西台吉乃尔盐湖矿区地下卤水化学组分变化的影响因素分析

运用灰色关联分析法对影响西台吉乃尔盐湖矿区地下卤水化学组分变化的主要因素进行分析,结果表明,各因素影响力大小的综合排序为TDS>相对密度>水位>pH值>卤水温度>采卤量。内部因素(如TDS、相对密度)仍然是影响卤水化学组分变化的主要原因,但外部因素的影响(如水位变化)则越来越凸显其重要性。采卤量的影响力最小,说明在整个矿区范围内当前的采卤活动还没有对地下卤水化学组分的变化产生明显影响。     

柴达木盆地西台吉乃尔盐湖矿区卤水水化学特征

西台吉乃尔盐湖位于柴达木盆地中部,矿区卤水中富含锂、钾、硼、镁等多种元素,极具开发价值。自2003年开始,矿区已开始进行大规模采卤,利用前人1959年和2001年两次勘查资料,从水化学角度分析和探讨了西台吉乃尔盐湖矿区未大规模采卤前卤水中各元素的分布规律和变化特征。研究表明,矿区西北部主要为氯化物型卤水,其余大部分地区基本为硫酸镁亚型卤水,我们推测地下卤水水化学类型的差异很可能与不同区域原始卤水的组成及补给水等因素有关。有益组分中,高含量的Li+、K+主要分布在矿区的西北部;B2O3的高含量区主要在矿区的中东部广大地区。赋存于孔隙卤水中K+、Ca2+、Mg2+、Li+、Cl-等元素的平均含量要高于晶间卤水;B2O3、Na+、SO42-等则低于晶间卤水;卤水矿化度、pH值和密度则相差不多。孔隙卤水在Na+、K+、Mg2+/Cl--H2O四元体系介稳相图中的投影点接近光卤石相区;湖表卤水和晶间卤水在Na+、K+、Mg2+/Cl-,SO42--H2O五元体系介稳相图中位于泻利盐、软钾镁矾和钾石盐的共结点附近,且分布比较集中;湖表卤水在演化阶段上存在较大差别;晶间潜卤水已普遍进入钾石盐析出阶段。研究还表明,西台吉乃尔湖湖水的水化学变化明显受季节变化的影响,而湖表卤水与地下卤水存在着一定程度的水力联系,这种联系的强弱和变化特征尚待进一步研究。     

西台吉乃尔盐湖矿区地下卤水钾、镁、锂、硼的时空变化特征

分析了西台吉乃尔盐湖矿区地下卤水中K、Mg、B2O3、Li等4种组分的时空变化特征。结果表明,它们在矿区西北部表现出明显的高值且基本不随时间而变化,这很可能与该区域原始卤水成分有关。由于地表水对地下卤水的淡化作用,这些组分在南部或西南部表现为低值。观测时段的中后期,四种组分的变化较显著,显示出采卤活动对其变化产生了影响。B2O3的高值区主要呈N-W-SE向带状分布,这似乎与该地区的构造背景密切相关。     

西台吉乃尔盐湖卤水自然蒸发试验研究

根据西台吉乃尔盐湖卤水组成进行相图分析,并进行自然蒸发,获得自然蒸发试验数据,对西台吉乃尔盐湖卤水综合利用提供依据。     

西台吉乃尔盐湖采卤前的水动态背景

西台吉乃尔盐湖是一个特大型以地下卤水为主的多种有益组份共生的盐类矿床。根据卤水赋存状态,可分为地表卤水(湖水)、晶间潜卤水、孔隙潜卤水和晶间承压卤水4个卤水分层。晶间承压卤水层分布在湖区的广大地带,该矿层以厚度大、分布广、富水性强为其特征,是矿床主要的卤水矿层。观测孔高水位期多在9~10月,低水位期多在1~5月,全区平均水位2 681.34 m。     

图解法和矩值法计算西台吉乃尔盐湖沉积物粒度参数的差异

柴达木盆地西部的西台吉乃尔盐湖既是研究成盐演化的典型湖泊,也是一个重要的盐湖资源产地。盐湖沉积物的粒度组成记录了湖泊沉积环境和动力条件的变化,对于理解盐湖的形成演化具有指示意义。目前有关盐湖沉积物粒度参数(平均粒径、标准偏差、偏度和峰度)计算的报道较少。采用Beckman Coulter LS 13320激光粒度仪测定了西台吉乃尔盐湖沉积剖面(XT剖面,240 cm厚)121个样品的粒度组成,并对图解法和矩值法计算出来的粒度参数进行了比较。分析结果表明,1)图解法和矩值法得出的平均粒径和标准偏差非常一致,二者可以相互替代;2)两种方法得出的偏度和峰度存在显著差别,二者不可替代;3)矩值法计算整体考虑了样品粒度的频率分布特征,得到的粒度参数比图解法更全面。     

柴达木盆地西台吉乃尔盐湖沉积的年代学研究

柴达木盆地中部西台吉乃尔盐湖成因及其年代框架还存在争议。通过应用光释光测年法（OSL）和放射性碳测年法（AMS¹⁴C）测定两支分别来自该盐湖中部及东部边缘区域的岩芯,获得4个OSL和5个AMS¹⁴C年代数据。结果表明：（1） 对于老于30 ka的样品放射性碳测年法存在明显的年代低估,而对于年轻样品则存在约4.0 ka的碳库效应,相对而言光释光测年方法具有一定的合理性。（2） 两支岩芯顶部粉砂质粘土层形成于约0.3 ka,中部含粉砂质粘土盐层形成于大约4.0 ka,底部粉砂质粘土层则至少形成于70 ka 之前。     

西台吉乃尔盐湖原卤水历年来钾硼锂镁等元素品位变化及未来变化趋势预测

研究统计了西台吉乃尔盐湖(以下简称西台)自开发以来原卤水中钾硼锂镁各元素品位变化,利用K+,Na+,Mg2+/Cl-,SO2-4-H2 O五元体系298K介稳相图研究了主要元素之间相对含量的变化关系.根据西台开发现状建立数学模型,预测了未来10年钾硼锂元素品位变化趋势,为西台盐湖钾硼锂镁等资源的开发和综合利用提供依据.     

同位素^131I测西台吉乃尔湖矿区含水层地质参数

盐湖区的水文地质参数特性与淡水区迥然不同。同位素示踪法可以利用西台盐湖区已有的长现井,机动灵活的随时监测含水层水文地质参数;由于介质的特殊性以及卤水性质的垂直差异性,造成水文地质参数的时空可变性;测试结果表明,对于完整井以及深的非完整井,该方法切实有效,但对于很浅的非完整井,测试结果具有很大的随机性。最后,根据测试结果以及有关的水文地质资料,把研究区分成7个渗透系数分区。     

东台吉乃尔盐湖卤水比蒸发系数测定及回归方程

东台吉乃尔盐湖卤水属于Na+，K+，Mg(2+)／Cl，SO—H2O对五元水盐体系，体系比较复杂，卤水在蒸发过程中结晶的盐类繁杂，影响卤水蒸发率的离子较多，同时东台吉乃尔盐湖地处气候条件特殊的柴达木盆地腹地。本文配合开发东台吉乃尔盐湖卤水资源所采用的工艺要求，对不同阶段影响卤水蒸发速率的多种气象参数和卤水性质进行了比较详细的测定，并进一步建立了相应的回归标准方程。     

单井同位素稀释技术测定西台吉乃尔盐湖水文地质参数

我国含水层的水文地质参数测定,主要依靠传统的抽水试验方法,然而此方法却需要花费大量的试验和钻井费用。同位素示踪方法比传统的抽水试验方法获得含水层参数的周期短、费用低,有效地提高了水文地质参数的测试精度、缩短了工期、节省了投资。为了测定柴达木盆地西台吉乃尔盐湖地下水流速、流向、渗透系数等水文地质参数,采用单井同位素稀释法测试水文地质参数,正确确定其水文地质参数,无论对科学研究还是对生产开采,均有着重要的理论和现实意义。     

东台吉乃尔盐湖基本地质特征及锂的分布规律研究

东台吉乃尔盐湖位于柴达木盆地中部,是我国众多盐湖中富含Li和B的盐湖之一。该湖与西台吉乃尔盐湖、一里坪盐湖和察尔汗盐湖别勒滩段构成了中国最大的现代盐湖锂矿床分布带。该湖地下晶间卤水分为上下两层,即Ⅰ、Ⅱ两个卤水矿层。化学组分,阴离子以Cl-为最高,其次是SO2-₄、CO2-₃、HCO-₃;阳离子以Na⁺为最高,依次为Mg²⁺、K⁺、Ca²⁺;化学类型属硫酸盐型硫酸镁亚型。湖区水体主要由来自南部昆仑山脉的东台吉乃尔河补给。根据1998年在该盐湖的工作和前人的地质资料,对2000年前东台吉乃尔盐湖的湖区地貌、卤水的化学组成、Li的分布规律以及成盐年代进行了初步研究和探讨。     

西台吉乃尔盐湖地下卤水的赋存特征

西台吉乃尔盐湖属于柴达木盆地构造分区茫崖坳陷中的一里坪凹陷区,位于柴达木盆地东部三湖(台吉乃尔湖、涩聂湖和达布逊湖)沉降区的西端,接受来自昆仑山北坡的那陵格勒河补给。此盐湖是以卤水锂矿物为主,并伴生钾、硼、镁等多种组分的大型矿产地,水化学类型属于硫酸盐型硫酸镁亚型。地下卤水划分为晶间潜卤水(WⅠ)、孔隙潜卤水(WⅡ-1)和晶间承压卤水(WⅡ-2)三层。     

察尔汗盐湖钾盐矿床与晶间卤水分异的关系

通过钾盐矿床与晶间卤水分异特征及成因的分析对比，认为晶间卤水分异的过程也就是钾盐矿床形成的过程。胶结浸染状固体矿形成于晶间卤水分异初期的浓缩阶段，改造于分异后期的淡化阶段；晶间卤水矿和层状固体矿形成于淡化阶段。     

察尔汗盐湖S4层晶卤开采量评价

本文以察尔汗盐湖首采区开采条件下（包括已有取卤工程、设备类型、抽卤泵型、抽卤时间、抽卤量等）多年水动态观测资料为依据，采用开采抽水法对该区Ｓ_４层晶卤资源进行评价，并以其补给量保证程度提出了合理的开采量，以供生产、设计等部门制定优化开采方案参考．