新疆库车盆地钾盐科探1井含盐系地球化学特征及找钾指示

在盐湖沉积演化过程中,钾盐矿物在盐类沉积的中晚期阶段才开始析出。因此,研究含盐系盐类的沉积地球化学特征,不仅可以从侧面获取岩盐的沉积物源和成盐古卤水蒸发浓缩程度等地球化学信息,而且更能揭示古盐湖钾盐富集趋势。文章通过对库车盆地钾盐科探1井钻取的岩芯样品进行高精度采样测试,得出岩盐中Mg×103/Cl、K×103/Cl、Li×103/Cl与K+、Mg2+、Li+、Ca2+、Cl-含量的垂向变化规律。并与库车盆地其他钻孔中的岩盐含钾性进行对比,同时,依据钻井剖面岩性特征,与潜江凹陷和大汶口凹陷含盐系剖面进行对比,论述研究区成盐的地球化学特征,对其钾盐成矿前景进行分析和评价。     

上扬子区(四川盆地)寒武系的含盐性与地质背景

据记载,分布于上扬子区寒武系的石膏岩仅有零星资料。如今,大量蒸发岩如溶蚀角砾岩、硬石膏、石盐岩及富钾卤水等已被发现。沉积相经历了从盆地相、台地相到蒸发岩相的演化过程。在中、下寒武统中找到海退沉积序列。古构造-古地理背景是蒸发岩沉积的重要控矿条件之一。周边板块运动及塑性基底的褶皱,导致台缘隆起及台内坳陷的形成。岩相古地理图展示从碳酸盐、硫酸盐到氯化物盐类的“泪滴式”沉积相带。蒸发岩沉积于台缘隆起及礁生长进入堰塞潟湖至盐湖阶段。在稳定坳陷区沉积盆地中蒸发岩系发育;石盐岩较厚,其溴氯比值为0.2—0.4;古气候炎热、干燥;在蒸发岩体周围有沉积(封层)水及溶滤水,其含钾(K~+)量为0.10—4.76g/L;水文地球化学比值(如钾氯比值、钾盐比值及钾溴比值等)指示含钾异常;盐湖浓缩卤水达到氯化物盐类沉积阶段及相应的构造封闭程度;含盐地质标志广泛分布等等。鉴于上述,估计该区可能具备钾盐成矿条件。然而目的层埋藏太深,因此笔者建议,应在浅埋部位进行有效的成矿预测,为普查指出远景区。     

盆地钾盐找矿模型探讨

钾盐是中国紧缺的重要战略资源之一,寻找大型钾盐矿是中国矿床学界的一大难题。文章通过综合国内外找钾成果,提出了盆地找钾矿的准则,主要涉及：① 分析盆地含盐系沉积时期是否出现长期干旱气候条件和丰富的钾源补给,确定蒸发沉积是否到钾盐析出阶段;② 在什么层位成钾;③ 钾盐在盆地什么构造部位沉积;④ 在什么新构造部位找钾。钾盐找矿的基本步骤是,在查明盆地成钾的宏观条件之后,解决上述有关成钾科学问题并阐明成钾机理,最后圈定找矿靶区,并开展勘查评价。罗布泊盐湖找钾是盆地找钾的成功范例之一,找钾模型就建立在与其相关的经验和理论基础之上,即,首先通过塔里木与柴达木盆地成钾宏观对比研究,确定罗布泊具备成钾条件,然后,应用相关理论及经验圈定成矿靶区,并实施工程验证,最终取得了找钾重大突破,这既得益于前人资料的积累和柴达木盆地经验与理论的应用,也是不断创新成钾理论与长期开展实际地质工作的结果。总之,钾盐找矿评价遵循“从已知到未知、从理论到实践、再理论再实践”的原则,学习和吸收国内外新理论成果,使得找钾工作不断上新台阶。     

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...     

老挝他曲盆地钾盐矿床蒸发岩硫 同位素特征及成钾指示意义

老挝含盐盆地白垩纪时期位于新特提斯域东南部,晚白垩世沉积了巨型钾盐矿床。其中,万象东南部的他曲盆地钻孔含盐系中硬石膏δ34SV-CDT值集中分布在13.8‰~15.3‰,与同期海相蒸发岩δ34S值近似,表明石膏为海相成因。据此,也进一步证实老挝含盐盆地成钾物质大多来自于同时期的古海水,但同时也受到大陆水的掺杂。依据老挝含盐盆地与思茅盆地钾盐矿床沉积时代相近,同时结合勐野井组石膏硫同位素组成,笔者初步认为两盆地在硫同位素组成上具有相近的海源特征,推断它们在海侵期可能曾连通。     

罗布泊腾龙台地第四系含钾盐类矿物赋存特征分析

罗布泊腾龙台地第四系盐类矿物中部分地段含钾,局部已达工业品位.本文从含钾盐类矿物的主要赋存层位及分布特征入手,在大量观察钻孔岩心和薄片、样品测试基础上,对第四纪含盐系,尤其是含钾盐类矿物赋存特征和分布进行分析,初步总结了3种成矿模式,从沉积时代学角度分析了今后固体钾盐找矿方向.     

哈萨克斯坦日良矿成矿模式及其开发潜力

中国是个缺钾的国家,每年需要大量进口钾肥。哈萨克斯坦的日良钾盐矿是一座大型钾石盐-杂卤石矿山,位于哈萨克斯坦西部滨里海盆地的东部边缘,紧邻乌拉尔褶皱带。含盐矿层为二叠系孔谷阶,矿体位于近南北向的日良背斜上,上钾盐层为2~3个钾石盐分层,下钾盐层为3个杂卤石分层。日良钾盐矿与滨里海盆地及乌拉尔褶皱带上的其他钾盐矿(如上卡姆钾盐矿)的沉积条件类似,同时拥有滨里海盆地及乌拉尔褶皱带上其他钾盐矿的特征,但具有独特的产生大规模原生杂卤石成矿条件,使得研究日良的杂卤石对研究滨里海盆地及乌拉尔褶皱带这2个重要钾盐成矿带的形成和演化有很大的参考价值。     

大地电磁测深法用于快速评价新生代盆地盐类矿床成矿远景区的初步试验

含石膏、石盐、钾盐在内的盐岩由海水或者湖水经蒸发依次在盆地的沉降中心结晶沉积,矿体埋深多在0～4 000 m。目前评价盆地成矿远景区的方法多使用重力勘查与钻探、二维地震与钻探组合,其施工成本较高、周期较长。为快速评价含盐盆地的成矿远景,本文以研究程度很高的新生代渤海湾盆地高家堡构造为实验区,在已经钻探资料的约束下开展大地电磁测深法应用于评价盐类矿床的研究工作,发现大地电磁测深法获得的低阻中心与石盐分布区对应良好,低阻体反映了石盐的沉积中心,初步提出大地电磁测深法与钻探的组合可用于快速地评价新生代盆地的盐类矿床成矿远景区。     

中国陆块海相盆地成钾条件与预测研究进展综述

中国古代海相钾盐找矿是一个"久攻不破"的难题,古代海相及海陆交互相盆地能否成钾也是长期争议的问题,也就是中国小陆块能否成钾、成大钾矿的关键问题。为此,本文以板块构造运动为主线,对中国主要小陆块漂移历史、成盆构造、古气候、古地理及海相/海陆交互相蒸发岩沉积特征进行了系统梳理和总结;在此基础上,基于盆地"构造-物源-气候"三要素耦合成钾理论,分析中国小陆块海相盆地成钾条件、成矿机理;同时,总结和借鉴全球海相钾盐成矿标志,建立钾盐成矿评价指标体系。基于这些研究基础,借助对主要陆块的区域构造和古地理特征、物质来源、古气候面貌等恢复及分析,对主要陆块的海相成钾潜力进行评价,同时预测找钾战略靶区。钾盐成矿模式研究表明:兰坪—思茅盆地白垩系、上扬子陆块四川盆地中—下三叠统、华北陆块陕北盆地中奥陶统及塔里木陆块库车盆地古近系等盆地及其层位具有较大的成钾潜力。结合成钾指标对比分析,优选圈定了思茅盆地南部、四川盆地中东部及塔里木的库车盆地等战略靶区内较为明确的重点靶区,可以进一步开展钻探验证。这些研究成果为在中国继续开展海相钾盐成矿研究和找钾提供科学依据。     

呵叻盆地钾镁盐矿沉积特征及成因探讨

充分收集已有地质成果基础上，分析呵叻盆地沉积特征和成钾条件。详细论述呵叻盆地钾盐矿的赋存条件和产出特征，初步探讨钾盐矿的形成机理。     

世界主要古代钾盐找矿实践与中国找钾对策

世界钾盐资源/储量为2153.99亿t(K2O),主要钾盐矿床产于古代海相地层。38%的矿床是石油勘探中发现的,19%是在研究基础上发现的,15%是在岩盐矿勘探中发现的,其他占28%。国外钾盐找矿经验显示,很多钾盐矿床,从线索的发现或提出找钾目标,通常需要经历20～30年的研究与勘探,才最终获得突破或查明资源量。我国找钾工作,首先应充分利用石油勘探取得的资料,研究石油钻井岩心矿物学与化学特征,同时,开展大型盐岩矿床的含钾性研究等,重视成钾理论研究与成矿预测分析,就可能获得找钾的新突破。有关部门还应制订长期的钾盐地质研究与找矿勘探计划,同时兼探油气等共生资源,这样可以大大提高找矿效率。     

中国钾盐地质资源现状与找钾方向初步分析

分析了中国钾资源供需形势、有利成盐找钾时代、主要的有利成钾盆地等,回顾了中国找钾工作的历史,指出中国西部仍有找钾前景,尤其是中、上侏罗统-白垩系和新生界,其次是上震旦统-寒武系、石炭系、奥陶系和三叠系,同时,还应继续开展现代盐湖和地下卤水找钾和综合评价,主要找钾地区为塔里木盆地、滇西-羌塘盆地、柴达木盆地和上扬子盆地.鉴于中国特定的成盐构造地质条件和钾盐成矿、保存特点,以及国外预测找钾的经验,在中国找钾要有做长期深入勘查研究的思想准备和采取切实有效的措施,建议对找钾工作加大投入,加强找钾预测的地质基础研究,建立专业队伍和落实油钾兼探的方针.     

国内外古陆表海盆成钾条件对比——兼论华北成钾的可能性

克拉通古陆表海盆中的固体钾盐矿床占居全球钾盐资源总量的90%以上,其中最典型的2个巨型钾盐矿床是加拿大萨斯喀彻温和俄罗斯涅帕。为探究华北奥陶纪古陆表海盆的成钾可能性,对比分析了国内外同类型盆地的成钾条件,结果表明:萨斯喀彻温泥盆纪钾盐矿床的形成主要表现为巨量海水在稳定克拉通预备盆地的持续蒸发浓缩,进而迁移至相对活动的亚稳定构造区汇聚成钾盐矿床,其上覆盖着红层沉积,其成钾模式概括为"泪滴式";俄罗斯涅帕寒武纪钾盐矿床的形成过程总体表现为半封闭巨型蒸发台盆接受巨量海水的多次补给并持续蒸发浓缩,富钾卤水最终汇聚于受同沉积断裂控制的深坳中,形成巨型钾盐矿床,钾盐层系上覆为膏岩或灰岩等淡化沉积层,其钾盐成矿模式概括为"牛眼式"。华北奥陶纪古陆表海盆与形成上述2大典型钾盐矿床的盆地具有十分相似的构造古地理和古气候环境条件,且在华北西部的陕北盐盆已钻获厚1.22 m的钾石盐矿层和厚达64.7 m的钾石盐高矿化段,根据盆地特殊地质条件,建立了陕北奥陶纪盐盆的"复底锅"成钾模型。笔者认为,华北奥陶纪古陆表海盆完全可能形成一定规模的海相固体钾盐矿床,并对其中最有希望的陕北盐盆的钾盐资源潜力和找钾前景进行了分析讨论。     

Regional Distribution and Prospects of Potash in China

China was formed by amalgamation of several small continental blocks (cratons), micro, blocks and orogenic belts in different paleoclimatic settings. It may be correlated with other continental blocks but has its own specific characteristics; therefore the tectonic environments of China’s marine and continental saline basins and salt, and potash, forming environment have some specific characteristics: multiple phases of salt formation, difference in salt, forming ages, migration and concentration of salt, forming processes and diversity of component materials, as well as small sizes of marine saline basins and great changes of saline basins in the late stage and occurrence of abundant liquid mineral resources. The nature of the tectonic basement exerted a key controlling effect on the formation of potash basins. The stable tectonic region was favorable for potash concentration in a quasi, stable region, and quasi, and the quasi-stable region was favorable for salt concentration and potash formation in a local stable tectonic region. Most China’s major ancient saline basins occur in “quasi, cratons (continental block)”; especially all the marine saline basins occur in continental blocks with the Precambrian basement. These regions are the key ones for potash search. Most relatively large, scale soluble salt deposits are developed in relatively stable continental nuclei. According to the characteristics of the tectonic domains where China’s salt, forming basins are located, the North China, Yangtze and Tarim, Qaidam salt minerogenetic domains and the northern Qiangtang, western Yunnan salt minerogenetic belt may be distinguished. Their salt and potash prospects will be discussed separately.     

思茅和呵叻盆地钾盐矿研究新进展和新认识

思茅盆地与呵叻盆地属于同一大地构造带。二者的含钾盐建造在区域分布、沉积特征、成盐层位、析盐矿物组合特征及物质来源等方面具有良好的可比性,是中国海相找钾实现突破的重要潜在区之一。尽管目前对两地钾盐矿的成矿认识取得了许多进展,但对于二者的关系和成矿模式及规律等还存在着较大争议。为了下一步更好地建立思茅盆地钾盐矿的成矿规律和实现深部找钾的突破,本文从构造背景、地层年代、古气候环境和物质来源等方面对最近一些重要进展和认识做了梳理,现已确定:(1)思茅陆块与印度支那陆块在中生代可能为统一的整体,思茅与呵叻盆地基本位于副热带高压带内,在晚三叠世、中—晚侏罗世和晚白垩世具有较好的成盐成钾构造和古气候条件;(2)思茅和呵叻盆地在含钾盐及其下伏地层沉积期间可能具有相似的潜在物源区,包括扬子、松潘—甘孜、可可西里、义敦、北羌塘和南羌塘陆块等;(3)思茅与呵叻盆地钾盐矿的成钾物质主要来自陆源水体,同时也有海水和深部热液补给;(4)思茅和呵叻盆地含钾盐地层的年代部分重叠,但不完全吻合;(5)勐野井钾盐矿与呵叻钾盐矿可能系非同期矿床。综合构造和气候等证据,推测思茅盆地在约85.0 Ma这一呵叻钾盐矿成矿的时段就可能具有了重要的成钾潜力。     

我国钾盐找矿规律新认识和进展

本文通过对比研究国内外钾盐矿床成钾特征,总结出了我国海、陆相成盐盆地和成盐成钾特性:成盐具有多期性、成盐时代差异性、成盐作用迁聚性、物质成分多样性、后期盐盆地的变动性和多液态矿的特点;厘定了3个盐类成矿域和1个成矿带;提出了我国找钾策略——以海相蒸发盐盆地为主攻方向、兼探陆相盐湖及含钾地下卤水;提出了我国主要的古代盐盆地多产于“准克拉通(陆块)”,特别是海相盐盆地均发育于前寒武纪为基底的陆块中,以及钾盐沉积于构造稳定区中相对活动的亚稳定区和在构造亚稳定区中聚集于相对稳定区的新认识;发展了适合中国地质特点的找钾理论认识,有效地推动了油钾兼探工作.发现滇西南—羌北中上侏罗统若干钾盐显示,特别是指导和部署滇西南深部侏罗纪找钾,并取得超常规的进展;进一步缩小陕北奥陶系找钾包围圈;引领“油钾兼探”实施,实现了塔里木盆地库车凹陷古近系找钾的重大实质性进展;在柴达木盆地西部发现新的早第四纪富钾层位;指导和取得青藏高原特种盐湖综合找锂、钾和评价的重要进展,新发现一批大中型锂、钾特种盐湖(特别是多格错仁大型锂、硼(钾)盐湖)和取得综合利用工艺新进展.     

Progress in Study of Potash Resources of Oil (Gas) Field Brine in China

With a population of 1.3 billion, China is a large agricultural country. However, China is short of potash resources as the external dependence is more than 50% for many years. With the limited possibility for increasing potash reserves from surface salt lakes, and the challenge of finding potash deposit from marine strata has not been yet overcome, the oil (gas) field brine resources has become the preferred source for the urgent needs of potash. In recent years, a lot of exploration and research work on the oil (gas) field brine has been done under the guide of “oil and potash co-exploration” policy and delightful achievements have been obtained. The research achievements at Qaidam Basin, Sichuan Basin, Jianghan Basin and Tarim Basin were summarized in the present paper. All of the above basins are the most important areas with great prospects of oil (gas) field brine. This paper mainly focused on three aspects, the brine characteristics, the brine geochemistry and resource assessment. After the summary, the characteristics of oil (gas) field brine and the progress in study of that were gotten in different basins. It was suggested that the research work of (gas) field brine at Qaidam Basin should be emphasized. It was concluded that the evaluation work of oil (gas) field brine resources is insufficient at the four basins, and it is urgent to establish oil (gas) field brine resources evaluation criteria and methods.     

世界海相钾盐矿床特征定量化分析及其意义

通过对世界26个主要的海相钾盐矿床进行详细的特征描述和定量化分析,获得了较为完善的海相钾盐矿床的特征参数值。结果表明钾矿区面积占盆地面积4.47%、矿区含矿密度为1.616×106 t/km2、盆地含矿密度值为0.045×106 t/km2、钾盐层最大厚度与总盐层最大厚度的比值为7.2%;按构造类型分类,相对活动区盆地含有最丰富的钾盐资源量,其矿盆比为6.87%、矿区含矿密度值是5.068×106 t/km2、盆地含矿密度值为0.063×106 t/km2、钾/总盐值为12.27%,其中后三项特征参数值在盆地构造类型中均属最大。讨论了世界海相钾盐矿床定量化研究的意义,不同类型钾盐矿床的特征参数有助于对我国海相盆地成钾条件研究,并可以对海相盆地中未发现钾资源储量进行远景预测与评估。     

东特提斯域思茅盆地钾盐成矿研究进展

思茅盆地位于东特提斯域,其内的勐野井钾盐矿是我国唯一的前第四纪固体钾盐矿,长期以来对此钾盐矿与呵叻巨型钾盐盆地的资源量差异和成因存在着有较大争议。特别是如下几个问题:其钾盐成矿时代是晚白垩世和古新世,还是侏罗纪的争议;其物质来源还存在陆源,海源和多源的不同认识;矿床成因机理模式也悬而未决。本文在前人研究基础上,结合项目组的最新进展,对上述这些问题的进行梳理与评述认为:勐野井组地层为晚白垩世Albian-Cenomanian期,同沉积的原生钾盐也是在此时期富集成矿;钾盐成矿后期特别是约14Ma以来,受到多期次的热液流体作用,形成次生脉状钾盐:钾盐成矿物质可能以中特提斯洋侵入的海水为主,辅以陆源水体和深部流体。总结认为,思茅与呵叻等盆地在晚白垩世都是干旱沙漠环境中彼此隔绝的小湖盆,随着中特提斯洋海水自西向东的入侵,海水由思茅流向了呵叻,形成了统一的思茅-呵叻海,这个模型可以解释有关成钾物源及思茅与呵叻盆地的成钾关系。思茅盆地钾盐矿的形成和后期变化始终受到了构造活动的控制,经历了最初断陷阶段,到沉积后期受印度-欧亚大陆碰撞导致的挤压和走滑运动影响。     

四川盆地东部三叠系嘉陵江组海相钾盐成矿分析及靶区预测

四川盆地是我国重要的成盐盆地,但是否能形成一定规模的钾盐矿床一直存在争议。本文以四川盆地三叠纪杂卤石成因-海相钾盐成钾条件分析-次级凹陷圈定-钾盐成钾靶区圈定为主线,利用光薄片鉴定、扫描电镜、Sr同位素、大地电磁测深及地震解译等手段分析了四川盆地三叠纪钾盐成矿潜力,并进行了资源量预测。四川盆地东部早三叠世嘉陵江期岩盐中赋存的杂卤石是自生的,是海水高度浓缩的产物,暗示岩盐沉积时古卤水浓缩已达到钾镁盐析出阶段,长寿双龙-合兴一带和垫江董家场一带可能存在有利于钾盐沉积的次级凹陷,后期构造运动对钾盐改造较小,保存条件较好。利用地震解释和大地电磁测深等结果初步圈定了长寿双龙-保合村勘查靶区,估算了资源量,为开展钻孔验证提供了科学依据。