四川盆地三叠系杂卤石形成条件的实验研究

四川盆地三叠系杂卤石有很大一部分产于硬石膏层中,与硬石膏互层。在许多杂卤石产出层位,缺失钾镁盐甚至石盐等易溶盐类。上述现象用已有的研究资料难以解释。本文通过100多个实验点的平衡实验,研究了35℃ K—Na—Mg—Ca—SO4—Cl—H2O六元海水体系中,NaCl及K、Mg盐均不饱和条件下杂卤石形成的可能性。与饱和溶液相比,不饱和溶液中杂卤石稳定区收缩。但在饱和溶液被稀释将近1倍时,杂卤石仍有一定的稳定范围。 在实验研究的基础上分析了四川盆地三叠系含杂卤石剖面的成因。由于成盐期卤水频繁地被淡化,形成“石膏——石盐+钾镁盐——石膏”沉积韵律。成岩作用中盐层遭受来自石膏层的水的溶滤。在石膏层较厚,盐层较薄的层段,石盐和钾镁盐可被全部溶掉,形成对NaCl及K、Mg盐均不饱和的液体。当这种对易溶盐类不饱和的液体进入膏层,部分K、Mg组分就能与CaSO4结合生成杂卤石被保留下来,形成现在所看到的“硬石膏一杂卤石——硬石膏”剖面。     

四川盆地三叠系杂卤石的时空分布、显微特征及成因研究

四川盆地是我国重要的成盐聚钾盆地,三叠系嘉陵江组、雷口坡组发育大量的杂卤石,具分布广泛、层数多、累计厚度大的特点。前人对杂卤石的微观结构及成因机制研究较少,影响了四川盆地杂卤石钾盐资源的勘查及深部化学开采。本次研究通过野外调查,结合薄片、电子探针、定量光谱分析及蒸发试验等方法,开展杂卤石的微观组构特征及成因机制研究。研究发现四川盆地杂卤石的分布与盐岩分布并不一致,杂卤石主要分布在广安—武胜、邛崃—浦江、长寿—垫江地区,四川盆地以发育“硬石膏—岩盐—杂卤石—岩盐—硬石膏”、“硬石膏—杂卤石—硬石膏”两种成钾序列为主,微观形态以 ① 呈块状、片状、集合体状、不规则粒状与石盐、硬石膏共生;② 呈放射状、纤维状、花瓣状与硬石膏共生;③ 呈星点状、碎片状、港湾状与硬石膏共生三种为主。研究认为杂卤石主要有原生沉积及后生交代两种成因,“硬石膏—岩盐—杂卤石—岩盐—硬石膏”型的杂卤石应为从饱和含钾卤水中直接析出,“硬石膏—杂卤石—硬石膏”型杂卤石为交代成因,杂卤石交代硬石膏,具明显的交代残余结构,钾石膏可能作为交代过程的中间产物。盐类矿物在沉积成岩—埋藏变形变质—差异隆升改造等漫长的过程中会出现溶解、交代、重结晶等改造和重塑,形成现今四川盆地含盐剖面的组合特征。     

四川盆地广安构造三叠系深藏杂卤石地质特征及找钾启示

广安构造作为四川盆地重要的隐伏含钾构造之一,下—中三叠统雷口坡组—嘉陵江组杂卤石广泛发育。前人对杂卤石的找钾启示研究较少,杂卤石是否是易溶性钾盐的找矿标志尚无定论。本文通过野外调查、老井复查,结合广安构造ZK1井测录井、岩心样品测试等资料开展杂卤石地质条件及找钾启示研究,以期为广安地区下一步钾盐勘探开发提供参考。ZK1井钻遇杂卤石矿（化）层6层,单层厚度最大为7.03 m,累计厚度可达11.21 m。杂卤石主要呈块状、浸染状与硬石膏共生,少量条带状、簇状、星点状。镜下可见杂卤石呈板状、纤维状、它形粒状、放射状、团块状等。含钾剖面序列为“硬石膏—杂卤石—硬石膏”,KCl最高品位22.9%,平均品位14.57%,石盐层不发育。研究认为ZK1井杂卤石以后生交代成因为主,少量原生成因。在靠近盐湖中心区域,硬石膏层相对较薄的凹陷地段,很可能是易溶性钾盐的找矿突破点。

     

四川盆地LH地区杂卤石地震综合识别技术研究

随着国家对资源勘探增储的部署要求以及中长期科学和技术发展规划的专项实施,利用地震勘探手段,开展重点含钾盆地的综合预测和建立完善典型的成矿模式迫在眉睫。为此以LH三维地震资料为依托,对钾盐(杂卤石)预测技术进行了探索和总结,形成了一套以矿体空间分布、敏感测井曲线分析、多属性分析、数字高程模型应用、波形复杂程度和微细裂缝刻画、精细储层描述以及矿体综合评价分析为核心的地震综合识别技术,落实了有利目标111.41km2,为后续利用地震勘探方法进行矿产资源勘查提供借鉴。     

基于人工智能的川东北三叠系杂卤石地震识别

作为钾肥的主要来源之一,杂卤石矿藏具有旺盛的需求。我国川东北地区三叠系海相地层中,杂卤石矿藏发育。但该地区杂卤石矿体埋藏较深、分布散乱,勘探难度极大。为降低开发成本,需要充分借助地震资料的优势,为钾盐储层的描述提供钻前支持。针对该地区杂卤石层地震反射特征复杂、常规波阻抗反演方法难以直接预测的问题,本文引入人工智能算法对地震资料进行数据挖掘。本方法首先通过模糊粗糙集属性约简,提取适合富钾地层表征的敏感地震属性;然后以极限学习机为数据挖掘工具,自主学习敏感地震属性和井中实测钾含量曲线的非线性映射关系,形成了基于极限学习机的杂卤石预测方法。应用结果证明:利用极限学习机人工智能方法成功地对川东北地区的杂卤石进行了预测,取得了预期的地质效果,为该地区利用地震数据探寻杂卤石提供了一条新的勘探思路。     

川东盆地长寿地区三叠系杂卤石的发现及其成因研究

笔者先后2次对川东盆地盐矿实地考察,并系统采集了样品。水溶化学分析结果表明,长寿地区T1j4-2地层中岩盐w(K+)较高,最高可达3.25%,明显高于其他盐矿点(合川盐矿、云阳盐矿及万州高峰盐矿)。岩盐Br-含量也较高;Br×103/Cl值相对较高,一般为0.26~0.36,最大可达0.41,已达到晚期石盐沉积,甚至是钾镁盐早期沉积阶段。而后又对K+含量较高的样品(不含KCl)进行配矿分析,同时结合岩矿鉴定及XRD分析验证,首次发现和确定长平3井的主要含钾矿物为杂卤石,样品中不含钾石盐(KCl)。通过对样品薄片镜下观察,杂卤石为自形-半自形的板状和柱状及叶片状形态,结合杂卤石与石盐的接触关系及Br×103/Cl值分析,认为长平3井杂卤石为原生沉积成因,而非如前人所认为的四川盆地其他地区的杂卤石成因——后期含钾镁较高的热卤水交代硬石膏而形成。这一认识对该区寻找可溶性钾盐具有一定的启示作用。     

渠县农乐杂卤石矿床的水文地质条件

保存农乐杂卤石矿床的水文地质条件是有利于地表水自然排汇的地形地貌；矿床顶板底板都是隔水层，地表水、地下水无法进入矿床，无沟通地表水、地下水与矿床水力联系的断裂构造；含水层具承压性质，有良好的补给、迳流、排泄的自然循环条件，地下水不能对矿床充水。     

保存农乐杂卤石矿床的水文地质条件

农乐杂卤石矿床是20世纪80年代在我国发现的埋藏在地下的第一座硫酸钾盐矿床。杂卤石作为一种含硫酸钾的非金属矿物，常温下即能溶于水；在形成矿床后，除了要有一个适宜的构造环境外，还得有一套不透水的盖层和底板的保护，避免地表水、地下水(淡水)的渗透、淋滤、潜蚀、溶解，才能较好地保存下来。保存农乐杂卤石矿床的水文地质条件包括：有利于地表水自然排泄的地形地貌，矿床顶底板都是隔水层，地表水、地下水不能进入矿床；无沟通地表水地下水与矿床水力联系的断层；含水层具承压性质，有良好的补给、迳流、排泄的自然循环条件，地下水不能对矿床充水。     

四川盆地非海相三叠系-侏罗系界线研究

对四川盆地几条典型的三叠系一侏罗系界线剖面的生物标志、岩性特点、沉积层序及古气候变化进行综合研究，发现Coniopteris属的始现为三叠系一侏罗系界线的古植物标志、双壳类Margaritifern（Qiyangia）的首现和孢粉中孢子与花粉百分含量在界线上、下的显著变化也可作为三叠系一侏罗系界线的生物标志，三叠系一侏罗系界线之上的岩石组合大致可分为4种基本类型：砾岩型、石英砂岩夹砾岩型、石英砂岩型和粉砂质泥岩型。建议重庆合川炭坝剖面及宣汉七里峡剖面分别为四川盆地非海相三叠系一侏罗系界线层型剖面和副层型剖面。     

四川盆地三叠系卤水储集层特征及其富集规律的研究

四川盆地三叠系卤水分布广泛,品质优良,是工业价值最高,开发利用时间最久的主要层段。研究表明,卤水储集层岩石为低孔隙低渗透致密岩石,不利于卤水的运聚,而后期构造裂缝的发育,对卤水富集起到了主导的控制作用。     

Tl—In—S三元系的实验研究

作者通过T1—In-S三元系实验研究,在300℃等温面上发现4个三元固溶体相和2个三元相。4个三元固溶体相的成分变化范围分别是:(Ⅰ)T1_(2C)InS_(16)-T1_(40)In_3S_(33);(Ⅱ)T1_4InS_5—T1_4InS_4;(Ⅲ)T1_8In_2S_7—T1_(15)In_3S_(11)和(Ⅳ)T1_2In_2S_5。2个三元相的成分分别是T1_3InS_3和T1_2In_2S_3。这些相之间的关系清楚地示于T1-In-S相图中。此外,在600℃时合成了三元相T1In_2S_3,并对前人的实验研究进行了补充和修正。     

四川盆地上三叠统构造层序划分及盆地演化

晚三叠世是四川盆地演化的重要时期。根据野外露头、钻井和地震资料,运用构造层序地层学的思路和方法,对四川盆地上三叠统层序界面、层序划分和层序特征进行深入研究,并建立层序地层格架。研究表明,四川盆地上三叠统可识别出4个层序界面:1)上三叠统与中、下三叠统之间的区域性构造不整合面;2)须二段与小塘子组的分界面;3)须三段与须四段之间的次级构造不整合面;4)三叠系与侏罗系之间的区域性构造不整合面。根据层序界面的发育情况,将研究区划分为3个构造层序,每个层序以最大湖泛面为界,划分为盆地扩张体系域(BE)和盆地收缩体系域(BW)2个体系域。晚三叠世四川盆地的演化主要是川西前陆盆地的演化,其中TS1为边缘前陆盆地演化阶段;TS2为川西前陆盆地形成阶段,龙门山逆冲推覆体开始逆冲推覆;TS3为川西前陆盆地发展阶段,受安县运动的影响,龙门山逆冲褶皱成山,使得整个四川盆地进入了陆相沉积环境。构造运动是控制晚三叠世四川盆地演化的重要因素。     

四川盆地东部三叠纪含钾岩层古地磁及物性研究

在四川合川地区沥鼻峡部面上进行了古地磁和岩石物性的研究工作,样品采自三叠系须家河组、雷口坡组、嘉陵江组和飞仙关组.共采集手标本500余块,对2200个样品测定了剩余磁化强度及方向、磁化率和密度.对样品进行了热退磁和交变退磁处理,并对部分样品作了镜下签定,确定了该区主要沉积岩石的磁性矿物是磁铁矿和少量磁黄铁矿.根据古地磁测量结果可知,四川盆地三叠纪时远离赤道由南向北漂移,在早三叠世时的古纬度为北纬18.72°附近,随后到达北纬26.68°附近,且后者相对于前者顺时针转动了30°.在此期间还发生了垂直升降作用.这些资料表明,本区在三叠纪时处于有利于成盐的中低纬度地区.我们还依据综合岩石物性资料,划分了本区的岩层.合川剖面的研究结果表明,将古地磁和岩石物性研究用于探讨盐矿生成环境,进行地层对比是非常有用的手段,应该得到广泛的应用.     

四川盆地三叠纪卤水成藏条件

四川盆地三叠纪卤水分布广泛 ,资源丰富 ,品质优异 ,是我国开发利用时间最早 ,工业价值最高的卤水资源。卤水有碎屑岩和碳酸盐岩两大储集类型 ,皆为低孔隙 ,低渗透致密岩石 ,不利于卤水的运聚 ,而卤水成藏条件主要是由储卤层受后期构造应力形成的断裂及裂隙发育带所控制 ,这是卤水高产富集的主导因素     

铊-锗-硫三元素相平衡的实验研究

本文用抽真空石英管在干体系中对Tl-Ge-S三元系在300℃等温切面相关系和沿Tl_2-GeS_2及Tl_2-GeS变温切面假二元系相平衡进行了实验研究。 Tl-Ge-S三元系在300℃为三个液相区与三个二元相、八个三元相(包括三个固溶体)和十四个两相区、二十四个三相区稳定共存的复杂相关系。本实验首次合成了三个三元相(Tl_2Ge_(1-x)S_2、Tl_5Ge_(13)S_(24)、TlGe_3S_5)和三个固溶体相,即S·S·a(Tl_2~+Ge~(4+)S_3～Tl_2~+Ge_2~(2+)S_3)、S·S·b(Tl~+Ge_(0.5)~(2+)Ge_(0.5)~(4+)S_2～Tl~+Ge_3~(2+)S_4),S·S·c(Tl~+Ge_2~(2+)S_3～Tl_2~+Ge_5S_6)。     

杂卤石溶解性能的测定

通过测定25℃，50℃，75℃时液相K^ ，Ca^2 ，Mg^2 ，SO4^2-等组成浓度随时间的变化，考察杂卤石在水中的溶解行为，测试得25℃，50℃，75℃条件下杂卤石中K^ 在水中的平衡浓度分别为19．13，21．29，36．77(mg／m1)。K^ 溶解平衡浓度随着温度的升高而增大。实验研究25℃条件下杂卤石在CaCl2溶液中的溶解行为。在5％和10％CaCl2溶液中K^ 的平衡浓度分别为25．65，35．24(mg／m1)。明显大于在水中的平衡浓度。表明CaCl2对杂卤石具有明显的增溶作用，可作为杂卤石的良好溶浸剂。实验结果对不溶性或难溶性的钾矿资源的开发利用具有理论参考和实际应用价值。     

鄂尔多斯盆地长武探区三叠系延长组沉积体系研究

在对研究区钻井岩芯观察和录井资料以及测试分析资料的基础上,对长武地区三叠统延长组沉积体系的类型进行了系统深入的研究,结果表明:长武地区延长组主要发育辫状河、辫状河三角洲和湖泊三种沉积体系。辫状河三角洲主要由辫状河三角洲平原、前缘和前辫状河三角洲三种亚相组成。详细讨论了不同沉积体系的特征,进而讨论了不同沉积体系平面展布。在上述基础上建立了沉积模式。     

乌鲁木齐河山区流域径流形成的实验研究

乌鲁木齐河山区流域较之山前平原区有着充沛的降水，是径流形成的基础。降水量随海拔增加而增加，高山带降水以固态为主，使冰川成为山区流域重要的水储存形式。降水观测误差对流域降水量和蒸发量的估算有较大影响。冰雪消融可以依据常规气象要素的参数化热通量表达式来计算。在高山草甸蒸发量的观测、计算中，蒸渗器称重法与波恩比率法较之通量－梯度法有较高的观测精度。山区流域径流系数随流域平均海拔增加而增加，高山冰川作用区在径流形成和调节中起着重要作用。