罗布泊钾卤水矿床成矿地质背景

罗布泊地区的找钾工作已取得突破性进展，一个大型-超大型的钾盐矿远景区已经确定。该矿位于罗布泊北部的罗北凹地一带，为钾卤水矿床，赋存于第四纪盐系统地层中，其形成和当地第四纪以来的地质变化关系密切。罗北凹地从早更新世中期开始成为盐湖中心，直至中更新世末一直以盐类沉积为主，虽没有形成固体钾盐矿，但当时卤水已基本处于析盐的最后阶段，钾含量较高，在适当的地质条件下盐层中保存了当时的卤水，形成钾卤水矿床。     

新疆罗布泊钾盐矿床成因类型探讨

钾盐矿床产于蒸发岩建造中,是含盐盆地发育过程最后阶段的产物.据已往成果及盐类矿物提供的新资料认为罗布泊以卤水钾矿为主,已查明钙芒稍储钾潜卤水承压卤水钾矿床为一种新类型钾盐矿.此外,深层碎屑岩储钾卤水钾矿层及光卤石——泻利盐沉积和杂卤石沉积交代型固体钾盐矿均是有待进一步查证的稀有类型钾矿.深入研究罗布泊钾盐矿床成因,将有...     

湖北潜江凹陷古近系深层富钾卤水成因及演化

地下深层富钾卤水是非常重要的钾盐资源,目前很少从区域尺度系统研究沉积盆地中富钾卤水水化学特征及成因.对潜江凹陷深层富钾卤水进行了主、微量元素分析.研究区卤水矿化度为125.70～347.00 g/L,K含量为0.32～6.83 g/L;富集Li、B、I、Na、Cl,亏损Mg、Br,Ca、SO4有富集也有亏损.储层岩石矿...     

罗布泊盐湖区深部钾盐找矿：理论、勘查、进展及前景分析

本文对近年来罗布泊深部钾盐成矿规律研究及找矿进展进行了梳理总结.将其大致归纳为"上升卤水补给"及"含水墙"等成钾理论/模式,为罗布泊后备钾资源找矿提供了新的方向和思路,预测了有利成钾靶区.建立以遥感地质解译、高精度重力剖面测量、EH4连续电导率成像以及氡气剖面测量为主的勘查技术体系,实现了盐湖区深部钾盐找矿靶区高效、经济圈定以及钻孔定位.实施深部钾盐科学钻探验证工程,揭示罗布泊深部赋存有丰富、可采的卤水钾盐资源,取得了找矿突破.罗布泊深部钾盐找矿是理论指导找矿取得突破的又一案例,其成矿理论和勘查技术体系可为其他盐湖及古代盐盆地深部卤水钾盐找矿提供借鉴和参考.鉴于罗布泊卤水钾盐的高强度开发态势以及深部找矿的良好前景,有必要进一步加强深部富钾卤水成因机理研究,重点摸清200～500 m层段资源、研发相应开采技术,为罗布泊钾盐基地可持续发展提供后备资源和技术储备.     

罗布泊盐湖钾盐矿床形成的地球化学研究

文章阐述了罗布泊盐湖主要钾盐矿床富钾卤水的化学特性。采用元素地球化学技术、同位素地球化学技术，研究晶间卤水的起源、补给方向、富集机理等卤水演化过程，揭示出罗布泊盐湖晶间卤水主要起源于大气降水，盐分的富集以蒸发作用为主。开展罗布泊不同钾盐矿区的对比研究，探讨了卤水物质来源、卤水演化过程及阶段的差异。硫同位素确定了卤水硫酸盐和固体硫酸盐的同源性，且硫物质的演化以溶解、沉积作用为主。     

阿尔金山两侧盐湖物质来源、成钾作用及其控制因素研究

塔里木盆地东部的罗布泊盐湖和柴达木盆地西部的盐湖分别位于阿尔金山两侧,均产出有大量富钾卤水,在油气藏开采中还伴随产出富钾油田水.为探讨阿尔金山两侧盐类资源富集机制及其控制因素,综合分析了罗布泊盐湖、柴达木盆地西部盐湖以及油田水的水化学和氢氧同位素地球化学特征,发现:富钾卤水的形成除依靠地表汇入水体的蒸发浓缩作用外,罗布泊晶间水、柴达木晶间水和油田水氢氧同位素均可演化至δD=-30‰,δ18 O=7.5‰左右,可能是深部流体上涌补给的结果.同时,根据87 Sr/86 Sr值并结合δ11 B、3 He/4 He同位素特征确认了盐湖成矿与深部流体有关,且指示罗布泊盐湖更具深源特征.深部流体对于两侧盆地成盐富钾有关键性作用,罗布泊盐湖可能接受深部流体补给,柴达木盆地西部富钾盐湖卤水多数可接受油田水的补给,而少部分可能接受深部流体补给.     

罗布泊断陷带内形成富钾卤水机理研究

罗布泊干盐湖位于新疆塔里木盆地东部。1995年以来,在罗布泊发现了超大型规模钾盐矿床,钾盐资源主要赋存于罗北凹地等盐系地层中。近年来调查发现,在罗布泊分布有地堑式张性断陷带,不仅控制成钾凹地的形成,其本身也储集卤水,蕴藏有一定规模的卤水钾盐资源。地球物理（EH-4）测量显示,断陷带深达1 000 m处有卤水存在的信息;断陷带内钻孔卤水化学分析结果揭示,下部卤水比重高于上部,卤水中氯化钾含量也呈“下高上低”的态势,这与盐湖蒸发析盐序列不一致或正相反。文章认为,卤水垂向对流是导致卤水化学特征垂向分异的机理,即,在罗布泊盐湖演化过程中,断陷带内出现较小规模的洼地或盐湖,湖表水蒸发浓缩形成卤水,上部卤水比重不断增加,并沿张性断裂逐渐向下部或深部流动、渗透,形成了卤水的对流;由于罗布泊地堑式断陷带长达30～50 km,向下延长深度可达1 000 m,这些都说明罗布泊断陷带内可以形成和储集一定规模的富钾卤水,它们应该成为今后罗布泊盐湖钾盐资源扩大找矿的新空间。     

罗布泊地区罗北凹地潜卤水钾矿床成因与开发前景

罗北凹地潜卤水钾矿床位于新疆罗布伯地区北部，是一个大型的综合性盐类矿床，以潜卤水钾矿为主，伴生有液体NaCl、MgCl2和固体石盐、钙芒硝。罗布伯盐湖周边基岩山区富钾花岗岩和火山岩、塔里木盆地古盐矿床和罗布伯北部中更新统化学沉积物形成的台地等为罗北凹地潜卤水矿床提供了丰富的物源物质条件，而半封闭的构造成环境和干旱气候条件是其形成的有利条件。与世界著名盐湖比较，罗北凹地潜卤水钾矿的K^ 含量、储量及其化学成分具有独特优势，而钾肥是中国的紧缺产品，需求量不断增加，因此，罗北凹地潜卤水钾矿床具有较好的开发前景。     

川西坳陷平落坝构造富钾卤水成因探讨

川西坳陷平落坝构造区是我国目前发现的深层海相碳酸盐岩地层中钾离子浓度最高的构造区,同时伴有B,Br,I,Li等多种元素。从平落4井于20世纪90年代初发现富钾卤水以来,研究人员对富钾卤水的成因先后提出了多种认识,主要认为富钾卤水为原生海水沉积变质作用形成。然而,近年来研究发现有很多无法用沉积变质说解释的现象。为此,在研究过程中,不但追踪卤水中溶剂(水)的来源,还关注卤水中溶质的来源,得出了川西坳陷平落坝构造区富钾卤水属于多来源、多期次成因的结论。研究认为:①卤水中水的来源与古海水和成岩作用中含水矿物脱水有关;卤水中钾具有多源多期次成因特点,主要与原始海水浓缩有关,其次与含钾矿物的溶解有关,同时与二叠纪玄武岩、三叠纪绿豆岩及深部流体活动有关。②富钾卤水的成因模式为:膏盐盆地是富钾卤水形成的基础条件;断层是富钾卤水运移的主要通道;夹持在膏盐岩层之间的碳酸盐岩层是富钾卤水的良好储钾层;裂隙和孔洞是富钾卤水储集的主要空间;构造高点是富钾卤水主要储集场所;温度是富钾卤水品位高低的重要因素;厚度大的膏盐岩层是富钾卤水保存的可靠屏障。     

新疆罗布泊盐湖深部钾盐找矿新进展

罗布泊是世界最大干盐湖之一,罗布泊超大型钾盐矿床从1995年发现至今,经历了找钾远景预测、勘查、系统科学研究、扩大找矿及开发利用快速推进的过程,浅部(200m以浅)钾盐资源量已基本查明,但没有一个穿透第四系的较深地质科学钻井。通过区域气候条件、盐类矿物分布、碎屑岩层储卤等方面与柴达木盆地西部的对比分析以及罗布泊地堑式断陷带储卤的发现,提出罗布泊深部具有钾盐成矿远景。在罗布泊罗北凹地西北部实施盐湖深部钾盐找矿第一深井(LDK01井),首次发现钾芒硝、钾锶矾、红钾铁盐等盐类矿物;在深部地层碎屑岩层中发现钾盐矿物钾石盐、光卤石等,地层中KCl含量高达2.86%,揭示地层深部存在低品位固体钾矿,确定为一种新类型钾矿,即碎屑岩型钾矿,为罗布泊深部钾盐找矿拓展了方向和空间;深层碎屑岩地层储集卤水,卤水KCl平均品位1.50%,揭示出罗布泊盐湖深部存在富钾卤水。重力探测发现罗布泊盆地西部发育次级凹地,初步确定凹地中心第四系沉积厚度大于1200m。结合地质分析,预测库鲁克塔格山前断陷盆地和罗北盆地为进一步寻找深部隐伏钾盐矿床的重要靶区。综合遥感、物探、物性特征等资料及研究成果,估算罗北凹地深部钾盐预测资源量为1.60×108t,并提出罗北凹地西部及附近区域的深部地层中还蕴藏有丰富的钾盐资源,罗布泊深部找钾潜力巨大。该成果对深化认识罗布泊盐湖的形成演化及满足钾肥生产企业大规模开发均具有重要意义。     

内蒙古乌日尼图钨钼矿床成矿流体特征及地质意义

乌日尼图钨钼矿位于内蒙古苏尼特左旗境内,是近几年该区新发现的较大规模的钨钼矿床.钨钼矿体主要产于燕山期花岗岩体的内外接触带附近,以细脉状矿化类型为主.该矿床中的流体包裹体主要发育气液两相、富气相、富液相和纯液相包裹体等类型.包裹体均一温度为130.0~371.7 ℃(峰值为160.0~260.0 ℃),盐度为0.2%~15.9% NaCl eqv(峰值为0.2%~12.5% NaCl eqv),属于中低温、中低盐度钨钼矿床.激光拉曼和群体包裹体成分分析结果表明,流体体系气相成分以H₂O、CO₂为主,其次为N₂、O₂以及少量CO、CH₄、C₂H₂、C₂H₄和C₂H₆等; 液相成分以Ca2+、Na+、SO₄2-、Cl-为主,其次为K+、F-、NO₃-、Mg2+以及少量Br-和Li+.成矿流体为H₂O-NaCl-CO₂体系.流体包裹体氢氧同位素分析表明,成矿流体的δ18O_水的含量范围为-2.11%~-0.11%,δD_水的含量范围为-85%~-108%,成矿流体为岩浆水与大气降水的混合物.结合矿床地质和成矿流体特征,认为该矿床为与燕山期岩浆活动有关的中低温热液石英脉型钨钼矿床,成矿物质以深源为主.      

马海盆地深部孔隙卤水矿床水化学特征及成因

通过数理统计、聚类以及离子特征系数等分析方法,对柴达木马海盆地的深部砂砾石层孔隙卤水水化学特征进行了分析。卤水离子浓度空间分布特征表现为pH、Cl^-、TDS和Na+浓度值变化范围较小,分布均匀,而K^+、Rb^+以及Br^-、Mg^2+、Li^+、Sr^2+、I^-、B2O3、Ca^2+、Cs^+、NO3^-、SO4^2-等离子浓度分布不均匀,差异显著;Cl^-、TDS、Na^+、K^+、Mg^2+和Li^+与SO4^2-聚为一个亚类,表明卤水演化过程中有酸性液体的参与;K^+含量自西向东有增大的趋势,与Mg^2+和Li^+的变化具有相关性;离子特征系数反映出蒸发残余及盐岩溶解的多源性特征。研究区水化学类型为单一的氯化钠型,这种单一的物源可能与推测的更新统下伏盐岩层有关。     

黑龙江省漠河县砂宝斯金矿床流体特征及矿床成因

成因类型与控矿条件的不确定一直是制约砂宝斯金矿床找矿突破的关键因素.就成矿背景而言, 多数学者认为其形成于造山过程的挤压背景, 而是否与伸展构造体系有关则鲜有研究.为重新确定砂宝斯金矿床的成因类型, 在详实的野外调研基础上, 对该矿床的控矿构造、成矿流体特征、成矿物质来源等方面展开深入研究.结果表明, 矿床受大型拆离断层控制, 矿体主要赋存于拆离断层的次级张性断裂中.通过扫描电镜首次发现了含砷黄铁矿, 与毒砂、黄铁矿共生于早阶段, 指示该矿床形成于中温或中温偏高的热液环境.石英中流体包裹体较为发育, 以气液两相为主.主成矿阶段流体具有中温(峰值为200~260℃)、低盐度(平均值为5.56% NaCl equiv.)、低密度(平均值为0.87g/cm3)的特征.成矿流体气相成分主要为H₂O、CO₂与CH₄, 属于H₂O-CO₂-CH₄体系.硫主要来自深源岩浆(成矿早阶段黄铁矿δ34S为-1.3‰~5.6‰), 也有少量地层硫.成矿流体盐度随着温度降低而降低, 不同流体混合是成矿物质卸载沉淀成矿的主要机制.综合研究表明, 砂宝斯金矿床的成因类型属受拆离断层控制的中温热液脉型金矿床, 形成于燕山晚期地壳强烈伸展和幔源物质大规模参与地壳演化的构造背景.      

新疆东天山小石头泉地区琼库都克银多金属矿床成矿流体特征及其地质意义

琼库都克银多金属矿床位于新疆哈密地区的小石头泉矿区中部,是矿区目前为止最大的银多金属矿床,目前人们对该矿床的成矿机制研究有待深入.在详细矿床地质特征的研究基础上,开展了石英流体包裹体显微测温分析、群体包裹体的气液相成分分析以及稳定同位素（H、O同位素）分析.结果显示,琼库都克矿床的原生石英流体包裹体类型主要为富液相的水溶液包裹体,个体较小;成矿早期阶段（Ⅰ阶段）流体包裹体的均一温度变化于152~280 ℃,盐度ω（NaCleqv）变化范围为2.73%~13.50%;主成矿阶段（Ⅱ阶段）流体包裹体的均一温度变化范围为131~261 ℃,盐度ω（NaCleqv）变化范围为0.35%~9.59%,总体表现出中-低温、中-低盐度的成矿流体特征,从Ⅰ阶段到Ⅱ阶段,成矿流体的均一温度和盐度均有所降低,表明温度和盐度的降低可能为金属沉淀的成矿机制.流体包裹体的气相成分中绝大部分为H₂O,其次含有一定的CO₂,并含有少量N₂以及CH₄和C₂H₆等还原性气体;液相成分中阳离子主要为Na+、K+,阴离子以Cl-占绝大多数,部分含SO₄2-,表明琼库都克矿床的成矿流体富含挥发分,为H₂O-NaCl型热液体系.主成矿阶段包裹体的δD_H2O值范围为-89.5‰~-85.1‰,δ18O_H2O值为-8.671‰~-5.94‰,结合包裹体成分分析,显示矿床主成矿阶段的成矿热液为大气降水与岩浆水的混合来源.矿床地质特征、流体包裹体的研究结果以及氢氧同位素特征显示,琼库都克矿床为浅成低温热液型矿床.      

湘西花垣地区铅锌矿床流体包裹体显微测温与特征元素测定

花垣铅锌矿床的成矿流体演化特点和铅锌矿物沉淀机制存有分歧,为了总结矿床成因并建立成矿模式,指导该地区铅锌矿的下一步找矿勘探工作.对闪锌矿、主成矿期方解石和萤石中的流体包裹体进行岩相学观察、显微测温、拉曼光谱分析以及同步辐射X射线荧光微探针分析,结果显示花垣地区铅锌矿床成矿流体温度主要为150~220℃,总盐度一般为13%~23% NaCl_eqv,多> 15% NaCl_eqv,密度多 > 1 g/cm3,成矿流体为NaCl-CaCl₂-MgCl₂-H₂O卤水体系.成矿流体均一温度具有由北而南降低的趋势.流体液相组分中主要为Ca2+、Mg2+、Na+、Cl-,具有盆地热卤水体系特点.流体包裹体气相中发育CO₂、CH₄,方解石、萤石中流体包裹体均有成矿元素Pb、Zn的存在.花垣矿集区成矿流体属于低温度、中-高盐度、中-高密度,成分以钠和钙氯化物为主的含矿热水溶液,流体运移方向为由北向南,流体来源于封层水、大气降水和少量变质水.铅锌矿物的沉淀与热化学硫酸盐还原作用有关.闪锌矿、方铅矿等矿石矿物与方解石、萤石等脉石矿物应属同一富含Pb、Zn、Mn、Fe、As、Cr等成矿元素的成矿流体在同一成矿期次相同条件下沉淀的产物.      

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.      

湘西北花垣矿集区铅锌矿床成矿流体来源及矿床成因

湘西北花垣矿集区位于扬子地台东南缘,是湘西-鄂西成矿带上最典型的超大型铅锌矿床所在地.通过对花垣矿集区典型铅锌矿床流体包裹体显微测温、成分分析及C、H、O同位素研究,结果表明,该区铅锌矿床闪锌矿与方解石中流体包裹体的均一温度范围集中在120~200℃,盐度范围集中在8%~20% NaCl_eqv.流体中液相离子成分主要为Ca2+、Na+、Mg2+、SO₄2-、Cl-,气相成分主要为H₂O、N₂和CO₂及少量的CO、CH₄和H₂.流体的δD_SMOW值范围为-60.4‰~-33.0‰,δ18O_流体值范围为3.8‰~9.2‰.以上流体包裹体和稳定同位素分析结果表明,花垣矿集区铅锌矿床的成矿流体具有热卤水的性质,主要来源于建造水和大气降水.成矿期方解石的δ13C_PDB值范围为-4.89‰~0.57‰,δ18O_SMOW值范围为13.37‰~21.73‰,略低于碳酸盐围岩,说明成矿流体中的碳主要来源于碳酸盐围岩的溶解作用.矿石沉淀机制可能为两种流体的混合,即来自深部的富含金属物质的热卤水与富含有机质和硫酸盐的建造水及下渗大气降水的混合导致了铅锌矿石的沉淀.对地质和地球化学资料的综合结果表明,花垣矿集区铅锌矿床属于密西西比河谷型（MVT）铅锌矿床.      

甘肃北山地区小西弓金矿床成矿流体性质及矿床成因

小西弓金矿床位于甘肃北山造山带南部,矿体受NWW向次级断裂控制,赋矿围岩主要为中元古界西尖山群变质岩。成矿过程可分为3个阶段:石英-黄铁矿阶段(早阶段)、石英-多金属硫化物阶段(主成矿阶段)和石英-碳酸盐阶段(晚阶段)。对主成矿阶段石英中的流体包裹体、微量元素和氢、氧同位素开展研究,以期查明成矿流体性质,探讨矿床成因。主成矿阶段石英中主要发育气液两相水溶液包裹体、CO₂-H₂O三相包裹体和纯液相CO₂包裹体,均一温度介于194~397 ℃,盐度为2.2%~8.9% NaCl_eqv,密度为0.63~0.98 g/cm³。利用CO₂-H₂O三相包裹体计算出主成矿阶段流体包裹体捕获压力为257~395 MPa,成矿深度为9.5~14.6 km。流体包裹体测温、激光拉曼光谱分析与石英微量元素特征表明,成矿流体为中高温、低盐度、中低密度的CO₂-H₂O-NaCl±CH₄体系,且具有相对还原性的特点。主成矿阶段石英的δD_V-SMOW值为-100.2‰~-75.6‰,δ¹⁸ {\mathrm{O}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}} 值为+4.15‰~+8.31‰,主成矿阶段流体以变质水为主,流体不混溶作用是金富集成矿的重要机制。综合分析认为,小西弓金矿床为中深成造山型金矿床。     

Minerogenic Theory of the Superlarge Lop Nur Potash Deposit, Xinjiang, China

Located in the eastern part of the Tarim basin, Xinjiang, the Lop Nur was an ultimate water catchment area of the Tarim basin during the Quaternary. Through nearly ten years of investigation and research, the authors have found a superlarge brine potash deposit in the Luobei subbasitv—a secondary basin of the Lop Nur depression. The deposit has been mined now. On that basis, the authors propose new theories on the genesis of the potash rock deposit. In the tectonic and geomorphologic contexts, the Tarim basin lies in a “high mountain-deep basin” environment. At the beginning of the Quaternary, influenced by the neotectonic movement, the Lop Nur evolved into a “deep basin” in the Tarim basin. At the end of the middle Pleistocene, neotectonic migration began to take place in the interior of the Lop Nur and a new secondary deep basin—the Luobei subbasin—formed gradually. Despite its small area, it is actually the deepest subbasin in the Lop Nur depression, where brines of the Lop Nur Salt Lake gather and evaporate, thus providing materials for the formation of a superlarge brine potash rock deposit. With respect to the phenomenon of brine concentration and change with deepening of the lake, the authors propose a model of “high mountain-deep basin” tectonic migration for potash concentration. In the sedimentological context, the honeycomb-shaped voids developed in glauberite rock in the subbasin are good space for potash-rich brine accumulation. Study indicates that the deposition of glauberite requires recharge of calcium-rich water.In the Tarim area the calcium-rich water might come from deep formation water or oilfield water, and the river water recharging the Lop Nur Salt Lake was rich in sulfate radicals and other components; in addition, the climate in the area was very dry and the brine evaporated steadily, thus resulting in deposition of substantial amount of glauberite, potash accumulation in intercrystal brine and final formation of the potash deposit. Generally, potash formation in a salt lake undergoes a three-stage process of “carbonates→sulfates (gypsum and glauberite)→chlorides (halite etc.)”, but in the study area there only occurred a two-stage process of “carbonates→sulfates (gypsum and glauberite)”. The authors call this new geological phenomenon the “two-stage potash formation” model. In conclusion, the superlarge Lop Nur potash deposit is the result of combined “high mountain-deep basin” tectonism and “two-stage potash formation”.