渤海湾盆地束鹿凹陷沙一段石盐岩中流体包裹体特征及其地质意义

束鹿凹陷内古新统沙河街组一段石盐岩中发育了大量原生的人字形单一液相水溶液包裹体和次生油包裹体,这为深刻揭示凹陷内蒸发岩成因及油气运移、保存提供了有利条件.在流体包裹体岩相学研究的基础上,开展了流体包裹体均一温度测试、并恢复了钻井的埋藏史和包裹体捕获时间及古压力.研究表明石盐岩中与次生油包裹体同期的水溶液包裹体均一温度分为66.5~91.5 ℃和103.7~108.9 ℃两期,其对应的捕获时间分别为10.56~10.11 Ma和1.10 Ma,表明油气流体进入盐岩层的时间分别为馆陶组沉积的中晚期和更新统沉积期,与生烃史的研究结果基本吻合.石盐岩层中部利用包裹体模拟的古压力系数高达1.64,底部石盐岩中存在大量超压条件下形成的单一液相油包裹体,证明盐下存在超压系统,而超压系统的存在为油气的运移和保存提供了动力条件.      

陕北盐盆马家沟组五段六亚段沉积期的古气候信息--来自石盐包裹体的证据

石盐包裹体的均一温度能够代表卤水结晶的温度,因而是揭示古气候的有效手段。陕北盐盆位于鄂尔多斯盆地中东部,区内奥陶纪马家沟组发育厚层含盐沉积。对采自该盐盆的镇钾1井中的石盐包裹体进行详细的岩相学研究以及均一温度测定。岩相学研究结果表明,包裹体的形态主要为方形、圆形及不规则形,包裹体的类型主要为纯液相、气液两相和含子矿物包裹体三种。包裹体均一温度的测定采用低温冷冻测温法,其中,深度2 738 m的样品zjy-1,均一温度为18.5℃~27℃;深度2 740 m的样品zjy-2,均一温度为14.9℃~29.9℃;深度2 744 m的样品zjy-3,均一温度为24℃~36.9℃;深度2 812.8 m的样品zjy-4,均一温度为14.7℃~31℃;该温度与前人所研究的奥陶纪古温度基本吻合。样品均一温度反映陕北盐盆马家沟组五段六亚段沉积期的古气温在27℃~36.9℃之间,其古气候为地处南半球低纬度干旱气候带,炎热干旱的气候特征。     

古代石盐岩流体包裹体均一温度分析方法及古环境解释

由于石盐岩中的流体包裹体保留了其沉积时的古水温和组分信息, 一直是古环境和矿床地质研究中的重要工作, 但由于石盐岩易于塑性变形的特性, 给其研究带来很大困难。本文主要针对石盐岩流体包裹体均一温度分析方法, 从单一液相包裹体均一温度测试的冷冻条件和样品经历高温改造后测试结果的可靠性两方面进行了实验。实验结果表明: 在不发生明显的完全冷冻结冰情况下, 不同冷冻条件下形成气泡后均一温度差别不大(低于3.6℃)。然而, 一旦包裹体发生了完全结冰的现象, 其均一温度比冷冻至–18℃条件下可高出47.8℃。实验同时表明高温(110℃以上)会引起石盐流体包裹体的均一温度发生明显变化。没有受到高温影响和测试过程中的低温冷冻干扰情况下, 以低的升温速率获得的石盐中单一液相包裹体均一温度可以代表石盐形成时的古水温, 其与石盐沉积时的大气温度较为接近, 可用于古气候研究。     

塔中奥陶系碳酸盐岩流体包裹体特征及其对成岩作用和深部流体作用的指示意义

塔中地区奥陶系碳酸盐岩经历了多期构造运动,具有复杂的埋藏史和地热史,且受深部流体作用改造,成岩作用比较复杂。本文通过对塔中地区6El井奥陶系碳酸盐岩样品开展详细的显微镜岩矿鉴定、流体包裹体岩相学研究及包裹体均一温度和盐度的测定,结合塔中地区构造、地层埋藏史及热演化史等资料,对塔中地区奥陶系成岩作用及深部流体作用进行了探讨。塔中地区奥陶系包裹体大致可以分为4期：第1期包裹体形成于晚加里东一早海西期早成岩期的同生一准同生或表生暴露阶段,温度接近地表温度,包裹体均一温度〈60℃;第2期形成于晚海西期浅埋藏阶段,包裹体均一温度为90～105℃;第3期包裹体形成于波动埋藏一深埋藏阶段,包裹体均一温度变化范围较大,为120～186oC;第4期包裹体均一温度较高,多分布在192～235℃之间,这期高温流体包裹体的形成应该与岩浆．火山或深部热流体作用有关。另外,包裹体的盐度随均一温度升高而发生变化,这可能反映了塔中地区奥陶系在后期受深部热流体影响。     

云南勐野井钾盐矿床石盐包裹体特征及古环境意义

云南江城勐野井钾盐矿床是我国唯一的一个古代氯化物型固体钾盐矿床,主要盐类矿物是石盐,其次是钾石盐和光卤石,其中钾石盐是该矿床主要的钾盐矿物。本文采用流体包裹体冷冻加热法,对该矿床含矿层中的原生单一液相石盐包裹体进行了均一温度测定,以期获得该矿床钾盐成矿和盐湖古水温方面的信息。实验结果表明,从白色石盐层→青灰色钾石盐层→含光卤石的青灰色钾石盐层,均一温度的均值呈现逐渐升高的趋势,即由23.8℃→27.7℃→38.6℃,这与盐类矿物晶出的顺序一致,即由石盐→钾石盐→光卤石。可见,上部含光卤石的钾石盐层的蒸发强度明显高于其下部的钾石盐层和底部的石盐层,说明钾盐矿层的形成是湖盆卤水不断浓缩咸化的结果,这种咸化是缘于湖盆卤水温度的不断升高。湖盆卤水温度的变化是环境气候变化的结果。因此,原生包裹体均一温度可直接反映矿床形成时湖盆的古水温,同时可推测当时的气温。     

石盐中流体包裹体在古气候研究中的应用进展

蒸发岩沉积在地质历史上分布十分广泛。其中的石盐属于广温相矿物,其内部捕获的流体包裹体记录了大量石盐沉积时的古温度信息。石盐中流体包裹体的冷冻测温法已经广泛应用于包裹体均一温度的测定。通过该方法,目前已经初步建立了包裹体记录的均一温度与古气温的关系,即石盐中纯液相原生流体包裹体均一温度最大值与卤水结晶温度符合,与最大平均气温关系密切,且形成于卤水底层"人"字型晶石盐中的流体包裹体记录的温度信息更能代表较长时间尺度的古气温变化等。除此以外,成岩作用对于石盐中流体包裹体的温度记录的影响也被广泛讨论,尽管石盐矿物中流体包裹体可能发生变形以及热再平衡等一系列的变化,但"人"字型结构的原生石盐晶体特征以及石盐颗粒云雾状环带中呈负立方体形状的流体包裹体为原生包裹体等一系列识别标志的建立,为我们利用石盐中流体包裹体进行古温度的研究提供了很好的样品基础。通过对石盐中原生流体包裹体最大均一温度测试,已经得到了一些现代盐湖以及古代盐类沉积时的环境温度信息,并在古气温波动方面也展示了一定前景。尽管石盐中流体包裹体在古气候研究中取得了初步成果,但仍存在一些亟待解决的问题:如除最大均一温度的其它温度数据代表的环境温度意义问题;通过对盐类地质剖面进行连续的包裹体测温建立高分辨率定量古温度变化记录等,也尚未有大量文章报道。我国盐类资源分布广泛,石盐包裹体测温技术的应用,对于盐类发育地区古气候环境定量化信息提取具有十分重要的意义。     

实验室合成石盐包裹体的均一温度以及古气候意义

石盐是表生环境下形成蒸发岩系的主要矿物,在形成过程中捕获大量的原生包裹体。通过低温冷冻测温技术,可以得到石盐中原生包裹体的一系列均一温度,如何正确理解这些数据是应用石盐原生包裹体恢复古气候的关键。石盐沉积可以发生在气水界面以及水体底部,其均一温度记录了卤水结晶的温度。Lowenstein et al. (1998) 曾经用水浴法在恒定水温下合成了人工合成石盐,进行原生包裹体的均一温度研究,然而如何用水温来恢复古气温是古环境解释的关键。本次实验通过40℃下(气温,烘箱中蒸发)人工合成石盐,在岩相学观察基础上,对形成于气水界面漏斗晶中的包裹体和在底水沉积人字晶中的包裹体的均一温度进行低温冷冻测温法测定。测温过程中石盐包裹体可以得到一系列均一温度(10.6~39.9℃),而只有最大均一温度才能反映卤水结晶时的温度,两种类型的包裹体也显示了相似的最大均一温度。因此在浅水环境下,两种包裹体都可以用来反映古气温。     

四川盆地东部三叠系嘉陵江组成盐期浓缩海水古温度及其意义

四川盆地东部嘉陵江组四段石盐岩中发育大量原生的单一液相包裹体,为揭示石盐结晶时古海水的温度,恢复早三叠世古气候提供了有利条件。本文在蒸发岩岩相学研究的基础上,对流体包裹体均一温度进行了测试。测温结果表明,石盐结晶时卤水的温度在17.7~63.5℃之间,与该地区碳酸盐岩氧同位素数据所反映的温度特征基本一致,说明早三叠世时海水具有较高的温度。这有利于古海水的强烈蒸发浓缩,为成钾奠定了良好的气候条件。     

罗布泊卤水室内蒸发及天然石盐包裹体均一温度分析探讨

罗布泊卤水经室内恒温（30℃和52℃）蒸发结晶析出石盐，其内含有丰富的液相包裹体。测试这些石盐液相包裹体均一温度，发现仅有少量包裹体均一温度与石盐结晶卤水温度一致，大多数均一温度明显偏离结晶温度，大多数高出卤水温度约20℃～90℃，少数低于卤水温度约6℃～30℃，罗布泊盐湖自然沉积的石盐液相包裹体均一温度也存在类似情况，除少部分数据与当地卤水温度相近，大多也存在明显的差异。说明石盐包裹体均一温度可能受制于多个因数影响。因此，用石盐包裹体均一温度恢复沉积时期古水温或流体介质温度时，不能简单应用，需要综合分析才能从中提取可靠的地质信息。     

济阳拗陷东营凹陷盐岩中的烃类包裹体 及其地质意义

本文报道在东营凹陷盐岩中发现大量烃类包裹体,这证实盐岩曾经失去封闭能力,成为油气运移通道。在对其盐水包裹体进行均一温度测试时发现,由于捕获压力与实验环境压力差异很大,再加上岩盐在水中溶解度随温度升高而增大,导致测温过程盐水包裹体体积变化和拉伸效应明显,所以同期盐水包裹体的均一温度出现较大波动,结果也不可靠,而纯烃类包裹体在一定程度上可以避免溶解度变化的影响,其均一温度有一定指示意义。通过对岩盐中的烃类包裹体均一温度初步校正,结合埋藏史和热史分析,认为至少存在两期与盐岩层变形有关的烃类流体活动,活动时期分别在东营期和明化镇期。流体对岩盐颗粒滑动和盐岩层变形有极其重要的影响,重结晶的岩盐晶体及其中的流体包裹体是流体作用的直接证据。盐岩中的流体来源、运移方向、活动期次和流体作用下的盐岩变形温度和压力是需要解决的关键问题,这对于了解含油气盆地中盐岩层对油气成藏的控制作用有重要意义。     

库车前陆褶皱冲断带前缘滑脱层内部变形特征

古近系库姆格列木组和新近系吉迪克组膏盐层构成了库车前陆褶皱冲断带的区域滑脱层。在褶皱冲断带前缘,膏盐层发生塑性流动,其内部形成多种构造样式。根据野外考察、地震剖面解释和钻井资料识别出的膏盐层内部构造变形样式主要包括盐枕、盐墙、盐推覆、鱼尾构造、盐焊接(断层焊接)、盐缩颈、透镜状增厚和盐垛等盐构造。盐构造在形成时间上具有一定的演化序列,库车前陆褶皱冲断带总体表现为由北向南迁移,前缘秋里塔格构造带则是从西往东迁移,盐推覆、盐焊接、盐枕等构造形成时间较早,盐墙形成较晚,东秋地区的盐构造形成时间整体较西段和中段晚,规模也较小。     

土体冻结过程中的盐分场研究

As to salty soil, salt migrates with water in freezing soils, assembles and crystallizes continuously. Consequently the swelling of the soil volume leads to the phenomenon of salt heaving. It has a practical significance for solving salt-heaving and frost-heaving damage in engineering to deepen the understanding of salt heaving mechanism. In this paper a general overview about new research results at this aspect was presented. And then the study of salt migration and salt heaving mechanism and present salt heaving models were summarized. For further researching the field of salt transfer it is urgent to continually strengthen the salt migration and the numerical simulation study of salt heaving mechanism to expect perfecting the general evaluation of salt heaving prediction models so as to have a better service for engineering.     

我国盐湖钾盐资源现状及提钾工艺技术进展

中国是一个农业大国, 钾肥缺口很大。中国又是一个多盐湖的国家, 盐湖中蕴藏着丰富的钾盐资源, 有望解决中国的缺钾问题。中国已经建立了青海察尔汗和新疆罗布泊两个钾肥生产基地, 但还是远远满足不了国内钾肥需求, 70%需要依赖进口。因此, 有必要继续加强钾盐开发研究, 建立新的钾肥生产基地。通过长期攻关, 我国氯化物型和硫酸盐型盐湖形成了比较成熟的提钾工艺路线, 但是, 碳酸盐型盐湖提钾研究刚刚起步。本文对青海察尔汗盐湖和新疆罗布泊盐湖两大中国钾肥生产基地的资源及生产工艺进行了分析研究, 其成功的开发经验可用来指导我国同类型其他盐湖钾资源的开发; 探讨了开发我国碳酸盐型盐湖钾盐的可行之路, 碳酸盐型盐湖通过技术创新, 可以在盐湖现场获得钾肥产品; 指出我国不同水化学类型的盐湖应采取不同的资源利用工艺路线。     

新疆库米什断陷盆地内盐湖及钾硝石矿的形成

库米什盆地是新生代断陷盆地,处于干燥大陆气候控制区,湖水一直处在蒸发浓缩状态,在上更新统后期(约35kaBP)开始有石盐矿生成,全新统后期(4.5ka BP)地壳稳定,气候持续干旱,形成厚大的石盐主矿体,并且逐步进入干盐湖阶段,晶间卤水进一步浓缩,形成液相KNO3矿,在其上形成了富钾石盐壳。     

温降时之盐分重分布及盐胀试验研究

盐渍土广泛分布于西北、内蒙、东北及山东等地区,由于温差变化与蒸发作用,土壤水溶液中的盐分将部分离析出并结晶,同时部分盐分将从暖区向冷区、自湿区向干区迁移、聚集且结晶,导致土体积膨胀,即盐胀(亦称松胀)。土的盐胀作用给土木、水利、道路、机场等工程带来特殊的工程地质问题。本文通过试验研究,讨论了降温时土中盐分的重分布及盐胀现象,盐胀的不可逆性及激烈盐胀温度区,期望对工程防治盐胀病害有所见益。     

中国盐湖科学技术研究的若干进展与展望

我国拥有得天独厚的盐湖资源,分布于北半球盐湖带欧亚盐湖亚带东部,主要分布在现代降水量500mm/a的范围内。本文对中国盐湖科学技术60年来取得的若干进展进行初步梳理。1.在盐湖沉积与古气候、古环境研究方面:提出了各种盐类矿物的古气候转换指标。柴达木西部-塔里木东部氯化物型-硫酸盐型沉积区为我国第四纪以来干旱成盐中心,历经了6次以上的向外干旱(成盐)扩张期;提出青藏高原第四纪晚期存在5次泛湖高湖面;2.在盐湖成矿与成盐成钾理论研究方面:首编青藏高原湖泊水化学分带图(1/250万),揭示了青藏高原盐湖水化学类型由南往北、由碳酸盐-氯化物型分布规律及其相应成盐成矿专属性;发现几个大型陆相钾盐矿床,提出了高山深盆成盐模式、链式多级中浅盐湖成矿模式、多级湖盆深盆成盐模式、砂砾型含钾卤水成矿模式以及"隔代承袭成钾"等新认识,建立和发展了"陆相成钾"理论认识;发现青海大柴旦湖钠硼解石-柱硼镁石矿床、西藏扎仓茶卡柱硼镁石-库水硼镁石矿床、聂尔错库水硼镁石矿床等新类型镁硼酸盐(锂)矿床,进而提出冷冻稀释成硼理论新认识。3.自主研发出的"反浮选冷结晶工艺"生产氯化钾自控系统,使察尔汗盐湖钾盐达到300万吨/年KCl产量,形成了名牌钾肥产品。成功研发了罗布泊120万吨/年硫酸钾成套技术,建成世界最大的硫酸钾生产装置,2015年产量达160万吨,以上为我国钾肥生产作出了重大贡献。在自主研发的"冬储卤-冷冻-日晒-分离-盐梯度太阳池积热沉锂"创新技术支撑下,在西藏高原海拔4421米的扎布耶盐湖建成了世界海拔最高的锂盐产业,也是我国首条年产5000吨碳酸锂的盐湖提锂基地。4.根据盐水域发育大面积杜氏藻等嗜盐菌藻、盐沼带和盐碱地繁衍多种盐生植物的盐境生态特点,提出"盐湖农业"("盐土农业")农业新概念,发展盐境绿色产业提供新的理念和技术支持。最后,为今后盐类科学发展方向,提出了深绿科技与产业研发方向,随着盐类科学技术的发展,将会促进新的边缘交叉学科盐类学(Salinology)的发展和日臻完善。     

Progress and Prospects of Salt Lake Research in China

China has unique salt lake resources, and they are distributed in the east of Eurasian salt lake subzone of the Northern Hemisphere Salt Lake Zone, mainly concentrated in the regions with modern mean annual precipitation lower than 500 mm. This paper preliminarily reviews the progress made in salt lake research in China for the past 60 years. In the research of Paleoclimate and paleoenvironment from salt lake sediments, a series of salts have been proposed to be indicators of paleoclimate, and have been well accepted by scholars. The chloride-sulfate depositional regions of the west Qaidam and the east Tarim have been revealed to be the drought center of China since the Quaternary, and more than 6 spreading stages of arid climate(salt forming) have been identified. Five pan-lake periods with highstands have been proved to exist during the late Quaternary on the Tibetan Plateau. In mineral resource prospecting and theories of the forming of salt deposits: the atlas(1:2500000) of hydrochemical zoning of salt lakes on the Tibetan Plateau has been compiled for the first time, revealing the zonal distribution and transition from carbonate type to chloride type from south to north and presenting corresponding mineral assemblages for different type of salt lakes; several large continental salt deposits have been discovered and the theory of continental potash deposition has been developed, including the salt deposition in deep basins surrounded by high mountains, the mineral deposition from multistage evolution through chains of moderate or shallow lakes with multilevels, the origin of potassium rich brines in gravel layers, and the forming of potassium deposits through the inheriting from ancient salt deposits, thus establishing the framework of "Continental Potash Deposition Theory"; several new types of Mg-borate deposits have been discovered, including the ulexite and pinnoite bed in Da Qaidam Lake, Qinghai, the pinnoite and kurnakovite bed in Chagcam Caka, Tibet, the kurnakovite bed in Lake Nyer, and the corresponding model of borate deposition from the cooling and dissolution of boron rich brines was proposed based on principles of geology, physics and chemistry. The anti-floatation-cold crystallization method developed independently has improved the capacity of KCl production to 3 million tons per year for the Qarham, serving the famous brand of potash fertilizer products. One 1.2 million ton K-sulfate production line, the biggest in the world, has been built in Lop Nor, and K-sulfate of about 1.6 million tons was produced in 2015. Supported by the new technology, i.e. brine preparation in winter-cooling-solarization-isolation-lithium deposition from salt gradient solar pond" the highest lithium production base at Zabuye Lake(4421 m), Tibet, has been established, which is the first lithium production base in China that reaches the year production of 5000 tons of lithium carbonate. The concept of Salt lake agriculture(Salt land agriculture) has been established based on the mass growth of Dunaliella and other bacillus-algae and the occurrence of various halophytes in saltmarsh and salt saline-alkali lands, finding a new way to increase arable lands and develop related green industry in salt rich environments. Finally this paper presents some new thoughts for the further research and development on salt science, and the further progress in salt science and technology will facilitate the maturing of the interdisciplinary science "Salinology".     

金坛盐矿老腔储气库长期稳定性分析数值模拟

盐穴储气库作为油气储气库的主要类型之一,已经在发达国家普遍采用。随着“西气东输”工程的进行以及天然气工业的不断发展,我国将会有更多的盐穴地下储气库建成并投入运行,因此怎样科学合理地分析盐穴储气库的稳定性已显得越来越重要。利用国际上著名的有限差分软件FLAC3D,对金坛盐矿某区老腔1号井、2号井建库完成后的腔体稳定性以及腔体蠕变规律进行了数值模拟,模拟结果表明,储气库在运行期间,流变会引起溶腔体积的减少,溶腔内压对储库的体积减少有直接的作用。并且利用该软件确定了储气库的运行压力在6 MPa～14.5 MPa之间,溶腔的体积缩小率在22 %以内,为储气库的修建及管理提供了指导依据。     

柴达木盆地中东部表土盐类矿物分布特征及其与盐尘暴物源联系

柴达木盆地盐湖众多,表土盐渍化和盐漠化极为发育,含盐表土经风吹蚀后产生的大量盐尘将危害盆地生态环境和人类健康.笔者在柴达木盆地中东部系统采集129个不同类型的表土样品,对其中盐类矿物成分及分布特征进行了分析.分析结果表明,表土中的主要盐类矿物是石盐、石膏以及少量的无水芒硝;盆地中东部含盐量高值区集中分布在尕斯库勒湖以东...     

浅谈定远盐矿建井施工技术

水溶法是井矿盐开采的主要方法,建井在井矿盐开采中起着关键作用;根据本矿区的地质条件、钻采方式、井身结构、技术措施等因素,我单位已形成了较合理有效的卤(井)井钻井施工工艺,现介绍卤(盐)井钻井施工中一些关健工艺和施工经验。