开拓我国海相地层找钾和硼锂前景

中国是世界上盐类资源极为丰富且盐湖数量最多的国家之一,其中海相蒸发岩地层分布广泛,包括震旦系、寒武系、奥陶系、石炭系、三叠系、侏罗系、白垩系、古近系、第四系.成盐环境主要为泛大洋和特提斯两类.中国陆块海相成盐时代较早,从元古代-古生代开始成硼-成膏(盐),尤其是寒武纪不仅广泛分布膏盐沉积,俄罗斯西伯利亚已发现大规模的钾盐沉积。     

我国钾盐找矿规律新认识和进展

本文通过对比研究国内外钾盐矿床成钾特征,总结出了我国海、陆相成盐盆地和成盐成钾特性:成盐具有多期性、成盐时代差异性、成盐作用迁聚性、物质成分多样性、后期盐盆地的变动性和多液态矿的特点;厘定了3个盐类成矿域和1个成矿带;提出了我国找钾策略——以海相蒸发盐盆地为主攻方向、兼探陆相盐湖及含钾地下卤水;提出了我国主要的古代盐盆地多产于“准克拉通(陆块)”,特别是海相盐盆地均发育于前寒武纪为基底的陆块中,以及钾盐沉积于构造稳定区中相对活动的亚稳定区和在构造亚稳定区中聚集于相对稳定区的新认识;发展了适合中国地质特点的找钾理论认识,有效地推动了油钾兼探工作.发现滇西南—羌北中上侏罗统若干钾盐显示,特别是指导和部署滇西南深部侏罗纪找钾,并取得超常规的进展;进一步缩小陕北奥陶系找钾包围圈;引领“油钾兼探”实施,实现了塔里木盆地库车凹陷古近系找钾的重大实质性进展;在柴达木盆地西部发现新的早第四纪富钾层位;指导和取得青藏高原特种盐湖综合找锂、钾和评价的重要进展,新发现一批大中型锂、钾特种盐湖(特别是多格错仁大型锂、硼(钾)盐湖)和取得综合利用工艺新进展.     

东特提斯域兰坪盆地含盐系地层云龙组研究：进展与问题

兰坪盆地位于东特提斯构造域,是三江地区的重要成矿带和中国海相找钾的潜在地区之一。其中,云龙组发育厚层膏盐蒸发岩系,是盆地内的重要含盐层位。为了更好地理解兰坪盆地在特定时期的成盐成钾条件和钾盐成矿潜力,笔者等从地层年代、古气候环境以及碎屑岩和蒸发岩物源等方面对近些年来围绕云龙组的研究工作进行了总结梳理,获得以下主要结论和认识：① 多种同位素定年结果基本限定云龙组地层年代为白垩纪,但目前缺乏直接的精细年代学研究;② 古纬度演化表明盆地自晚三叠世以来长期处于副热带高压带内,云龙组沉积期间总体表现为炎热、高温特征,同时存在炎热干旱与温暖湿润交替的古气候环境;③ 云龙组蒸发岩物源以海水为主,而碎屑岩主要来自大陆上地壳再旋回造山带的长英质岩石,其碎屑锆石年龄谱可较好地与扬子、松潘—甘孜和南羌塘陆块以及盆地内部与周缘缝合带的岩浆岩对比;④ 兰坪盆地云龙组与蕴藏有中国大陆目前唯一固体钾盐矿的思茅盆地勐野井组具有可对比的沉积序列、地层年代、古气候和物源演化特征,指示了良好的海相成钾前景。下一步,开展建立在云龙组精细地层年代基础上的“气候—构造—物源”耦合关系研究,是深刻认识兰坪盆地钾盐成矿条件和资源潜力的关键。     

华北成盐区蒸发岩形成的构造环境

<正> 近几年来,在石油勘探及钾盐普查工作中,先后在本区的几个早第三纪断陷盆地内发现了蒸发岩层。尤其大汶口地区无水钾镁矾的发现,为中国东部地区陆相盆地中寻找可溶性钾盐提供了依据。因此阐明本区蒸发岩形成条件,探求其成钾规律,具有一定的实际意义。本文主要讨论华北成盐区含膏盐盆地构造特征及盆地构造对成盐作用的影响。     

国内外古陆表海盆成钾条件对比——兼论华北成钾的可能性

克拉通古陆表海盆中的固体钾盐矿床占居全球钾盐资源总量的90%以上,其中最典型的2个巨型钾盐矿床是加拿大萨斯喀彻温和俄罗斯涅帕。为探究华北奥陶纪古陆表海盆的成钾可能性,对比分析了国内外同类型盆地的成钾条件,结果表明:萨斯喀彻温泥盆纪钾盐矿床的形成主要表现为巨量海水在稳定克拉通预备盆地的持续蒸发浓缩,进而迁移至相对活动的亚稳定构造区汇聚成钾盐矿床,其上覆盖着红层沉积,其成钾模式概括为"泪滴式";俄罗斯涅帕寒武纪钾盐矿床的形成过程总体表现为半封闭巨型蒸发台盆接受巨量海水的多次补给并持续蒸发浓缩,富钾卤水最终汇聚于受同沉积断裂控制的深坳中,形成巨型钾盐矿床,钾盐层系上覆为膏岩或灰岩等淡化沉积层,其钾盐成矿模式概括为"牛眼式"。华北奥陶纪古陆表海盆与形成上述2大典型钾盐矿床的盆地具有十分相似的构造古地理和古气候环境条件,且在华北西部的陕北盐盆已钻获厚1.22 m的钾石盐矿层和厚达64.7 m的钾石盐高矿化段,根据盆地特殊地质条件,建立了陕北奥陶纪盐盆的"复底锅"成钾模型。笔者认为,华北奥陶纪古陆表海盆完全可能形成一定规模的海相固体钾盐矿床,并对其中最有希望的陕北盐盆的钾盐资源潜力和找钾前景进行了分析讨论。     

塔里木盆地中下寒武统蒸发岩沉积特征及发育模式

塔里木盆地中下寒武统蒸发岩是寒武系盐下地层勘探成功的关键要素之一，研究其分布特征、发育模式对该地区油气勘探具有重要意义。本次研究综合区域地质背景、岩心薄片特征和钻井资料等，识别了塔里木盆地中下寒武统蒸发岩的岩石类型，刻画了蒸发岩的平面分布和沉积相展布，并建立了蒸发岩的发育模式。结果表明：(1)塔里木盆地中下寒武统蒸发岩以盐岩类和膏岩类为主，表现为下寒武统蒸发岩厚度小，仅在盆地西部局限分布，无聚盐中心，而中寒武统蒸发岩的厚度和分布范围均增大，以巴楚隆起为聚盐中心，呈厚层状在巴楚—塔中—塔北一带大面积分布。(2)下寒武统肖尔布拉克组蒸发岩为缓坡背景下的潮上“萨布哈”和“滩后浅水蒸发潟湖”成因，吾松格尔组蒸发岩为局限台地背景下的潮上“萨布哈”成因；中寒武统沙依里克组和阿瓦塔格组蒸发岩为蒸发台地背景下周期性封闭盆地“干化蒸发”成因，分布具有由内至外盐岩—膏岩—白云岩—泥岩的“牛眼式”沉积特征。上述研究结果深化了对塔里木盆地膏盐岩—碳酸盐岩共生体系的认识，不仅为塔里木盆地寒武系优质盖层预测以及有效储盖组合的分布研究提供了新的参考信息，也为寒武系盐下勘探部署提供了重要理论支撑。     

库车前陆盆地古近系蒸发岩岩石学、矿物学与成钾环境分析

库车盆地内古近系—新近系发育巨厚的蒸发岩沉积, 尤其是盆地的中部和西部盐层发育好, 厚度大, 局部盐层己暴露地表, 是找寻各种盐类矿床及钾盐的有利地区。DZK01孔是近年来在库车盆地实施的一口以找钾为目的的科研探井。本文主要通过对钻孔古近系蒸发岩岩芯样品进行岩石学及矿物学特征研究, 进而对盆地成钾环境进行分析。DZK01孔古近系蒸发岩以含泥砾石盐岩为主, 含泥砾石盐岩为构造成因, 是古盐湖高度浓缩的产物。盆地古近系蒸发岩以沉积石盐为主, 钻孔中含钾矿物为钾石膏, 钾石盐和光卤石, 同时含钾矿物的发现证明了库车盆地古盐湖可能达到钾盐析出阶段。通过样品分析可知, 库车盆地古近纪时期古盐湖沉积环境为封闭的浅湖沉积环境, 盐湖发育过程中有五次较大规模的淡化事件, 盐类物质得到很好的聚集, 具有良好的成钾环境。     

东特提斯域兰坪盆地含盐系地层云龙组研究：进展与问题

兰坪盆地位于东特提斯构造域,是三江地区的重要成矿带和中国海相找钾的潜在地区之一。其中,云龙组发育厚层膏盐蒸发岩系,是盆地内的重要含盐层位。为了更好地理解兰坪盆地在特定时期的成盐成钾条件和钾盐成矿潜力,笔者等从地层年代、古气候环境以及碎屑岩和蒸发岩物源等方面对近些年来围绕云龙组的研究工作进行了总结梳理,获得以下主要结论和认识：(1)多种同位素定年结果基本限定云龙组地层年代为白垩纪,但目前缺乏直接的精细年代学研究;(2)古纬度演化表明盆地自晚三叠世以来长期处于副热带高压带内,云龙组沉积期间总体表现为炎热、高温特征,同时存在炎热干旱与温暖湿润交替的古气候环境;(3)云龙组蒸发岩物源以海水为主,而碎屑岩主要来自大陆上地壳再旋回造山带的长英质岩石,其碎屑锆石年龄谱可较好地与扬子、松潘—甘孜和南羌塘陆块以及盆地内部与周缘缝合带的岩浆岩对比;(4)兰坪盆地云龙组与蕴藏有中国大陆目前唯一固体钾盐矿的思茅盆地勐野井组具有可对比的沉积序列、地层年代、古气候和物源演化特征,指示了良好的海相成钾前景。下一步,开展建立在云龙组精细地层年代基础上的“气候—构造—物源”耦合关系研究,是深刻认识兰坪盆地钾盐成矿条件和...     

中国钾盐区域分布与找钾远景

中国大陆是由不同古气候环境下的若干小陆块(克拉通)、微陆块和造山带拼合而成,既可与其他大陆块对比,又有其特殊性,因而导致中国海、陆相盐盆地构造环境和成盐成钾的某些特殊性,表现为:具有成盐多期性;成盐时代的差异性;成盐作用迁聚性;物质成分多样性;海相盐盆地规模较小;盐盆地后期变动大和液态矿产等特点。构造基底性质对钾盐盆地形成的具有关键性控制作用:稳定构造区在准稳定区有利聚钾;准稳定在局部稳定构造区利于聚盐成钾。中国主要的古代盐盆地多产于"准克拉通(陆块)"、特别是海相盐盆地均发育于前寒武纪为基底的陆块中,该区是找钾的关键地区。且规模较大的叠合结构可溶盐沉积多发育于较稳定的陆核中。按中国成盐盆地所在构造域特点,划分为华北盐类成矿域、扬子盐类成矿域、塔(里木)—柴(达木)盐类成矿域以及羌北—滇西盐类成矿带,并分别讨论其成盐找钾远景。     

上扬子区(四川盆地)寒武系的含盐性与地质背景

据记载,分布于上扬子区寒武系的石膏岩仅有零星资料。如今,大量蒸发岩如溶蚀角砾岩、硬石膏、石盐岩及富钾卤水等已被发现。沉积相经历了从盆地相、台地相到蒸发岩相的演化过程。在中、下寒武统中找到海退沉积序列。古构造-古地理背景是蒸发岩沉积的重要控矿条件之一。周边板块运动及塑性基底的褶皱,导致台缘隆起及台内坳陷的形成。岩相古地理图展示从碳酸盐、硫酸盐到氯化物盐类的“泪滴式”沉积相带。蒸发岩沉积于台缘隆起及礁生长进入堰塞潟湖至盐湖阶段。在稳定坳陷区沉积盆地中蒸发岩系发育;石盐岩较厚,其溴氯比值为0.2—0.4;古气候炎热、干燥;在蒸发岩体周围有沉积(封层)水及溶滤水,其含钾(K~+)量为0.10—4.76g/L;水文地球化学比值(如钾氯比值、钾盐比值及钾溴比值等)指示含钾异常;盐湖浓缩卤水达到氯化物盐类沉积阶段及相应的构造封闭程度;含盐地质标志广泛分布等等。鉴于上述,估计该区可能具备钾盐成矿条件。然而目的层埋藏太深,因此笔者建议,应在浅埋部位进行有效的成矿预测,为普查指出远景区。     

中新生代盆地蒸发岩沉积旋回对比及库车盆地成钾探讨

新疆库车盆地古近纪—新近纪发育巨厚的蒸发岩沉积,古近纪蒸发岩沉积主要发生在盆地西部的拜城凹陷,新近纪吉迪克时期,蒸发岩沉积迁移至盆地东部的康村凹陷。根据剖面及钻井资料,利用蒸发岩沉积旋回,对欧洲莱茵地堑盆地、库车盆地、云南兰坪_思茅盆地、江汉盆地、大汶口等盆地蒸发岩沉积特征进行分析和对比。结合蒸发岩沉积背景及库车盆地钻井资料,对库车盆地成钾影响因素、成钾可能性、成钾层位进行了探讨。研究认为,库车盆地的次级构造单元拜城凹陷、康村凹陷具有成钾的能力,钾盐层应位于Ⅰ₂、Ⅰ₄蒸发岩沉积旋回的上部。对比研究显示,库车盆地具有成钾的远景和潜力。     

中国钾盐地质资源现状与找钾方向初步分析

分析了中国钾资源供需形势、有利成盐找钾时代、主要的有利成钾盆地等,回顾了中国找钾工作的历史,指出中国西部仍有找钾前景,尤其是中、上侏罗统-白垩系和新生界,其次是上震旦统-寒武系、石炭系、奥陶系和三叠系,同时,还应继续开展现代盐湖和地下卤水找钾和综合评价,主要找钾地区为塔里木盆地、滇西-羌塘盆地、柴达木盆地和上扬子盆地.鉴于中国特定的成盐构造地质条件和钾盐成矿、保存特点,以及国外预测找钾的经验,在中国找钾要有做长期深入勘查研究的思想准备和采取切实有效的措施,建议对找钾工作加大投入,加强找钾预测的地质基础研究,建立专业队伍和落实油钾兼探的方针.     

钾盐找矿工作中的综合地球物理-地质研究

运用板块构造理论为探讨、确定世界钾盐矿成矿部位提供了新的思路。利用综合地球物理一地质方法,可以抓住钾盐成矿的构造主线——含盐盆地问题,通过沉积盆地的选择、沉积盆地含盐性的初步评价及含盐盆地含钾性的初步评价的三步找矿程序,应成为寻找钾盐资源的途径。根据此法预测中国若干地区尚具备成钾条件。     

思茅和呵叻盆地钾盐矿研究新进展和新认识

思茅盆地与呵叻盆地属于同一大地构造带。二者的含钾盐建造在区域分布、沉积特征、成盐层位、析盐矿物组合特征及物质来源等方面具有良好的可比性,是中国海相找钾实现突破的重要潜在区之一。尽管目前对两地钾盐矿的成矿认识取得了许多进展,但对于二者的关系和成矿模式及规律等还存在着较大争议。为了下一步更好地建立思茅盆地钾盐矿的成矿规律和实现深部找钾的突破,本文从构造背景、地层年代、古气候环境和物质来源等方面对最近一些重要进展和认识做了梳理,现已确定:(1)思茅陆块与印度支那陆块在中生代可能为统一的整体,思茅与呵叻盆地基本位于副热带高压带内,在晚三叠世、中—晚侏罗世和晚白垩世具有较好的成盐成钾构造和古气候条件;(2)思茅和呵叻盆地在含钾盐及其下伏地层沉积期间可能具有相似的潜在物源区,包括扬子、松潘—甘孜、可可西里、义敦、北羌塘和南羌塘陆块等;(3)思茅与呵叻盆地钾盐矿的成钾物质主要来自陆源水体,同时也有海水和深部热液补给;(4)思茅和呵叻盆地含钾盐地层的年代部分重叠,但不完全吻合;(5)勐野井钾盐矿与呵叻钾盐矿可能系非同期矿床。综合构造和气候等证据,推测思茅盆地在约85.0 Ma这一呵叻钾盐矿成矿的时段就可能具有了重要的成钾潜力。     

新疆莎车盆地上白垩统-古近系蒸发岩沉积及成钾前景

新疆莎车盆地发育大范围的蒸发岩。蒸发岩沉积与海侵-海退密切相关,自晚白垩世—渐新世以来,莎车盆地至少有5次小规模海侵-海退旋回,除阿尔塔什组石膏岩为断续海侵期沉积外,其余基本为海退期沉积。莎车盆地主要的蒸发岩沉积层位为吐依洛克组上段及阿尔塔什组。野外调查显示,吐依洛克组石盐岩露头主要沿西昆仑山前呈长条状分布,基本呈透镜体,阿尔塔什组石膏岩露头则见于盆地大部分地区,包括西昆仑山前、南天山山前及麦盖提斜坡,横向上持续稳定。野外调查及室内分析显示,盐类矿物主要为石盐、石膏、硬石膏,少量杂卤石、钙芒硝及钾石膏。盆地中石盐岩透镜体在横向上的不连续性,可能反应了吐依洛克组沉积晚期西昆仑山前存在多个次级古盐湖凹地,在干旱条件下浓缩成盐,而次级古盐湖在演化过程中大范围巨厚石膏岩的缺失,可能与当时的海退时间极短有关。依据莎车盆地蒸发岩沉积特征、盐类矿物组合、古盐湖演化环境,推测盆地有利的成钾层位为吐依洛克组上段,在乌帕尔一带发现成钾显示,可能为有利的成钾区域;而盆地小范围、厚度不大的石盐沉积及埋藏深度大为不利的找钾因素。     

罗布泊盐湖钾盐矿床分布规律及控制因素分析

罗布泊盐湖位于塔里木盆地东部, 是世界最大第四纪干盐湖之一。自中更新世以来, 罗布泊北部受到新构造运动影响, 一方面, 发生抬升活动; 另一方面, 产生地堑式断裂及次级盆地(凹地)。调查发现罗布泊的次级凹地及断陷带内蕴藏有钾盐矿床, 主要是卤水钾盐矿床; 这些钾盐矿床(或成钾凹地)的分布具有方向性和一定等间距性。罗布泊卤水钾矿, 除在罗北凹地外, 在其外围的较小凹地内也有分布, 表现为“卫星式”分布模式; 而在地堑式断裂带延伸的范围区内也出现卤水, 其分布表现为“含水墙”状模式。固体钾盐沉积于罗北凹地中心区及外围断陷带内, 其形态与展布方向也受到地堑式断裂控制, 其沉积模式有“浓缩中心式”和“构造洼地式”两种, 前者钾盐沉积区面积均较大, 钾矿面积占凹地面积近1/4, 而后者沉积区面积很小, 钾盐沉积基本分布于整个洼地内; 固体钾盐分布区形态主要呈“条带状”模式, 其长宽比值平均为3.58。除了构造应力作用外, 罗布泊凹陷的几何形态、面积与补给来源方向等亦对罗布泊钾盐矿床的分布有一定影响作用。掌握罗布泊钾盐矿床的分布规律及控制因素, 对于古代钾盐勘查具有重要参考价值。     

The characteristics,formation and exploration progress of the potash deposits on the Khorat Plateau,Thailand and Laos,Southeast Asia

The giant potash deposit on the Khorat Plateau is one of the most promising targets for exploitation of potassium salts. So far, many researches and geologic survey have been conducted on the giant potash deposits. Hence, it is necessary to make an overall review on the potash deposits. The potash deposit on the Khorat Plateau was formed during the Middle to Late Cretaceous, during which seawater was enriched in Ca²⁺ and depleted in SO₄^2- compared with those of modem seawater. In addition to seawater, continental water and hydrothermal fluids could have affected the evaporite basins. The seawater was probably derived from Tethys ocean, and the brine should have evaporated to some extent before entering into the basin systems based on the evidence of absence of carbonates and unproportionate sulphate compared with chloride salts. The paleo-climate during Middle to Late Cretaceous was characterized as high temperature and extremely arid environment, which is favourable for deposition of potassium-magnesium saline minerals. The major saline minerals are of anhydrite, halite, camallite, sylvite and, tachyhydrite, with trace amounts of borates. The resources of the potash deposit on the Khorat Plateau could be approximately as much as 400×10⁹ t of camallite and 7×10⁹ t of sylvite. The evaporite sequences have been deformed and altered by postdepositinal processes, including tectonic movements and chemical alteration. Salt domes were formed in the postdepositional processes. Based on the analyses of geophysical surveys and drilling projects, high-quality sylvinite ores are commonly found at the flanks of those salt domes due to incongruent dissolution of camallite. The future potential prospecting areas for the high-quality sylvinite ores would be on the edges of the Khorat Plateau.     

世界主要古代钾盐找矿实践与中国找钾对策

世界钾盐资源/储量为2153.99亿t(K2O),主要钾盐矿床产于古代海相地层。38%的矿床是石油勘探中发现的,19%是在研究基础上发现的,15%是在岩盐矿勘探中发现的,其他占28%。国外钾盐找矿经验显示,很多钾盐矿床,从线索的发现或提出找钾目标,通常需要经历20～30年的研究与勘探,才最终获得突破或查明资源量。我国找钾工作,首先应充分利用石油勘探取得的资料,研究石油钻井岩心矿物学与化学特征,同时,开展大型盐岩矿床的含钾性研究等,重视成钾理论研究与成矿预测分析,就可能获得找钾的新突破。有关部门还应制订长期的钾盐地质研究与找矿勘探计划,同时兼探油气等共生资源,这样可以大大提高找矿效率。