柴达本盆地沙下盐湖的卤水化学及矿物沉积特征——以察尔汗盐湖区北部外围地带为例

对柴达木盆地察尔汗盐湖区外围沙下盐湖的卤水及沉积进行了综合研究。沙下盐湖卤水化学组成与地表径流和开放性盐湖卤水之间存在明显的差异性,具有高Na~++Cl~-、低Mg~(2+)+Ca(2+)+SO_4~(2-)、贫K~++CO_3~(2-)+HCO_3~-等特征。沙下盐湖析盐层位含有新生矿物并夹带碎屑矿物,其盐类矿物组合为:石盐+羟氯镁铝石+光卤石。25℃等温蒸发相图表明,其卤水演化方向往光卤石析出区迁移,在穿越上覆盖层通道中卤水发生的物理化学反应与独特的沉积特征,可以作为继续寻找沙下盐湖的指导。     

柴达木盆地沙下盐湖的卤水化学及矿物沉积特征：以察尔汗盐湖区北部外围地？

对柴达木盆地察尔汗盐湖区外围沙下盐湖的卤水及沉积进行了综合研究。沙下盐湖卤水化学组成与地表径流和开放性盐湖卤水之间存在明显的差异性，具有高Ｎａ＾＋＋Ｃｌ＾－、低Ｍｇ＾２＋＋Ｃａ＾２＋＋ＳＯ４＾２－、贫Ｋ＾＋＋ＣＯ３＾２－＋ＨＣＯ３＾－等特征。沙下盐湖析盐层位含有新生矿物并夹带碎屑矿物，其盐类矿物组合为：石盐＋羟氯镁铝石＋光卤石。２５℃等温蒸发相图表明，其卤水演化方向往光卤石析出区迁移，在穿越上覆盖     

柴达本盆地沙下盐湖的卤水化学及矿物沉积特征——以察尔汗盐湖区北部外围地带为例

对柴达木盆地察尔汗盐湖区外围沙下盐湖的卤水及沉积进行了综合研究。沙下盐湖卤水化学组成与地表径流和开放性盐湖卤水之间存在明显的差异性,具有高Na⁺+Cl^-、低Mg²⁺+Ca²⁺+SO₄^2-、贫K⁺+CO₃^2-+HCO₃^-等特征。沙下盐湖析盐层位含有新生矿物并夹带碎屑矿物,其盐类矿物组合为:石盐+羟氯镁铝石+光卤石。25℃等温蒸发相图表明,其卤水演化方向往光卤石析出区迁移,在穿越上覆盖层通道中卤水发生的物理化学反应与独特的沉积特征,可以作为继续寻找沙下盐湖的指导。     

地下水补给型湖泊表层沉积物矿物组成及其形成机制——以巴丹吉林沙漠湖泊群为例

盐湖中的矿物沉积记录着丰富的环境气候变化信息,是古环境研究的重要对象.在无地表径流补给的盐湖中,其矿物组成及沉积特征与有地表径流补给的湖泊相比是否有一定的特殊性,是值得探讨的问题.采集巴丹吉林沙漠33个不同矿化度地下水补给型湖泊的表层沉积物和10个地表风积砂样品,通过X衍射的方法,分析样品的矿物组成.结果显示:湖泊表层沉积物主要为石英、长石、辉石、云母等碎屑矿物,部分湖泊含有少量的碳酸盐和氯化物盐类矿物.湖泊沉积物的矿物组成与湖水矿化度的关系较为密切,淡水湖仅分布碎屑矿物,微咸水湖含有碎屑矿物和碳酸盐类矿物,盐湖含有碎屑矿物、碳酸盐类矿物和氯化物.风积砂样品中主要为碎屑矿物,占总矿物含量的90%,对湖泊沉积物的矿物组成影响较大,但对湖泊沉积物中的盐类矿物没有贡献,表明湖泊表层沉积物中盐类矿物主要是自生作用形成的.虽然本地区湖泊边缘的沉积物中盐类矿物种类相对较少并且含量较低,但其盐类矿物组成与分布能够响应湖水矿化度的变化,其环境指示意义与有径流补给的盐湖相同,可以指示其湖水的盐度.因此,可以从巴丹吉林沙漠地下水补给型湖泊沉积的盐类矿物中提取相应的古环境信息,用于恢复古气候和古环境的研究.     

柴达木盆地西北缘昆特依凹陷的双层钾盐成矿模式特征及成因

柴达木盆地是我国和世界重要的钾盐产地,目前对地表浅层盐湖钾盐研究颇多,但对深部碎屑孔隙钾盐研究较少.本文以昆特依凹陷为例,总结柴达木盆地钾盐成矿的时空变化规律,通过对该区地质、水文、古环境及卤水储层特征等分析建立“双层钾盐”成矿模式:上层为赋存在Q p2-h盐湖相化学盐类晶体裂隙间的晶间卤水,下层是Q p1冲洪积相砂砾孔隙卤水.采用聚类分析、特征系数、介稳相图、piper三线图及氢氧同位素等数理、地球化学手段分析上、下层卤水离子含量,探讨“双层钾盐”模式成因和上、下层卤水的内在联系.研究认为,昆特依凹陷内“双层钾盐”赋存卤水均为陆相沉积环境中的盐岩溶滤水,其中上层晶间卤水更多表现为盐岩溶解,但也不乏溶滤作用,下层砂砾孔隙卤水则着重表现为石盐的溶解;上层晶间卤水表现出下层砂砾孔隙卤水深度演化的特征,下层砂砾孔隙卤水具有对深部古盐岩层及上层晶间层的继承性;昆特依凹陷周边的新近纪背斜构造区油田水在成因上也与“双层钾盐”卤水密切相关.     

柴达木盆地尕斯库勒盐湖地表水-地下水的转化与铀的补给通量

流域范围内地表水和地下水转化对盐湖成盐元素的运移和富集具有十分重要的意义.本文通过尕斯库勒盐湖盆地内流域水体的水化学和B同位素特征识别了地表水和地下水之间的定量转化关系,在此基础上估算了流域中铀的补给通量.结果表明,流域水体中离子的分异除了蒸发浓缩作用之外,还受重力分异及掺杂作用的影响;上游库拉木勒克萨伊河和阿特阿特坎河水体在出山口附近转入地下并在中游补给地表水和地下水,其补给率分别占48.8%和51.2%,年均补给量分别为1.08×108和1.13×108m3/a;在中游至尾闾盐湖段,阿拉尔河和侧向补给对盐湖卤水的补给率占55.2%,深部水体的补给占44.8%;至少从5.7 ka以来,上游水体对盐湖卤水中铀的补给通量为4.11×103t,在湖积平原黏土沉积带以及祁漫塔格山前局部还原带可能具有较大规模的铀矿.研究结果有助于建立盐湖盆地水循环模式、揭示卤水资源形成机制;同时为尕斯库勒盐湖盆地水资源的高效利用和寻找铀矿提供理论依据和技术支持.     

13.8ka以来内蒙古吉兰泰盐湖的演化过程

通过系统分析吉兰泰盐湖JLT-2010孔蒸发盐类矿物、碳酸盐矿物、碎屑岩矿物等,结合AMS14C测年获得的年代序列,研究该湖13.8 ka以来的演化过程.结果表明:吉兰泰盐湖13.8-11.7 cal ka BP期间水体较淡;11.7-10.2 cal ka BP期间湖泊开始萎缩、咸化,进入咸水湖阶段;10.2-5.5 cal ka BP期间湖泊进入硫酸盐沉积阶段,其中9.0-8.2 cal ka BP经历了一个明显的淡化过程;5.5 cal ka BP以来,湖泊成盐作用进一步加强,由前期的硫酸盐沉积转变为氯化物沉积,其中3.7-2.0 cal ka BP达到全面氯化物沉积阶段,2.0-1.7 cal ka BP又经历了一个短暂而明显的淡化过程;目前,该盐湖已进入干盐湖发展阶段.总体而言,吉兰泰盐湖蒸发盐类矿物主要是在全新世增温的背景条件下逐步萎缩形成的,由于区域性干旱气候的持续影响,吉兰泰盐湖逐步萎缩、咸化,进而析盐.     

柴达木盆地四盐湖卤水锂资源形成的水文地球化学条件

柴达木盆地盐湖锂资源占我国卤水锂资源总量的80%,主要集中分布在别勒滩、一里平、东台吉乃尔和西台吉乃尔等四个盐湖.1980s之前对其形成的认识见解各异.针对研究现状,侧重区内卤水锂矿床成因的研究结果显示:所有地表卤水中Li+含量的高低受控于汇入河水的Li+含量,同时又与相关地下卤水的Li+含量全部呈正相关.这充分说明卤水锂矿床的形成与否受河源主控由来已久.按实测洪水河-那陵格勒河水径流量及其Li+含量推算,经蒸发浓集作用形成别勒滩等四盐湖已探明的锂资源量只需数千年.洪水河流域的热泉水与新生代火山活动及昆南深断裂有关,很可能是盐湖卤水锂矿床的主要物质来源.水系下游河道的变迁决定了锂资源量在四盐湖中的比例分配.     

青藏高原盐湖资源的开发利用

本文首先介绍了青藏高原盐湖的基本概况,分布特征;重点叙述了该区盐湖自然资源的类型、盐类沉积矿物组合,卤水的水化学成分,盐湖资源的规模和开发利用现状;提出了今后开发利用盐湖资源的方向和途径。     

青藏高原盐湖资源的开发利用

本文首先介绍了青藏高原盐湖的基本概况,分布特征;重点叙述了该区盐湖自然资源的类型、盐类沉积矿物组合,卤水的水化学成分,盐湖资源的规模和开发利用现状;提出了今后开发利用盐湖资源的方向和途径。     

卤水提钾 多国“各显神通”

中国盐湖自然资源丰富,其中主要是盐类沉积资源和卤水资源。有规模巨大的石盐、芒硝、天然碱等普通盐类,也有发展国民经济所急需的钾盐、镁盐、硝酸盐和硼盐、锂盐以及可供综合开发利用的铷、铯、铀、钍等贵重金属资源。尤其是青藏高原的硼、锂和青海、新疆的钾、镁等,以储量大、品位高而举世闻名。盐湖卤水提锂已有20年左右的发展历史,具有工艺简单、能耗低、成本低等显著优势。国外利用盐湖卤水进行锂盐开发利用的有美国的西尔斯湖、银峰地下卤水、阿根廷的翁布雷穆尔托盐沼和智利阿塔卡玛盐湖等。锂储量大但尚未生产的有美国的大盐湖、前苏联的卡拉博加斯海湾、以色列和约旦的“死海”及玻利维亚的乌尤尼盐沼等。中国是一个锂资源大国,已探明的锂资源工业储量仅次于玻利维亚,约占世界的盐湖锂资源的1/3。中国锂资源主要赋存于盐湖卤水中,卤水锂占79%,仅青海和西藏盐湖卤水锂的远景储量就与世界其他国家已探明的总储量相当。     

采卤初期西台吉乃尔盐湖矿区卤水中钾、锂、硼水化学动态变化

通过对2003-2004年采卤初期西台吉乃尔盐湖矿区卤水中钾、锂、硼水化学数据的分析,初步揭示了其在采卤过程中的动态变化及成因.研究表明,湖卤水中钾、锂、硼的变化主要受控于地表径流变化;地下卤水中钾、锂、硼的含量在停采恢复期高于采卤期,在孔隙卤水区高于晶间卤水区,而且三者在空间上的分异程度有明显差异.相图分析表明停采恢复期已达到钾石盐析出阶段.大部分矿区的地下卤水基本处于滞流状态,地下卤水水位与钾锂硼之间没有显著的相关性.地下卤水中钾、锂、硼的变化很可能是由卤水本身物理化学性质的变化引起的,在短时间内,采卤活动和径流补给作用尚未对其产生显著影响.     

挤压型盆地构造热演化模拟研究综述

挤压过程对地质构造和沉积盆地的形成演化具有重要的作用.研究挤压型盆地的构造热演化模拟对认识岩石圈内部应力分布、力学属性和流变结构具有重要意义.本文介绍了挤压型盆地构造模拟的弹性模型、粘弹性模型和深度控制的弹塑性模型,对比了这几种模型的优缺点和适用范围.简单介绍了前人在研究地壳隆升时用到的几种热演化模拟方法.虽然挤压过程的构造模拟已经取得了很大进展,挤压型盆地的热演化模拟则具有很大的发展空间,这应是进一步研究的重点.     

碳酸盐+碳酸岩=碳酸盐岩?

<正>碳酸盐、碳酸岩、碳酸盐岩,这三个名字看上去很相近,它们都是些什么"石头"?三者之间有什么联系,又有什么区别呢?根据矿物和岩石的命名经验,名称的最后一个字,通常是给对象属性的一个定性。比如碳酸盐的最后一个字是盐,这说明它是一种盐类,而碳酸岩和碳酸盐岩就分别是两类岩石了。碳酸盐先说盐类。盐类在化学和地质学中都很常见,在地质学中,盐类一般指矿物。什么是矿物呢?矿物就是自然界形成的具有一定结构和一定化学组成的物质,是自然形成     

古近纪湖相烃源岩形成的地球生物学过程

山东东营凹陷古近纪沙河街组下部普遍发育膏盐岩系和颗石藻钙质页岩.研究认为膏盐岩系形成于早期的盐湖环境,而膏盐岩系之上的颗石藻钙质页岩形成于咸度略低的咸化湖泊环境.通过古今湖泊环境和生物类群等的分析对比,认为蓝细菌是古近纪沙河街组下部膏盐层系形成过程中的主要生产力代表,生产力水平为1500~2000 g C m?2 a?1.通过对钙质页岩中钙质超微化石的研究,发现颗石藻是钙质页岩形成时的主要生产力代表.根据钙质页岩的沉积速率、沉积纹层和纹层中颗石藻化石的计数统计,定量确定了颗石藻页岩形成时的古生产力水平为2250~3810 g C m?2 a?1,平均为3120 g C m?2 a?1.通过对地层中大量草莓状黄铁矿粒径的统计,发现膏盐岩系形成时的底层水体处于富硫化氢的缺氧状态,而钙质页岩形成时的底层水体为下贫氧状态.在此条件下,有机质均能有效保存.通过多参数的地球生物学模型的分析和计算,认为东营凹陷古近纪早期盐湖及咸化湖泊中有机碳的保存效率约为10%~15%.     

腾格里沙漠盐湖氯同位素地球化学特征

δ~(37)Cl值可以用来指示盐湖演化过程中卤水的蒸发浓缩程度、可能的补给来源和控制因素,本文对腾格里沙漠地区12个代表性盐湖卤水样品开展了氯同位素组成研究.结果表明,研究区内沙漠盐湖卤水的δ~(37)Cl值变化范围为-0.10‰~1.36‰,平均值为0.55‰;其中,硫酸钠亚型卤水的δ~(37)Cl值范围为-0.10‰~1.36‰(平均值为0.56‰),硫酸镁亚型卤水的δ~(37)Cl值范围为0.14‰~0.82‰(平均值为0.48‰).对比柴达木盆地现代盐湖分析数据,发现区内沙漠盐湖的δ~(37)Cl平均值明显大于柴达木盆地盐湖的δ~(37)Cl平均值,并且,硫酸钠亚型卤水δ~(37)Cl最高,硫酸镁亚型卤水次之,氯化物型卤水最小.基于不同盐湖地下水咸化程度以及盐湖卤水中δ~(37)Cl值与Br/Cl系数关系的研究,揭示了研究区东部和东北部盐湖可能受到第三系地层咸水的补给,而其他盐湖主要受蒸发浓缩作用影响.δ~(37)Cl值分布特征则显示,腾格里沙漠地区部分盐湖在形成过程中可能受到区域构造活动诱发的第三系深部水补给及水-岩作用等多重因素的影响.     

地幔地球化学:洋岛玄武岩制约

对地幔的地球化学研究为理解地球的形成和演化、其内部结构以及地幔动力学提供了重要制约.全地球的成分是通过由地幔岩石与球粒陨石对比所得到,并由此引出了球粒陨石质地球模型.这个模型认为地球难熔元素比例与球粒陨石相同,但挥发份相对亏损.洋岛玄武岩可能是源于地幔柱深部成因,进而成为研究深部地球的独特途径.洋岛玄武岩同位素组成变化可用有限几个地幔端元(例如,DMM、EM1、EM2和HIMU)来描述,由此用来解译重要的地幔过程.地壳物质通过俯冲和拆沉进入深部地幔,对地幔不均一的形成起到了重要作用.然而,这些地壳物质如何由部分熔融所提取,例如洋岛玄武岩成因中贫橄榄石岩石的作用,仍是热点争论话题.高~3He/~4He地幔的位置和成因仍有争议,存在从下地幔未演化(或弱演化)的原始物质到浅部成因的高程度演化物质的看法,后者包括古老熔融残留、弧下镁铁质堆晶和再循环含水矿物.可能存在的核幔相互作用被假定为洋岛玄武岩中诸如放射成因~(186)Os以及Fe和Ni的富集之类地球化学特征形成的原因.诸如~(142)Nd、~(182)W和Xe同位素之类的短寿命核素的微小但重要的变化在古老和现代岩石中均有报道,这暗示地幔必须在地球形成后100Myr内即发生分异,而且地幔并未被对流所有效均一化.     

钼海洋地球化学与古海洋化学重建

近年来,钼(Mo)元素有关的地球化学指标在刻画古海洋化学环境上发挥越来越重要的作用.本文系统介绍了Mo在海洋地球化学循环过程中的富集和同位素分馏基本原理及其在古海洋化学重建中的具体应用.综述表明:铁锰氧化物/氢氧化物的吸附和H2S的硫代作用是Mo在沉积物中富集的主要途径.因此,缺氧沉积物中Mo的富集通常反映了水柱和/或沉积物孔隙水中H2S的出现.硫化沉积物中Mo富集程度除与水柱或孔隙水中硫化程度有关外,还与海洋Mo库的大小有关.基于上述原理,对海洋硫化沉积物中Mo及Mo/TOC的地史演化重建表明:海洋Mo库演化与大气和海洋的演化历程具有很好的对应关系,表现出与地球两次大气-海洋氧化事件对应的阶段性演化特征.Mo同位素分馏原理及应用表明:强硫化沉积物可以有效记录沉积时海水的Mo同位素组成,而其他过程,包括锰铁氧化物/氢氧化物的吸附作用、低浓度H2S作用等均会导致沉积物不同程度富集轻Mo同位素.成岩作用可能会导致上述Mo富集和同位素分馏过程复杂化.在对沉积时海水的Mo同位素组成和不同水体环境下输出的Mo同位素组成进行必要约束的前提下,应用Mo同位素质量平衡模型可以对地质历史时期海洋总体的氧化还原状态进行定量重建.综上,Mo对局部和全球海洋的氧化还原状态变化敏感,可以有效应用于古海洋不同尺度的水体化学重建;但由于海洋化学过程的复杂性,在应用Mo地球化学指标进行古海洋化学重建时需要注意可能的多地球化学过程叠加的干扰.     

天然有机质及其在地表环境中的重要性

天然有机质是地表各种环境介质中的重要化学组分,分布广泛.越来越多的研究已经表明:它在地表生态系统的物理、化学和生物过程中都起着十分重要的作用;它与生态系统的各个重要环节密切相关,是生态系统中能量与物质循环的重要途径.因此,天然有机质不仅是生物地球化学、生态学和环境科学等研究领域的重要内容之一,而且也是环境污染的评价、预测和治理研究中的基础理论问题,是目前环境质量、毒理学、环境立法和管理研究共同关注的科学问题.本文主要以陆地地表淡水湖泊与河流水环境为例,对天然有机质的来源、化学结构、循环特征,与养分循环的耦合关系,对有毒金属元素和有机污染物迁移转化和毒性影响机理等几个方面的研究进展进行了简要的总结;针对我国水体富营养化和环境污染等重要环境问题,阐述当前应该采取的研究思路和存在的主要科学内容,并对现代有机环境与生物地球化学学科的研究趋势进行了展望.     

青藏盐湖卤水演化及资源

本文通过揭示宵蔵盐湖卤水在浓缩过程中成盐元素的行为以及卤水水化学炎型与PH值等的变化,得出结论如下：1.卤水中主要离子的演化方向是按Ca²⁺→Na⁺→K⁺→Mg²⁺→Ca²⁺（阳离子）和CO₃^2-→HCO₃^-→SO₄^2-→Cl^-（阴离子）顺序进行。2.除了析出固体外,微量元素一般在最后的浓缩卤水和析盐后的残余卤水中髙度富集。已査明盐湖卤水中有63种元素,其中钾、镁、硼、锂、铷、铯、铀、钍、稀土、氘已构成可以综合利用的宝贵资源。