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。     

地质流体自然类型与成矿流体类型

水是地球上特征的地质流体 ,大部分矿床是在水热流体参与下形成的 ,但并不是所有流体都参与成矿。根据水的主要存在环境把水分为地质流体和成矿流体类型。各种环境广泛存在的水所构成的地质流体 ,又可细分为大气降水、盆地建造水、海水、岩浆水和变质水各种类型。研究认为成矿流体的形成主要与地质作用有关 ,是地质流体在特定环境特定演化阶段形成的特征产物。成矿流体则可划分为高温硅钾卤水、中温碳酸盐卤水及低温硫酸盐卤水。高温硅钾卤水中硅钾组分含量与温度、盐度成正相关关系 ,并且其中富含F-、B2 O3组分。这些特征与成矿作用中的高温钾化、硅化、萤石化及电气石化蚀变及热水沉积特征是一致的 ,高温成矿流体在演化过程中依次可以演变为中温或低温成矿流体。中温成矿流体以碳酸盐型流体为主 ,以富含Mn2 +,Fe2 +,Mg2 +的碳酸盐化合物为特征。低温成矿流体一般为硫酸盐型卤水 ,主要是Ba2 +,Sr2 +,Ca2 +的硫酸盐化合物 ,在海陆相各环境中广泛存在。大洋底部成矿流体是特殊环境下的地质流体类型 ,具有更广泛的温度区间 ,可以是从高温到中低温的系列流体类型 ,并且具有特殊地球化学组成。一般形成高温硅钾卤水与岩浆作用或变质作用有关 ,由于充分的水岩交代作用 ,可以获得较高的温度及足够的溶质组分 ;     

中国古代输卤技术浅析

中国人古时候用肩担人抬的办法就近运送卤水熬盐。在汉代出现输卤技术的萌芽。北宋即有“以竹引入泉”的记载。南宋嘉定年间已有管道引卤水过江的“”。到了清代 ,输卤技术已发展成为一种行业 ,输卤管道已成了盐场上四通八达的网络。中国建造输卤管道的材料主要是竹子 ,即用锥形工具把竹节打穿 ,削光后连接起来制成输卤管道。为抬高卤水水位 ,中国人发明了“提水马车” ,为使卤水转向 ,中国人发明了“笕窝     

大柴旦盐湖卤水的现场扩大蒸发试验初探

为了研究硫酸铁亚型卤水在自然蒸发时的相化学,确定钾盐、硼酸、镁盐的结晶特性,把小型自然蒸发试验与现场扩大试验数据进行了比较。     

彻头彻尾错误的卤水勘查规范——答李博昀教授等

卤水勘查规范编写组李博昀等6人撰文“试论现行盐湖卤水矿勘查规范的适用性——兼与钱学溥先生商榷”(李博昀等, 2023), 认为,“现行卤水勘查规范,总体是一部适用的规范,没有发现大的问题”。然而,笔者认为,规范编写组把卤水视为固体矿产,要求依照固体矿产勘查的方法,按工程网度施工几十个、几百个地质孔以确定卤水的地质储量,是极端错误的。执行现行卤水勘查规范,造成了重大的经济损失,扼杀了深层卤水的开发。目前,这个彻头彻尾错误的规范,迫切需要进行修订。本人提出了一个《卤水矿产地质勘查纲要》,供修订该规范参考。     

Comparison of Three Brine Migration Models in Groudwater

Three brine migration models in underground waters were compared to solve the problem of high-density brine migration in underground fresh waters. As shown by the example of brine occurrence in salt dumps, it is preferable to use the model of variable-density solution migration for real layered hydrogeological systems.     

彻头彻尾错误的卤水勘查规范——答李博昀教授等

卤水勘查规范编写组李博昀等6人撰文“试论现行盐湖卤水矿勘查规范的适用性——兼与钱学溥先生商榷”(李博昀等, 2023), 认为,“现行卤水勘查规范,总体是一部适用的规范,没有发现大的问题”。然而,笔者认为,规范编写组把卤水视为固体矿产,要求依照固体矿产勘查的方法,按工程网度施工几十个、几百个地质孔以确定卤水的地质储量,是极端错误的。执行现行卤水勘查规范,造成了重大的经济损失,扼杀了深层卤水的开发。目前,这个彻头彻尾错误的规范,迫切需要进行修订。笔者提出了一个《卤水矿产地质勘查纲要》,供修订该规范参考。     

川西地区雷口坡组岩相古地理与富钾卤水预测

利用测井、录井、岩芯、薄片、扫描电镜及能谱分析等资料,综合研究川西地区雷口坡组岩相古地理、分析富钾卤水成因并预测有利分布区带。川西地区中三叠统雷口坡组发育蒸发台地相、局限台地相和开阔台地相。地层年代从古到新可分为雷一至雷五共5期,海平面经历了2次变浅→加深的旋回,雷四¹期由于快速海退,广泛发育蒸发台地相,其中成都地区膏盆内发育平落坝、盐井沟及大兴场3个盐盆。认为川西地区雷口坡组富钾卤水是由海水蒸发浓缩而成的海相原生沉积含钾卤水,在晶间卤水、钾盐类溶滤水和陆相径流来源卤水的掺合下,发生高度变质作用而形成的混合型水。富钾卤水遵循"膏盆-盐盆控区、褶皱-断层定带、裂缝-孔隙储卤"的分布特征。在沉积相、岩相古地理、富钾卤水来源与分布特征等综合研究的基础上,提出了"卤水聚钾中心"和"储卤中心"的概念,结合单井卤水层水化学分析数据与富钾卤水的工业开采指标,在川西地区雷口坡组圈定并预测出1个卤水聚钾中心和3个储卤中心;卤水聚钾中心位于平落坝构造区,储卤中心分别位于江油中坝、丹棱大兴场以及彭山盐井沟构造区,可为四川盆地中三叠统雷口坡组富钾卤水的勘探指明方向。     

矿产勘探与生产孔对接井施工与应用

采用螺杆钻受控定向钻进技术及水平井钻井技术，使地表两口相距数百米的井，以中半径水平井在地下深处对接，实现两井连通水溶采矿，着重介绍对接井施工技术及其在矿产开采中的应用。     

同位素示踪方法测定柴达木盆地西台盐湖地下卤水参数研究

为了测定柴达木盆地西台吉乃尔盐湖地下水流速、流向,从而来计算该区的渗透系数,正确确定其渗透系数,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.介绍同位素示踪方法测定该区地下水卤水流速,流向实验原理及结果,并对实验数据进行分析整理.     

江西吉泰盆地卤水型锂钾矿物源区岩石地球化学特征及成因分析

中国探明锂钾资源主要分布于青藏、罗布泊盐湖和川西等地,资源开发成本高、难度大,难以满足产业发展需求。目前,在江西吉泰盆地勘探发现卤水中氯化锂浓度超过600 mg/L,氯化钾含量接近1%,锂钾含量均超过或接近工业品位,综合利用价值高。本文在前人研究的基础上,通过对吉泰盆地中生代火成岩开展矿物学、岩石学、地球化学、流体包裹体研究以及高压釜水-岩反应模拟实验,重点研究了时间、温度、流体成分等对火成岩水-岩反应的影响,探究其对富钾锂卤水物质来源和成因机制的指示意义。研究结果表明,吉泰盆地卤水具有高锂低镁的特征,表明吉泰盆地卤水在成因上受到火山活动的影响;研究区岩浆发生不同程度的分异,火成岩蚀变作用强烈,表明地下热液对研究区火成岩的交代作用强烈,火成岩通过水-岩反应为富锂钾卤水矿提供了物质来源;温度是流体对元素的淋滤能力的主要控制因素,高盐度流体是各成矿元素主要的迁移载体;地表成因的卤水中Mg/Li值主要受原岩成分控制;水-岩反应是卤水形成的重要过程,而地表蒸发浓缩是卤水成矿最主要机理。     

卤水中溶解性有机质的光谱学性质和光降解行为研究

卤水中溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)会对盐田日晒工艺和产品质量产生不利影响,如盐田卤水的蒸发速率减缓、蒸发度减小以及提取的矿物产品带有刺鼻的气味、浓重的颜色等。因此,对具有资源开发利用价值的卤水体系中DOM结构和性质的研究可以为后续DOM的有效去除或在DOM共存体系中调控无机盐结晶工艺路线提供有效的指导意见。本文以自然界中广泛存在的两种不同类型的卤水体系,即盐湖卤水DOM(SLDOM)和油田卤水DOM(OFDOM)为研究对象,采用溶解性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)分析、光谱学分析和平行因子分析等手段对DOM的含量、分子量分布特征、光谱学结构和光降解行为开展了研究。DOC和荧光分析表明SLDOM和OFDOM的DOC含量和生物指数(BIX)值相似;与OFDOM相比,SLDOM的腐质化指数(HIX)值和高分子量组分(HMW)比例偏高;特别吸收光谱(SUVA₂₅₄)和糖类化合物含量检测结果表明,SLDOM和OFDOM的HMW组分中含有的芳香类和糖类化合物所占比例比低分子量组分(LMW)高;三维荧光谱图分析(EEM)结果表明,SLDOM主要以腐殖质类物质为主,而OFDOM以蛋白质类组分为主。此外,DOM的荧光组分在不同分子量中的分布也存在明显差异:对于SLDOM,富里酸主要分布在HMW DOM中,而腐殖酸主要在LMW DOM中;对于OFDOM,芳香胺类蛋白组分主要分布在HMW DOM中,色氨酸和酪氨酸类蛋白组分主要分布在LMM DOM中。在光降解实验中,SLDOM和OFDOM的DOC含量随光照时间增加而逐渐减少,分别下降了29.32%和15.11%。进一步的分析表明,光照过程中两种卤水中糖类化合物均减少,小分子量的DOM优先分解。此外,在光照过程中SLDOM芳香类化合物增加,腐质化程度基本不变;OFDOM芳香类化合物减少,腐质化程度增加。EEM平行因子分析(PARAFAC)结果表明,SLDOM荧光组分在光降解过程中荧光强度增加,而OFDOM荧光强度减少。     

论四川盆地地下卤水资源开发利用的现状及对策

四川盆地地下卤水资源储量大,卤水浓度较高,并含有I、Br、K、Li等多种有用组分。地下卤水多沿构造隆起部位富集,并具有天然气和卤水同层的特点。指出目前对地下卤水开发利用发展不均的现状,以及多以制盐为主,开发利用单一等现象。提出深化对地下卤水资源量的评价,加强对地下卤水综合利用的研究,组成跨行业的开发实体等建议。     

江汉盆地大型富锂卤水矿床成因与资源勘查进展:综述

古近纪时期,华南江汉盆地的潜江凹陷和江陵凹陷发育盐湖,沉积了巨厚的蒸发岩,并形成和储藏了富锂、钾、铷、铯、溴、碘等元素的卤水资源,这些元素含量达到工业品位或综合利用品位;富锂卤水属于深层地下卤水型锂矿资源,镁锂比值低,是非常优质的锂资源。本文总结了江汉盆地大地构造特征、火成岩及古气候背景,论述了古盐湖沉积岩相特征、富锂卤水水化学、分布及储层特征、卤水中锂的来源与富集机理、卤水型锂矿成矿模式以及富锂卤水勘查与开采技术进展,提出了卤水开发利用中存在的问题和解决途径。江汉盆地富锂卤水成因包括:古盐湖锂可能主要来自高温水岩反应产生的富锂热液流体的补给;在干旱的气候下,古湖水不断蒸发浓缩,导致卤水中锂浓缩富集;在盐湖演化末期,逐渐埋藏的盐类晶间富锂卤水被转移至裂隙、砂岩及玄武岩储层中储集;在较高的地热背景值下,埋藏卤水与储层岩石可能发生水岩反应,进一步促进了卤水中锂的富集。江汉盆地深层卤水初步勘查显示,氯化锂资源量已达到大型工业规模,展示了巨大的资源潜力。此外,卤水锂开采技术已基本形成,建议进一步加强富锂卤水的绿色开发技术研究,制定相关勘查开发规范。     

欧洲共同体国家地壳流体研究的概况和进展

地壳流体在主岩溶解和迁移过程中，以搬运和交换物质、传输和释放能量的基本作用广泛影响地壳内部的造山、变质、成岩、成矿等地质作用和过程。流体的地质作用具有岩石圈动力学和大陆动力学的意义，是地球科学跨世纪的重大进展之一。文章从三个方面概述欧共体国家在近十年来对地壳流体研究的概况和进展：（１）７０年代始意大利托斯卡纳地热田的开发和利用对新生代—现代地热田热水系统近地表的超热地壳流体的研究成果；（２）８０年代欧共体国家开展的跨国多学科重大基础研究项目“欧洲地壳剖面综合地质调查”对欧洲中部华力西带结晶基底和中—新生代沉积盖层古地壳流体的研究成果；（３）９０年代联邦德国大陆超深钻现代和古地壳流体的研究成果。     

硫酸盐还原菌的驯化培养及脱硫性能研究

采用单因素法及静态实验法研究驯化所得硫酸盐还原菌(sulfate-reducing bacteria，SRB)，旨在对影响菌群生长的因素及脱硫性能进行分析和研究。结果显示，该菌群属于中温菌，培养与应用均以35C为宜；生长环境酸碱度较宽，适宜的初始pH值为7．5左右；可在较高的氯化钠浓度下生存，适宜的浓度范围为10%左右。同时，脱硫实验表明菌的脱硫性能和硫酸根离子的去除率随硫酸根浓度的增加逐渐降低     

新疆罗布泊富钾卤水矿床异常富集机理

罗布泊是世界上最大的单体硫酸盐型液体钾盐矿床,对于其矿床成因一直存在争议.基于大量盐泉、地下潜水及地表水的化学实测数据,从水文化学的角度探讨罗布泊富钾卤水矿床成因.结果表明,矿区富钾卤水钠氯系数为0.76～1.24,钾氯系数为38.58～60.49,主体表现为溶滤型卤水特征,指示有其他来源卤水混合参与成矿;首次在罗布泊...     

四川盆地海相深层富钾锂层系沉积演化规律及储卤层响应特征

随着国内钾锂盐需求不断增大,浅层盐湖卤水勘探开发技术趋于成熟,深层卤水资源已成为经济矿产目标。四川盆地在三叠系发育了面积广泛且巨厚的蒸发岩层,并赋存了优质且丰富的富钾锂卤水储层。针对以往岩相古地理“盐味”不足的特点,文章通过分析四川盆地蒸发岩分布规律、岩相古地理特征以及沉积演化,明确了膏盐盆的形成具有“多期多区”特征,揭示了三叠系嘉四段—雷三段重点成盐期的膏盐盆规模、分布、迁移规律;同时基于地质、测井资料,明确了四川盆地富钾锂卤水储层的地质和测井响应特征,认为四川盆地富钾锂卤水储层质量受层位、相带、孔隙类型的控制,表现出中-高伽马、低电阻率、高声波时差、低密度的耦合特征。研究成果将对国内外深层海相层系的富钾锂卤水储层勘探起到一定的指导意义。     

环境温度对盐湖卤水化学组成及储卤层渗透性变化的制约

柴达木盆地昆特依盐湖浅部储卤层是一个多场耦合的动态平衡系统,受到水动力、气候、化学等多种因素控制。本文对昆特依盐湖浅部储卤层不同季节(夏季和冬季)卤水组成和储卤层渗透性特征进行了分析研究。结果表明:卤水中的主要离子含量从夏季到冬季发生了明显的变化,其中,K、Mg、Ca、Cl的含量都相应增加,增加幅度为:Cl、Mg、K、Ca;而SO_4~(2-)和Na的含量却均有下降,且SO_4~(2-)下降更显著;抽水试验计算结果发现,从夏季到冬季,钻孔ZK08渗透系数K由178m/d降至97m/d。本文研究表明,随着环境温度的降低,芒硝(Na_2SO_4)从卤水中结晶析出,是以上现象发生的主要原因,随着芒硝的析出,促进了含K、Mg、Ca等硫酸盐矿物(杂卤石)的溶解,使得卤水中K、Mg、Ca浓度增加;另一方面,析出的芒硝一定程度上堵塞了储卤层的孔隙,卤水的粘度也因温度降低而增加,这两个因素共同作用降低了储卤层渗透性。