左右,即包裹体形成的温度可能也在150℃左右,云南兰坪—思茅石盐包裹体的捕获温度为145℃左右,最高达170℃,二者比较接近,这为两地钾盐矿同源的可能性提供了新的证据。     

罗布泊低品位光卤石矿分布特点及其找矿规律探讨

罗布泊干盐湖位于新疆塔里木盆地东部。1995年以来,在罗布泊发现了超大型规模卤水钾盐矿床,卤水钾盐资源主要赋存于罗北凹地等盐系地层中。近年来调查发现,罗布泊分布有地堑式张性断陷带,不仅控制成钾凹地的形成,其本身也蕴藏有一定规模的固体钾盐资源。地球物理(EH-4)测量显示,断陷带深达1 000 m。在罗布泊盐湖演化过程中,断陷带内出现较小规模的洼地或盐湖,湖表水蒸发浓缩形成卤水,由于罗布泊地堑式断陷带长达30~50 km,向下延长深度可达1000 m,说明罗布泊断陷带内可以形成和储集一定规模的固体钾盐矿,成为今后罗布泊盐湖钾资源扩大找矿的新空间。