云南省江城地区盐盆地重力勘探与深部找钾启示

云南省江城勐野井钾盐矿是目前我国发现的唯一固体钾盐矿。该地区地质构造复杂,近几年通过野外地质、地球物理及钻井勘探 ,认为钾盐来自深部侏罗系,并沿断裂构造带挤压塑流到表层,可能在深部还存在大面积的“盐源”。为实现找矿突破,亟须了解控制盐矿形成的构造及围岩的三维结构特征。通过对江城地区高精度重力数据位场分离、边缘检测、3D物性反演的地球物理处理与解释,获得了勐野井地区江城湖盆的基底变化、断裂展布等地质信息,确定了研究区构造格架、地下密度体的三维分布与岩盐矿的关系,推断在勐野井矿区西北深部可能还有侏罗系盐岩甚至钾盐的存在,该地区将是未来找矿工作的重点。研究成果为江城地区下一步钾盐矿勘查提供了线索和依据。     

大宗急缺矿产和战略性新兴产业矿产调查工程进展与主要成果

钾盐是关乎国计民生的大宗急缺矿产; 稀有金属、稀土金属、稀散金属、萤石、晶质石墨、金刚石等矿产是国内外公认的战略性新兴矿产。根据国家建设的需求,2015年中国地质调查局设立了“大宗急缺矿产和战略性新兴产业矿产调查工程”。该工程以查明重要矿种的资源潜力,取得找矿突破为目标,以矿调为手段,以“五位一体”为部署原则,进行了全国重点地区大型资源基地和重要矿集区相关矿种的成矿规律和找矿方法创新研究,同时开展了矿产资源的综合利用研究。经过3年的努力已取得了一批找矿成果,丰富了成矿理论,创新了找矿方法,支撑了赣南、闽西等革命老区脱贫攻坚,带动了川西等地区的经济发展,对保障国家农业安全和战略性新兴产业顺利发展发挥了积极作用。概要介绍了在钾盐找矿、华南“三稀”金属矿产调查、川西大型锂矿资源基地建设、新疆奇台超大型晶质石墨矿找矿等方面取得的新进展; 介绍了在华南、华北、中西部等主要成矿带“三稀”矿产、晶质石墨、萤石等关键矿种成矿规律研究、成矿模式构建、资源潜力评价、重点靶区优选、技术方法组合等方面取得的成果; 介绍了在公益性基础性调查研究中所起到的示范引领作用。钾盐“二层楼”成矿模式和锂矿“五层楼+地下室层脉组合”成矿理论和找矿模型得以完善,新发现靶区40处,矿产地14处,大型资源基地2处,新增KCl资源量3.5亿t,伟晶岩型锂资源量31.75万t,铍资源量1.6万t,石墨资源量7 378万t,脉石英56万t,萤石1 159万t,金刚石资源量2.29万克拉,新增重稀土资源量12万t,含磷锂铝石岩体型锂资源量38万t。该工程取得的进展与成果对保障国家资源安全和战略性新兴产业的顺利发展具有重要的现实意义。     

近40年来气候变化对青海盐湖及其矿产资源开发的影响——以小柴旦湖为例

青海是中国盐湖主要分布区之一,蕴藏着丰富的矿产资源。文章以RS和GIS技术为基础,从20世纪70年代、90年代、2000年前后、2008~2009年和2013~2014年五期Landsat遥感影像中提取了青海面积大于10 km2的所有盐湖(不包括干盐湖),分析了其近40年来的变化趋势:总体上,盐湖总面积除在2000年前后有所减少外,基本上呈现增加的趋势;具体而言,2000年前后,萎缩的盐湖主要分布在柴达木盆地;其他时期均呈现全面扩张的趋势。在全球气候变暖的大背景下,通过分析青海地区11个气象台站的年平均气温、年降雨量和蒸发量数据,可知青海地区气候呈现了向暖湿方向转型的趋势,且2002年之后更为明显。最后,以青海省小柴旦湖为例,分析了湖泊淡化、矿产资源贫化对盐湖资源开发的影响,具体为:1资源开发成本升高、难度加大,甚至使一些处于工业开发临界品位的盐湖失去开发价值;2盐湖淡化条件下,锂等矿产资源有效提取技术亟待研发;3政府制定矿产资源开发政策时,需要对气候及盐湖的动态变化过程综合考虑。以上说明,青海地区的暖湿气候使盐湖大幅度淡化,给盐湖矿产资源开发带来了新的挑战。     

青海西部尕斯库勒盐湖沉积物中铀和钍地球化学特征探讨

文章以柴达木盆地西部尕斯库勒盐湖沉积物为研究对象,通过对钻孔沉积物和地表沉积物中铀和钍含量的研究,探讨了盐湖沉积物中铀和钍的地球化学特征。分析表明,钻孔沉积物中铀和钍之间存在明显的正相关关系。在横向上,随地表取样点逐渐远离湖表卤水,沉积物中铀和钍的含量先增高后又急剧降低,且受补给水铀含量影响大;在纵向上,同一个晶间卤水层或者碎屑物沉积层内铀含量垂直分异明显,铀含量随深度增加而递增。就沉积物中铀和钍的赋存形式而言,2/3的铀被黏土质点吸附,1/3的铀夹杂在盐类矿物中;而90%以上的钍被黏土质点吸附,10%以下的钍夹杂在盐类矿物中。干盐滩中毛细蒸发和淋滤等化学沉积分异作用造成盐湖沉积中心的沉积物铀含量相对较高。     

柴达木黑北凹地早更新世新型砂砾层卤水水化学特征与成因

柴达木黑北凹地深部砂砾石层内的承压水是近期在柴达木西部新发现的规模巨大的孔隙卤水,水位埋深8~24 m,接近地表;富水性中等偏强;矿化度较高,KCl含量达到可开发利用的要求,井采时不易结盐,可作为后续开发钾盐的备选区域.离子统计分析结果显示,TDS、Cl-、Na+、Cs+、B₂O₃、Ca2+、Mg2+、Sr+、NO₃-、Rb+在卤水中的浓度变化幅度小,分布较均匀;SO₄2-的变化幅度大,分布极不均匀;Br-、I-、Li+、K+变化幅度和均匀程度介于二者之间;Na+、Cl-、Ca2+、Sr2+、TDS呈正态负偏高峰态,K+、SO₄2-、Li+呈非正态正偏高峰态.成分聚类分析图中,K+、SO₄2-、Li+首先聚为一亚类,Cl-、TDS、Na+聚为一亚类.从离子含量变化曲线图中可以看到,该孔隙卤水从东至西,Na+、Cl-含量和变化趋势相同,且它们与TDS、B₂O₃的变化趋势相同.K+、SO₄2-、Mg2+三种组分含量较一致,变化趋势相同,且同时与Li+的变化趋势相同.孔隙卤水钠氯系数C_Na/C_Cl值为0.85~0.96,溴氯系数为0.01~0.34,与盐岩溶滤卤水接近.在Na+、K+、Mg2+//Cl--H₂O四元体系和Na+、K+、Mg2+//Cl-、SO₄2--H₂O五元体系25 ℃介稳相图中反映出2种析盐规律,一种为硫酸镁亚型,另一种是氯化物型.其形成可能与化学沉积层中高矿化度晶间卤水与砂砾石层中原始孔隙(淡)水相互作用有关.      

可可西里盆地东部五道梁群热水湖相成因新认识

五道梁地区位于青藏高原北部可可西里盆地东部,其中新世发育一系列古湖泊,保存有大套碳酸盐沉积。本文通过对五道梁北山含叠层石剖面和南部剖面进行矿物学、元素地球化学研究,发现叠层石剖面主要矿物为方解石和少量石英,而南侧剖面则含有铁白云石、方解石、石英和钠长石。铁白云石和钠长石次生加大边的发现说明该区曾受热水活动的影响。元素分析结果也显示As、Sb、Ba、Fe等热水沉积标志元素含量较高,且Ni/Co、Mn/Sr、V/Cr、V/Sc等比值也较高;加之稀土元素配分模式和碳氧同位素特征均表明该地区为热水湖相沉积。另外叠层藻的出现也反映当时湖水温度至少为20~30℃。综合各种分析结果说明五道梁群为热水湖相成因,该区中新世发育有大量火山岩,因此可作为下一步寻找火山沉积型硼矿床重要线索。     

陕北奥陶纪盐盆马五6时期东、西部盐坳沉积环境对比研究

陕北奥陶纪盐盆位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东部。研究表明:马五6亚期,盐盆存在"两坳一隆"的构造格局,即东、西部盐坳和中部隆起,东、西部盐坳在钾矿化情况、溴氯系数反映的水体咸化趋势方面初步显示了陕北盐盆东、西部沉积环境的差异。本文通过东、西部盐坳典型钻井马五6层位沉积学分析,揭示了马五6时期东、西部盐坳在水体深度变化、浓缩趋势、含钾量、淡化层段厚度、陆源物质输入方面均存在差异。其中,西部盐坳受海水影响大,水体变浅且持续淡化,泥质分布反映陆源物质贡献少,对钾盐的沉积与保存均十分不利。而东部盐坳受海水影响小,与西部盐坳水体联通性差,在马五6时期环境更为封闭,具体表现为淡化夹层分布数量少、厚度薄的特征;水体持续变深并浓缩咸化;泥质夹层较多,反映了相较于西部,陆源物质对其影响更大,上述特点为钾盐沉积提供了有利的地球化学条件及可容空间。东、西部盐坳沉积环境对比表明东部盐坳对成钾更为有利。     

蒸发岩中硫同位素的地球化学特征及其沉积学意义——以思茅盆地MZK- 3井为例

思茅盆地目前是中国唯一的含古代固体钾盐矿床的沉积盆地,其钾盐形成时代、物源特征、海侵方向等多年来一直存在争议。本文依据海相硬石膏的形成条件、存在形式、同位素分馏机理,重点分析了盆地内MZK-3井蒸发岩硫同位素的地球化学特征。结果表明:①岩盐中的硬石膏在蒸发盆地析岩盐阶段即可形成,单独成层的硬石膏是由原始沉积的石膏经历了沉积埋藏升温进而脱水而成;②岩盐中硬石膏的硫同位素值具有"双峰"特征,分别为14‰～16‰和8‰～10‰或6‰～8‰,这体现了硫酸盐的双重来源——原始海水中的硫酸盐和陆源淡水输入的硫酸盐或火山活动提供的硫源;③硬石膏层的硫同位素在区域上具有对比性,结合~(87)Sr/~(86)Sr值的特征,认为其代表了海相的沉积环境;④硬石膏层的硫同位素值平面上由南向北降低,可能反映了在此方向陆源淡水或火山活动对蒸发岩盆地的影响逐渐增强,进而说明这可能也是海侵的方向。可见对硬石膏硫同位素的研究,不仅在沉积学上能揭示物源、沉积环境、海侵方向等信息,更能对研究区钾盐矿床勘查提供有益的参考。     

云南省江城地区盐盆地重力勘探与深部找钾启示

云南省江城勐野井钾盐矿是目前我国发现的唯一固体钾盐矿。该地区地质构造复杂,近几年通过野外地质、地球物理及钻井勘探 ,认为钾盐来自深部侏罗系,并沿断裂构造带挤压塑流到表层,可能在深部还存在大面积的“盐源”。为实现找矿突破,亟须了解控制盐矿形成的构造及围岩的三维结构特征。通过对江城地区高精度重力数据位场分离、边缘检测、3D物性反演的地球物理处理与解释,获得了勐野井地区江城湖盆的基底变化、断裂展布等地质信息,确定了研究区构造格架、地下密度体的三维分布与岩盐矿的关系,推断在勐野井矿区西北深部可能还有侏罗系盐岩甚至钾盐的存在,该地区将是未来找矿工作的重点。研究成果为江城地区下一步钾盐矿勘查提供了线索和依据。     

拉果错盐田中三方硼砂的发现及成因

拉果错盐湖位于西藏自治区阿里地区改则县麻米乡境内,盐湖水化学类型为硫酸钠亚型,氯化锂资源储量232×10⁴t,是西藏重要锂盐湖之一。前人对拉果错盐湖的研究集中在锂元素来源、成矿规律,不同温度下盐类矿物析出序列等,对盐湖中含硼盐类矿物并未开展相关研究。对拉果错盐田中采集的5件样品进行X射线衍射实验和扫描电镜分析,发现盐田中盐类矿物组合为三方硼砂、石盐、钾石盐、钾芒硝、无水芒硝、硫酸锂钾。三方硼砂呈他形—半自形的短柱状集合体,长约36 μm,宽约30 μm,含量在5.94%~84.51%,为硼砂脱水的次生成因,属硫酸盐型盐湖中首次发现。