西藏扎北盐湖夏季卤水自然蒸发实验研究

西藏扎北盐湖位于藏北高原腹地,其卤水类型属硫酸钠亚型,富含Li、K、B等元素。为综合利用该湖的液态矿产资源,于西藏当地对该盐湖富锂卤水进行自然蒸发实验。实验以Na+,Mg2+//Cl-,SO42--H2O四元体系15℃等温相图及K+,Mg2+//SO42--H2O三元体系15℃介稳相图为参考,绘制了扎北盐湖夏季卤水在秋季自然蒸发结晶路线图,研究了卤水在蒸发过程中液相的化学组成变化以及其蒸发析盐规律。结果表明,在蒸发过程早期(成卤率23.9%),锂浓度达1.2 g/L时,锂开始以Na3LiSO4.3H2O等复盐形式大量分散析出;硼在整个蒸发过程中以硼砂(Na2B4O7.10H2O)等形式分散析出难于富集;钾以钾镁矾(K2SO4.MgSO4.6H2O)和钾石盐(KCl)形式蒸发浓缩的后期大量析出。实验为扎北盐湖的盐田工程设计及制卤工艺操作提供了必要的基础数据,也可为我国西藏硫酸钠亚型盐湖卤水的综合利用提供一定参考。     

四川盐源盐泉水水化学特征分析

通过对四川盐源盐井河、盐塘周围盐泉水水化学特征及其与云南勐野井钾盐矿周围盐泉水、浓缩海水、盐源卤水的相互比较,结合盐源盐井河盐矿底辟构造及前人所做工作以及近年来EH-4连续电导率剖面的探测结果,推断可能存在大量的盐类矿物沉积、聚集于盐盆中;盐源洼陷属于特提斯深海槽的边缘洼陷,故盐盆中的易溶矿物(盐岩、钾镁盐等)有可能向凹陷中迁移、蒸发而形成钾盐;盐源盆地盐泉水及溶滤卤水对钾盐的显示具有一定指示意义,认为所采集的盐泉水样可能是深部钾镁盐矿的外围盐泉水;深部盐类物质来源可能为寒武系岩盐层。     

盐湖硼、锂、锶、氯同位素地球化学研究进展

盐湖作为盐矿资源的重要载体和富集区,探讨其矿物质来源及富集规律,不仅为盐湖的形成、演化及成盐成矿规律研究奠定了基础,也为盐湖资源评价及合理的开发利用提供了科学依据,具有重要的理论和现实意义。近年来,随着同位素地球化学的发展,同位素在盐湖领域的研究成果也日益丰富,使盐湖研究的深度和广度也得到快速发展。文章简要概述了硼、锂、锶、氯同位素的分馏机理及其在盐湖研究领域的发展历程,重点介绍了国内外取得的主要成果和最新进展,探讨了存在的问题,以促进硼、锂、锶、氯同位素地球化学研究在中国盐湖领域的进一步发展。     

陕北盐盆马家沟组五段六亚段沉积期的古气候信息--来自石盐包裹体的证据

石盐包裹体的均一温度能够代表卤水结晶的温度,因而是揭示古气候的有效手段。陕北盐盆位于鄂尔多斯盆地中东部,区内奥陶纪马家沟组发育厚层含盐沉积。对采自该盐盆的镇钾1井中的石盐包裹体进行详细的岩相学研究以及均一温度测定。岩相学研究结果表明,包裹体的形态主要为方形、圆形及不规则形,包裹体的类型主要为纯液相、气液两相和含子矿物包裹体三种。包裹体均一温度的测定采用低温冷冻测温法,其中,深度2 738 m的样品zjy-1,均一温度为18.5℃~27℃;深度2 740 m的样品zjy-2,均一温度为14.9℃~29.9℃;深度2 744 m的样品zjy-3,均一温度为24℃~36.9℃;深度2 812.8 m的样品zjy-4,均一温度为14.7℃~31℃;该温度与前人所研究的奥陶纪古温度基本吻合。样品均一温度反映陕北盐盆马家沟组五段六亚段沉积期的古气温在27℃~36.9℃之间,其古气候为地处南半球低纬度干旱气候带,炎热干旱的气候特征。     

蔡希斯坦盆地二叠纪钾盐成矿条件和资源开发利用

笔者对德国几个在产钾盐矿山实地考,察以及与德国钾盐研究机构的技术交流,并结合大量文献资料,对德国钾盐地质条件、开发现状以及开采技术的发展进行综述,为国内找钾和钾盐的综合开发利用提供借鉴。德国钾盐产于上二叠纪蔡希斯坦盆地(Zechstein Basin),位于相对稳定的陆块浅海陆架区,主要通过浅陆棚阶段和次深陆棚阶段形成。蔡希斯坦盆地已识别出8个盐沉积旋回(Z1-Z8),每个旋回的沉积方式大致相同,沉积层序自下而上通常为:碎屑岩→碳酸盐→硬石膏→岩盐→钾盐层→硬石膏顶板。德国二叠纪超大型钾盐盆地的发现,表明海相沉积盆地是地球的可溶性钾盐主要储存库,印证了海相钾盐常形成于次盆地中。同时,通过对钾盐层顶底板和钾盐样品的化学分析,研究特定元素(Br、Rb)的变化,作为国内找钾的指标。钾盐的开采主要分为旱采法和水采法2种,传统上以旱采法为主,但随着技术的进步,水采法相对旱采法有诸多优势。     

Sr-S-K同位素示踪思茅盆地深部富钾盐体的物源

思茅盆地2350 m以深新发现了累计厚度149 m的富钾盐体。为了厘定其成钾物质来源,本文重点对15件钾石盐岩样品的Sr、K同位素和7件硬石膏岩样品的Sr、S同位素进行了分析。结果显示样品的Sr、S、K同位素均具有海水的特征,说明该盐体的成钾物质来源为海水。87Sr/86Sr值分别与δ34S. V- CDT值和δ41K值负相关揭示析盐期存在陆源淡水补给蒸发盆地。淡水补给导致样品的87Sr/86Sr值大于母源海水、δ34S. V- CDT和δ41K值小于母源海水。混源模拟计算显示钾石盐岩中淡水补给锶元素的比例为3. 3%~29. 2%,硬石膏岩中淡水补给锶元素的比例不超过35. 2%。淡水补给Sr、S、K元素的量较少,不足以影响我们根据相应的同位素指标对盐体母质来源的识别。本项研究综合应用传统的Sr- S同位素与新兴的K同位素示踪思茅盆地深部富钾盐体的物源,为进一步研究其成因机理提供了可靠的数据支撑。     

西藏台错盐湖TT-1剖面的沉积特征和年代学研究

台错位于西藏羌塘高原西部,这里因环境恶劣而无人类污染和影响。笔者调查了该湖区一级阶地的湖相化学沉积,取得了TT-1剖面(厚度369cm)连续样品156个,平均单样厚度2．36cm。就台错剖面的年代测定,本文分别对同一样品进行了不同方法的测试和相互校验。研究表明,^14C方法对有机物质的定年是准确的,而在消除盐湖化学沉积建造中碳酸盐的“新碳”、“老碳”的影响方面,仍需做进一步的研究。与此同时,铀系法测年的全溶样品的等时线技术,避免了同位素的分馏问题,所有的测试数据在等时线上都有良好的线形关系,表明获得的年龄数据是合理的。从而确定了TT-1剖面盐湖沉积的可靠地质时代为32．6～4．5ka B P间的晚更新世晚期至全新世中期。     

柴达木盆地一里坪石膏~(230)Th定年及成盐期与第四纪冰期和构造运动的关系

本文采用多接收电感耦合等离子体质谱法(MC-ICP-MS),对柴达木盆地一里坪15YZK01钻孔中前336.2 m含石盐地层中的7个石膏样品进行230Th定年。依据年代-深度公式,获得S1-S4盐层的成盐年代分别为733.8~716.0 ka、581.9~573.8 ka、181.6~179.3 ka和158.0~154.2 ka;含芒硝粉砂地层的年代为171.6 ka。结合前人对一里坪表面盐壳的14C测年数据,证实一里坪表面盐层S5开始形成于末次冰期。15YZK01钻孔记录的成盐期与青藏高原第四纪冰期及构造运动存在一定的对应关系:石盐层S1对应于"昆黄运动"之后的望昆冰期,以及深海氧同位素第18阶段(MIS18);S2对应于大间冰期,但是该年代比较接近望昆冰期;S3和S4石盐层及含芒硝粉砂层对应于共和运动和倒数第二次冰期MIS6;S5石盐层开始形成的时代对应于末次冰期MIS2。同时,通过对柴达木盆地多个钻孔含盐地层的测年数据进行总结,证实中更新世以来青藏高原冰川活动与柴达木盆地盐类沉积存在着一定的对应关系。柴达木盆地西北部的成盐盆地中通常发于有倒数第二次冰期和末次冰期的石盐层;而盆地东南部的察尔汗盐湖区仅发现有末次冰期以来的石盐层。柴达木盆地成盐期受到青藏高原第四纪冰期和构造运动的影响,第四纪冰期中盐湖水源补给量的减少,是导致柴达木盆地成盐的重要驱动因素。     

东特提斯构造演化与兰坪—思茅盆地蒸发岩的形成

兰坪—思茅盆地是中国西南部重要的成盐、成钾盆地,其大地构造位置处于东特提斯构造域,因此,特提斯的形成和演化对盆地成盐潜力、成盐规模和盐类分布规律有重要的影响。这种影响主要体现在:(1)古特提斯闭合之后,相关地块或地体上可残留陆表海,除了在相关地块内形成海相沉积盆地之外,海水还可能作为盐类物源补给迁移至相邻的沉积盆地;(2)兰坪—思茅盆地岩盐的物源除了来源于古特提斯闭合后的残留海,中特提斯期间的海侵作用也是重要补给形式,此外还受火山活动的影响;(3)新特提斯闭合后,印度板块与欧亚大陆碰撞,使兰坪—思茅盆地内发育大量走滑拉分和逆冲推覆构造,古代岩盐的赋存位置和形式发生了调整改造。总之,特提斯构造演化可以从提供盐类沉积的物源、控制盆地可容空间的大小、限制沉积盆地的边界和调整古代岩盐的分布等方面影响兰坪—思茅盆地的成盐、成钾条件。所以,对特提斯构造演化清晰的认识不仅能够为理解兰坪—思茅盆地成盐、成钾的机理提供帮助,还能为部署钾盐勘探方案、预测钾盐有利成矿区提供参考。