湖北潜江凹陷北部古近系孔隙卤水矿床特征及成因

深层卤水是我国重要的液体矿产资源,其中含有钾、锂、铷、铯、溴、碘、硼等高价值元素,具有广阔的综合利用开发前景。通过研究江汉盆地潜江凹陷北部地区潜江组卤水矿床的储层以及水化学特征,对该地区卤水成因及其成藏条件进行了分析。深层卤水赋存于潜江凹陷古近系潜江组砂岩中,水化学类型以硫酸钠亚型为主,其次为碳酸盐型、氯化钙型和硫酸镁亚型。总矿化度在221.3~323.5 g/L之间,平均值为274.08 g/L,酸碱度为4.5~6.5。潜江组卤水浓缩程度不高,变质程度低,体系较为开放。结合卤水矿床的水化学和储层特征,盆地卤水来源主要有火山—地热水的补给、基性火山岩的水—岩反应和蒸发岩的地下溶解。位于潜江凹陷北缘的钟西地区砂岩厚度大,具有巨大的储集空间,在构造—岩相作用下可能储藏了来自潜江凹陷南部古盐湖的卤水,因此潜江凹陷北部钟西地区砂岩具有较好的成藏条件。     

柴达木盆地大柴旦盐湖硼矿特征及成因研究

柴达木盆地是我国最大的盐湖产业基地,大柴旦盐湖为盆地内重要的固液相硼矿床,其卤水中富含硼、锂、钾、镁、钠、溴、碘等。通过勘查大柴旦地质背景和卤水储层地质特征,分析大柴旦湖水（地表卤水）、潜卤水、承压卤水水文地质特征、水化学特征,结果表明大柴旦地区硼、锂来源于地球深部,断裂构造为导卤构造,钾、钠、镁等盐类来源于周缘花岗岩,新构造运动形成大柴旦断陷盆地接受沉积,干旱的气候条件下沉积盐类地层,随着地下水补给增加,岩盐层溶解,形成高矿化度卤水,相应的硼、钾、锂等溶解于卤水之中,形成卤水（液体硼矿）。     

柴达木盆地西部第三系油田卤水资源可利用性分析

通过对柴达木盆地油气钻孔资料的整理分析发现,对第三系地层中进行油气勘探时,经常伴有自井中喷出矿化度较高的卤水———油田水。通过对柴达木盆地构造演化分析,早期残留的古湖水经干旱蒸发条件,发生浓缩,将导致有用物质组分的富集;在此基础上,2002年对柴达木盆地西部第三系地层分布区的油井新取了水样,证实该卤水中含有较高的钾硼锂碘组分。通过盐田蒸发试验,可以得到质量较好的钾石盐、硼钾混盐、含锂碘的母液。     

我国深层地下卤水钾、锂资源及其开发前景

我国已探明的钾、锂资源大多赋存于盐湖卤水矿床中,但经过多年生产地表盐湖资源消耗严重,海相地层寻找钾、锂的工作还未取得突破,深层地下卤水则可成为解决我国锂钾资源需求的后续储备。我国深层地下卤水主要分布在柴西、四川、湖北、江西等地,资源丰富,其中富含高品位的钾、锂、硼等元素,具有很好的经济利用价值,但是目前工作程度还不够,并由于开采技术、成本等问题,还未实现工业开采。文章对我国重点区块深层地下卤水的水化学特征、分布规律等进行了总结,结合已有的深层卤水资源量评价等数据,提出了下一步重点研究的建议区块,可为后续我国深层卤水钾、锂资源评价、综合提取工艺研究等提供科技支撑。     

湖北江汉盆地潜江凹陷深层地下卤水水文地球化学研究

潜江凹陷是我国东部的一较大型油盐沉积盆地．凹陷内的Ｑ组（渐新统）含盐系地层是一套内陆盐湖相沉积，其中不仅蕴藏着丰富的石油和固体盐类，而且卤水资源也十分丰富．卤水为高矿化度、高ＳＯ含量、低Ｃａ（２＋）、Ｍｇ（２＋）含量的硫酸盐型陆相古盐湖沉积卤水．卤水的ｐＨ值平均为５．６６，总矿化度平均为２８３．２５克／升．水盐体系主要为Ｎａ，Ｋ／／Ｃｌ，ＳＯ４－Ｈ２Ｏ，古卤水水化学类型为Ｎａ２ＳＯ４亚型．卤水中含近２８种化学成分，ＳＯ的平均含量达９６６５．８毫克／升，Ｃａ（２＋）和Ｍｇ（２＋）的平均含量才分别为８９９．４毫克／升和１７３．８毫克／升．Ｋ、Ｂ、Ｌｉ、Ｂｒ、Ｉ等的含量较大，Ｋ、Ｂ、Ｌｉ的含量随Ｃｌ浓度的增加而增加，Ｂｒ、Ｉ的含量随矿化度的增加而增加，随ＳＯ浓度的增加而减少．卤水中绝大多数离子的含量在沉积盆地浓缩中心区大，在理深较大的第四、五、六水层高．     

盐湖稀有元素吸附分离提取研究

盐湖卤水是一种宝贵的无机盐资源,其中除富含钾、钠、镁、硼外,一些高价值的稀有元素锂、铷、铯、碘也有较大的储量,稀有元素的开发利用对于盐湖资源的综合利用和可持续发展具有重要意义。本文主要针对近年来盐湖资源中锂、铷、铯、碘等稀有元素吸附分离材料和相关技术的研究进行分析总结,资料以卤水中或以在卤水中的应用为目的的研究为主,对吸附材料制备、吸附机理及存在问题等情况进行归纳,以期为盐湖稀有元素分离提供参考,为盐湖资源的综合利用提供指导。     

潜江凹陷潜江组古盐湖沉积层序的地球化学特征

通过对江汉盆地潜江凹陷古盐湖的碳氧同位素等地球化学参数的测试分析 ,讨论了在湖平面变化周期内 ,碳、氧同位素以及粘土矿物中Al2 O3/MgO比值等参数的变化特征 ,而且它们与层序地层单元的发育有较好的对应关系。潜江凹陷岩心实测资料的研究表明 ,层序地层单元中的各个体系域具有一定的地球化学特征。可以利用这些地球化学指标来判断湖平面的变化 ,划分三级层序以及内部的体系域     

罗北凹地富钾卤水中锂、硼的空间分布和富集规律研究

文章基于自组织神经网络（SOM）和Kmeans耦合（SOM-KM）方法,利用罗北凹地65组富钾卤水水化学数据,对富钾卤水中锂（Li）和硼（B）资源空间分布和富集规律进行了系统性研究。研究发现富钾卤水中Li,B含量表现出一定的垂向分异性,自上而下B浓度增高,Li浓度降低。聚类结果表明,罗北凹地富钾卤水可聚为4类,各类地下水中Li、B浓度具有明显的空间差异性,高浓度的Li、B集中分布在罗北凹地中东部区域。此外,水化学特征离子分析结果表明,罗北凹地富钾卤水中Li、B元素富集主要受到蒸发浓缩及盐岩溶滤作用控制。     

柴达木盆地西部油田水钾硼锂富集规律及影响因素研究

在对国家“十五”科技攻关2004BA602B-08项目实施的基础上,通过对柴达木盆地西部主要构造油田水的分布特点分析,研究了油田水中主要组分及钾、硼、锂的富集规律,并进一步指出,气候环境、构造演化是油田卤水中主要物质组分富集最主要的影响因素。     

卤水资源开发利用技术述评(续完)

总结并讨论了国内外从卤水中提取钾、镁、锂、硼、溴等资源的分离提取技术,并对其技术的应用范围、优缺点及技术发展趋势进行了述评。     

四川盆地地下卤水资源优势及综合开发前景

四川盆地地下卤水自震旦系至白垩系各层系皆有分布。卤水具有分布广泛、资源丰富、品质优异、高承压及气卤同产等优势特点,是四川得天独厚的液态矿产资源。卤水中含有K+、Br-I、-、B3+、Li+、Sr2+、Rb+等多种有用组分,皆为国家紧缺和紧俏物质,其含量多数可达工业开采品位,为优质化工原料水,经济价值极高,综合开发利用前景广阔。     

湘澧盐矿卤水50 ℃等温蒸发析盐规律研究

湘澧盐矿区位于江陵凹陷南缘,该地区卤水中溴和钾的含量都达到了工业品位。对采集的湘澧盐矿卤水样品进行了化学全分析,并对分析的结果进行了研究,查明了卤水中钾和溴等元素的富集机理;提出关于卤水综合利用的工艺路线及可行性建议。等温蒸发实验表明,整个蒸发过程中均有石盐析出,失水量达到31.23%时,芒硝开始析出;此后,石盐和芒硝共同析出。整个蒸发过程中该卤水的析盐规律为,首先析出氯化钠,再析出硫酸钠,最后析出硫酸钾。     

盐湖沉积改造与地下卤水成因——以库车盆地和渤海湾盆地为例

2015年在新疆库车盆地发现富钾盐泉水,进一步为库车盆地地下钾盐找矿提供了线索。为探讨地下卤水成因,结合渤海湾盆地总结了受断裂活动控制发育的古盐湖底辟构造的盐湖沉积改造模式。控制盐体改造的断裂带及后期发育的断裂系为地下卤水的沟通和混合提供了空间和通道,从而影响地下卤水的矿化度和化学组分。氢氧同位素特征揭示,库车盆地富钾盐泉水的水体来源主要为当地大气降水,而钾的物质来源与古盐湖析盐后期浓缩卤水或地下固体钾盐的溶解有关；渤海湾盆地地层水则继承了古盐湖沉积卤水,后期经受水—岩反应、浅层水体掺杂等改造作用,最终形成矿化度分布具有极大差异性的地层水。沉积盐体的“古拗今隆”决定着钾盐的沉积、分异变形改造和保存,隆起盐体的次级拗陷及陡坡一侧是高矿化度卤水储存及钾盐矿物沉积的有利部位,值得关注和深入研究。     

察尔汗盐湖铷资源利用——从基础认知到技术创新

铷是诸多高新技术领域中的关键元素。青海察尔汗盐湖卤水中蕴藏着丰富的铷资源,但由于铷浓度极低,且与大量钠、钾、镁等离子共存,提取难度极大。利用已知技术从察尔汗盐湖卤水中直接提取铷难以满足经济性约束的前提,这成为察尔汗盐湖铷资源难以利用的症结之一。本文从理论和实验两个方面分析了NaCl+KCl+RbCl+MgCl₂+H₂O体系中(K,Rb)Cl和铷钾光卤石固溶体—水溶液平衡对察尔汗盐湖卤水中铷分布的制约作用,确定了钾光卤石基固溶体是控制卤水中微量铷进入固相的关键矿物,钾光卤石的形成会使卤水中的铷浓度迅速下降至极低水平。用光卤石矿生产氯化钾,铷几乎全部进入氯化钾产品中,这一结论得到了现场盐田样品分析结果的支持。在上述新认知的启发下,我们设计了从察尔汗盐湖氯化钾产品中浓缩铷的工艺流程,并进行了公斤级小试和吨级放大试验,获得了铷浓度为400 mg/L的富铷料液,其中镁/铷比和钾/铷比均大幅降低;此外,进一步利用本团队成熟的t-BAMBP萃取方法可高效提取氯化铷,其工艺综合成本约为2 090 元/kg,较好满足了察尔汗盐湖铷资源开发的经济性前提。     

四川宣达盐盆富钾富矿卤水地球化学特征及资源意义研究

宣达盐盆富钾富矿卤水产于四川盆地东北部黄金口背斜群南段付家山构造近高点,以深层卤水形式赋存于3260m左右的下三叠统嘉陵江组五段和中统雷口坡组一段(T1j5-T2L1)盐系的碳酸盐岩储层中。卤水与海水蒸发系列相比,K+含量异常高,达25 96g L,超过海水钾盐沉积阶段,也超过综合利用和单独开采品位,为国内外罕见的液态钾矿资源。且富含I-,B3+,Li+,Rb+,Sr2+等多种有用组分,品质优异,构成优质化工原料水,为一种综合性富钾富矿液态矿藏,经济价值极高。卤水为沉积变质水和固态钾盐溶滤水的复合成因。开发利用将可为农业提供优质钾肥,缓解我国钾盐资源不足,并可提供多种短缺的化工产品,对固态钾盐找矿具有重要现实意义。     

富锂盐湖中锂的物质来源和流体来源

锂资源是新技术、民用和军工行业的重要原料,全球富锂盐湖多分布在板块俯冲带和碰撞带以及板块转换带,卤水中的锂资源量占全球锂资源总量的80%。富锂盐湖中的锂主要来自于深部和浅部的水-岩作用、早期的含盐岩系以及岩浆作用,其次是盆地周围岩石的风化以及大气来源。富锂盐湖流体主要来源是大气降水、地表水、地下水、再循环卤水和岩浆水以及其它流体。地表水和地下水为富锂盐湖中锂的重要来源,其次是岩浆水和再循环卤水。岩浆作用对于富锂盐湖的形成至关重要,其不仅直接为富锂盐湖带来了成矿物质和成矿流体,还为其中的水—岩反应提供了热源。不过,幔源组成对于富锂盐湖的贡献度还需要作进一步研究。     

昌都地区盐泉水化学特征与找钾研究

昌都地区发育有大量的膏盐、白云石及菱镁矿,研究其区域成钾潜力意义重大。在对昌都盆地蒸发岩矿点实地考察过程中,共采集12个盐泉水样及2个泉水样。通过常微量元素及水化学特征系数研究,查明研究区盐泉水水化学类型为氯化物型和硫酸钠亚型,属于岩盐溶滤成因,溶滤了大量的石盐和少量的碳酸盐岩及硫酸盐岩,纳西盐井盐泉水同时还受深部循环水的影响。昌都地区盐泉水样中Na、Cl含量及矿化度由北向南逐渐降低,Br、Li、B含量较低,整体上呈现以贡觉为中心,向北、向南逐渐增高的变化趋势。研究区盐泉水具有内陆盐湖性质,北部含盐地层更具海相成因特征,盆地由北至南从海相沉积环境逐渐过渡为内陆海沉积环境,受陆表水影响愈大。研究表明,类乌齐含盐地层经历了最强烈的浓缩蒸发及岩盐溶滤作用,其浓缩阶段晚于纳西及贡觉含盐带,其成钾潜力同样也优于纳西及贡觉含盐带,可作为钾盐矿异常点。贡觉和纳西含盐地层在不同程度上受到了陆表水的影响。综合对比前人研究成果,发现囊谦—昌都—兰坪盆地自北向南,成钾潜力逐渐变优。