靖边气田富Br~-、I~-、Li~+、K~+油田水的发现及对找钾的启示

对靖边气田奥陶系和石炭—二叠系产出的油田水进行常、微量元素分析,分析结果表明:样品富集Br-、I-、Li+、K+,奥陶系的Br-、I-、Li+以及石炭—二叠系的Br-和K+都已经达到工业开采或综合开采标准。其高Br-含量特征以及相关水化学参数特点反映靖边气田油田水主要为海相沉积型卤水,且保存环境较封闭,具有很好的原生性;同时,高的溴氯系数及钾氯系数说明奥陶系海水高度浓缩,并已经达到钾盐沉积阶段,反映靖边气田所在的陕北盐盆西部可能有固体钾盐沉积存在。而石炭—二叠系油田水除对原始沉积卤水的保存外,可能受到富钾围岩的影响。     

中国三叠纪钾盐沉积——以四川为例

中国三叠系蒸发岩分布于华南,面积超过100×10⁴km²,发现硫酸钾盐及富钾卤水,钾盐矿物有杂卤石、无水钾镁矾、硫锶钾石及多钙钾石膏等,富钾卤水矿化度255~382g/l,含钾量4~49g/l。蒸发盆地的发展受控于古构造及古地理,经历了开放台地一局限台地一堰塞湖一盐湖的发展阶段。钾盐沉积后,经历多阶段的复杂演变。富钾卤水中的钾主要来自硫酸钾盐的深滤,其次来自蒸发浓缩卤水及火山灰吸附钾的释放。杂卤石与富钾卤水的钾同位素测年值分别为210~150Ma及264~150Ma,说明固液相钾盐同源。从地质背景及成矿环境预测,三叠系的钾盐类型只能是硫酸钾盐,主要目的层为T₁j^5~2及T₂l^4~2,主要成矿带为构造分异及钾异常明显的四川盆地东、西部,富钾卤水的储集取决于蒸发岩地层的含钾性、碳酸盐夹层的裂隙发育程度及构造控矿条件。找矿模型应是油气钾卤兼探。     

中国三叠纪钾盐沉积——以四川为例

中国三叠系蒸发岩分布于华南,面积超过１００×１０４ｋｍ２,发现硫酸钾盐及富钾卤水,钾盐矿物有杂卤石、无水钾镁矾、硫锶钾石及多钙钾石膏等,富钾卤水矿化度２５５～３８２ｇ／ｌ,含钾量４～４９ｇ／ｌ。蒸发盆地的发展受控于古构造及古地理,经历了开放台地—局限台地—堰塞湖—盐湖的发展阶段。钾盐沉积后,经历多阶段的复杂演变。富钾卤水中的钾主要来自硫酸钾盐的深滤,其次来自蒸发浓缩卤水及火山灰吸附钾的释放。杂卤石与富钾卤水的钾同位素测年值分别为２１０～１５０Ｍａ及２６４～１５０Ｍａ,说明固液相钾盐同源。从地质背景及成矿环境预测,三叠系的钾盐类型只能是硫酸钾盐,主要目的层为Ｔ１ｊ５～２及Ｔ２ｌ４～２,主要成矿带为构造分异及钾异常明显的四川盆地东、西部,富钾卤水的储集取决于蒸发岩地层的含钾性、碳酸盐夹层的裂隙发育程度及构造控矿条件。找矿模型应是油气钾卤兼探。     

湖北潜江凹陷古近系深层富钾卤水成因及演化

地下深层富钾卤水是非常重要的钾盐资源,目前很少从区域尺度系统研究沉积盆地中富钾卤水水化学特征及成因.对潜江凹陷深层富钾卤水进行了主、微量元素分析.研究区卤水矿化度为125.70～347.00 g/L,K含量为0.32～6.83 g/L;富集Li、B、I、Na、Cl,亏损Mg、Br,Ca、SO4有富集也有亏损.储层岩石矿...     

罗布泊盐湖钙芒硝巨量堆积对富钾卤水形成的控制——来自流体包裹体组成的约束

<正>罗布泊盐湖位于新疆塔里木盆地东端,为我国最大的硫酸盐型卤水钾盐成矿区,富钾卤水主要赋存于巨量钙芒硝岩晶间孔隙中。一般海水和陆相盐湖需经历石盐沉积之后,才出现钾元素富集和钾盐矿物沉积,晶间卤水通常赋存于石盐晶间孔隙中。海水蒸发至石盐析出时卤水中KCl含量约0.52%(瓦里亚什科,1965)。然而,罗布泊盐湖在石膏沉积之后出现巨量钙芒硝沉积,石盐析出时间相对很晚,沉积量也相对很小。钙芒硝大量沉积后,晶间卤水钾元素出现超前富集,卤水KCl平均含量达1.40%,     

老挝甘蒙省钾镁盐矿床含矿段的矿物学和地球化学特征及成因

老挝甘蒙省钾镁盐矿床位于呵叻盆地的东隅,本文以该矿床ZK318钻孔的含矿段———下盐层为研究对象,对其开展了系统的矿物学和地球化学特征研究。结果表明,矿石矿物以石盐、钾石盐和光卤石为主,含少量方硼石和硬石膏。根据矿物与主量元素的分布特征,将下盐层分为5个次层,由下至上顺序为:盐岩层(石盐为主)→钾盐岩层(钾石盐为主)→光卤石岩层(光卤石为主)→薄盐岩层(石盐为主)→钾盐岩层(钾石盐为主)。微量元素Br值均大于200×10-6,表明卤水来源于海水;由盐岩层→钾盐岩层→光卤石岩层,B含量呈现出逐渐升高的趋势,表明B含量与卤水盐度呈线性关系。但顶部钾盐岩层的B含量高达890×10-6,与少量方硼石的存在相吻合,指示成矿卤水除了海水外,还有深部热液的贡献。按照卤化物卤水蒸发浓缩的顺序,光卤石是该卤水浓缩的最后阶段,但在光卤石沉积之后,又晶出一薄层石盐,表明曾经历过一次短暂的淡水补给。上、下两层钾石盐具有基本相同的Br含量,分别为1 790×10-6和1 792×10-6,且均直接沉积在石盐之上,故为原生钾石盐,而非光卤石的次生淋滤产物。认为甘蒙省钾镁盐矿床为海源陆相沉积,海水和深部热液是成钾物质的主要来源,钻孔中出露的两层钾石盐均为原生沉积。     

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。     

四川盆地某地富矿卤水水文地球化学特征及其成因资源意义

四川盆地某地富矿卤水以深层卤水形式赋存于地下４０００余米深的中三叠统雷口权组四段（Ｔ＿２ｌ￣４）盐系的碳酸盐岩储层中。富矿卤水与海水各浓缩阶段相比，其中Ｋ￣＋含量异常高，构成世界罕见的液态钾盐资源；Ｂｒ￣－、Ｉ￣－、Ｂ￣（３＋）、Ｌｉ￣＋等有用组分也远远超过综合利用工业品位，为优质化工原料水。富矿卤水为沉积变质和钾盐溶滤的复合成因，具有资源及固液态钾盐找矿的指示意义。本文为四川某地固液态找钾提供了有价值的线索。     

地下浓缩卤水与"高山深盆"成盐环境

在长期研究青海柴达木盆地现代钾盐矿床和云南兰坪-思茅盆地中新生代钾盐矿床形成原因的基础上,袁见齐教授于1983年提出了"高山深盆"的成盐理论。本文进一步提出该模型可分为"深盆深水"和"深盆浅水"两种类型。前者以邻近海水为主要补给,后者除海水之外,明显渗杂有富含钾、镁、钙的变质地下浓缩卤水,其中富钾卤水对"高山深盆"环境下钾盐矿床的形成意义不言而喻。但目前最大的困难是,我们还不能像研究海水蒸发实验那样,完全解释清楚这种地下浓缩卤水的形成机理,希望有更多的学者对此开展研究。     

大陆裂谷盆地钾盐矿床特征与成矿作用

全球板块运动对表生成钾控制明显, 即从古生代到中新生代, 从巨型稳定克拉通陆表海盆成钾, 到中生代特提斯海域海盆成钾, 再到新生代的大陆裂谷盆地成钾, 地球表生成钾模式发生了重大转变; 成钾物质来源从海水补给为主, 转变为非海相(以火山活动带来深部物质和陆表水)与海相混合型, 甚至以非海相深部物质补给为主。全球裂谷成钾时期正好处于Pangea超大陆解体及新特提斯洋闭合时期, 成钾的裂谷型蒸发岩盆地也主要位于这两个构造域内, 这些进一步表明裂谷成钾是地球板块构造运动演化历史的必然结果。典型的裂谷盆地钾盐矿床有: 大西洋裂谷形成初期沉积的刚果(布)白垩纪钾盐矿、欧洲大陆莱茵地堑第三纪钾盐矿、非洲大陆埃塞俄比亚达纳基尔钾盐矿等; 同时, 还有众多裂谷盆地蕴藏有富钾卤水矿, 如死海裂谷富钾卤水、东非大裂谷一些富钾盐湖、美国加州索尔顿海高温富钾热卤以及中国江陵凹陷富钾热卤等。这些钾盐矿的共同特点是: 盆地内发育火山岩和温热泉, 具有深源补给的明显特征; 尽管裂谷盆地规模一般很小, 但形成的钾盐规模最大可达数十亿吨。总结世界大陆裂谷盆地钾盐矿床特征、物质来源与成矿作用, 提出了大陆裂谷型小盆地成钾模式。其裂谷成钾过程可分解为“二个阶段”, 第一阶段, 地表盐湖-太阳能作用, 第二阶段, 埋藏-岩浆热能作用; 成钾作用有三个, 即蒸发沉积作用、沉积后淋滤改造作用和埋藏变质改造作用。中国中新生代裂谷型盆地比较发育, 进一步研究大陆裂谷盆地成钾作用, 可以为此类盆地找钾提供理论依据和指导。     

四川盆地地下盐卤水的水文地球化学特征

本文讨论了地下盐卤水的分带性、同位素组成和浓度场的形成以及溴、碘、硼、锂、钾在地下盐卤水中的分布。从而认识到四川盆地从震旦系至白垩系不同类型的储集岩中赋存多层盐卤水,在成因上以沉积变质型盐卤水为主,溶滤型盐卤水次之。同时,还指出盐卤水矿化度与储集岩岩相、地球化学条件、构造及古水文地质条件密切相关。     

综合物探在柴达木盆地盐湖深层卤水钾矿勘查中的应用

青海省柴达木盆地是著名的钾肥生产基地,也是中国盐类矿产的主要产地.以往盐类矿产勘查主要针对第四纪浅部盐类矿产,对第四纪深部及古近纪-新近纪卤水钾矿工作程度较低,资源勘查情况不明.由于盐湖区浅部卤水矿化度较高,会对电阻率类方法造成严重的低阻屏蔽效应,从而影响其探测深度,对于应用地球物理方法造成了极大的局限性.为查明该区深部卤水钾矿资源情况,采用对低阻异常敏感、信号强度大、纵横向分辨率高的瞬变电磁法（TEM）,并结合勘探深度较大的大地电磁测深法（MT）对深层卤水钾矿进行探测.勘查结果识别出了相对低阻异常区,经后期钻孔验证,显示探测结果较为可靠,表明TEM、MT两种物探方法应用于盐湖区深层卤水钾矿探测是有效的,揭示了TEM、MT综合物探方法在盐湖区探测深层钾盐资源的良好应用前景.     

四川盆地三叠系蒸发岩的变质作用与富钾卤水的成因

在四川盆地三叠系蒸发岩建造中已发现钾盐镁矾、无水钾镁矾、软钾镁矾、杂卤石、钾石膏、多钙钾石膏、钙芒硝等矿物,并在多处发现富钾卤水。已有的资料表明,这些矿物组合是已沉积的固体钾盐层在成岩期水溶变质作用过程中形成的变质矿物组合。在此过程中大量的钾质转入水溶液,形成了富钾卤水。这种富钾卤水是可综合利用的ＫＣｌ、ＮａＣｌ和Ｌｉ、Ｓｒ、Ｃｓ、Ｒｂ、Ｂ、Ｂｒ、Ｉ的优质盐化工业原料卤水。     

四川盆地卤水钾资源分布类型及其品质的研究

四川盆地三叠纪海相沉积层屡有地下卤水,品质优异,除普遍含K+,构成液态钾资源外,并伴生Br-、I-、B3+,Li+等多种有用组分,经济价值极高。卤水钾有沉积变质型和与钾盐溶滤叠加型两类。对局部构造深层卤水储量,在当前条件下,可采用容积法计算。对其开发利用可为我国钾盐提供新的矿物原料。目前需要对卤水钾资源的资产意识问题、开发利用及环境问题、地质勘查及相应的研究问题、开发的统一部署问题,认真加以解决。     

羌塘盆地多格错仁地区盐泉地球化学特征及成钾预测

多层次、大面积发育的石膏和前人的古地理资料表明,羌塘盆地侏罗纪海相地层具有较好的成盐地质条件。在多格错仁周缘地区侏罗系发育有一系列氯化钙型的盐泉。通过野外地质工作,采集了30个盐泉的水样,并在室内对其地球化学组成和氢氧同位素组成进行了测定。地球化学分析表明,盐泉中富集Na⁺、Cl^-、Ca²⁺、K⁺、Li和Rb,Br和B含量相对贫乏,而地球化学特征系数显示了明显的找钾异常。盐泉水的氢氧同位素特征表明盐泉的供给水源为大气降水,大气降水进入研究区岩层后成为地下水,溶滤了地层中的盐类矿物,从而形成了溶滤卤水,这与地球化学特征系数的判别结果是一致的。综合看来,多格错仁南岸找钾远景显示最好,该点盐泉具有盐度高、K⁺含量高的特征,而且很可能溶滤了钾盐-石盐岩、钾盐层,万安湖西北、源泉河、东温泉盐泉找钾远景次之,主要表现为盐度相对较低,但是含钾显示也异常明显。     

腾格里沙漠地区盐湖卤水水化学特征

盐湖卤水作为盐湖资源的重要组成部分,赋存有多种有益元素。我国钾盐资源主要赋存于西部盐湖卤水中。腾格里沙漠地区盐湖众多,普遍赋存有卤水,并以晶间卤水为主,通过对盐湖卤水的分布、化学组成及矿化特征的研究,认为本区多数盐湖含有高矿化度卤水,水化学类型以硫酸盐型为主,卤水化学特征主要受卤水演化程度以及物源条件和浓缩分异作用的控制。区内盐湖卤水K+含量较高,并有随矿化度增加而升高的趋势。     

柴达木黑北凹地早更新世新型砂砾层卤水水化学特征与成因

柴达木黑北凹地深部砂砾石层内的承压水是近期在柴达木西部新发现的规模巨大的孔隙卤水,水位埋深8~24 m,接近地表;富水性中等偏强;矿化度较高,KCl含量达到可开发利用的要求,井采时不易结盐,可作为后续开发钾盐的备选区域.离子统计分析结果显示,TDS、Cl-、Na+、Cs+、B₂O₃、Ca2+、Mg2+、Sr+、NO₃-、Rb+在卤水中的浓度变化幅度小,分布较均匀;SO₄2-的变化幅度大,分布极不均匀;Br-、I-、Li+、K+变化幅度和均匀程度介于二者之间;Na+、Cl-、Ca2+、Sr2+、TDS呈正态负偏高峰态,K+、SO₄2-、Li+呈非正态正偏高峰态.成分聚类分析图中,K+、SO₄2-、Li+首先聚为一亚类,Cl-、TDS、Na+聚为一亚类.从离子含量变化曲线图中可以看到,该孔隙卤水从东至西,Na+、Cl-含量和变化趋势相同,且它们与TDS、B₂O₃的变化趋势相同.K+、SO₄2-、Mg2+三种组分含量较一致,变化趋势相同,且同时与Li+的变化趋势相同.孔隙卤水钠氯系数C_Na/C_Cl值为0.85~0.96,溴氯系数为0.01~0.34,与盐岩溶滤卤水接近.在Na+、K+、Mg2+//Cl--H₂O四元体系和Na+、K+、Mg2+//Cl-、SO₄2--H₂O五元体系25 ℃介稳相图中反映出2种析盐规律,一种为硫酸镁亚型,另一种是氯化物型.其形成可能与化学沉积层中高矿化度晶间卤水与砂砾石层中原始孔隙(淡)水相互作用有关.      

四川盆地卤水分布及开发前景展望

四川盆地卤水分布广泛 ,自震旦系至白垩系各层系均有分布。卤水具低孔渗、高承压、品质优和气水同产等特点。卤水分高浓卤水、淡卤水和中浓卤水三类 ,均不同程度的含有Br-、I-、K+ 、B3 + 、Li+ 、Sr2 + 、Rb+ 等有益组分 ,皆为国家紧缺或紧俏物质 ,其含量多数可达工业品位 ,构成优质化工原料水 ,经济价值极高 ,开发利用前景广阔。     

四川盆地三叠系杂卤石形成条件的实验研究

四川盆地三叠系杂卤石有很大一部分产于硬石膏层中,与硬石膏互层。在许多杂卤石产出层位,缺失钾镁盐甚至石盐等易溶盐类。上述现象用已有的研究资料难以解释。本文通过100多个实验点的平衡实验,研究了35℃ K—Na—Mg—Ca—SO_4—Cl—H_2O六元海水体系中,NaCl及K、Mg盐均不饱和条件下杂卤石形成的可能性。与饱和溶液相比,不饱和溶液中杂卤石稳定区收缩。但在饱和溶液被稀释将近1倍时,杂卤石仍有一定的稳定范围。 在实验研究的基础上分析了四川盆地三叠系含杂卤石剖面的成因。由于成盐期卤水频繁地被淡化,形成“石膏——石盐+钾镁盐——石膏”沉积韵律。成岩作用中盐层遭受来自石膏层的水的溶滤。在石膏层较厚,盐层较薄的层段,石盐和钾镁盐可被全部溶掉,形成对NaCl及K、Mg盐均不饱和的液体。当这种对易溶盐类不饱和的液体进入膏层,部分K、Mg组分就能与CaSO_4结合生成杂卤石被保留下来,形成现在所看到的“硬石膏一杂卤石——硬石膏”剖面。