干盐湖阶段的沉积特征兼论钾盐矿层的形成

盐盆地演化到析钾阶段时,广袤的干盐滩与若干卤水湖并存。这种特殊的地质地埋背景称为“干盐湖”。察尔汉盆地是现代干盐湖的一个典型实例。由于选择性溶解作用使钾富集在水位最低的卤水湖内,并在干盐滩与卤水湖之间的平坦湖滨地带形成钾盐层。成钾机理与现代海滨萨布哈类似,但钾-镁盐类来源于干盐滩内的孔隙(晶间)卤水。     

察尔汗盐湖的河流改道、湖泊迁移与钾盐富集

目前察尔汗盐湖正处在干盐湖早期阶段,即干盐滩与卤水湖并存的阶段。在它的周缘分布有10个大小不一的湖泊,除了东陵湖以外,各湖均依靠内陆河的补给来维持其生命,各湖的大小与汇水河的流量基本成正比。由于察尔汗的内陆河经常改变自己的河道,从而造成了湖泊的迁移,也使钾发生了富集。本文通过对比50年代和80年代,察尔汗地区的河湖分布情况,结合古湖、古河道和达布逊湖、达东古湖水化学的研究,证明河湖迁移的情况,并阐明与河湖迁移有关的钾盐富集机理。     

柴达木盆地察尔汗干盐湖钾镁盐的沉积

察尔汗钾镁盐沉积矿床自下而上分为S_1、S_2、S_3盐层。在上部盐层(S_3)形成过程中出现了四次咸化和三次淡化。咸化过程中以蒸发析盐作用为主,淡化过程中以掺杂、机械碎屑沉积及溶解作用为主。钾盐主要有三种形成方式:(1)与1盐滩共存的湖泊湖滨地带析出层状钾镁盐,湖水周期性地升降和风力作用促进了这一过程;(2)晶间卤水的进一步浓缩析出浸染状钾镁盐;(3)干盐滩的溶解改造形成一个新生湖,在其干化的最后阶段,析出似层状钾镁盐。     

柴达木盆地东台吉乃尔盐湖盐类沉积特征及成盐年代的初步研究

东台吉乃尔盐湖经过长期的成盐演化和成矿过程 ,最终形成了以氯化钠化学沉积为主的蒸发盐 ,晶间卤水富含B、Li等多种元素卤水矿床 ,根据 1998年对该湖干盐滩中部所打的CK1孔钻孔剖面( 12m)及测试的几个14 C年龄 ,初步证实该盐湖上部盐层是在约 10 0 0 0aBP形成 ,未经碳酸盐和硫酸盐成盐阶段 ,盐湖形成初期即进入氯化物成盐阶段。     

青海察尔汗盐滩达布逊盐湖“珍珠盐”的形成条件

在青海察尔汗盐滩之达布逊湖北岸石盐阶地下,分布有一种呈乳白色、球粒状、表面浑圆并具油脂或玻璃光泽的石盐。因形似珍珠,故名“珍珠盐”。直径一般2—4毫米,最小1—2毫米。松散、质纯,NaCl 占95%以上。珍珠盐层呈似层状、透镜状或窝状。分布宽度一般数十厘米,最宽1米。厚数厘米,最厚10余厘米。     

盐湖卤水中固液相转化效应的均衡法计算

青海察尔汉盐湖是我国最大的内陆干盐湖,面积约五千平方公里。在盐湖干盐壳孔隙中的晶间卤水含有K、Mg等多种有用元素。目前,这些卤水在长期地质历史条件下,化学组成处于动力平衡阶段。运动的卤水受地球物理化学作用、扩散、对流,产生化学分异,形成多组分不均一的化学相体系(图1)。盐湖卤水是浓电解质溶液。     

察尔汗盐湖中的气体对矿床及沉积岩特征若干影响初探

<正> 青海察尔汗盐湖中赋存有大量的气体,在察尔汗北部盐喀斯特带中气体显示较为明显,笔者就气体对盐湖矿床的影响提供若干线索,以期引起同行的关注。察尔汗盐湖位于柴达木盆地新生代达布逊断陷之中,是盆地的最低凹地带。湖区广泛发育第四系,由山麓到盐湖,呈有规律的带状分布,依次为:上更新统和全新统洪积砂砾石带;上更新统至全新统冲积洪积砂土带;冲积砂、亚砂土带;全新统湖积亚粘土带;中央为现代湖泊化学沉积。全新统湖相化学沉积,分布于盆地中央,面积5200余平方公里,沉积物主要是盐岩,在其晶间孔隙中赋存有富含 K~+,Mg~(2+)的晶间卤水,构成钾镁盐矿床。盐湖中有盐喀斯特存在(见图1),盐喀斯特的形成,主要由于北部的泉集河水出山后流经地段的第四系沉积物的分异空间狭窄,且有新构造运动隆起,破坏了山前地带地貌及岩性分带规律,湖泊碎屑沉积物远较南部粗,同时地下水迳流途径短,水力坡度大,因此在矿区     

青海省柴达木盆地一里坪和东、西台吉乃尔湖地质新认识

柴达木盆地中部的一里坪和东、西台吉乃尔湖,即三湖,在晚更新世晚期以前,与察尔汗同为一统一的淡水滨浅湖。此后发生强烈的新构造运动,导至湖水四次收缩,三湖与察尔汗湖逐渐分离,那棱格勒河水系产生四期冲积扇,三湖形成相应的扇前湖。从距今约15000年开始,三湖演变成盐湖,沉积了上、下盐层,其晶间卤水及湖表卤水富含锂和硼,储量巨大。盐类物质主要来自那棱格勒河上游昆南断裂两侧与新生代火山活动有关的温泉热水的补给。     

中国含盐盆地卤水溴元素分布与物源

中国含盐盆地赋存丰富的盐湖卤水和深部卤水资源,卤水中富集溴(Br)元素,具有潜在的开发利用价值。Br作为盐湖卤水中重要的资源元素,目前对其分布规律和物质来源的系统对比研究鲜有报道。本文以柴达木盆地察尔汗盐湖四个区段晶间卤水为研究对象,分析整个湖区Br元素分布规律和物质来源,对比中国不同含盐盆地卤水Br资源变化和物源联系,并总结不同卤水开发利用价值。结果表明：① 察尔汗盐湖Br含量呈东高西低特征且不同区段差异明显;② 别勒滩和达布逊区段卤水低Br受河流补给并经蒸发富集,而察尔汗和霍布逊区段高Br受北部断裂带上涌富Ca泉水补给;③ 中国含盐盆地(柴达木盆地、库车盆地、江汉盆地、吉泰盆地)大部分深部卤水高Br值主要受水- 岩反应、沉积物及有机质中Br的解吸获得;④ 盐湖晶间卤水虽远不及深部卤水Br含量高,但其优点在于便于开发、综合利用率高,尤其浓缩卤水及老卤中的Br含量可预见性的高于工业开采品位,是当下和今后值得关注的资源。     

达布逊湖南岸现代钾盐沉积特征及其成因分析

作者考察了在达布逊湖南岸——接受淡水补给一侧的现代钾盐沉积,在平面上,自湖盆向外,依次为:石盐沉积带、钾盐(层状光卤石、朵状钾盐)沉积带、石盐(含少量朵状石盐)沉积带、含砂碳酸盐质粘土沉积带和干盐滩。剖面上,自下而上为含砂碳酸盐质粘土层、石盐层和石盐光卤石层。对该现代钾盐沉积进行初步成因探讨。     

达东古湖的形成、发展与消亡

本文通过卫片解释、水化学和Br的地球化学研究以及地质剖面结构分析,论证了达东古湖的形成、发展和消亡过程。文中指出:大约在9000年前,在柴达木盆地达布逊湖以东约200km~2的干盐滩被溶解,形成了一个卤水湖。后来由于河流改道或气候变干旱,湖水被蒸发,湖体自北向南收缩,直到干化。在湖体收缩过程中,盐类矿物按照K~+-Na~+-Mg~(2+)/Cl~--SO_4~(2-)-H_2O五元体系相图所示的规律结晶:石盐析出较早,主要分布在湖的北部;光卤石结晶较晚,集中分布在湖的南部。在这一过程中,钾盐发生了富集,而且富集在靠淡水源比较近的地方。     

达布逊湖湖水涨落与钾盐富集的关系

<正> 本世纪50年代,М.Г.瓦里亚什科提出的干盐湖学说一直得到广泛的承认。这一学说的基本观点就是:“干盐湖乃是任何自析盆地发展的一个必经阶段”;“层状钾盐形成于干盐湖阶段,差异性垂直构造运动形成的坳陷乃是沉积钾盐的必要条件”。瓦氏假设的钾盐形成方式是:差异性构造运动形成具有石盐岸的洼地,然后逐渐蒸发形成层状钾盐。但是正如袁见齐教授等人指出的那样:“我国察尔汗钾镁盐矿床的情况要比瓦氏假设的复杂得多,这里形成钾盐的地方并不是构造坳陷,而是与地表内陆河流有密切联系的卤水湖。这里的钾盐富集在离淡水源较近的达布逊湖及其附近的干盐滩下晶间卤水中。它与当今流行的泻湖沉积“泪滴式”分布模式呈现出相反的面貌。这些现象正好反映了我国此类钾盐矿床形成的特殊     

柴达木盆地西部尕斯库勒盐湖280 ka以来沉积特征

以柴达木盆地西部尕斯库勒盐湖干盐滩6个钻孔岩芯为研究对象,从岩性特征、成盐期、沉积类型、沉积结构、沉积幅度等方面探讨尕斯库勒盐湖沉积特征。研究表明,自280 ka以来尕斯库勒盐湖经历相对湿润-干旱的气候波动和气候演化,在距今43.6 ka左右进入最干旱时期,可能属于柴达木盆地第二次成盐期;沉积结构层分异现象不明显;各成盐期平均沉积速率变化不大,平均沉积速率比新疆和内蒙古地区高; 该湖沉积中心在盐湖的西北部。     

柴达木盆地西部尕斯库勒盐湖280ka以来沉积特征

以柴达木盆地西部尕斯库勒盐湖干盐滩6个钻孔岩芯为研究对象,从岩性特征、成盐期、沉积类型、沉积结构、沉积幅度等方面探讨尕斯库勒盐湖沉积特征。研究表明,自280 ka以来尕斯库勒盐湖经历相对湿润—干旱的气候波动和气候演化,在距今43.6 ka左右进入最干旱时期,可能属于柴达木盆地第二次成盐期;沉积结构层分异现象不明显;各成盐期平均沉积速率变化不大,平均沉积速率比新疆和内蒙古地区高;该湖沉积中心在盐湖的西北部。     

罗布泊盐湖巨量钙芒硝沉积及其成钾效应分析

罗布泊盐湖位于新疆塔里木盆地东部,盐湖沉积的主要盐类矿物是钙芒硝,其资源量巨大,卤水钾矿赋存于钙芒硝岩晶间孔隙中,显然,钾盐的聚集与钙芒硝沉积有着密切的联系。文章通过对罗布泊盐湖的钙芒硝沉积特征研究,探讨了钾盐矿床的形成与钙芒硝的沉积关系。研究显示钙芒硝沉积时期,古气候具有“热”的特点,有利于钙芒硝沉积;盐湖物质来源有“富硫酸根”的地表水,也可能存在富钙水的补给。结晶试验显示,罗布泊现代卤水与含氯化钙水掺合后,蒸发析出石膏和水钙芒硝;同时,早期沉积的石膏被交代成为钙芒硝,这两种方式是钙芒硝形成的主要机制。罗布泊钙芒硝的成钾效应主要表现于3个方面:钙芒硝具有菱板状结构,在沉积和成岩过程中钙芒硝岩发育大量孔隙;钙芒硝孔隙储集了富钾卤水;大量钙芒硝的析出导致卤水中钾离子相对富集。研究认为,罗布泊盐湖巨量钙芒硝的沉积控制了钾盐的形成和分布,钙芒硝岩成储钾盐的认识在实践上推进了罗布泊盐湖的找钾工作。     

罗布泊盐湖富钾卤水成因再探讨——碎屑层卤水蒸发实验分析

罗布泊盐湖钙芒硝岩孔隙中蕴藏有超大型规模的卤水钾矿,富钾卤水成因一直备受关注。罗北凹地从统一的罗布泊大湖区中分隔出来后,成盐过程中其湖水仍以南部大湖的补给为主,罗北凹地卤水化学演化与"大耳朵"湖水密切相关。"大耳朵"湖区含石膏碎屑层普遍储藏有卤水,应该是罗北凹地盐湖的"源卤水",钾离子(ρ(K~+)为3.12 g/L左右)已初步富集,平均矿化度为198.83 g/L。为了查明该卤水的化学演化趋势及析盐序列,笔者于2009年、2010年两次采集了大量卤水样品,分别进行室内等温蒸发和自然蒸发实验。蒸发实验结果表明:随着卤水浓缩首先析出(硬)石膏,随后析出大量石盐,最后出现少量钾石盐和光卤石,与EQL/EVP卤水蒸发模型模拟结果相似。将碎屑层卤水蒸发过程中化学组成变化与罗北凹地卤水进行对比,结果显示罗布泊古湖水蒸发至石膏沉积之后,在罗北凹地水化学组成明显发生变化,没有大量石盐沉积,而以钙芒硝沉积为主。推测应是受到深部"富钙水"的持续补给,而"大耳朵"湖起到"预备盆地"的作用,罗布泊古湖水经"大耳朵"湖蒸发浓缩后,钾离子得到初步富集,在流入罗北凹地后与深部"富钙"水混合,强烈蒸发浓缩,大量钙芒硝矿物析出,最后形成富钾卤水。     

西昆仑地区苦水湖富锂盐湖水化学特征及成盐元素来源

苦水湖是近年来在青藏高原西昆仑山腹地新发现的富锂盐湖,查明其水化学组成特征对丰富青藏高原盐湖型锂矿床基础资料具有重要的现实意义.然而受区域自然地理条件限制,对包含该盐湖卤水及补给水系的基础性研究还很少.综合运用Piper三线图、Gibbs图解和离子比例关系分析方法探讨了湖表卤水及湖周补给水系水化学组成、演化及主要离子来源.结果表明,由"补给源"到"汇",各离子组成发生了显著变化,水化学类型由碳酸钙镁型向硫酸钠亚型过渡转变,水化学的演化由岩石风化控制向蒸发结晶控制演变.根据离子比例关系,识别出3个主要离子来源:东北径流补给以碳酸盐岩、硅酸岩风化溶质来源为主;南部甜水海水系以盐岩溶解补给为主;湖周冷泉中的溶质则可能主要来自于同生沉积卤水与浅层地下水混合,或长英质火山岩、碳酸盐岩等的深部水-岩作用淋滤.      

青海察尔汗盐湖察尔汗区段晶间卤水的粘度与比重

<正> 察尔汗盐湖是干旱内陆闭流盆地型现代盐湖。随着湖水的不断蒸发浓缩,有以岩盐为主的各种盐类沉积。在岩盐中赋存有饱和的晶间卤水(钾镁盐液相矿床)。察尔汗区段除南、北边部之外,大部份晶间卤水水化学类型属于氯化物型的 K~+、Na~+、Mg~(2+)/Cl~- —H_2O对四元体系。本文着重论述该四元体系晶间卤水比重和运动粘滞系数二者之间的变化关系、空间分布规律、换算方法及其与卤水浓度的关系。如所周知,晶间卤水的粘度和比重对渗流速度、盐田蒸发速率、抽水设备选择和管     

现代盐湖沉积与岩盐析出模拟的相似性及其对成盐模式的启示

盐类析出模拟实验有助于增进对成盐模式的理解,但运用正演模拟进行类比分析的前提是实验模型与盐湖原型的沉积机理具有相似性。基于现代盐湖的野外地质调查,对岩盐析出模型与现代盐湖在沉积物的结构、空间分布以及沉积机理的相似性等方面进行了对比分析。研究表明,深度较小的水槽,以空气-卤水界面析盐和蒸发泵成盐为主;而对于水深和规模较大的现代盐湖来说,上述两种成盐方式主要分布于湖盆边缘的浅水区,水深较大的斜坡带和洼陷带以卤水-湖底沉积物界面析盐为主,反映了水深较浅的水槽无法再现古代盐湖的湖盆底形和沉积物分布特征。现代沉积调查显示,在封闭的内陆盐湖盆地中,岩盐通常形成于湖退期-低位期,其沉积厚度从湖盆边缘向洼陷中心有逐渐增大的趋势,即岩盐的沉积中心和洼陷中心保持一致。岩盐的结构跟沉积环境密切相关,盆缘滨岸带的岩盐多为薄层状与砂岩共存,晶体粒度小;而洼陷带以粗粒结晶的盐岩为主,单层厚度大,常与暗色泥岩互层。岩盐沉积中心和洼陷中心关系的厘定,对于湖盆的古地貌恢复和沉积体的预测,具有重要的理论和现实意义。     

潜江盐湖盆地生储盖组合特征

潜江盐湖盆地是我国内陆独一无二的高盐度盐湖沉积盆地。本文在分析其岩性韵律特征的基础上,探讨了潜江盐湖生储盖组合特征。研究表明,潜江凹陷潜江组是在干湿频繁交替的古气候条件下,在高盐度、强蒸发、还原—强还原水体中,由北部单向碎屑物源及凹陷周缘卤水与盐源补给形成的盐系地层,岩性组合的有序变化形成了多套生储盖组合系统,不但反映出潜江盐湖沉积的特殊性和复杂性,而且具有十分优越的成油气地质条件。