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。     

川西地区雷口坡组岩相古地理与富钾卤水预测

利用测井、录井、岩芯、薄片、扫描电镜及能谱分析等资料,综合研究川西地区雷口坡组岩相古地理、分析富钾卤水成因并预测有利分布区带。川西地区中三叠统雷口坡组发育蒸发台地相、局限台地相和开阔台地相。地层年代从古到新可分为雷一至雷五共5期,海平面经历了2次变浅→加深的旋回,雷四¹期由于快速海退,广泛发育蒸发台地相,其中成都地区膏盆内发育平落坝、盐井沟及大兴场3个盐盆。认为川西地区雷口坡组富钾卤水是由海水蒸发浓缩而成的海相原生沉积含钾卤水,在晶间卤水、钾盐类溶滤水和陆相径流来源卤水的掺合下,发生高度变质作用而形成的混合型水。富钾卤水遵循"膏盆-盐盆控区、褶皱-断层定带、裂缝-孔隙储卤"的分布特征。在沉积相、岩相古地理、富钾卤水来源与分布特征等综合研究的基础上,提出了"卤水聚钾中心"和"储卤中心"的概念,结合单井卤水层水化学分析数据与富钾卤水的工业开采指标,在川西地区雷口坡组圈定并预测出1个卤水聚钾中心和3个储卤中心;卤水聚钾中心位于平落坝构造区,储卤中心分别位于江油中坝、丹棱大兴场以及彭山盐井沟构造区,可为四川盆地中三叠统雷口坡组富钾卤水的勘探指明方向。     

四川盆地中三叠统成都盐盆富钾卤水地球化学特征及其勘查开发前景研究

成都盐盆富钾卤水以深层卤水形式赋存于地下4600m左右的中三叠统雷口坡组第四段（T2l4）含盐系的碳酸盐岩储层中。富钾卤水与海水蒸发系列各浓缩阶段相比,K+、B3+含量异常高,分别达53.27g/L和4994mg/L,超过海水钾盐沉积阶段,也超过综合利用和单独开采工业品位,成为当今世界上罕见的液态钾硼资源。富钾卤水尚富含Br、T、Sr2+、Li+、Rb+等多种有用成分,品质优异,构成优质化工原料水,经济价值极高。卤水具高承压、自溢特点,弹性储量大,具勘查开发前景。富钾卤水为沉积变质卤水和固态钾盐溶滤的复合成因。     

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。     

新疆罗布泊富钾卤水矿床异常富集机理

罗布泊是世界上最大的单体硫酸盐型液体钾盐矿床,对于其矿床成因一直存在争议.基于大量盐泉、地下潜水及地表水的化学实测数据,从水文化学的角度探讨罗布泊富钾卤水矿床成因.结果表明,矿区富钾卤水钠氯系数为0.76～1.24,钾氯系数为38.58～60.49,主体表现为溶滤型卤水特征,指示有其他来源卤水混合参与成矿;首次在罗布泊...     

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。     

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。     

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。     

四川盆地西部富钾富矿卤水的发现及其地球化学特征和意义

四川盆地西部新发现的富钾富矿卤水，其水文地化学特征与海水迥然不同，钾含量异常高，构成世界见的液态钾矿资源，Ｂ＾３＋、Ｉ＾－，Ｓｒ＾２＋，Ｌｉ＾＋，Ｒｂ＾＋、Ｂｒ＾－等有用组分也远远超出综合利用和单独开采工业品位，为优质化工原料水。钾富矿卤水为沉积变质和钾矿溶滤复合成因。     

思茅盆地石盐矿物的原位元素含量特征对成矿模式的启示

思茅盆地江城含盐带勐野井地区在“二层楼”钾盐成矿理论的指导下,逐步在侏罗系钾盐资源调查中取得重要成果,但盆地内其他含盐带研究程度薄弱。本文以整董含盐带的磨黑L2井勐野井组(K₁m)盐岩样品为研究对象,通过显微镜观察、扫描电镜能谱分析、石盐矿物元素含量电子探针微区原位测试方法的建立,精细研究了样品岩相学、石盐矿物学及元素含量特征。同时,测试了江城含盐带勐野井地区MK-1井花开左组(J₂h)石盐样品。对比研究两个井样品中石盐矿物微量元素K和Br含量及10³Br/Cl值(质量分数比)特征,结合研究区地质演化,取得以下认识。L2井K₁m(含)泥砾盐岩中石盐矿物发育两类产状:一类是胶结碎屑颗粒的主体石盐,具塑性流变特征;另一类是析出在碎屑中被盐类或黏土矿物碎屑包裹的石盐,两类包裹体特征指示均属次生成因。电子探针测得L2井K₁m的主体石盐、碎屑包裹和勐野井MK-1井J₂h含钾盐层石盐的K含量分别为≤0.09%、≤0.18%和≤0.13%,Br含量分别为≤60×10^-6、70×10^-6~410×10^-6和70×10^-6~500×10^-6,10³Br/Cl值分别为≤0.10、0.12~0.71和0.12~0.85,主体石盐显著低于后二者,处于陆源或海陆混合源石盐阶段或重结晶石盐阶段,而后二者数值接近,大多处在海源石盐阶段,小部分处在海源母液结晶钾石盐阶段和光卤石阶段。推断磨黑L2井碎屑包裹的石盐属深部古盐体刺穿贯入的证据,可能的成矿模式为深部中侏罗统海相古盐体受盐底辟作用迁移到浅层下白垩统勐野井组后,部分被盆地内侧向迁移来的中侏罗世残留海水、盆地周缘汇入的陆源水以及深部热液的共同溶蚀淋滤和混染改造形成新的卤水,部分以固体古石盐砾保留下来,在早白垩世晚期新母液卤水蒸发成盐过程中被形成的盐类和陆源碎屑矿物包裹,后期在母液结晶的主体石盐胶结下沉积成岩和成矿。以上认识完善了“二层楼”成矿理论在整董含盐带的勘探实践。     

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...     

柴达木盆地西部卤水水化学特征与找钾研究

柴达木盆地自中生代末-新生代初以来,四周山体不断抬升,形成"高山深盆"的沉积环境,为盆地带来了大量盐类物质,再加上晚第三纪干旱封闭的气候环境,使其西部沉积了广阔而厚层的盐岩.在对柴达木盆地西部第三系、第四系地层出露盐矿点实地考察的过程中,采集、分析了22件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,查明了卤水的水化学类型主要为氯化物型和硫酸镁亚型,其成因基本属溶滤岩盐卤水、深部循环水以及二者的混合水体,Br-、B3+、Sr2+、Li+等微量离子含量较高,区域差异性较大,出现显著水化学系数异常;相比之下,柴达木盆地西部南翼山坳陷Br-、B3、Sr2+、Li+含量值明显高于昆特依、察汗斯拉图、油砂山、开特米里克、油泉子、油墩子等坳陷区.Br×103/Cl、K×103/Cl等具找钾意义的水化学系数比其他地区高1～2倍,Br-、K+出现相对的富积,推测该坳陷成盐原始卤水曾浓缩达到较高析盐阶段或可能有大量深部富钾水体的补给,可作为寻找钾盐矿(富钾卤水)重点区域之一.     

同层型气钾复合矿藏的形成机理浅析:以四川盆地磨溪背斜中三叠统雷口坡组富钾卤水矿为例

四川盆地中三叠统雷口坡组中发育多种类型的钾盐矿藏,是我国找钾的重点目标层系。磨溪气田雷口坡组地层卤水富含K、Li、Br、B元素,定性为中低矿化度KCl、LiCl、Br^-、B₂O₃等超标的优质化工原料水,显示出较好的钾盐勘探前景。地震资料解释结果表明,磨溪气田雷口坡组一段的第一亚段(雷一¹)顶面表现为一个完整的长轴背斜形态,断层不发育。富钾卤水发育在背斜的翼部,而天然气则占据了背斜的核部,二者共同贮存在雷一¹亚段溶蚀孔洞发育的滩相白云岩中,构成了典型的同层型气钾复合矿藏。借鉴含油气系统的概念,将富钾卤水的形成、聚集及后期保存等影响卤水型钾矿形成全过程的各种因素总结归纳为6大关键要素,即钾的物质来源,储层物性、封盖条件、圈闭条件、运移方式和保存条件。在乐山—龙女寺古隆起形成和演化的背景下,确定构造圈闭形成时间,分析优质储层发育有利因素以及后期保存条件,并按照各要素在时空上的搭配关系,动态地分析雷口坡组同层型气钾复合矿藏的形成过程。烃类物质和卤化物都是地下水所含的特殊物质,在地下水动力场的作用下,地层水在雷口坡组内部向着川中地区的继承性发育的古构造高点——磨溪背斜持续运移。被运移而来的由蒸发浓缩的古海水和石膏脱水形成的初始富钾地层水不断捕获下伏绿豆岩释放的钾离子,使得钾离子二次富集成藏。在地层水运移和气藏压力的共同作用下,形成气在上、富钾卤水在下的复合矿藏。长期继承性发育的古隆起不仅是油气聚集的有利部位,亦是二次运移、聚集的富钾卤水矿藏发育部位。本次研究成果为四川盆地及其他类似盆地的“气钾兼探”工作提供了一种新的方法和思路。     

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。     

老挝万象盆地钾盐矿床微量元素地球化学特征 及矿床的成因

老挝万象盆地钾镁盐矿主要富集在塔贡组下段膏盐中,主要由石盐岩、光卤石、钾石盐、含光卤石钾石盐及少量溢晶石等组成,属单层结构类型。钾镁盐矿中的微量元素Br、Rb和氯化物有直接的关系,是在万象盆地内找钾的直接标志,可在不同程度上反映原始盐溶液的浓缩发展过程。而Sr、B地球化学性质稳定,随卤水浓度的增高而富集在卤液中,可间接指示含钾的层位。证实了万象盆地的卤水来源于南部呵叻盆地,并有地表水体及深部卤水补给的可能性。研究万象盆地元素的地球化学特征,对丰富古代固体钾盐成矿理论、指导兰坪-思茅盆地蒸发岩研究及找钾工作具有重要的指示意义。     

老挝万象盆地钾盐矿床微量元素地球化学特征及矿床的成因

老挝万象盆地钾镁盐矿主要富集在塔贡组下段膏盐中,主要由石盐岩、光卤石、钾石盐、含光卤石钾石盐及少量溢晶石等组成,属单层结构类型。钾镁盐矿中的微量元素Br、Rb和氯化物有直接的关系,是在万象盆地内找钾的直接标志,可在不同程度上反映原始盐溶液的浓缩发展过程。而Sr、B地球化学性质稳定,随卤水浓度的增高而富集在卤液中,可间接指示含钾的层位。证实了万象盆地的卤水来源于南部呵叻盆地,并有地表水体及深部卤水补给的可能性。研究万象盆地元素的地球化学特征,对丰富古代固体钾盐成矿理论、指导兰坪-思茅盆地蒸发岩研究及找钾工作具有重要的指示意义。     

新疆北部弧-盆转化体系下铁氧化物-铜-金矿床的流体演化特征:来自卤族元素和稀有气体同位素的证据

东准噶尔北缘和东天山雅满苏带是中国新疆北部地区两个重要的晚古生代铁氧化物-铜-金矿化潜力区,以老山口、乔夏哈拉和黑尖山矿床作为典型矿床代表。研究表明两区域的铁氧化物-铜-金矿床均产出于盆地闭合的弧盆转化体系下,且具有明显的铁、铜-金两阶段矿化。卤族元素和稀有气体同位素作为可靠的流体示踪剂,被应用于探究这一特定构造环境下的铁氧化物-铜-金矿床的流体演化和矿床成因。结果显示老山口、乔夏哈拉和黑尖山矿床的成矿流体具有明显的混合流体端员特征:(1)岩浆流体端员,主要参与黑尖山矿床磁铁矿阶段,I/Cl、Br/Cl和⁴⁰Ar/³⁶Ar比值分别为(16.3~18.0)×10^-6、(1.03~1.06)×10^-3和352~437;(2)海水表源蒸发成因盐卤水端员,主要参与老山口矿床铜-金矿化阶段,I/Cl、Br/Cl和⁴⁰Ar/³⁶Ar比值分别为(77.1~87.7)×10^-6、(1.53~1.80)×10^-3和672~883;(3)蒸发岩溶解或者深度水-岩反应成因的盐卤水/沉积岩地层水端员,主要参与到老山口、乔夏哈拉矿床的磁铁矿阶段以及黑尖山、乔夏哈拉矿床的铜-金矿化阶段,综合I/Cl、Br/Cl和⁴⁰Ar/³⁶Ar比值分别为(477~26 301)×10^-6、(0.39~1.28)×10^-3和288~510。明显的多阶段矿化和铜-金矿化阶段以非岩浆富Ca高盐度卤水为主的特征与世界范围内的IOCG型矿床极为相似,表明新疆北部的铁氧化物-铜-金矿床应为IOCG型矿床。     

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。     

江陵凹陷沙钾3井古近系沙市组地球化学特征及成钾指示

在盐湖沉积演化过程中,钾镁盐在盐类矿物沉积的中晚期才开始结晶析出。因此,研究含盐系地层中盐类矿物的沉积地球化学特征,不仅可以从侧面获取岩盐的沉积物物质来源和成盐期古卤水蒸发浓缩程度等地球化学信息,而且可以直接揭示古盐湖期钾盐富集趋势及规律。目前,除在江陵凹陷的古近系沙市组等含盐系内发现了富钾卤水外,还在中-南部的钻孔盐矿盐岩中,发现了微量钾石盐和钾石膏,这些说明该凹陷古近纪具有成钾潜力。本文通过对SK3井蒸发岩特征研究及岩芯中K、Mg、Cl、Br离子含量与Br×103/Cl系数的垂向变化分析,揭示古盐湖浓缩演化与钾盐富集趋势,进一步揭示该层段沉积时期及所在凹陷古盐湖卤水钾的富集程度。