柴达木盆地中东部表土盐类矿物分布特征及其与盐尘暴物源联系

柴达木盆地盐湖众多,表土盐渍化和盐漠化极为发育,含盐表土经风吹蚀后产生的大量盐尘将危害盆地生态环境和人类健康.笔者在柴达木盆地中东部系统采集129个不同类型的表土样品,对其中盐类矿物成分及分布特征进行了分析.分析结果表明,表土中的主要盐类矿物是石盐、石膏以及少量的无水芒硝;盆地中东部含盐量高值区集中分布在尕斯库勒湖以东...     

中国第四纪盐湖矿床及盐类矿物组合综述

中国盐湖具有多、大、富、全特点。盐湖矿床类型齐全,盐类矿物丰富,含有丰富可采钾、镁、硼、锂及钠盐等资源,值得综述记录。     

青藏高原暖湿化对柴达木水资源与环境的影响

通过分析研究格尔木和德令哈两个典型流域气象要素、径流及全盆地土地覆盖类型面积的变化,发现青藏高原暖湿化对柴达木盆地水资源与环境影响显著。研究区气温明显上升、干旱指数显著下降,暖湿化明显。2000—2016年与1960—1999年相比,格尔木和德令哈年均气温分别上升了1.7℃和1.3℃、年均降水量分别增加了2 mm和63 mm、年均径流量分别增加了240×10~6和90×10~6m~3。2000—2012年全盆地裸地减少,草地、永久冰雪、水体面积、开放灌丛面积增加,植被生态向好发展。暖湿化促使降水量增加是河川径流量和水资源增加及生态环境改善的主要原因。现阶段暖湿化环境对盆地水资源开发利用和生态环境保护有利,但其对改善环境的可持续性需要进一步监测和研究。     

中亚盆地钾盐矿床盐类矿物Rb-Sr同位素体系研究及其意义

中亚盆地钾盐矿床的形成时代目前被限定为晚侏罗世至早白垩世,较为宽泛.盐类矿物沉积之后若未被改造,可测定其形成时代;若被改造则可利用同位素测年研究其沉积后作用.为了得到中亚盆地钾盐矿床的形成时代和/或了解盐类矿物受到的后期改造过程,利用Rb-Sr同位素定年对矿床中的盐类矿物进行了测定.结果表明,无法形成可靠的Rb-Sr等...     

江陵凹陷古新统盐类矿物沉积特征及其成钾指示意义

在对江陵凹陷中GK1、GK2、SK3和B103井岩芯进行详细观察的基础上,借助X射线衍射、扫描电镜、薄片鉴定等手段,确认了在古新统有多种盐类矿物存在,并对盐类矿物特征和矿物组合特征进行了分析。江陵凹陷含盐系地层的矿物种类、组合比较简单,目前发现的盐类矿物有碳酸盐、硫酸盐、氯化物三大类。古新统沙市组沉积时期,出现了大量的盐类矿物,主要为石盐、硬石膏、钙芒硝及无水芒硝,此外,应有少量—微量的钾石盐。作为干热指示矿物的钙芒硝和无水芒硝在沙市组广泛发育,可以推断出江陵凹陷在古新统沙市组时期的古气候属于干热型,此时湖水蒸发作用显著增高,导致古盐湖演化程度较高,向干盐湖阶段发展;而到了新沟嘴组沉积时期,发生湖侵,盐湖水体变深、盐度降低,盐湖遭受淡化。初步判断江陵凹陷古近系沙市组具有较好的成钾条件。     

柴达木盆地晚更新世湖泊沉积物中黏土矿物特征及环境意义

为揭示柴达木盆地晚更新世期间的气候环境状况及其与湖泊沉积物中黏土矿物特征之间的耦合关系,本文利用X射线衍射(XRD)法对位于柴达木盆地察尔汗盐湖别勒滩区段的ISL1A钻孔剖面的黏土矿物类型、相对含量及伊利石结晶度的变化进行了分析。结果表明,沉积物中黏土矿物组合以伊利石为主,次为绿泥石、伊/蒙混层矿物、高岭石和蒙脱石。对黏土矿物相对含量变化特征的对比分析研究表明,柴达木盆地察尔汗盐湖成盐阶段伊利石和高岭石的相对含量小于未成盐阶段,而绿泥石相对含量大于未成盐阶段;晚更新世气候在84~71ka B.P.与65~47ka B.P.期间温暖湿润,93~84ka B.P.和71~65ka B.P.相对干冷,成盐期(47~9ka B.P.)气候经历了干旱-湿润-干旱的旋回变化。     

松嫩平原北部典型黑土剖面黏土矿物组成及其环境指示意义

通过野外调查、土壤化学成分分析、土壤黏土矿物X-射线衍射(XRD)图谱分析和土壤风化程度分析,对松嫩平原北部黑土区大豆/玉米轮作农田、林地、草地、退耕还林等多种土地利用方式土壤剖面黏土矿物组成进行研究,探究不同土地利用方式下土壤剖面化学成分、黏土矿物组成以及风化程度变化规律及其对环境的指示意义。结果表明:不同土地利用方式土壤剖面中钾、钠、钙元素含量依次为草地>耕地>林地>荒地;在剖面60 cm以上有机碳含量为耕地>林地>草地>荒地,60~80 cm以下,有机碳含量为荒地>草地>林地>耕地。研究区不同土地利用方式土壤风化程度依次为退耕、荒地>林地>耕地>草地;土壤淋溶程度为荒地>草地、林地>耕地。研究区不同土地利用类型土壤总体上黏土矿物以蒙脱石、高岭石、蛭石、水云母和绿泥石为主,其中耕地、林地以2:1型非膨胀性黏土矿物为主,草地以2:1型膨胀性黏土矿物为主,荒地以1:1型黏土矿物为主。通过研究区不同土地利用类型的黏土矿物组合及其含量对比,结合剖面的风化程度计算,得出随着风化程度和成土作用的加深,土壤中绿泥石等矿物向高岭石、蒙脱石转化,水云母向蛭石转化,而其环境条件也由干冷转为湿热气候。     

华南热带红土期及风化矿物初步研究

根据野外的剖面调查,运用化学分析、x-射线衍射分析、透射电子显微镜分析等方法研究了华南热带区不同时期的红土及其风化矿物特征;在前人工作的基础上,强调第三纪以来红土的多旋回特点,指出不同期红土指标的变化反映了不同的风化作用的主要动力——气候变化的规律;初步划分了几个红土期。     

微生物—矿物相互作用之环境意义的研究

微生物-矿物的相互作用是地球上广泛发生的一种地质作用，它直接导致矿物的溶解和沉淀，并进而对环境产生重要的影响。微生物-矿物相互作用对环境修复具有重要意义，如金属还原细菌（DMRB）可通过与Fe^3 -氧化物矿物的相互作用催化氧化降解含芳香环的化合物如苯酸盐、苯、甲苯等，或催化还原降解（聚）硝基芳香化合物及四氯化碳等，还可通过表面吸附作用或氧化还原作用使一些重金属元素如U、Np等高毒性的污染物固着或形成不溶的矿物形式，从而有效去除其毒性。另外，微生物亦可催化氧化形成对环境有高度污染的酸性矿山废水（AMD）等，总之，深入研究微生物-矿物的相互作用对环境的影响具有重要意义。     

柴达木察尔汗盐湖贝壳堤剖面介形类组合及其环境意义

柴达木盆地察尔汗贝壳堤剖面记录了约39.7～17.514CkaB.P.期间古湖泊高湖面扩张、收缩的演化历史。剖面中丰富的介形类,皆为我国东部山间盆地～平原区系与西部高原区系常见种。依据青海地区现代介形类分布调查,可知研究剖面高湖面发育期为淡水湖,其中高分异度介形类组合代表近静水的浅湖环境,单种或近单种土星介大量出现层位指示缓流水环境,大量原生双壳类共生可能指示静水、较深水环境。据地层中介形类分布,自下而上划分为7个组合-沉积环境带,分别为:①少量湖沼种出现（积水洼地形成带）——湖泊前期,②单种缓流水种连续出现（湖泊初始形成带）——高湖面初始形成期,③高分异度组合、介形类富集（浅水大湖带）——高湖面水深加大期,④中分异度组合、介形类少量出现（深湖带）——高湖面最盛期,⑤中分异度组合、介形类少量出现、双壳类连续富集（湖泊变浅带）——高湖面略下降期,⑥缓流水介形类繁盛、双壳类多少不等（湖泊水位下降带）——古湖泊退缩期和⑦介形类稀少带——古湖泊快速消亡期。贝壳堤剖面所见双壳类在现代介形类调查区域没有发现,它们在地层中的出现,进一步指示大体相当MIS3阶段时期柴达木盆地比现代更温暖的气候背景,降水条件好于现代。     

柴达木盆地西部古近系石膏及其硫同位素分布特征

石膏是柴达木盆地油气圈闭的盖层之一。根据石膏层含量统计和石膏³⁴S_V-CDT分析,发现柴达木盆地古近系石膏主要分布于靠近阿尔金山的狮子沟凹陷和小梁山凹陷,石膏含量在垂向上具有旋回性。石膏的³⁴S_V-CDT值分布范围很大,为-23.3~71.4%,属国内外罕见。其原因是来自阿尔金山的硫酸盐³⁴S值很低,而由盆缘向盆内随着还原环境的强化,细菌的分馏作用逐渐强烈,导致³⁴S_V-CDT值的巨大差异。石膏³⁴S_V-CDT值的主控因素为硫酸盐³⁴S_V-CDT初始值、硫酸盐补给速率和还原菌分馏作用的强度。形成石膏的硫酸盐来自阿尔金山,经由狮子沟凹陷进入盆地,然后向盆地其它方向扩散。     

柴达木盆地西部地区渐新世沉积物源分析

沉积物源分析在确定沉积物源位置、母岩性质及沉积物搬运距离,甚至整个盆地的沉积作用和构造演化等方面都有重要意义。本文从重矿物组合、轻矿物组合、稀土元素分配和古水流恢复等方面系统地分析了柴达木盆地西部地区渐新世物源方向,确定了阿尔金东段物源、阿尔金西段物源、阿拉尔物源、铁木里克物源、祁漫塔格—东柴山物源和弯西—甘森物源6大沉积物源。沉积物源特征明显控制了沉积物特征,来自阿尔金西段物源的沉积物搬运距离短,碎屑物供给明显受季节性洪水控制,故稳定性差,发育近源陡坡型的扇三角洲、近岸水下扇沉积物;来自其余物源的沉积物搬运距离较长,最长搬运距离约190 km,碎屑物供给的稳定性较好,发育远源缓坡型的辫状三角洲沉积物,受不同沉积物源的影响,其沉积特征具有明显的差异性。     

柴达木盆地西部SG-1钻孔中白云石成因探讨

由于无机环境下不能沉淀白云石,该矿物的成因一直是学术争论的焦点。柴达木盆地西部钻孔SG-1（长938 m）中出现了大量白云石和铁白云石,白云石主要分布在钻孔下部500 m,而铁白云石主要分布在下部418 m。结合湖泊从淡水湖、咸水湖、盐湖至干盐湖的演化过程,文章分析了白云石和铁白云石的成因。白云石是盐类矿物的一种、且无机环境下不能沉淀,蒸发作用和微生物介导是白云石矿物形成的两个重要影响因素。蒸发作用为白云石的形成提供了足够浓度的Mg2+,微生物的介导作用帮助Mg2+克服动力学障碍进入碳酸钙晶格形成白云石。白云石是湖泊演化早期析出的一种碳酸盐类矿物,主要在咸水湖环境中沉淀,盐湖环境中主要沉淀硫酸盐类和氯化物矿物,在盐湖这种高盐度环境下能够生存的微生物非常少,白云石含量明显降低。铁白云石是白云石矿物的一种,是Fe2+替代白云石中的Mg2+形成的次生矿物。Fe2+有两种来源：粘土矿物转换过程中的释放和深部热液来源。Fe2+进入白云石的过程主要是在无机、高温环境下完成的,但不排除微生物的介导作用。     

柴达木盆地粘土矿物特征及其演化

对柴达木盆地下侏罗系河流夹沼泽相沉积的第三系以来湖相沉积的粘土矿物进行了X射线衍射、电镜等分析和观察，在此基础上讨论粘土矿物的成因，母岩分布和性质、水介质条件和古气候对粘土矿物形成和演化的影响，并通过粘土矿物含量和组合对比，讨论粘土矿物的继承性和粘土矿物组合差异的原因。     

柴达木盆地盐类矿产成矿单元划分

柴达木盆地是我国主要的盐类存储矿带,有己发现并探明储量和资源量的矿产12种,氯化钾、氯化镁和氯化锂等资源储量居全国首位,同时不断有许多新地域、新层位、新类型、新深度的矿床/矿体被发现,显示出柴达木盆地具大的找矿潜力。本文在全国成矿单元划分基础上,利用最新研究成果,以柴达木盆地新生代地质构造环境为基础,突出盐类矿产原则,综合分析赋盐矿产的岩相、古气候、水文条件和盐类成矿规律及成矿特征等,全面系统地划分了柴达木盆地盐类矿产成矿单元。本文提出柴达木盆地Ⅰ级成矿域隶属秦祁昆成矿域,Ⅱ级成矿省属昆仑成矿省,Ⅲ级成矿区带为柴达木盆地锂-硼-钾-钠-镁-盐类-石油-天然气-芒硝-天然碱成矿带;进一步划分为柴北缘硼-锂-钾盐成矿亚带、中央钾-石盐-镁-锂-天青石-芒硝成矿亚带、昆北硼-钾-石盐-芒硝成矿亚带、察尔汗钾-石盐-镁-锂-硼-天然碱成矿亚带、德令哈石盐-天然碱成矿亚带5个Ⅳ级成矿亚带以及21个Ⅴ级矿集区。     

柴达木西部南翼山构造地表混积岩岩石学特征及沉积环境讨论

南翼山构造地表狮子沟组发育混积岩,作为一种特殊类型的沉积岩,其研究具有一定的实际意义和科学价值。本文在野外观察和镜下鉴定的基础上,对南翼山混积岩样品进行了X衍射、主微量元素及碳氧同位素测试,分析了混积岩的岩石学特征,考虑到其成分和成因的复杂性,通过数据分析排除了多种干扰因素,最后利用有效指标综合判断了其沉积环境。结果显示：南翼山构造地表混积岩中陆源碎屑平均含量为58.7%,碳酸盐矿物含量为31.0%,属于碳酸盐质陆源碎屑岩,主要为钙质泥岩,其中碎屑矿物以细粉砂级石英为主,碳酸盐矿物主要为泥晶方解石,黏土矿物组合为伊利石和有序伊蒙混层,且三者呈均匀混合的特征。数据分析表明Ca、Na、Mn、Sr、Ba等元素主要来源于自生矿物,稀土元素及碳氧同位素组成未受成岩作用影响,可以作为判断沉积时水体盐度和氧化还原条件的指标。根据Sr/Cu比值和K2 O/Al 2O3比值,结合黏土矿物组合及伊利石结晶度和化学指数,判断地表混积岩沉积时为寒冷干旱的气候条件;Sr/Ba比值和Z值表明古水体介质为咸水环境;U/Th比值、自生U含量和Ce轻微负异常等指标综合判定其形成于弱氧化环境。以上研究表明,南翼山构造地表混积岩主要为陆源碎屑和碳酸盐矿物均匀混合的钙质泥岩,形成于寒冷干旱气候条件下的弱氧化咸水湖泊环境中。     

柴西侏罗系滑叠构造的几何学特征、成因及环境意义

在柴达木盆地西部红沟子的侏罗系中发育了一种特殊的软沉积变形构造,与类双重构造和双曲构造有些相似,但又明显不同,除了叠片外,还有软变形褶皱及微型断层,这三者构成了滑叠构造的主体,我们把这种构造称之为“滑叠构造”。滑叠构造的主体是叠片,多呈直片状,少数呈“Z”形,有的尾部发育了燕尾构造或变形结。叠片的平均倾向301.2°,平均倾角54.71°。滑叠构造与软斜歪变形褶皱、砂岩岩脉、包卷层理等十余种软沉积变形构造一道产出。滑叠构造产在一套河道细砾岩、河道间炭质泥岩(页岩)、浅水三角洲砂泥岩、浅湖钙质泥岩、滑积岩和浊积岩序列中,其底部为棕红色的浅湖钙质泥岩和炭质泥岩,顶部为滑积岩,其成因密切与滑动牵引有关。结合其它共生、伴生构造认为滑叠构造是由地震引起的三角洲前缘半固结性沉积物沿滨浅湖沉积底层强力滑动牵引形成。滑叠构造的产状经过校正后平均倾向358°,倾角48°,指示滑动方向是自北向南,与目前阿尔金山的位置关系很匹配,也说明了侏罗纪是阿尔金山(可能是古隆起)就已经存在了。阿尔金山的造山作用在持续加强,并常常伴随地震作用,是滑叠构造形成的主要诱发因素。 滑叠叠片主要为分选很差的长石岩屑杂砂岩,有微弱变质, 层面可以见到绢云母. 滑叠构造产在一套河道细砾岩、河道间炭质泥岩 (页岩) 、浅水三角洲砂泥岩、浅湖钙质泥岩、滑积岩和浊积岩序列中, 其底部为棕红色的浅湖钙质泥岩和炭质泥岩, 顶部为滑积岩, 其成因密切与滑动牵引有关. 结合其它共生、伴生构造认为滑叠构造是由地震引起的三角洲前缘半固结性沉积物沿滨浅湖沉积底层强力滑动牵引形成的. 从滑叠构造的产状推测, 滑动方向是自北西301.2°向南东121°, 与目前阿尔金山的位置关系很匹配, 也说明了侏罗纪是阿尔金山(可能是古隆起)就已经存在了.     

柴达木盆地西部地区新生代沉积与构造演化

［摘要］新生代柴西地区南北变形具有很好的对称性,盆地边缘发育高角度逆冲断层,古近纪时期库木库里和苏干湖盆地与柴达木盆地相连,据此认为柴西地区是地壳纵弯褶皱的机制下形成的新生代向斜沉降区。其构造演化经历了古新世~渐新世早期纵弯褶皱形成、晚渐新世~中新世纵弯褶皱发展和晚期盆内断褶构造强烈活动三个阶段,控制了相应时期的沉积边界和沉积相分布。古近纪时期库木库里盆地和苏干湖盆地是柴达木盆地的一部分,新近纪以来,由于盆缘逆冲断层的活动,库木库里和苏干湖盆地逐步与柴达木盆地分割开来。据此认为盆地中部一里坪地区和盆地边缘的油气勘探有较大潜力。     

沉积物的矿物和地球化学特征与盆地构造、古气候背景

构造和气候的变化是盆地充填和演化的两个主要控制因素,对沉积物而言,其主要是对沉积物类型和分布的控制。从沉积物的矿物学和地球化学的角度,提取了与盆地构造和气候演变有关的主要参数,包括碳酸盐岩矿物中的δ¹³C、δ¹⁸O、石英/长石、高岭石/粘土、伊利石/粘土的比值,反演地质历史中盆地在构造和气候上的变化。对松辽盆地白垩系的研究表明,泉三段、泉四段中石英/长石低值代表了在盆地坳陷期存在着具有一定强度的构造运动。伊利石/粘土和高岭石/粘土的分析反映出松辽盆地白垩世的气候经历了由泉三段沉积期气候干旱到青山口组沉积期气候湿润、姚家组沉积期气候快速转向干旱、嫩一段沉积期湿润的气候和嫩三、四段沉积期湿热气候的演变。碳酸盐岩中碳、氧同位素分析显示松辽盆地在83.3 Ma左右发生了海侵事件,在82.8 Ma左右发生了海退事件。     

柴北缘鱼卡河花岗质片麻岩的地球化学特征和锆石 LA-ICPMS定年

岩石地球化学研究表明,柴北缘鱼卡河超高压榴辉岩围岩花岗质片麻岩的SiO2、Al2O3、K2O和Na2O含量较高,而TiO2、FeOt、MgO、MnO和CaO含量较低,里特曼指数为1.93～2.36,铝饱和指数ACNK值为1.07～1.17,显示出明显的壳源S型花岗岩的特点。在微量元素方面,岩石富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有轻稀土元素富集和中等的Eu负异常,也显示了壳源S型花岗岩的特征。阴极发光(CL)图像显示该花岗质片麻岩的锆石具有核-幔(边)结构,核部为原岩残留、幔部显示弱的变质重结晶。LA-ICPMS锆石原位微量元素研究显示,本区锆石经历了弱的变质重结晶作用,且可能遭受到后期热液蚀变作用的改造;参考锆石的微量元素组成特征,挑选受变质重结晶和热液改造较弱的锆石的同位素进行测试,结果获得鱼卡河花岗质片麻岩的原岩形成时代为(952±19)Ma左右的新元古代,是地壳重熔作用的产物;同时获得该片麻岩的可能变质年龄为424～480Ma,表明该片麻岩的原岩可能与榴辉岩的原岩共同经历了早古生代加里东期的变质作用,但由于片麻岩的变质程度较低,应是在榴辉岩的折返过程中构造叠置在一起的。利用LA-ICPMS对具有多阶段演化历史的变质锆石定年时,必须同时进行锆石CL图像和原位微量元素分析,才可能对所获年龄给出合理的解释。