青藏高原盐湖

《青藏高原盐湖》是由中国地质科学院矿床地质研究所郑绵平等同志撰写的关于青藏高原盐湖的第一部系统的科学研究专著。作者自50年代以来,在青藏高原开展了广泛、深入的考察和研究,涉足102个湖泊,收集352个各类湖泊资料。全书分四篇:第一篇总论,介绍了青藏盐湖与湖泊的分区,新生代湖盆演化与盐湖形成,盐湖水化学特征与矿物共生组合,盐湖分类与矿床类型,构造地球化学与区域地球化学特征,盐湖的物质来源及成盐     

察尔汗盐湖的水化学特征

我国盐湖分布很广,青海、新疆、西藏地区更为密集,蕴藏了多种多样的有用元素。尤其对原子能工业和火箭燃料的硼、在农业上的钾及其它稀有元素(溴、锂、铯、铷)等,在盐湖中有很大的富集,形成有工业价值的盐湖矿床。所以对它们的研究,就具有重大的意义。 盐湖矿床在我国的研究历史还是很年青的,最早给予极大的注意只不过十五、六年,袁见齐教授在这方面进行了有价值的工作。但是利用盐湖矿床的资源已有几百年的历史了。近年来我国对盐湖矿床进行了系统的研究工作,但研究的规模和程度还满足不了国民     

盐湖型富钾硝酸盐矿床钼同位素地球化学特征应用潜力

随着同位素分析测试技术的发展与精进，非传统稳定同位素地球化学得以快速发展。钼同位素在指示物源、沉积环境、约束成矿条件、解释元素循环等方面的研究中逐渐发展成熟，钼同位素地球化学将会在地球科学、生命与环境科学研究中发挥其独特的应用潜力。盐湖沉积演化过程中明显富集Mo元素，硝酸盐型盐湖钼同位素的地球化学特征及地质意义尚未见报道。新疆具有独特的多类型硝酸盐矿床，因硝酸盐来源与富集成矿机制复杂而对其形成存有争议。本文简述了硝酸盐矿床稳定同位素的应用与硝酸盐物源、富集成矿机制复杂性的原因，并探讨了钼同位素在盐湖型富钾硝酸盐矿床中的应用潜力。钼同位素地球化学特征及生物地化效应在乌勇布拉克盐湖型富钾硝酸盐矿床中的应用研究有助于进一步深入认识微生物硝化-反硝化作用对矿床硝酸盐的影响与贡献，同时也可为硝酸盐富集成矿过程提供可靠的同位素数据的支持。     

青藏高原盐湖铷铯资源现状、富集规律与提取技术

铷、铯是重要矿产资源,在航天、通讯、能源、医药、化学和电子设备等领域有着广泛用途。青藏高原盐湖铷铯资源主要分布于柴达木盆地和羌塘地块、拉萨地块的盆地,盐湖的铷铯资源主要来自于泉水和河水的补给。羌塘地块、拉萨地块的铷铯主要来自印度板块。笔者等收集了85个青藏高原盐湖铷铯含量和资源量数据,铷含量较高的盐湖有扎布耶和麻米错等,铯含量较高的盐湖有聂尔错和扎西错等。青藏高原盐湖氧化铷资源量共47.50 kt,为大型铷矿床规模的23.73倍;达到详查程度的资源量共37.40 kt。盐湖氧化铯资源量共28.53 kt,为大型铯矿床规模的14.265倍;达到详查程度的资源量共27.10 kt。85个盐湖中氧化铷的资源量达到大型矿床要求的盐湖有5个,达到中型矿床要求的盐湖有4个。氧化铯资源量达到大型矿床要求的盐湖有2个,达到中型矿床要求的盐湖有2个。盐湖铷铯在蒸发过程中基本处于浓缩阶段,残卤中铷铯浓度很高,扎布耶盐湖湖水蒸发残卤中铷、铯质量分数最高为0.496‰和0.372‰,拉果错残卤中铷、铯最高为0.84‰和1.76‰,麻米错残卤中铷、铯最高为0.224‰和0.297‰,这有利于铷铯的开发利用。目前...     

青藏高原盐湖铷铯资源现状、富集规律与提取技术

铷、铯是重要矿产资源,在航天、通讯、能源、医药、化学和电子设备等领域有着广泛用途。青藏高原盐湖铷铯资源主要分布于柴达木盆地和羌塘地块、拉萨地块的盆地,盐湖的铷铯资源主要来自于泉水和河水的补给。羌塘地块、拉萨地块的铷铯主要来自印度板块。笔者等收集了85个青藏高原盐湖铷铯含量和资源量数据,铷含量较高的盐湖有扎布耶和麻米错等,铯含量较高的盐湖有聂尔错和扎西错等。青藏高原盐湖氧化铷资源量共47.50 kt,为大型铷矿床规模的23.73倍;达到详查程度的资源量共37.40 kt。盐湖氧化铯资源量共28.53 kt,为大型铯矿床规模的14.265倍;达到详查程度的资源量共27.10 kt。85个盐湖中氧化铷的资源量达到大型矿床要求的盐湖有5个,达到中型矿床要求的盐湖有4个。氧化铯资源量达到大型矿床要求的盐湖有2个,达到中型矿床要求的盐湖有2个。盐湖铷铯在蒸发过程中基本处于浓缩阶段,残卤中铷铯浓度很高,扎布耶盐湖湖水蒸发残卤中铷、铯质量分数最高为0.496‰和0.372‰,拉果错残卤中铷、铯最高为0.84‰和1.76‰,麻米错残卤中铷、铯最高为0.224‰和0.297‰,这有利于铷铯的开发利用。目前,从盐湖卤水中提取铷、铯的方法以溶剂萃取法方法最具有应用前景。     

中国盐湖资源及其综合利用

概述现代盐湖矿床,是第四纪以来可溶盐分通过迁移,集聚于成盐盆地;矿化水的浓缩和盐类矿物的沉积而形成的。迄今,有不少盐湖的盐类沉积作用现在还在继续进行着。现代盐湖矿床,按其赋存形状分为固体矿床和液体矿床两种类型。后者又可分为地表卤水(指湖水)、晶间卤水(指赋存在盐层孔隙、晶间或夹层内的地下卤水)两类。我国多数盐湖都是固、液并存的矿床。     

察尔汗内陆盐湖钾矿层的沉积机理

内陆盐湖中的钾矿沉积,一直是国内外学者所注目的问题,欧美学者从他们所研究的对象的具体地质条件出发,得出了“陆相盐湖卤素沉积物中钾盐缺失”的结论。我国的察尔汗盐湖钾矿床是目前世界上发现的唯一具有工业价值的大型内陆盐湖钾矿床。它的发现打破了上述结论,为在陆相盐湖中寻找钾矿床提供了一个实例。本文的主要目的在于阐明:在一个没有特殊物质补给的内陆盐湖里钾盐沉积的机理。     

西藏扎布耶超大型锂、硼矿床地质背景及其形成演化

扎布耶盐湖位于青藏高原腹地,是一个现代盐湖矿床。通过对扎布耶湖区的各时代地层、岩浆作用,变质作用及构造特征的调查,并根据湖泊沉积特征的综合分析研究,得知自更新世晚期扎布耶及周边泛河湖区以来,呈现湖泊退缩、咸化的演化趋势。Li、B等成矿元素可能源于底部岩石、深部流体及湖中及湖周的泉华及泉水。     

《地球科学与环境学报》编委简介

郑绵平院士 男,汉族,1934年11月出生于福建省漳州市,著名盐湖学家和矿床学家,中国盐湖科学研究及其盐湖矿产资源开发的奠基人和开拓者之一。1956年毕业于南京大学地质系,1957年被分配至地质部矿床地质研究所,1987年任中国地质科学院矿床地质研究所研究员,1995年当选为中国工程院院士。     

第四纪盐湖型钾盐矿床的航空γ能谱异常特征及找矿模式

本文以航空γ能谱测量资料为依据，简述了与找钾有关的部分科研成果，建立了第四纪盐湖型钾盐矿床的找矿模式，进而通过对别勒滩、马海等钾盐矿例剖析，说明航空γ能潜测量在寻找第四纪盐湖型钾盐矿床方面确有明显效果。     

察尔汗盐湖的突然形成与地表系统巨变——据介形类研究

本文根据青海省柴达木盆地察尔汗盐湖中6个钻孔岩心介形类的研究,确定了咸水湖相、微咸水湖相、淡水浅湖-湖滨相和池沼相4类介形虫组合,发现该湖区在0.78MaBP以来长期处于寒冷、干燥气候背景下,基本是浅湖-湖滨相环境,只是在末次盛冰期开始时才突然形成盐湖。由于柴达木盆地西部自上新世末即为盐湖,故而盐类矿床沉积中心的迁移是地表系统巨变的反映,即地表径流及大气降水突然减少导致湖泊成盐。     

末次间冰期以来新疆巴里坤湖蒸发盐的沉积环境记录

沉积物岩芯的碳酸盐、石膏等蒸发盐含量和矿物组成的证据显示了新疆巴里坤湖末次间冰期以来一直是一个水位变化频繁的浅水盐湖,有时甚至为间歇式的湖泊,约在34000aB.P.前后巴里坤湖沉积相发生了显著的变化,34000aB.P.之前为泥坪-湖滨相沉积,34000aB．P．之后为成湖相沉积。尽管我们对巴里坤湖34000aB．P．前后的沉积相变难以理解,但是长期处于浅水状态的巴里坤湖沉积物中蒸发盐的含量和矿物组成仍然与气候变化密切相关。在泥坪-湖滨相形成的碳酸盐中白云石相对的增加是地表强烈蒸发的结果。以石膏为主的蒸发盐含量增加是温度和降水增加所致,而其含量减少则是冰川前进致使补给水矿化度降低造成的。这使我们获得了该区古气候变化并不服从于冰期与雨期同步模式的信息。     

干盐湖阶段的沉积特征兼论钾盐矿层的形成

盐盆地演化到析钾阶段时,广袤的干盐滩与若干卤水湖并存。这种特殊的地质地埋背景称为“干盐湖”。察尔汉盆地是现代干盐湖的一个典型实例。由于选择性溶解作用使钾富集在水位最低的卤水湖内,并在干盐滩与卤水湖之间的平坦湖滨地带形成钾盐层。成钾机理与现代海滨萨布哈类似,但钾-镁盐类来源于干盐滩内的孔隙(晶间)卤水。     

西藏扎布耶盐湖总盐含量遥感定量分析

在水体遥感理论的基础上,利用三维盐指数、主成分分析、相关分析等方法,对浓度高、成分复杂的西藏扎布耶盐湖的总盐含量进行了定量研究。揭示了扎布耶盐湖总含盐量的多中心分布以及北湖的总含盐量比南湖的高、南湖有明显的退化趋势的空间变化规律;建立了高含盐量复杂成分卤水的三维盐指数：NS（TM3/TM7、TM3/TM4、TM3/TM5）;探索了在三维盐指数基础上分离总含盐量信息的遥感方法--主成分分析法：PCA（TM（3/7、3/4、3/5））,得到3个组分的图像数据,其中PC1与总含盐量信息相关性最强;最后,基于上述研究建立了高含盐量复杂成分卤水的遥感模型：Y=aX+b, X为PC1图像亮度值,Y为总盐含量,a、b为系数。该项研究对中国西部地区盐湖的调查有一定的指导意义。     

基于WorldView-Ⅱ高分数据的盐湖矿化度含量定量反演研究——以尕斯库勒盐湖为例

鉴于盐湖水体矿化度含量定量反演研究较少,且中、低空间分辨率遥感数据反演的矿化度含量精度偏低,文章以柴达木盆地西部尕斯库勒盐湖为例,基于WorldView-Ⅱ高空间分辨率遥感数据和实测矿化度数据,开展了盐湖湖表水体矿化度含量定量反演技术研究。通过开展盐湖水际线提取、盐湖水体矿化度光谱诊断特征分析、矿化度识别遥感指数构建、矿化度遥感信息分离和线性回归模拟,构建了盐湖矿化度含量定量反演模型。经评价,模型反演精度为96.61%。研究结果表明,基于WorldView-II高分数据定量反演盐湖矿化度含量的方法是有效的,该方法对于快速定量识别盐湖矿化度含量,降低盐湖矿化度调查和分析成本,预测富矿水域具有十分重要的意义。     

柴达木盆地察尔汗古湖贝壳堤剖面碳酸盐和 瓣鳃化石碳氧稳定同位素*

通过对柴达木盆地察尔汗古湖贝壳堤剖面沉积物、生物壳体碳酸盐同位素及沉积物碳酸盐含量等多项指标的分析,探讨了贝壳堤剖面记录39.6~17.1kaB.P.(未校正¹⁴ C测年,下同)期间碳酸盐和贝壳化石碳氧稳定同位素的特征和相关关系,指出壳体化石及沉积物碳酸盐的碳氧同位素是湖泊水体温度和盐度的反映,其中δ¹⁸ O对温度的指示意义更敏感,是湖泊和古气候演化很好的代用指标。根据这些指标重建的古气候与环境变化显示,在39.6~35.5kaB.P.期间,柴达木盆地处于温暖湿润期,周围山地降水增加,盆地内湖泊发育;自35.5kaB.P.开始,气候较前期更加湿润,是湖泊发育的最佳期;22.1kaB.P.以后,气候逐步转入较温暖的干燥期,湖泊开始萎缩、退化;末期17.1kaB.P.气候环境急剧恶化,形成石盐结晶,湖泊高湖面演化史结束。     

渤南洼陷盐湖-咸水湖沉积组合及其油气聚集

济阳坳陷下第三系沙河街组沉积早期,一些凹陷的蒸发岩系中发育了大套暗色泥岩。一般认为蒸发岩的形成环境不利于烃源岩的沉积,因此对这种烃源岩的生烃潜力一直未给予足够的重视。通过对沾化凹陷沙四段上部厚逾500m的蒸发岩沉积组合及其成因研究,认为湖相蒸发岩不但可以和烃源岩共生,而且可以和优质烃源岩共生。在盐湖或咸水湖条件下,湖泊表层与底层水的盐度差可以导致盐跃层的形成,上下水层受到分割导致湖盐度的长期性分层。底层水循环作用处于完全停滞的封闭状态,形成缺氧环境,抑制了底栖生物的活动性,使得沉积有机质得到最大限度的保存。油源对比表明,盐湖-咸水湖相烃源岩是渤南洼陷重要的烃源岩,控制了洼陷许多种油气藏的形成和分布。     

硼同位素在矿床学中的应用研究

硼在自然界有两种稳定同位素11B和10B,常采用δ(11B)/10-3来表示不同地质体的同位素组成。由于硼同位素在不同地质体中的分馏作用大,在较大温度范围内岩浆-热液流体中的高活动性和化学性质稳定等方面的优势,使硼同位素在地球科学研究中的作用越来越广泛。控制硼同位素分馏的主要因素是硼源。一般情况下,非海相的硼酸盐矿物和与之相关的电气石的δ(11B)值为负值,而在某些盐湖卤水和与海相环境有关的硼酸盐矿物的δ(11B)值则为正值。目前,硼同位素示踪主要应用于块状硫化物矿床、与花岗岩有关的热液矿床以及盐湖矿床的研究。随着硼同位素分馏机制及其在不同环境地质样品中分布特征的深入研究,硼同位素在解决矿床的成矿物质来源、矿床成因和成矿作用等方面将发挥更大的作用。     

东营凹陷沙四下亚段沉积环境特征及沉积充填模式

沉积盆地中沉积环境特征控制了砂体沉积成因类型及盆地沉积充填模式。通过对东营凹陷丰深2井、官112井及梁120井沙四下亚段泥质沉积物系统取样,进行全岩X衍射分析和常量及微量地球化学元素分析,在此基础上对东营凹陷沙四下亚段古气候和古盐度指标进行分析。结果表明,古气候指标Rb/Sr比值与石英+长石含量、Cr元素含量及P元素含量呈正比,含量增加反映了气候相对潮湿,与古盐度指标碳酸盐+硫酸盐含量呈反比,其含量增加反映了气候相对干旱。东营凹陷沙四下亚段沉积时期气候干湿交替频繁,气候潮湿时期相对湖平面上升,湖水盐度降低;气候干旱时期相对湖平面下降,湖水盐度升高,使得此时期湖泊呈现为高频振荡性盐湖特征。气候潮湿时期以沉积碎屑沉积物为主,包括冲积扇、浅水型三角洲、滨湖滩坝及近岸水下扇沉积,由于湖水盐度较低,洼陷带主要沉积泥岩、灰质泥岩、含膏泥岩和少量泥质膏岩;气候干旱时期相对湖平面下降,湖泊水体盐度升高,洼陷带以沉积膏盐岩为特征,垂向上具有含膏泥岩、泥质膏岩、膏岩和盐岩的演化序列,平面上表现为由湖泊边缘向湖泊中心发育灰质泥岩、含膏泥岩、泥质膏岩、膏岩和盐岩的环带状结构特征。     

Geochemical and isotopic (Sr, U) variations of lake waters in the Ol’khon Region, Siberia, Russia: Origin and paleoenvironmental implications

The geochemical study of springs and lake waters from the Ol’khon Region, Siberia, confirms the strong chemical variability of these water samples, more particularly regarding their salinity. Such variability does not result from a simple mixing process between surface freshwaters and deeper saline waters. The variability, observed at the scale of a few square kilometers, would preferentially result from a secondary concentration processes (evaporation and/or cryogenesis) of lake waters of variable intensity from one lake to another. The U-disequilibria data suggest that the duration of the secondary process is certainly an important parameter to be considered to account for the variable salinity of these lakes. The data indicate that the lakes, however modest in size, could be as old as several ky, confirming therefore that the lake sedimentary deposits could represent relevant paleoenvironmental recorders for the last thousands years.