柴达木盆地盐湖卤水及其沉积物硼同位素地球化学研究进展

综述了柴达木盆地盐湖卤水及其沉积物的硼同位素研究成果,并从pH值、离子浓度、物源补给等几方面对盐湖卤水及其沉积物的硼同位素组成进行了探讨。强烈的蒸发作用可以导致盐湖卤水的pH值降低,从而使δ¹¹B值相应地升高;卤水中的B可能会随碳酸盐的析出而进入到固相中,因此Ca²⁺浓度和Ca/Cl比值较高的湖泊,其卤水的δ¹¹B值一般都比较高;盐湖卤水及其补给水源的δ¹¹B值与B/Cl比值具有中等程度的负相关关系,这种特性也可以用来指示河水中硼的来源;当易风化的硅酸盐矿物经剥蚀迁移并最终在湖泊中沉积时,盐湖沉积物的δ¹¹B值会因这些低δ¹¹B值的物源加入而变低;此外,强烈的化学风化会使湖泊中沉积较多的细粒粘土矿物,由于粘土矿物的吸附作用也会使得盐湖沉积物中的δ¹¹B值偏低。关于柴达木盆地盐湖硼同位素的研究,不仅可以为盐湖的形成、演化及成盐成矿规律的研究提供可靠依据,而且可以为盐湖资源评价及合理开发提供科学依据。     

柴达木盆地盐湖硼矿资源的形成和分布特征

柴达木盆地盐湖富含硼矿资源,有沉积型和矿化水两种类型。盐湖卤水硼矿在方向性变化上呈北高南低的态势。固体硼酸盐矿床的成矿时间为晚更新世到全新世,并以全新世为主。固体硼矿主要分布在盆地北缘的大、小柴旦盐湖,马海干盐湖也有零星分布,卤水硼矿床的形成受控于丰富的硼物质来源、闭流汇水盆地和干旱的气候条件;稳定的物理化学环境、低温条件、稀释掺杂作用、生物作用、盐湖水体化学类型及其它相关成盐机制则对固体硼酸盐沉积矿床的形成起着重要的作用。     

柴达木盆地西部鄂博梁Ⅱ号构造深层卤水储层特征与锂硼资源富集成因

鄂博梁Ⅱ号构造是柴达木盆地西部鄂博梁Ⅰ-Ⅲ号褶皱带中的一个局部构造,在古新世—上新世以来主要为河流泛滥平原相、滨浅湖相和深湖相构造环境,在“高山深盆”的构造环境下,接受了大量造山带物源碎屑补给并赋存卤水矿床。通过对钻孔岩性、孔隙度、给水度、地球物理测井等数据进行分析,总结下油砂山组下部和干柴沟组地层是区内相对较好的深层卤水赋存层位,可作为深层卤水的重点探矿层位进一步勘查。同时,鄂博梁Ⅱ号构造钻孔深层卤水化学组成及特征系数分析结果显示,该水体为低矿化度(平均值为73.00 g/L)、Na⁺、Cl-为主的卤水,其中Li、B等元素含量达到边界品位以上,Br、I元素含量也达到或接近综合利用标准,具有较好的深层卤水找矿前景;卤水的成因为柴达木盆地周缘中新生代以来深部火山热泉补给、造山带火山岩物质风化和溶滤盐岩富集成矿。     

基于水文地球化学模拟的昆特依盐湖杂卤石成矿流体来源初步研究

柴达木盆地昆特依盐湖赋存大量杂卤石。研究结果显示,苏干湖湖水模拟蒸发析出的盐类矿物与研究区实际情况相符,但杂卤石析出量很少;油田卤水模拟析盐结果中没有发现杂卤石,且析出盐类矿物与实际情况差异很大。典型钻孔杂卤石饱和指数(SI)分析表明,卤水相对杂卤石而言是不饱和的。综合分析揭示,地表水应该是昆特依盐湖成盐物质的主要来源,而深部油田卤水对于杂卤石的形成具有重要作用,杂卤石的沉积是不同流体混合作用的结果。     

内蒙古自治区钨地球化学异常研究与成矿预测区的划分

内蒙古自治区的地球化学景观条件虽较为复杂,但1∶20万区化扫面的找矿效果较好并发现了大批有价值的钨异常。系统地研究全区钨单元素及其综合异常的分布规律,进而划分出钨成矿预测区,对于实现该地区钨资源量的定量预测并取得找矿突破,具有十分重要的意义。     

基于水文地球化学模拟的昆特依盐湖杂卤石成矿流体来源初步研究

摘 要: 柴达木盆地昆特依盐湖赋存大量杂卤石。研究结果显示,苏干湖湖水模拟蒸发析出的盐类矿物与研究区实际情况相符,但杂卤石析出量很少;油田卤水模拟析盐结果中没有发现杂卤石,且析出盐类矿物与实际情况差异很大。典型钻孔杂卤石饱和指数（SI）分析表明,卤水相对杂卤石而言是不饱和的。综合分析揭示,地表水应该是昆特依盐湖成盐物质的主要来源,而深部油田卤水对于杂卤石的形成具有重要作用,杂卤石的沉积是不同流体混合作用的结果。     

298.15K下Li2SO4-Li2B4O7-H2O体系热力学性质的等压研究

用等压法研究了Li2SO4-Li2B4O7-H2O体系的Li2SO4和Li2B4O7纯盐水溶液(离子强度范围分别为0.3577~5.6378 mol.kg-1及0.1747~2.4497mol.kg-1)及混合盐水溶液(离子强度范围为0.3118~5.5248mol.kg-1)的渗透系数,并获得了该体系渗透系数随离子强度的变化规律。用实验数据以最小二乘法求取了Li2SO4和Li2B4O7的纯盐参数及混合盐参数,拟合的标准偏差分别为0.0072和0.0188。用Pitzer模型计算的渗透系数与实验值结果取得一致,表明该模型能够较好的描述25℃下Li2SO4-Li2B4O7-H2O体系的热力学性质。实验对完善含锂、硼盐湖卤水体系的热力学模型和盐湖资源的综合开发具有重要意义。     

K2B4O7的Pitzer参数的计算

由于硼酸盐在电解质中的特殊性 ,硼酸盐的热力学问题一直被化学家所重视。根据文献数据 ,经多种处理获得K2 B4 O7不同存在形式的硼氧配阴离子的Pitzer纯盐参数、K2 B4 O5(OH) 4电离化学计量平衡常数Km。采用所获得的Pitzer纯盐参数计算K2 B4 O7不同存在形式的硼氧配阴离子的渗透系数 ,并与表观实验值进行比较     

黑河中、下游盆地地下水系统与水资源开发的资源环境效应

该文分析了黑河流域降水及河水时空分布规律,划分并阐明了中、下游盆地地下水系统与特征,探讨了盆地区地表水与地下水大数量相互转化的固有规律,深入分析了流域水资源开发利用引起的资源和环境负效应,提出了流域水资源开发的建设性建议。     

25℃时K2B4O7-H2O体系的离子相互作用模型研究

根据硼酸盐水溶液中硼浓度不同时硼物种之间形成多种聚合与解聚的平衡反应理论和光谱学研究结果,利用已有的该体系25℃等压实验数据,拟合获得了该体系的两个化学计量平衡常数、各种硼氧配阴离子单一的以及二离子和三离子之间的相互作用Pitzer参数,确定了该体系在不同总硼浓度范围内各种硼氧配阴离子的存在形式与定量分布,将所获得的离子相互作用模型计算出的渗透系数与实验值进行了比较,获得了令人满意的结果。     

柴达木盆地北缘水量增补对盐湖资源及生态环境的影响

柴达木盆地是我国盐湖资源集中分布区,受21世纪暖湿化气候和水量增补的影响,盆地多个盐湖呈现湖面扩张趋势,该过程开始影响盐湖资源离子含量和湖泊生态环境,也对湖区沿线公共基础设施造成一定影响。为了研究湖泊水量增补对盐湖资源及生态环境的影响,选取了柴北缘山前5个湖泊(苏干湖、德宗马海湖、巴仑马海湖、小柴旦湖和托素湖)作为研究对象,开展了2017~2021年湖泊扩张、典型盐湖矿化度和资源元素变化趋势以及对周边基础设施影响的研究。结果表明:1)资源型湖泊湖水淡化和资源品位下降;2)生态型湖泊周边植物群落发生变化(水生植物芦苇扩张、旱生植物白刺和梭梭衰退);3)淹没湖区房屋和旅游道路,危及周边的高速公路等公共基础设施。该研究结果不仅具有为柴达木盆地乃至青藏高原盐湖资源开采和生态环境治理提供科学依据的理论意义,而且具有为青海省基础设施保护和建设提供决策依据的现实意义。     

柴达木盆地盐尘暴及其资源生态环境影响

在干旱和半干旱地区,盐尘暴是一种常见的极端气象灾害。柴达木盆地频发的沙尘暴实质上就是盐尘暴。柴达木盆地盐尘暴已经对区域大气、土壤、植被、人类健康乃至全球气候变化都产生了不同程度的影响。由于柴达木盆地盐尘暴中可溶盐成分来源复杂,尽管目前对其形成过程和机制还缺乏深刻理解,但人类的资源开发活动对盐尘暴显然具有促进作用。有必要从系统的角度来考虑柴达木盆地盐尘暴对区域乃至全球的影响,这对于区域生态环境的正确评估和后期恢复治理具有重要意义。     

柴达木盆地尖顶山锶矿地质地球化学特征研究

尖顶山锶矿是柴达木盆地内大型的天青石矿床,通过对矿区进行野外考察和取样,对尖顶山锶矿矿石进行了矿物学、元素地球化学以及锶同位素特征的研究。在对尖顶山矿区区域地质构造特征分析对比的基础上,结合尖顶山天青石矿区的Google Earth图像的遥感地质解译,发现尖顶山地区的天青石矿层赋存于第四系七个泉组,而不是第三系的狮子沟组。并且前人所划分的N2S2-1和N2S2-2地层不应该属于上新世的狮子沟组,而应划入第四系七个泉组。     

柴达木盆地中部高Mg/Li盐湖卤水富镁物源探讨

为了查清那棱格勒河尾闾盐湖—一里坪、西台、东台和察尔汗盐湖别勒滩区段高Mg/Li卤水富镁的主控因素及成因,系统采集了柴达木盆地那棱格勒河水、流域围岩和尾闾盐湖卤水样品,进行水样、岩样元素含量及矿物组合分析。结果表明,河水阴阳离子含量特征为Na~+>Ca~(2+)>Mg~(2+)和Cl~->HCO~-_3>SO■;与河水相比,卤水Ca~(2+)和HCO~-_3含量降低,Na~+、K~+、Cl~-和SO■明显富集,二者具有相似的Mg~(2+)离子含量所占阳离子总量的百分比(～25%);与南海海水和青海湖湖水蒸发曲线对比,卤水的镁含量落在曲线上,说明卤水富镁是由河水输入、蒸发浓缩控制的,而非盆地古湖自西向东浓缩迁移的结果;通过那陵格勒河流域围岩矿物和镁含量分析,发现河水流经的围岩中沉积有含镁矿物(白云石、含镁方解石和阳起石),且镁含量高达0.6%～11.5%,说明高镁的岩石风化溶滤是引起尾闾盐湖卤水富镁的主因。     

柴达木盆地盐湖周边灌丛沙丘微量元素特征与环境意义

对柴达木盆地盐湖周边灌丛沙丘沉积物微量元素、粒度测试,并与其他体系沉积物对比,分析微量元素地球化学特征及环境状况。结果表明:1)微量元素以V、Cr、Zn、Rb、Sr含量较大,其中Sr含量最高,Rb次之;与中国黄土、新疆灰钙土相关系数R2为0. 96,斜率分别为1. 07和0. 99,含量总体相似; Sr、U高于灰钙土和黄土,其中,Sr含量表现为灌丛沙丘灰钙土黄土,Rb、Sn、Cs、Pb、Th含量介于二者之间,其余元素含量均低于二者;其与中国沉积层元素丰度存在差异。2) Sc、V、Co、Ni、Cu、Cs、U与黏粒(2μm)和粉砂(2～63μm)相关度均较高,而Ga、Rb、Pb主要受控于黏粒组分,Cr、Zn、Sr、Nb、Sn主要取决于粉砂组分; Y、Th与其他元素及不同组分无相关性; Rb/Sr比仅与Ga、Rb、Pb元素及 63μm的砂组分呈极显著正相关,与其余元素相关度低或不相关,或极显著负相关。3) Rb、Sr分别反映了沉积物近地化学风化成壤作用和源区物理风化过程; Sr/Cu值介于15～20之间,Th/U值介于3. 5～4之间,C. V值差异不大,元素垂直变异较小;总体表面灌丛沙丘沉积发育于极端干热环境,未发生明显还原作用。     

从柴达木盆地油田水和盐湖卤水中分离提取铀的可行性分析

除固体铀矿和海水之外,油田水和盐湖卤水是十分重要的液体铀资源。分析了从柴达木盆地油田水和盐湖卤水中分离提取铀的可行性,预测了铀在油田水和盐湖卤水中的化学形态,提出了适宜的铀分离提取方法(吸附法),探讨了分离提取机理、分离提取过程中可能的干扰因素及相应的排除方法,进而对研究工作提出了一些建议。     

柴达木盆地中部盐湖环境遥感初步解译

柴达木盆地是我国主要的盐湖分布区 ,通过美国陆地卫星TM标准假彩色影像图 ,对该盆地中部地的盐湖环境、沙漠分布与变化、地质构造、1 989年洪水的影响范围等自然地质地理特征进行了初步的研究     

柴达木盆地灌丛沙丘稀土元素地球化学特征与物源

分析了柴达木盆地灌丛沙丘剖面风沙沉积物中稀土元素及其相关特征参数、分布模式和（La/Yb）_N-REE（稀土元素）物源特征。结果表明：灌丛沙丘剖面风沙沉积物中REE值100.52~163.47 μg·g^-1,接近于新疆灰钙土,而略低于中国黄土;LREE（轻稀土元素）值87.80~144.65 μg·g^-1,占总量86.62%~90.53%,决定了稀土总量的变化。总体表现为LREE相对富集,而HREE（重稀土元素）丰度相对较低,分馏特征基本相似,呈斜"L"型缓右倾斜,Eu大致呈现中度负异常的分配模式,而Ce未表现出明显异常,且更多地反映了其物源特性。其物源主要由东昆仑北麓冲积扇碎屑沉积物质经过风化、搬运、沉积而成,而并非来自于干旱期的湖底剥蚀物。总体而言,灌丛沙丘沉积过程稀土元素分异特征反映了灌丛沙丘发育时期柴达木盆地总体处于干燥的气候环境,化学风化作用弱,植被发育相对较差,成壤作用不明显。     

柴达木盆地耕地荒漠化及其防治

在阐述柴达木盆地耕地面临的荒漠化(沙漠化和盐渍化)问题及分析其自然和人文原因的基础上,提出了耕地荒漠化防治应该坚持的基本观点以及主要技术措施。认为耕地沙漠化防治的关键是处理好耕地与其生态环境之间的关系,以生物技术措施为主,最终建立完善的耕地防风固沙林草体系;耕地盐渍化防治的关键是处理好耕地与水资源之间的关系,以水利工程措施为主,利用区域治理模式降低土壤含盐量及地下水位。