柴达木盆地西台吉乃尔盐湖矿区卤水水化学特征

西台吉乃尔盐湖位于柴达木盆地中部,矿区卤水中富含锂、钾、硼、镁等多种元素,极具开发价值。自2003年开始,矿区已开始进行大规模采卤,利用前人1959年和2001年两次勘查资料,从水化学角度分析和探讨了西台吉乃尔盐湖矿区未大规模采卤前卤水中各元素的分布规律和变化特征。研究表明,矿区西北部主要为氯化物型卤水,其余大部分地区基本为硫酸镁亚型卤水,我们推测地下卤水水化学类型的差异很可能与不同区域原始卤水的组成及补给水等因素有关。有益组分中,高含量的Li+、K+主要分布在矿区的西北部;B2O3的高含量区主要在矿区的中东部广大地区。赋存于孔隙卤水中K+、Ca2+、Mg2+、Li+、Cl-等元素的平均含量要高于晶间卤水;B2O3、Na+、SO42-等则低于晶间卤水;卤水矿化度、pH值和密度则相差不多。孔隙卤水在Na+、K+、Mg2+/Cl--H2O四元体系介稳相图中的投影点接近光卤石相区;湖表卤水和晶间卤水在Na+、K+、Mg2+/Cl-,SO42--H2O五元体系介稳相图中位于泻利盐、软钾镁矾和钾石盐的共结点附近,且分布比较集中;湖表卤水在演化阶段上存在较大差别;晶间潜卤水已普遍进入钾石盐析出阶段。研究还表明,西台吉乃尔湖湖水的水化学变化明显受季节变化的影响,而湖表卤水与地下卤水存在着一定程度的水力联系,这种联系的强弱和变化特征尚待进一步研究。     

青海可可西里东部盐湖水化学及沉积特征初步研究

2008 a夏对可可西里地区东部4个新发现的盐湖,进行了卤水水化学组分、矿物组成及其石盐元素含量分析。结果表明,该区水体卤水矿化度高,湖表卤水富硼锂等组分。通过对化学组分及水化学特征系数的研究,卤水的水化学类型主要为硫酸镁亚型和硫酸钠亚型。卤水pH值随着矿化度的增加而降低。Na+、Cl-含量与总矿化度呈正相关,SO42-"与矿化度呈负相关。Li与Mg物源、迁移规律近似。本区盐类沉积物以石盐为主,石盐中Si、Al、Fe、Sr含量低,其间相关性好,物质来源可能为周围岩石风化。布查盐湖盐类沉积存在少量硬石膏、半水石膏和铁白云石,表明布查盐湖的盐类物质来源很可能与地下热水作用有关。     

西藏捌仟措盐湖卤水等温蒸发试验研究

以西藏捌仟措盐湖卤水为研究对象,依据Na+,K+,Mg2+//Cl-,SO24--H2O五元水盐体系相图,对该盐湖卤水进行了5℃等温蒸发试验,研究了卤水蒸发过程中盐类析出规律和钾、锂和硼在蒸发过程中的富集行为,为该盐湖卤水盐田规划设计、现场生产操作提供了依据。     

西藏扎北盐湖夏季卤水自然蒸发实验研究

西藏扎北盐湖位于藏北高原腹地,其卤水类型属硫酸钠亚型,富含Li、K、B等元素。为综合利用该湖的液态矿产资源,于西藏当地对该盐湖富锂卤水进行自然蒸发实验。实验以Na+,Mg2+//Cl-,SO42--H2O四元体系15℃等温相图及K+,Mg2+//SO42--H2O三元体系15℃介稳相图为参考,绘制了扎北盐湖夏季卤水在秋季自然蒸发结晶路线图,研究了卤水在蒸发过程中液相的化学组成变化以及其蒸发析盐规律。结果表明,在蒸发过程早期(成卤率23.9%),锂浓度达1.2 g/L时,锂开始以Na3LiSO4.3H2O等复盐形式大量分散析出;硼在整个蒸发过程中以硼砂(Na2B4O7.10H2O)等形式分散析出难于富集;钾以钾镁矾(K2SO4.MgSO4.6H2O)和钾石盐(KCl)形式蒸发浓缩的后期大量析出。实验为扎北盐湖的盐田工程设计及制卤工艺操作提供了必要的基础数据,也可为我国西藏硫酸钠亚型盐湖卤水的综合利用提供一定参考。     

柴达木盆地大盐滩矿区深层晶间卤水的成因

柴达木盆地西部昆特依盐湖大盐滩矿区地下卤水资源丰富,具有很好的开发利用前景。野外采取了大盐滩矿区不同深度(9.8～133 m)晶间卤水样品和冷湖构造油田水样品,分析了卤水的水化学组成和氢氧同位素值。结果显示,晶间卤水矿化度较高(平均为363.94 g/L)且富K~+,水化学类型为硫酸镁亚型;油田水矿化度较低(平均为39.02 g/L),富Ca~(2+)和Sr~(2+),水化学类型为氯化物型。离子含量及钠氯系数和溴氯系数分析显示,大盐滩矿区晶间卤水主要为大气降水汇聚后经蒸发作用形成,深层晶间卤水(30～133 m)具有大气降水盐岩溶滤成因及受具有深部来源性质油田水补给的特征。氢氧同位素组成分析表明,卤水均发生了明显的"氧同位素正漂移"现象,推断深层晶间卤水较高的δ~(18)O、δD值与浅层晶间卤水(9.8～11.5 m)以及大气降水溶滤盐岩沿断裂下渗补给有关。     

贺兰山至吉兰泰盐湖的水化学特征及演化规律

在对吉兰泰盐湖南部地下水化学组分特征分析的基础上,利用PHREEQC软件对水文地球化学演化规律进行模拟研究。结果表明,从贺兰山西侧山前到吉兰泰盐湖,水化学类型由HCO-3型过渡到Cl-—SO2-4型、最后变为Cl-型;Ca2+、Mg2+与SO2-4相关分析表明发生石膏溶解出的Ca2+置换了MgCO3中Mg2+,从而产生了CaCO3沉淀的水岩反应,而白云石、石膏、岩盐、CO2(g)的溶解是常量离子增加的物质来源,同时伴有强烈的蒸发浓缩作用及阳离子交换作用。特别是深层地下水具有较高的mNa/Cl值与较低的mCa/Na值,表明发生强烈的阳离子交换作用,这对认识吉兰泰盐湖地区及干旱区沙漠地区水体发生的水岩相互作用与演化机制具有借鉴作用。     

Li~+,Na~+,K~+,Mg~(2+)//Cl~-,SO_4~(2-)-H_2O水卤体系25℃等温蒸发过程中密度的研究

测定了Li+,Na+,K+,Mg2+//Cl-,SO42--H2O卤水体系25℃等温蒸发过程中的密度,并分析和研究此过程的密度与蒸发水量、卤水离子组成、离子强度、析盐种类等之间的关系,并与天然含硼卤水体系等温蒸发过程的密度进行了对比。应用Pitzer体积性质模型预测了体系蒸发过程中的液相密度,并与实验测定值相比较结果一致。     

青海可可西里地区勒斜武担湖水化学特征研究

2010年4月对可可西里地区勒斜武担湖进行了考察、采样和分析。研究发现,勒斜武担湖是迄今发现的第一个氯化物型盐湖锂矿床,除CO2-3外盐湖卤水离子的测定值均比1990年测定值小,这与两次采样的时间、地点不同及湖水变化有关。主要离子含量顺序为Cl-Na+Ca2+K+SO2-4Mg2+,次要离子为HCO-3CO2-3。湖水中的离子具有水平和垂直分异现象,元素含量从岸边向湖心方向递减(CO2-3、HCO-3除外),从湖面向湖底随着深度的增加元素含量先增大而后趋于稳定,前者与湖北岸边高矿化度的泉水补给岸边水体有关,后者与湖泊表面覆盖的冰层稀释表层水体有关。勒斜武担湖Li+、B3+、K+含量均较高,具有较好的资源开采利用价值。     

西台吉乃尔盐湖地下卤水的赋存特征

西台吉乃尔盐湖属于柴达木盆地构造分区茫崖坳陷中的一里坪凹陷区,位于柴达木盆地东部三湖(台吉乃尔湖、涩聂湖和达布逊湖)沉降区的西端,接受来自昆仑山北坡的那陵格勒河补给。此盐湖是以卤水锂矿物为主,并伴生钾、硼、镁等多种组分的大型矿产地,水化学类型属于硫酸盐型硫酸镁亚型。地下卤水划分为晶间潜卤水(WⅠ)、孔隙潜卤水(WⅡ-1)和晶间承压卤水(WⅡ-2)三层。     

察尔汗盐湖东段潜卤水水文地球化学特征及卤水成因分析

察尔汗盐湖是一个以卤水钾镁盐矿为主的大型的综合性盐类矿床,卤水中富含K+、Mg2+等有益元素,主要阳离子为K+、Na+、Mg2+、Ca2+;主要阴离子为Cl-,其次是SO42-。根据大量的钻孔水质分析资料,对卤水中主要离子成分在水平及垂向的分布特征进行分析,并探讨卤水的成因类型。     

东台吉乃尔盐湖卤水的相化学研究（Ⅱ）—冬夏季卤水蒸发实验

为了研究东台吉乃尔盐湖卤水蒸发时的相化学，确定钾、镁和锂盐的结晶特性，在实验室内２５℃等温蒸发实验基础上和自然条件下进行了冬夏季日晒蒸发试验．东台吉乃尔盐湖卤水是由氯化钠饱和的多组分复杂体系构成的．卤水中存在的离子是Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｍｇ２＋、Ｌｉ＋、Ｃａ２＋、Ｂ３＋、ＳＯ４２－和Ｃｌ－．试验数据与Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｍｇ２＋Ｃｌ－、ＳＯ４２－ＫＨ２Ｏ五元体系介稳平衡数据进行了讨论和比较．Ａｕｔｅｎｒｉｅｔｈ相图被用来表示各数据间的关系和证明冬夏季蒸发时结晶行为的差别．     

东台吉乃尔盐湖卤水的相化学研究（Ⅰ）：25℃等温蒸发实验

为了研究东台吉乃尔盐湖卤水蒸发时的相化学，确定钾盐、镁盐和锂盐的结晶路线和结晶特性，在实验室内对卤水进行了２５℃等温蒸发结晶过程的研究．实验结果与Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｍｇ（２＋）／／Ｃｌ－、ＳＯ—Ｈ２Ｏ五元水盐体系介稳相图进行了比较与讨论．     

Formation of Li Salts from Natural Brines during Isothermal Evaporation at 25℃

Li brines are the primary resources for Li salt industries. Evaporation is necessary to concentrate Li due to its low level of concentration in raw brines. The salt sequences during the evaporation of Li brines,especially the behavior of Li salts,represent key data for solar technologies. However,chemists cannot use any phase diagram to estimate Li salt sequences during evaporation at 25℃ . The thermodynamic model proposed by us in2003 represents the only tool for the prediction of equilibrium conditions during the evaporation of solutions containing Li~+,Na~+,K~+,Mg~(2+)/Cl~-,SO_4~(2-),and-H_2 O components at 25℃ . In this paper,the predicted salt sequences of 20 brines are reported. The results indicate that( 1) the first crystallized Li salt during evaporation of Li brine varies in brine composition;( 2) lithium sulfate is crystallized in many cases initially for brines of magnesium sulfate subtype,while Db4( Li_2 SO_4·K_2 SO_4) or Db3( 2 Li_2 SO_4·Na_2 SO_4·K_2 SO_4) appears first for sodium sulfate and magnesium sulfatesubtypes with lower Mg/Li composition,and the final eutectic point is H ~+ LiC ~+ Lc ~+ Ls ~+ Car;( 3) the final eutectic point is H ~+ LiC ~+ Lc ~+ Car for brines of chloride type; and( 4) Li content corresponding to the first crystallized Li salt is in the range of 0. 43%-1%. These findings enhance our knowledge of Li chemistry and provide insights into solar pond technology of the Li-brine process.     

盐湖卤水的蒸发结晶过程

本文从实验和理论相结合的角度上，总结了三十多年我国数十个盐湖等温蒸发和天然蒸发研究结果和研究经验，概括了三种类型盐湖卤水蒸发结晶的规律性，推荐了卤水蒸发结晶的相化学基础数据．对氯化物型卤水，由于介稳程度小，可采用Ｚｄａｎｏｖｓｋｉｉ推荐的四元体系Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｍｇ（２＋）∥Ｃｌ－—Ｈ２Ｏ平衡相图进行太阳池工艺计算；对于硫酸盐型卤水，宜用金作美五元体系Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｍｇ（２＋）∥Ｃｌ－、ＳＯ，－Ｈ２Ｏ介稳相图，而不是Ｖａｎ’ｔＨｏｆｆ平衡相图；对于后期，锂盐高度浓缩，宜用我们的四元体系Ｌｉ＋、Ｍｇ（２＋）∥Ｃｌ－、ＳＯ－Ｈ２Ｏ介稳相因；对于碳酸盐型盐湖卤水，可用我们的五元体系Ｎａ＋、Ｋ＋∥Ｃｌ－、ＣＯ、ＳＯ－Ｈ２Ｏ介稳相图作为相化学基础，而不是Ｔｅｅｐｌｅ平衡相图．从相平衡热力学角度上，实现了对卤水蒸发结晶过程的理论描述、计算和预测．其中对一里坪、达布逊、东台吉乃尔、西台吉乃尔等盐湖卤水的研究结果尚属首次报道．     

湖北江汉盆地潜江凹陷深层地下卤水水文地球化学研究

潜江凹陷是我国东部的一较大型油盐沉积盆地．凹陷内的Ｑ组（渐新统）含盐系地层是一套内陆盐湖相沉积，其中不仅蕴藏着丰富的石油和固体盐类，而且卤水资源也十分丰富．卤水为高矿化度、高ＳＯ含量、低Ｃａ（２＋）、Ｍｇ（２＋）含量的硫酸盐型陆相古盐湖沉积卤水．卤水的ｐＨ值平均为５．６６，总矿化度平均为２８３．２５克／升．水盐体系主要为Ｎａ，Ｋ／／Ｃｌ，ＳＯ４－Ｈ２Ｏ，古卤水水化学类型为Ｎａ２ＳＯ４亚型．卤水中含近２８种化学成分，ＳＯ的平均含量达９６６５．８毫克／升，Ｃａ（２＋）和Ｍｇ（２＋）的平均含量才分别为８９９．４毫克／升和１７３．８毫克／升．Ｋ、Ｂ、Ｌｉ、Ｂｒ、Ｉ等的含量较大，Ｋ、Ｂ、Ｌｉ的含量随Ｃｌ浓度的增加而增加，Ｂｒ、Ｉ的含量随矿化度的增加而增加，随ＳＯ浓度的增加而减少．卤水中绝大多数离子的含量在沉积盆地浓缩中心区大，在理深较大的第四、五、六水层高．     

腾格里沙漠区盐湖物质成分研究

腾格里沙漠面积广阔 ,区内分布着数十个盐湖 ,盐湖面积大的为十余平方千米 ,小的仅为 0 .0 18km2 。盐湖卤水主要为湖表卤水 ,其矿化度较高 ,大部分盐湖卤水含盐量已达饱和 ,因而进入了自析盐阶段。盐湖卤水化学成分以 Na+ 、K+ 、Cl-、SO4 2 -、HCO3 -、CO3 2 -为主 ,占卤水总含盐量的 99% ,卤水中还有 B2 O3 、L i、I、Br等微量元素。盐湖盐类沉积有碳酸盐类、硫酸盐类和氯化物型盐类、主要盐类矿物为芒硝、钾芒硝、天然碱、泡碱、碳钾钠矾、石盐等。盐湖粘土矿物组合以蒙脱石的普遍存在为特征 ,含有少量的伊利石和水云母。     

柴达木盆地西部狮子沟背斜构造区深部卤水水化学特征及演化分析

近年来的调查工作发现,柴达木盆地西部的一些背斜构造区油田卤水具有储量大、品位高的特点,表现出良好的开发和利用前景。在狮子沟背斜构造区深部有含卤层甚至盐岩层的发现。以狮子沟背斜构造区深层卤水为研究对象,采样测试其离子含量,进而分析卤水的离子比例系数,对其水化学特征、物质来源、演化过程进行分析,研究认为深部卤水主要是盐岩溶解作用形成的,其中不乏有沉积卤水的加入;其演化主要受控于蒸发和溶解的双重作用,同时白云岩化、酸性斜长石的溶解以及中酸性热液的淋滤作用也可能对该区卤水有某种程度的影响。     

补水背景下大盐滩矿区潜卤水水化学特征

为探究补水背景下大盐滩矿区潜卤水水化学组分的变化规律,采用水化学分析测试方法,对2015年5月和7月分别就矿区33口长期观测孔内潜卤水中的Ca~(2+)、K~+、Na~+、Mg~(2+)、HCO_3~-、SO_4~(2-)、Cl~-的含量进行测定,分析矿区潜卤水中Ca~(2+)、K~+、Na~+、Mg~(2+)、SO_4~(2-)、Cl~-的变化趋势,并查明其分布特征。结果表明:补水背景下,大盐滩矿区潜水含水层中的潜卤水水化学组分在时间和空间上存在着明显的变化。在时间上,5~7月时间段内,K~+,Na~+、Mg~(2+)、SO_4~(2-)的浓度升高,且Na~+浓度变化幅度较大;Ca~(2+)、Cl~-浓度降低。在空间上,矿区中部和东南部,晶间潜卤水中的K~+、Mg~(2+)、SO_4~(2-)浓度较高;矿区北部晶间潜卤水中的K~+、Mg~(2+)、SO_4~(2-)的浓度则相对较低。补水可以适当地增大开采区域潜卤水中K~+的浓度,提升卤水的质量。