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。     

老挝中部沙湾拿吉盆地晚白垩世钾盐蒸发岩:非海相输入的地球化学证据

老挝中部沙湾拿吉盆地上白垩统农波组钾盐蒸发岩是研究区域成矿卤水演化的重要材料。盐类矿物中微量元素的含量及其变化特征共同揭示了成盐物质应该主要来自海水,但深部水的补给也具有重要作用。研究结果表明,所谓的含盐系"基底"硬石膏只是水-岩作用下下盐层底部溶滤后的残余物。光卤石中偏负的δD、δ18O值及Br的海相特征则指示了该矿物是浓缩海水混合大气水后蒸发的产物,陆相水对成矿卤水演化过程产生了一定影响。农波组下盐层蒸发岩可分为3个不同的演化阶段。(1)海相输入阶段:海水进入成盐盆地,石盐大量沉积,海侵作用早期具有明显的波动性而后期较稳定;该阶段末期发生了海相输入向陆相输入的转变,陆相输入在水文封闭和收缩的成盐盆地中逐渐占据主导地位,卤水组分因深部水输入而发生变化。(2)非海相输入及混合卤水蒸发阶段:混合卤水蒸发形成钾盐,光卤石沉积过程中发生了一次轻微的卤水淡化事件。(3)沉积后改造阶段:已沉积的光卤石岩在陆相水淋滤作用下转变为钾石盐岩,钾石盐是光卤石被交代后的次生矿物。系统的微量元素和氢氧同位素分析表明,非海相输入在成矿卤水演化及沉积后的改造过程中扮演了重要角色。     

可溶性固体钾镁盐矿工程地质特征分析及钻探技术探索

老挝甘蒙省地区广泛分布钾镁盐矿矿床,其矿床属于可溶性固体钾镁盐矿类型,矿层主要分布在新生界古近系盐层中,矿物主要以钾石盐、光卤石为主。通过对此处可溶性固体钾盐工程地质特征的系统分析研究,探索出了一套适用于可溶性固体钾镁盐矿的钻探施工工艺,特别是对矿心采取和保护、漏失预防及治理,以及最终的封孔工艺进行了深入的研究。     

刚果盆地西南部白垩纪蒸发岩矿物与古环境特征

刚果(布)西南部布谷马西地区属于热带雨林气候,拥有非洲大陆西部边缘重要的白垩纪钾盐矿床,属于典型的裂谷成钾盆地。经矿物学研究表明,主要的蒸发岩矿物类型为石盐、光卤石、钾石盐、水氯镁石、溢晶石、石膏、硬石膏等。蒸发岩矿物沉积序列为石膏、硬石膏(多数旋回缺失)→石盐→光卤石→钾石盐(次生)→溢晶石或水氯镁石。通过蒸发岩矿物沉积特征和微量元素的分析认为,在白垩纪时期布谷马西地区处于长期的高温干旱环境,有利于卤水蒸发、浓缩而形成盐类矿物沉积。     

川东盆地长寿地区三叠系杂卤石的发现及其成因研究

笔者先后2次对川东盆地盐矿实地考察,并系统采集了样品。水溶化学分析结果表明,长寿地区T1j4-2地层中岩盐w(K+)较高,最高可达3.25%,明显高于其他盐矿点(合川盐矿、云阳盐矿及万州高峰盐矿)。岩盐Br-含量也较高;Br×103/Cl值相对较高,一般为0.26~0.36,最大可达0.41,已达到晚期石盐沉积,甚至是钾镁盐早期沉积阶段。而后又对K+含量较高的样品(不含KCl)进行配矿分析,同时结合岩矿鉴定及XRD分析验证,首次发现和确定长平3井的主要含钾矿物为杂卤石,样品中不含钾石盐(KCl)。通过对样品薄片镜下观察,杂卤石为自形-半自形的板状和柱状及叶片状形态,结合杂卤石与石盐的接触关系及Br×103/Cl值分析,认为长平3井杂卤石为原生沉积成因,而非如前人所认为的四川盆地其他地区的杂卤石成因——后期含钾镁较高的热卤水交代硬石膏而形成。这一认识对该区寻找可溶性钾盐具有一定的启示作用。     

刚果(布)布谷马西钾盐矿床盐类矿物特征与成因研究

刚果(布)布谷马西钾盐矿床位于非洲大陆西部边缘,是白垩纪时期沉积的大型钾盐矿床。文章运用X射线衍射、薄片鉴定、扫描电镜和岩石地球化学等方法,识别出布谷马西钾盐矿的主要盐类矿物有硬石膏、石盐、光卤石、钾石盐、水氯镁石和溢晶石。盐类矿物的沉积顺序为:硬石膏→石盐→光卤石→钾石盐→水氯镁石或溢晶石。该矿区的成盐物质主要来源于海水,盐类沉积物中贫碳酸盐和硫酸盐矿物,可能与白垩纪"方解石海"的海水成分密切相关。矿区中的钾石盐主要是由光卤石淋滤形成。     

新疆罗布泊钾盐矿床成因类型探讨

钾盐矿床产于蒸发岩建造中,是含盐盆地发育过程最后阶段的产物.据已往成果及盐类矿物提供的新资料认为罗布泊以卤水钾矿为主,已查明钙芒稍储钾潜卤水承压卤水钾矿床为一种新类型钾盐矿.此外,深层碎屑岩储钾卤水钾矿层及光卤石——泻利盐沉积和杂卤石沉积交代型固体钾盐矿均是有待进一步查证的稀有类型钾矿.深入研究罗布泊钾盐矿床成因,将有...     

老挝万象平原塔贡矿区钾石盐矿层特征及其勘探开发意义

老挝万象平原塔贡矿区钾盐矿产以光卤石为主,在矿区东部发育北西-南东走向的钾石盐矿层。钾石盐矿层分原生矿层和次生矿层二层矿:原生矿层分布于钾盐矿层的底部,矿层厚度变化大;次生矿层仅分布于中部ZKT10-6钾盐矿层顶部,矿层厚度大、品位高,分布面积小。由于受老挝当地能源与运输不足的制约,目前中国数家企业在万象平原进行小规模试验性开采,用光卤石生产氯化钾。经对塔贡矿区钾石盐矿层KCl资源量概略估算,可以满足当前中小规模开采。用钾石盐生产氯化钾不但工艺较简单,而且无须处理大量的氯化镁,环境污染小,可降低成本,提高企业利润。塔贡矿区钾石盐勘查围绕ZKT10-6孔以探明该区块次生钾石盐矿层;围绕LK22和LKTN2钻孔一带以查明原生矿层。     

光卤石完全淋滤溶解过程中Br,Rb分配变化研究

在25℃恒温条件下对光卤石完全淋滤分解过程中Br,Rb重新分配的规律进行研究,目的在于研究由光卤石淋滤去除氯化镁生成钾石盐中Br,Rb的分布特征.结果表明:原矿石中77.25%的Br和71.57%Rb进入液相,22.75%的Br和18.43%的Rb进入固相,可见,大部分的Br,Rb以离子的形式进入液相;约五分之一的Br,Rb以类质同像形式赋存于固相中;分解完后固相为钾石盐和石盐的混合盐.利用OAH为浮选剂,通过浮选分离得到钾石盐、石盐两相,说明Rb基本上富集在钾石盐中,石盐中的Rb舍量很低,甚至检测不到,90.82%Br存在于石盐中,不足10%的Br存在于钾石盐中.这种光卤石淋滤分解去除氯化镁后,石盐中高溴低铷、钾石盐中低溴高铷的特征,对于认识由光卤石淋滤去除氯化镁形成钾石盐的钾盐矿床具有一定的指示意义.     

海相钾盐矿床溶滤卤水找钾指标体系: 以川东北天星桥构造寒武系深部地下卤水为例

长期工作成果显示我国现阶段常用的找钾指标Br×103/Cl值偏低.创新性地应用"以古验古"的溶滤实验与地质统计法厘清了海相蒸发盐盆地找钾指标体系,充分考虑了不同地质年代海水成分的变化,也可克服"将今论古"应用于现代海水在等温等压条件下实验数据的不足.通过对世界上典型钾盐矿床的石盐、含钾石盐及钾盐(含光卤石)进行溶滤实验...     

云南勐野井钾盐矿床特征,微量元素地球化学及成因探讨

勐野井钾盐矿床位于云南兰坪、恩茅拗陷带的南部。该带地处藏滇印支地槽褶皱系中段,点苍山、哀牢山断裂带以西,澜沧江断裂带以东。区内发育有巨厚的中新生代红色碎屑岩和含盐建造,本区的主要含盐层为晚白垩世至老第三纪勐野井组。 勐野井组有上下两套含盐层,中部为棕红色钙泥质粉砂岩,下含盐层在区域上是含膏层;上含盐层为石盐岩夹钾盐透镜体。下覆地层是上白垩统扒沙河紫红色石英砂岩,上覆为老第三系等黑组棕红色粉砂岩。矿区为一向斜构造呈北西—南东向分布,盐矿体呈穹窿状,石盐层平均厚196米,钾盐厚29米,NaCl平均含量71.67％ KCl 8.70％,为混有碎屑物的氯化物型钾盐矿床。 本文研究了富钾盐层剖面结构、碎屑物沉积特征、溴、铷、锶、硼等微量元素赋存规律及其在寻找钾盐矿床工作中的标志意义,并探讨了盐矿床的成因。全文蒙袁见齐教授审阅,并提出修改意见,在此表示感谢。     

呵叻高原农波盆地龙湖钾盐矿床特征及其形成的古环境条件

位于藏滇印支地槽褶皱系南段印支中间地块呵叻高原北部沙空那空盆地东南缘的农波盆地在古新世发生3次沉积旋回,钾盐矿体主要产于第一沉积旋回形成的下岩段膏盐岩层上部,第二、第三沉积旋回沉积成盐时期较短、盐类矿产沉积厚度较薄,未形成工业意义的钾盐矿体,只在局部地段形成了钾盐矿化.龙湖矿区钾盐矿矿石类型主要为钾石盐矿、光卤石矿,钾...     

非洲下刚果盆地钾盐矿床特征、沉积旋回与沉积模式

下刚果盆地位于西非大陆边缘,形成于南美大陆与非洲大陆裂开初期,大西洋打开之时,在早白垩世形成了巨型钾盐矿床。文章在盆地内布谷马西矿区钻孔的岩芯编录的基础上,结合岩相学、地球化学和沉积韵律等研究,探究钾盐矿床沉积特征和盆地内蒸发岩沉积旋回,并总结了矿床沉积模式。下刚果盆地总体较平缓,西南低,北东高,自盆地边缘向中部,沉积厚度逐渐增大,钾盐矿床赋存于下白垩统Aptian阶蒸发岩系中。蒸发岩系主要由石盐岩与光卤石岩互层构成,局部夹(含水氯镁石)溢晶石岩、石膏岩和黑色碳质页岩夹层。矿床由多层水平_近水平层状矿体组成,单层矿体厚度几米至几十米,矿层比较稳定,延续范围广,主要矿层——光卤石层累计厚度超过100 m。主要矿石类型为光卤石型,仅局部为钾石盐型。矿石品位高,KCl平均品位为16.49%。成盐盆地在早白垩世只有一个成盐期,含盐系即为Ⅰ级韵律;根据沉积特征,又可划分为8个Ⅱ级盐韵律和若干个Ⅲ级盐韵律。整个成盐期总体沉积环境较稳定,未出现蒸发岩序列中断,但受地面的沉降变化和海水周期性灌入的影响,出现了石盐与光卤石的韵律互层沉积。下刚果盆地内蒸发岩沉积序列与正常的海相蒸发岩不同,底部缺乏碳酸盐和硫酸盐地层,指示其成钾物质来源于经过一定程度蒸发浓缩的古海水。在上述研究的基础上,结合成盐期盆地岩相古地理与构造条件,总结出下刚果盆地裂谷型钾盐矿床沉积模式。     

陕西银硐子－大西沟菱铁银多金属矿床热水沉积岩相特征及成因

陕西银硐子-大西沟特大型菱铁银多金属矿床赋存于中泥盆世吉维特期之上的热水岩相中,其微相可划分为热水同生沉积-沸腾交代微相、热水同生交代微相、热水同生沉积微相、热卤水渗滤交代微相、热水混合沉积微相。热水沉积岩富Na、Si、Fe、Mg、Mn、Ba、Cu、Pb、Zn、As、Ag、B等。在热水沉积盆地中,由富Ba的硫酸质热水、富Fe碳酸质热水以快速化学沉淀方式发生同生沉积成矿作用形成重晶石、菱铁矿层。银多金属矿层是由不同成分、性状、富Na、B、Si的铝硅酸质、硼酸质热水与前两类热水相互混合而形成热水混合体系,这种非平衡体系发生了剧烈地化学反应而使矿质发生骤沉。     

陕北奥陶纪盐盆的区域成矿地质条件分析

本文以鄂尔多斯盆地陕北奥陶纪岩盐为主要研究对象,在深入分析以往岩盐的成因机制和充分利用前人的研究资料基础上,从区域古气候、古地理、古构造和岩相古地理方面综合分析认为,奥陶纪时期,陕北盐盆能够发育巨厚岩盐,并且岩盐沉积时的卤水达到钾石盐至光卤石的阶段,是由有利于成盐的干旱古气候条件,有利于蒸发岩发育的半封闭的区域构造、地质条件,以及区域上有利于氯化物盐类迁移富集的预备盆地发育的区域岩相古地理条件共同作用的结果。     

Degree of Brine Evaporation and Origin of the Mengyejing Potash Deposit: Evidence from Fluid Inclusions in Halite

The Mengyejing potash deposit is located in the southern port of the Simao Basin, Yunnan Province, and is hosted in mid-Cretaceous strata. The chemical compositions of fluid inclusions in halite crystals, collected from the level-610 adit in the deposit, were analysed by laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS). The results show that the brine is of the Na-K-Mg-Ca-Cl type and has K concentrations that are distinctly higher than those of Mg and Ca, unlike normal brines associated with Cretaceous halite. The high K concentrations indicate that the degree of evaporation of the ancient Mengyejing saline lake was very high, reaching the sylvite deposition stage but rarely reaching the carnallite deposition stage. The trajectory of the H and O isotopic compositions of the brines in the halite-hosted fluid inclusions corresponds to intense evaporation, indicating that the net evaporation exceeded the net inflow of brines. These brine compositions in halite-hosted fluid inclusions were likely formed by the dissolution of previously deposited K-bearing minerals by fresh continental and/or seawater, forming a type of modified seawater, with deep hydrothermal fluids potentially supplying additional potassium. The basin likely experienced multiple seawater incursion, dissolution and redeposition events in a high-temperature environment with high evaporation rates.     

老挝东泰钾盐矿区矿床控矿因素探析

通过对区域地质、构造和岩相古地理的研究,从成矿阶段的角度,将控矿因素分为背景控矿因素、沉积控矿因素、改造控矿因素。得出：背景因素为区域性盆地沉积环境形成条件;沉积控矿因素直接控制了工区石盐矿层的层理形态;改造控矿因素中,局部构造对矿层的改造是矿区盐层多呈背斜分布且轴部较两翼矿层大幅变厚的原因,钾石盐出现在光卤石矿层顶部是因为上部裂隙水或者封存的老卤水向下侵蚀光卤石矿层顶部,溶蚀了溶解度相对较大的MgCl2,而溶解度相对较小的KCl被保留下来,从而多在上盐层光卤石矿顶部形成再生或次生钾石盐矿。     

Formation and chemical evolution of magnesium chloride brines by evaporite dissolution processes—Implications for evaporite geochemistry

The evolution of magnesium chloride brines with high bromide contents via a multistage reaction and dissolution process has been studied in brine seeps of a German potash mine. The observed chemical trends and phase equilibria can be modeled and interpreted in terms of a NaCl solution (cap rock brine) infiltrating into a potash zone characterized by the metamorphic mineral assemblage kieserite + sylvite + halite + anhydrite. Establishment of a persistent, stable equilibrium assemblage and constant fluid composition in the invariant point IP1 of the six component (Na-K-Mg-Ca-Cl-SO₄-H₂O) system of oceanic salts is prevented by the perpetually renewed input of NaCl-brine and by the intermittent exposure of incompatible kieserite. Instead, the solutions develop towards the metastable invariant point IP1(gy), with the mineral assemblage carnallite + polyhalite + sylvite + halite + gypsum, where gypsum takes the place of anhydrite (stage I). The temporary exposure of kieserite and the ensuing formation of polyhalite effectively buffer the solutions along the metastable polyhalite phase boundary during stages II and III. Eventually, in stage IV, polyhalite becomes depleted and admixture of more NaCl brine leads to low sulfate solution compositions, which are now only constrained by carnallite + sylvite + halite, and the once hexary system degenerates to a quaternary one (Na-K-Mg-Cl-H₂O) in point E. Bromide in brines shows equilibrium partitioning with respect to the wall rock minerals. The pattern of evolving brine compositions may serve as a model for similar brine occurrences, which in some cases may have been misinterpreted as remains of fossil, highly concentrated and chemically modified seawater. Similar magnesium chloride brines of salt lakes (e.g., Dead Sea, Dabusun Lake) show subtle differences and are constrained by fewer mineral equilibria (more degrees of freedom), and their low sulfate contents are due to gypsum precipitation, driven by calcium chloride input from dolomitization reactions. Finally, the observed reaction sequence is generalized, and a model for the formation of magnesium sulfate depleted, chloride-type potash salts and bischofite deposits by leaching of sulfate-type evaporites is proposed.