板块构造对海相钾盐矿床分布与成矿模式的控制

表生钾盐矿床主要沉积于陆壳板块上的陆表海盆地中,其沉积受制于全球板块运动,具体影响表现在板块的规模、边界特征、漂移历史与古纬度、古气候等的控制作用。在巨型稳定克拉通上,出现巨型陆表海盆,沉积分布广、厚度大的巨型钾盐矿床或矿集区,矿床沉积类型属于化学岩型即碳酸盐岩型钾盐矿;板块汇聚区域,如特提斯造山带,出现较多的小陆块并形成较小规模的海相及海陆交互相盆地,也形成了一些厚度大的巨型-超大型钾盐矿床或矿床群,沉积类型有化学岩型及碎屑岩型钾矿两类;而大陆板块边缘及其内部,出现裂谷盆地成钾,沉积环境可以从海相到非海相及过渡类型,钾盐沉积规模不等,也可出现超大型矿床,基本属于碎屑岩型钾矿;最后,在大陆板块内部出现典型陆相钾盐沉积。从时代上看,稳定巨型克拉通板块成钾,主要出现于古生代;而板块汇聚时期成钾,主要发生在中生代;裂谷成钾则主要出现在新生代,典型陆相钾盐矿床则出现在第四纪。由此可见,从古生代到新生代,地球表生成钾模式发生了重大转换。从成钾物质来源看,稳定克拉通海盆主要以海水补给为主,特提斯小陆块的海相盆地成钾物质,以海水补给为主,可能存在非海相(以火山活动带来深部物质等)的补给;而裂谷成钾物质补给,则是海相与非海相混合型,甚至一些盆地以非海相物质补给为主。从古生代到中生代,再到新生代,成钾盆地规模快速变小;所形成的钾盐资源量也呈相应递减变化规律。中国小陆块的漂移演化历史受控于全球主要板块的构造演化,其海相盆地成钾作用也应符合世界主要钾盐成矿的基本规律,因此,掌握全球板块对钾盐成矿基本约束规律,有助于研究中国小陆块海相成钾规律,指导中国海相找钾勘查突破。     

泸州-开江古隆起对川东三叠纪成盐成钾环境的控制作用

泸州-开江古隆起的活动对早中三叠世川东盐类矿床的形成具有重要影响。本文通过川东三叠纪不同成盐阶段古构造特征、石盐及杂卤石的分布和古隆起不同位置含盐系的岩性组合对比等综合研究发现,古隆起相对周缘地形较高,其内部及边缘发育的小盐洼(如长寿地区)由于其水浅、盆小、蒸发速率快,有利于卤水浓缩形成原生杂卤石,也是可溶性钾盐的潜力区;早中三叠世之间发生了大规模的火山活动,成钾的物质来源更加丰富,富钾、镁离子卤水迁移渗流至厚层膏岩层中形成次生杂卤石岩,形成该时期川东杂卤石广布,且范围明显超过石盐岩的格局。     

川东高陡断褶带构造特征及其演化

在川东地震资料基础上,结合地质资料,系统分析了川东高陡构造特征、演化特征及成因机制。川东高陡断褶带经历了由拉张向挤压转变的动力学环境,主要划分为4期构造演化阶段:弱褶皱阶段(印支期以前)、褶皱雏形阶段(印支期)、褶皱活跃阶段(燕山期)、褶皱定型阶段(喜马拉雅期)。川东高陡断褶带现今构造格局受早期基底断裂控制、晚期多期挤压构造叠加改造,定型"隔挡式"高陡断褶带排状展布;受纵向2套主要膏盐滑脱层及1套次要泥页岩滑脱层影响,川东断褶带纵向上可划分为3个构造形变层,在多期挤压应力过程中,各构造层纵向上形成、演化具有差异性,构造形态截然不同。四川盆地多期挤压构造叠加改造对川东盐类矿床和油气保存产生了重要影响。     

古代石盐岩流体包裹体均一温度分析方法及古环境解释

由于石盐岩中的流体包裹体保留了其沉积时的古水温和组分信息, 一直是古环境和矿床地质研究中的重要工作, 但由于石盐岩易于塑性变形的特性, 给其研究带来很大困难。本文主要针对石盐岩流体包裹体均一温度分析方法, 从单一液相包裹体均一温度测试的冷冻条件和样品经历高温改造后测试结果的可靠性两方面进行了实验。实验结果表明: 在不发生明显的完全冷冻结冰情况下, 不同冷冻条件下形成气泡后均一温度差别不大(低于3.6℃)。然而, 一旦包裹体发生了完全结冰的现象, 其均一温度比冷冻至–18℃条件下可高出47.8℃。实验同时表明高温(110℃以上)会引起石盐流体包裹体的均一温度发生明显变化。没有受到高温影响和测试过程中的低温冷冻干扰情况下, 以低的升温速率获得的石盐中单一液相包裹体均一温度可以代表石盐形成时的古水温, 其与石盐沉积时的大气温度较为接近, 可用于古气候研究。     

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。     

干盐湖区隐伏控卤构造遥感识别研究——以马海盐湖为例

马海盐湖是柴达木盆地一个重要的成钾盐湖,本研究对该盐湖区隐伏控卤构造开展遥感识别研究,利用LANDSAT光学遥感数据和PALSAR雷达遥感数据,采用了光学遥感假彩色合成影像解译和雷达遥感数据干涉分析,解译了研究区的构造,识别出研究区一级构造三条,二级的构造若干条.并通过在干盐湖区遥感构造识别及构造应力分析,判定了2条一级压性构造和1条一级张性构造,对解译的构造进行野外查证,压性构造和张性构造野外特征明显,同时受构造几何形态影响,同一断裂不同部位断裂性质会发生变化,张性应力的位置除与构造性质有关外,也与构造几何特征有关,并进行了野外查证.本次研究结合已知卤水矿和浅表给水度和含钾率的分析,最终圈定出两个具有潜力的遥感预测靶区.     

青海马海盐湖低品位固体钾矿室内溶矿实验研究

柴达木盆地马海盐湖浅部赋存有储量可观的低品位固体钾盐资源,通过水溶开采即固液转化的方法为企业10万吨/年的钾肥生产提供了资源保障。随着水溶开采工作的持续进行,目前马海钾矿区北部浅部固体钾矿的品位进一步降低,给盐田和选矿工艺的调整带来极大挑战。为使这部分资源得以充分利用,本文以马海盐湖钻孔9-13和9-3附近埋深0～3m的固体钾矿样品为研究对象,系统开展了室内溶矿模拟实验。实验结果表明:(1)在固体钾矿KCl品位较低时,适当提高溶剂的波美度,有利于K⁺的溶出,提高溶出液中K⁺的浓度。(2)溶剂中Na⁺的浓度太低会溶解盐层骨架,而Na⁺的浓度太高会导致结盐,生产中应根据钾矿层的实际情况,以满足溶出液K⁺浓度含量达标为准调整溶剂的波美度。(3)随着马海矿区固体钾矿品位持续降低,当K⁺的浓度达到盐田生产要求时,钠盐池卤水中Na⁺的浓度会明显增加,卤水中SO₄^2-相对浓度也相应增加,钠盐池阶段析出的石...