多钙钾石膏的发现及其找钾意义

去年五月,我室蔡克勤、赵德钧两同志首次在四川省渠县农乐地区发现了多钙钾石膏(K_2SO_4·5CaSO_4·H_2OG(?)rgerite).目前已完成了矿物学方面的测试和研究工作.本区产出的多钙钾石膏普遍交代杂卤石(K_2SO_4·MgSO_4·2C_aSO_4·2H_2O),并保留有杂卤石的被交代残余.关于多钙钾石育形成的物理化学条件,经韩蔚田等同志查阅已有的水—盐体系相平衡资料表明,多钙钾石膏只能在较高的温度(>40℃)下,从富钾贫镁的溶液中形成.我们配制了100个合成卤水的实验点,出现人工合成多钙钾石膏晶体的卤水组成,都位于富含KCI的区域.这与已有的实验资料是基本吻合的.目前已有的实验资料大多是从查明杂卤石的形成条件出发的,因而有关多钙钾石膏形成条件的资料尚不充分,我们的实验也刚刚开始,但从物理化学资料来看,应是富钾贫镁卤水作用于杂卤石,才有利于生成多钙钾石膏.同时,本区还发现有疏锶钾石(K_2SQ_4·∽rSO_4)和氯氧镁铝石(Na_4Ca_2Mg_7Al_4(OH)_(22)     

利用三维地震资料追踪富钾卤水储层

江陵盐盆在石油勘探中陆续发现了多处富钾卤水,其卤水中KC1含量达到17～19g/L,在对卤水层勘查中,尝试利用地球物理资料进行富钾卤水层追踪.勘查的方法为:首先由卤水层段伽马与波阻抗交会图得出卤水层的波阻抗特征,进而利用三维地震资料对卤水层进行识别与追踪,并最终圈定富钾卤水层分布范围.江陵凹陷沙市组卤水层勘查实践表明,...     

BP神经网络在富钾卤水中的应用研究

富钾卤水是一种重要的液态钾盐资源,是四川盆地主要的找钾方向之一。川东地区三叠纪地层内与含盐系相邻的碳酸盐岩储层卤水矿化度极高,卤水资源丰富,开采潜力巨大,是我国目前钾盐勘探研究的重点区域。针对常规测井解释方法识别卤水层速度慢、准确率不高等特点,提出建立BP神经网络模型开展富钾卤水层的识别与划分。以BP神经网络理论和测井解释原理为基础,对卤水层识别影响最大的测井曲线值作为输入,建立BP神经网络模型,开展深层卤水层和富钾卤水层的识别和划分,并用准确的录井结果验证模型性能。测试发现,模型识别卤水的准确率为85.7%;改进的富钾卤水模型识别准确率为89.1%。结果表明,BP神经网络技术在四川盆地钾盐的勘探开发过程中具有广阔的应用前景。     

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。     

地震勘探在四川盆地富钾卤水资源评价中的应用效果分析

在四川盆地的石油勘探中发现其深部三叠系海相地层含有富钾卤水,钾品位异常高;这些卤水本身就是潜在的钾盐资源,具有良好前景。文章把卤水储层作为一种特殊的含流体沉积储层,利用石油勘探中的成熟技术——地震勘探,比如地震资料储层预测及流体识别技术等,对四川盆地的三叠纪盐盆典型储卤构造进行地球物理综合解释与储层预测工作,初步掌握了四川盆地的富钾卤水储层的地震波场响应特征,建立了主要利用地震资料进行富钾卤水储层预测的预测模式,并在实际应用中取得了较好的效果。     

非稳定井流解析法评价深层地下富钾卤水可采资源量

在沉积盆地内有时只有一个钻井揭露深层储卤层地下卤水。如果能合理地进行水文地质条件的概化并了解储卤层的有关水文地质参数,可以利用非稳定井流解析法通过求得钻井卤水水头降低至储卤层顶板所需的时间来估算钻井的卤水可采资源量。据此求得四川盆地油罐顶储卤构造油1井和罗家坪储卤构造川25井的富钾地下卤水可采量分别约为7.495×106 m3和8.951×106m3,作为初步的卤水资源量数据。     

罗布泊硫酸镁亚型卤水制取钾混盐工艺试验研究

研究目的在于探讨用罗布泊罗北凹地卤水制取硫酸钾混盐的一种新方法。设计要求在冬季生产备用卤水，至春、夏季与原卤水混合，用以改变罗北凹地生产卤水的成分，而不需要加入钾矿物就可以把卤水成分点在五元体相图中的位置调整到最佳蒸发点，后经蒸发及兑卤等流程生产出高质量的钾混盐，即可获得含杂质较低硫酸钾镁盐。采用罗北凹地冬季冻卤水与春、夏季卤水混合生产钾混盐，方案是可行的，生产成本亦较低。     

四川盆地三叠系蒸发岩的变质作用与富钾卤水的成因

在四川盆地三叠系蒸发岩建造中已发现钾盐镁矾、无水钾镁矾、软钾镁矾、杂卤石、钾石膏、多钙钾石膏、钙芒硝等矿物,并在多处发现富钾卤水。已有的资料表明,这些矿物组合是已沉积的固体钾盐层在成岩期水溶变质作用过程中形成的变质矿物组合。在此过程中大量的钾质转入水溶液,形成了富钾卤水。这种富钾卤水是可综合利用的ＫＣｌ、ＮａＣｌ和Ｌｉ、Ｓｒ、Ｃｓ、Ｒｂ、Ｂ、Ｂｒ、Ｉ的优质盐化工业原料卤水。     

湖北江陵凹陷深层高温富钾卤水特征及其成因探讨

江汉盆地江陵凹陷深处赋存高温富钾卤水,含卤地层主要是古新统沙市组。富钾卤水的分布受持续的继承性沉降中心(洼陷)、沙市组含盐系、石盐-硫酸盐沉积相的控制,聚集在砂岩、玄武岩、辉绿岩和白云岩等孔隙-裂隙内,裂隙的发育又与局部构造(背斜、盐构造等)枢纽部共轭裂隙带有关。古新世,盐湖已经蒸发浓缩到钙芒硝-石盐阶段,可能短暂达到硫酸镁盐和硫酸钾镁盐阶段。以后,原生的晶间卤水在成岩后期受到玄武岩侵入和高温流体影响,发生变质作用、去镁和去硫酸根作用,同时带入丰富的钾、铷、铯等元素,最后形成了高温富钾卤水。这种成矿过程可称为地下热事件激发成矿机制,值得进一步探讨。     

阿根廷奥布莱莫埃尔多盐湖钾锂资源潜力分析

阿根廷奥布莱莫埃尔多盐湖位于南美安第斯高原"锂三角"地区,钾锂资源丰富;为了研究该盐湖卤水特征,分析其钾锂资源远景,利用遥感数据提取钾、锂异常信息,并在湖区施工浅井采集卤水样品进行验证。盐湖钾锂一般赋存于含盐细砂中,靠近盐湖中部赋存于石盐为主的盐类矿物晶体间的孔隙之中;卤水分析结果表明,KCl含量0.60%～2.11%,平均品位1.03%,LiCl含量146～4977mg/L,平均含量2407mg/L;遥感解译显示湖区存在高矿化度卤水,钾锂异常主要集中分布于湖区岛屿北部、东北部及南部靠近岛屿地带。奥布莱莫埃尔多盐湖遥感信息显示钾、锂异常,浅井卤水分析富含锂钾,部分样品达到工业品位,盐湖找矿潜力巨大。     

成盐理论引领我国找钾取得重要进展

中国地质科学院矿产资源研究所郑绵平院士钾盐团队在地质调查项目和国家自然科学基金重点项目联合资助下,联合柴达木综合地质矿产勘查院等单位,在柴达木盆地西部阿尔金山前第四纪早期地层发现新型砂砾含钾卤水层,根据钻探资料控制的资源量3.5亿吨,有望成为柴达木盆地钾盐后备基地。在塔里木库车凹陷发现厚达百米的古新纪含钾盐矿层,氯化钾达工业品位盐层厚度为41 m;深入阐明了在四川盆地大规模三叠系杂卤石资源:提出该资源既是深层富钾卤水钾重要来源,更是宝贵的缓释钾肥;对上扬子盆地13个储卤构造含钾卤水矿进行评估,估算氯化钾资源量4917万吨;在滇西南勐野井建立钾盐二层楼成矿模式,大幅度缩小陕北奥陶系盐盆找钾靶区,海相钾盐找矿崭露曙光。     

蒸发岩盆地杂卤石成因及找钾意义

全球大型杂卤石矿床主要分布在二叠纪、三叠纪以及古近纪-新近纪这三个时期的地层中,并集中在北纬20~50°之间,我国正处于这一富集区内。由于杂卤石较其他含钾矿物溶解度低,因此常常被保留下来,为寻找可溶性钾盐或富钾卤水提供了有利线索。通过分析杂卤石成因类型并结合海水演化特点认为蒸发岩盆地杂卤石成因主要有两种:①原生沉积,但需要一定附加条件,即盐湖浓缩到硫酸钾镁盐沉积阶段时有外来钙离子的补给,或在硫酸钙盐沉积阶段有外来钾镁离子的补给,主要以前者为主;②后生交代,富钾镁的卤水通过构造裂隙运移并与石膏(或硬石膏)接触发生交代作用形成杂卤石。     

火焰发射光谱法测定氯化物型湖卤水中钾和钠

氯化物型湖卤水中一般呈现高钠低钾的分布状态,实验配制了合理的钾钠分布比例的标准系列,原水样不需特殊处理,通过逐级稀释,采用最高标准调节能量,火焰发射光谱法直接测定湖卤水中的钾和钠,在标准曲线上查得被测离子的质量,然后换算成钾和钠的含量.方法用于氯化物型湖卤水中钾和钠的测定,回收率为91%～116%,精密度(RSD,n=7)小于1%.     

应用自然电场法寻找地下富钾卤水的探讨

本文探讨自然电场法在盐湖区寻找和评价富钾卤水的应用及效果。根据罗布泊地质、本文地质和卤水化学特征研究,鉴于富钾卤水具有低电阻率的特点,论证了自然电场法在监测区找富钾卤水的地球物理机理和可行性。在罗北凹地已查明的富钾卤水区开展自然电场法测量方法试验,负异常对应干盐湖的卤水分布区,正异常主要分布于山前地区;应用于铁南凹地,自电负异常带南北长约24km、东西宽约3km,面积约100km^2,解译该带为高盐度卤水的富集地。结果表明,自然电场法可为盐湖区寻找和评价卤水钾矿提供一种新的、快速的技术手段。     

四川盆地嘉陵江组岩相古地理与聚钾中心预测

岩相古地理研究和编图是一项重要的基础地质工作。这里首次对四川盆地嘉陵江组九个储层段进行了岩相古地理的恢复,其中重要的含盐亚段在纵向上分布于T1j42、T1j44、T1j15、T1j25等层位,在区域上膏、盐盆主要分布于川中至川东北的局部地区。利用单井卤水层水化学分析数据以及重要的含盐亚段岩相古地理的研究结果,对四川盆地嘉陵江组卤水分布特征进行分析,并根据富钾卤水的相关工业开采指标预测圈定了富卤中心和聚钾中心,为四川盆地下三叠统嘉陵江组富钾卤水的勘探指明方向。     

罗布泊盐湖承压卤水开采新技术及可采性研究

罗布泊罗北凹地承压卤水主要储集于钙芒硝层,钾含量高(>0.5％),是该区重要的后备钾盐资源之一.本文利用大气联通法及辅助孔注入卤水法,对罗布泊罗北凹地钾矿区富水性较差的3～11采卤井进行了改造.五次大规模、长时间段的抽水试验结果表明,上述技术手段改善了深部承压卤层的储集结构,有效增强了含水层水力联系,提高了含水层单位涌水量,增率达22.7％.由此证实大气联通法及辅助孔注水法,可以有效提高罗北凹地钾矿区承压卤水采卤率.同时,辅助孔与采卤井的距离以及辅助孔注水量对采卤率有较大影响.该成果可为矿区承压卤水大规模开采利用提供借鉴和指导.     

泸州-开江古隆起对川东三叠纪成盐成钾环境的控制作用

泸州-开江古隆起的活动对早中三叠世川东盐类矿床的形成具有重要影响。本文通过川东三叠纪不同成盐阶段古构造特征、石盐及杂卤石的分布和古隆起不同位置含盐系的岩性组合对比等综合研究发现,古隆起相对周缘地形较高,其内部及边缘发育的小盐洼(如长寿地区)由于其水浅、盆小、蒸发速率快,有利于卤水浓缩形成原生杂卤石,也是可溶性钾盐的潜力区;早中三叠世之间发生了大规模的火山活动,成钾的物质来源更加丰富,富钾、镁离子卤水迁移渗流至厚层膏岩层中形成次生杂卤石岩,形成该时期川东杂卤石广布,且范围明显超过石盐岩的格局。     

中国三叠纪钾盐沉积——以四川为例

中国三叠系蒸发岩分布于华南,面积超过１００×１０４ｋｍ２,发现硫酸钾盐及富钾卤水,钾盐矿物有杂卤石、无水钾镁矾、硫锶钾石及多钙钾石膏等,富钾卤水矿化度２５５～３８２ｇ／ｌ,含钾量４～４９ｇ／ｌ。蒸发盆地的发展受控于古构造及古地理,经历了开放台地—局限台地—堰塞湖—盐湖的发展阶段。钾盐沉积后,经历多阶段的复杂演变。富钾卤水中的钾主要来自硫酸钾盐的深滤,其次来自蒸发浓缩卤水及火山灰吸附钾的释放。杂卤石与富钾卤水的钾同位素测年值分别为２１０～１５０Ｍａ及２６４～１５０Ｍａ,说明固液相钾盐同源。从地质背景及成矿环境预测,三叠系的钾盐类型只能是硫酸钾盐,主要目的层为Ｔ１ｊ５～２及Ｔ２ｌ４～２,主要成矿带为构造分异及钾异常明显的四川盆地东、西部,富钾卤水的储集取决于蒸发岩地层的含钾性、碳酸盐夹层的裂隙发育程度及构造控矿条件。找矿模型应是油气钾卤兼探。     

罗布泊罗北凹地超大型钾矿床特征及其开发前景

罗布泊罗北凹地蕴藏有资源（远景）量达超大型规模的液体钾矿,平均品位1.40%,赋存于全新统,晚更新统及中更新统上部。储卤层孔隙发育,单位涌水量大大超过工业开采指标。室内及野外卤水蒸发试验表明罗北富钾卤水具有制取钾混盐的良好前景。该钾矿床的潜在价值巨大,可采性好,资源保证程度高,具有很好的开发前景。     

川西坳陷平落坝构造富钾卤水成因探讨

川西坳陷平落坝构造区是我国目前发现的深层海相碳酸盐岩地层中钾离子浓度最高的构造区,同时伴有B,Br,I,Li等多种元素。从平落4井于20世纪90年代初发现富钾卤水以来,研究人员对富钾卤水的成因先后提出了多种认识,主要认为富钾卤水为原生海水沉积变质作用形成。然而,近年来研究发现有很多无法用沉积变质说解释的现象。为此,在研究过程中,不但追踪卤水中溶剂(水)的来源,还关注卤水中溶质的来源,得出了川西坳陷平落坝构造区富钾卤水属于多来源、多期次成因的结论。研究认为:①卤水中水的来源与古海水和成岩作用中含水矿物脱水有关;卤水中钾具有多源多期次成因特点,主要与原始海水浓缩有关,其次与含钾矿物的溶解有关,同时与二叠纪玄武岩、三叠纪绿豆岩及深部流体活动有关。②富钾卤水的成因模式为:膏盐盆地是富钾卤水形成的基础条件;断层是富钾卤水运移的主要通道;夹持在膏盐岩层之间的碳酸盐岩层是富钾卤水的良好储钾层;裂隙和孔洞是富钾卤水储集的主要空间;构造高点是富钾卤水主要储集场所;温度是富钾卤水品位高低的重要因素;厚度大的膏盐岩层是富钾卤水保存的可靠屏障。