塔里木盆地古近纪钾盐矿层的发现及其意义

<正>塔里木盆地是我国重要的找钾远景区。塔里木盆地找钾工作已经持续开展了几十年,前人对其成盐地质特征和成钾地质条件进行了广泛的研究,并在浅部和地表发现了少量的钾盐矿物。但是由于盐岩埋藏较深、构造复杂、地表淋滤流失严重等多种原因影响,钾盐找矿一直没有取得突破进展。世界钾盐发现史表面,约占世界钾盐     

浅议中国钾盐矿成矿单元划分特征及成因探讨

成矿单元划分对于矿产地质研究和指导找矿十分必要,以钾盐矿成矿单元划分为例,讨论了化工矿产单矿种成矿单元划分工作的基本工作流程和工作方法。通过研究,制定了钾盐矿成矿单元划分的基本原则,初步提出中国钾盐矿成矿单元划分方案,初步确定了12个Ⅲ级钾盐矿成矿单元。选择柴达木盆地及北缘、江汉盆地、塔里木盆地三个重要的钾盐矿Ⅲ级成矿带,讨论了在Ⅲ级成矿单元基础上开展次级成矿单元或找钾远景区划分的重要性。     

塔里木盆地钾盐成矿地质条件分析

塔里木盆地是中国最大的盆地,经历了多期构造运动,形成了三个大的拗陷区:由满加尔凹陷、库车拗陷、阿瓦提拗陷组成的塔东北拗陷区;由于田-民丰-若羌拗陷构成的塔东南拗陷区;由莎车-喀什-叶城拗陷构成的西南拗陷区。根据塔里木盆地地质、古构造、古地理、古气候及地球化学等特征,分析钾盐成矿条件,确定控矿因素,划分成矿远景区。依据盆地(拗陷)面积较大、拗陷内分布有次级拗陷、含盐系及岩盐层分布广,而且厚度较大和具有明显的含钾显示等特点,将塔里木盆地划分了4个钾盐成矿远景区,即满加尔凹陷钾盐成矿远景区、莎车拗陷钾盐成矿远景区、库车拗陷(拜城-阳霞)钾盐成矿远景区和民丰凹陷钾盐成矿远景区。     

盆地钾盐找矿模型探讨

钾盐是中国紧缺的重要战略资源之一,寻找大型钾盐矿是中国矿床学界的一大难题。文章通过综合国内外找钾成果,提出了盆地找钾矿的准则,主要涉及：① 分析盆地含盐系沉积时期是否出现长期干旱气候条件和丰富的钾源补给,确定蒸发沉积是否到钾盐析出阶段;② 在什么层位成钾;③ 钾盐在盆地什么构造部位沉积;④ 在什么新构造部位找钾。钾盐找矿的基本步骤是,在查明盆地成钾的宏观条件之后,解决上述有关成钾科学问题并阐明成钾机理,最后圈定找矿靶区,并开展勘查评价。罗布泊盐湖找钾是盆地找钾的成功范例之一,找钾模型就建立在与其相关的经验和理论基础之上,即,首先通过塔里木与柴达木盆地成钾宏观对比研究,确定罗布泊具备成钾条件,然后,应用相关理论及经验圈定成矿靶区,并实施工程验证,最终取得了找钾重大突破,这既得益于前人资料的积累和柴达木盆地经验与理论的应用,也是不断创新成钾理论与长期开展实际地质工作的结果。总之,钾盐找矿评价遵循“从已知到未知、从理论到实践、再理论再实践”的原则,学习和吸收国内外新理论成果,使得找钾工作不断上新台阶。     

世界主要古代钾盐找矿实践与中国找钾对策

世界钾盐资源/储量为2153.99亿t(K2O),主要钾盐矿床产于古代海相地层。38%的矿床是石油勘探中发现的,19%是在研究基础上发现的,15%是在岩盐矿勘探中发现的,其他占28%。国外钾盐找矿经验显示,很多钾盐矿床,从线索的发现或提出找钾目标,通常需要经历20～30年的研究与勘探,才最终获得突破或查明资源量。我国找钾工作,首先应充分利用石油勘探取得的资料,研究石油钻井岩心矿物学与化学特征,同时,开展大型盐岩矿床的含钾性研究等,重视成钾理论研究与成矿预测分析,就可能获得找钾的新突破。有关部门还应制订长期的钾盐地质研究与找矿勘探计划,同时兼探油气等共生资源,这样可以大大提高找矿效率。     

“中国钾盐矿产成矿规律与深部探测技术”主题专辑目次

钾盐是我国大宗紧缺战略矿产之一,有“粮食”矿产之称,是农业生产不可或缺的矿物原料。长期以来,国内钾盐供应主要来自察尔汗盐湖和罗布泊盐湖,但现有的钾盐资源远远不能满足我国农业生产的长期需求。因此,寻找大型海相钾盐矿床是钾盐找矿工作的急切任务。为此,中国地质调查局于2016年和2019年启动了“西部地区钾盐矿产远景调查评价”项目和“四川盆地东北部锂钾资源综合调查评价”项目,2017年,国家科学技术部启动了国家重点研发计划项目“中国钾盐矿产基地成矿规律与深部探测技术示范”,《中国钾盐成矿规律与深部探测技术》专辑即是这3个项目最新研究成果的展示。论文所涉研究区覆盖四川、青海、云南、新疆、湖北等省区,各位作者力图将找矿理论方法与实践相结合,向读者呈现本轮钾盐找矿工作的最新思考和认识。本专辑共收录文章18篇﹐分为海相找钾新方向、钾盐找矿新认识﹑钾盐探测新技术和绿色提钾新工艺4个栏目。     

遥感探测钾盐的技术

我国是一个传统的农业大国,对钾肥需求量巨大,但国内钾矿资源却严重不足。国土资源部已启动钾盐地质成矿规律研究大项目:西藏的羌塘盆地、新疆的莎车和库车盆地钾盐资源远景调查。石膏探测对于评价古含钾盆地意义重大,多光谱遥感技术对于探测石膏有很好的效果,多光谱遥感技术的应用将可加速这类钾盐地质成矿     

新疆罗布泊盐湖深部钾盐找矿新进展

罗布泊是世界最大干盐湖之一,罗布泊超大型钾盐矿床从1995年发现至今,经历了找钾远景预测、勘查、系统科学研究、扩大找矿及开发利用快速推进的过程,浅部(200m以浅)钾盐资源量已基本查明,但没有一个穿透第四系的较深地质科学钻井。通过区域气候条件、盐类矿物分布、碎屑岩层储卤等方面与柴达木盆地西部的对比分析以及罗布泊地堑式断陷带储卤的发现,提出罗布泊深部具有钾盐成矿远景。在罗布泊罗北凹地西北部实施盐湖深部钾盐找矿第一深井(LDK01井),首次发现钾芒硝、钾锶矾、红钾铁盐等盐类矿物;在深部地层碎屑岩层中发现钾盐矿物钾石盐、光卤石等,地层中KCl含量高达2.86%,揭示地层深部存在低品位固体钾矿,确定为一种新类型钾矿,即碎屑岩型钾矿,为罗布泊深部钾盐找矿拓展了方向和空间;深层碎屑岩地层储集卤水,卤水KCl平均品位1.50%,揭示出罗布泊盐湖深部存在富钾卤水。重力探测发现罗布泊盆地西部发育次级凹地,初步确定凹地中心第四系沉积厚度大于1200m。结合地质分析,预测库鲁克塔格山前断陷盆地和罗北盆地为进一步寻找深部隐伏钾盐矿床的重要靶区。综合遥感、物探、物性特征等资料及研究成果,估算罗北凹地深部钾盐预测资源量为1.60×108t,并提出罗北凹地西部及附近区域的深部地层中还蕴藏有丰富的钾盐资源,罗布泊深部找钾潜力巨大。该成果对深化认识罗布泊盐湖的形成演化及满足钾肥生产企业大规模开发均具有重要意义。     

中国含盐盆地成钾矿集区划分与找钾前景概述——纪念中国找钾60年

对中国含盐盆地戍钾矿集区、成钾准矿集区及成钾预备矿集区进行划分。矿集区的特点为①有一个主要的钾盐矿床;②每个盆地都有数个,有的迭10个以上钾盐矿床,地质资源合计储量KCl都达亿t以上;③钾盐戍因机制、模式复杂多样。对中国找钾60年进行回顾,提出深部找钾及科学找钾：①练好业务,即熟悉掌握找钾各种最新物探、化探、岩矿测试分析技术。②熟悉掌握中外找钾理论和经验;③二次开发找盐钾文献、资料和标本;④深入剖析一个盐盆的野外地质工作和室内分析资料,整理研究,找出规律,提出找钾有利层位和地点。⑤多学科多技术结合,老中新组成团队,发挥协作精神;⑥选有最利成盐钾和油气共生盆地（钾矿集区）开展工作,如四川、陕西、新疆等地。并对中国找钾前景进行预测。     

我国钾盐找矿规律新认识和进展

本文通过对比研究国内外钾盐矿床成钾特征,总结出了我国海、陆相成盐盆地和成盐成钾特性:成盐具有多期性、成盐时代差异性、成盐作用迁聚性、物质成分多样性、后期盐盆地的变动性和多液态矿的特点;厘定了3个盐类成矿域和1个成矿带;提出了我国找钾策略——以海相蒸发盐盆地为主攻方向、兼探陆相盐湖及含钾地下卤水;提出了我国主要的古代盐盆地多产于“准克拉通(陆块)”,特别是海相盐盆地均发育于前寒武纪为基底的陆块中,以及钾盐沉积于构造稳定区中相对活动的亚稳定区和在构造亚稳定区中聚集于相对稳定区的新认识;发展了适合中国地质特点的找钾理论认识,有效地推动了油钾兼探工作.发现滇西南—羌北中上侏罗统若干钾盐显示,特别是指导和部署滇西南深部侏罗纪找钾,并取得超常规的进展;进一步缩小陕北奥陶系找钾包围圈;引领“油钾兼探”实施,实现了塔里木盆地库车凹陷古近系找钾的重大实质性进展;在柴达木盆地西部发现新的早第四纪富钾层位;指导和取得青藏高原特种盐湖综合找锂、钾和评价的重要进展,新发现一批大中型锂、钾特种盐湖(特别是多格错仁大型锂、硼(钾)盐湖)和取得综合利用工艺新进展.     

中国钾盐50年

中国钾盐工作走过了不平凡的 5 0年历程。 1949～ 1977年为第一阶段 ,在察尔汗盐湖取得了找钾零的突破 ,以袁见齐教授为代表的钾盐工作者在理论和实践方面为我国的钾盐地质事业奠定了良好的基础。 1978～ 1999年为第二阶段 ,找钾工作继续得到发展 ,理论研究日趋深入 ,找钾领域进一步拓宽 ,各方面都取得了可喜的进展。但和世界钾盐资源相比 ,中国仍严重缺钾。 2 1世纪应继续重视中国钾盐工作     

新疆现代盐湖的含钾特征及塔里木盆地的成钾远景

新疆有现代盐湖50余处,固液相矿产覆盖面积约7000～10000km~2。在固、液相盐类矿产中,都含有钾,但富集成矿的不多。在卤水中钾的富集与镁的关系密切,与卤水的演化程度及分异情况有一定关联。钾在固相盐类矿产中,富集于顶部石盐壳的某些地段。其富集规律与镁含量相关。NO_3~(-1)在固相钾矿的成矿过程中往往起重要作用,SO_4~(2-)也参与活动,形成独特矿床。其形成过程与毛细作用有关。在塔里木盆地东缘及吐—哈盆地西段,寻找同类钾矿床远景比较广阔。塔里木盆地及周边古蒸发岩分布广泛,厚度较大,地质历史上持续时间较长,具有寻找古钾盐的地质前提,但古蒸发岩沉积环境变化较大,后期改造剧烈,给寻找古钾盐工作带来很大难度。如选好突破口,采用符合实际的工作方法,可能会有所突破。     

思茅和呵叻盆地钾盐矿研究新进展和新认识

思茅盆地与呵叻盆地属于同一大地构造带。二者的含钾盐建造在区域分布、沉积特征、成盐层位、析盐矿物组合特征及物质来源等方面具有良好的可比性,是中国海相找钾实现突破的重要潜在区之一。尽管目前对两地钾盐矿的成矿认识取得了许多进展,但对于二者的关系和成矿模式及规律等还存在着较大争议。为了下一步更好地建立思茅盆地钾盐矿的成矿规律和实现深部找钾的突破,本文从构造背景、地层年代、古气候环境和物质来源等方面对最近一些重要进展和认识做了梳理,现已确定:(1)思茅陆块与印度支那陆块在中生代可能为统一的整体,思茅与呵叻盆地基本位于副热带高压带内,在晚三叠世、中—晚侏罗世和晚白垩世具有较好的成盐成钾构造和古气候条件;(2)思茅和呵叻盆地在含钾盐及其下伏地层沉积期间可能具有相似的潜在物源区,包括扬子、松潘—甘孜、可可西里、义敦、北羌塘和南羌塘陆块等;(3)思茅与呵叻盆地钾盐矿的成钾物质主要来自陆源水体,同时也有海水和深部热液补给;(4)思茅和呵叻盆地含钾盐地层的年代部分重叠,但不完全吻合;(5)勐野井钾盐矿与呵叻钾盐矿可能系非同期矿床。综合构造和气候等证据,推测思茅盆地在约85.0 Ma这一呵叻钾盐矿成矿的时段就可能具有了重要的成钾潜力。     

祁连成矿带成矿特征与资源潜力分析

新祁连成矿带由原祁连成矿带及柴达木主要的钾盐产地合并而成,横跨甘肃、青海、内蒙三省区,面积达11.4×104km2。成矿带大地构造位置处于华北陆块南缘与特提斯构造带交界部位,地质演化历史复杂,岩浆活动强烈。因此,该成矿带的成矿地质条件优越,所涵盖矿种齐全,是我国重要的黑色金属、有色金属及钾盐产地。本文在前人工作的基础上,对祁连成矿带的区域地质背景、重要矿产、典型矿产成因进行了系统分析,对主攻矿种成矿特征进行了研究,划分了成矿系列,建立了成矿谱系,并对资源潜力进行了评价。设定主攻矿种为钾盐、镍、钨,划分出7个主要成矿系列。在此基础上,部署了2个重点远景区:柴达木盆地西部重点远景区;金昌一般远景区。3个一般调查区:大道尔吉一般远景区;锡铁山重点远景区;下柳沟一般远景区,为指导本区勘查工作提供了依据。     

从四川盆地盐类变质资料看找钾方向

四川盆地三叠系盐类在地史经历中，经受强烈的热融和水溶变质作用，使盐类沉积原始面貌发生深刻变化。（钾组分转入液相，形成液态钾盐—富钾卤水）现剖面所见硬石膏、杂卤石、硫镁矾、无水钾镁矾等多系热融和水溶变质产物。面对这一现实，理顺和拓宽四川找钾思路，勘查开发液态钾盐，是四川找钾的新方向。     

中国钾盐地质资源现状与找钾方向初步分析

分析了中国钾资源供需形势、有利成盐找钾时代、主要的有利成钾盆地等,回顾了中国找钾工作的历史,指出中国西部仍有找钾前景,尤其是中、上侏罗统-白垩系和新生界,其次是上震旦统-寒武系、石炭系、奥陶系和三叠系,同时,还应继续开展现代盐湖和地下卤水找钾和综合评价,主要找钾地区为塔里木盆地、滇西-羌塘盆地、柴达木盆地和上扬子盆地.鉴于中国特定的成盐构造地质条件和钾盐成矿、保存特点,以及国外预测找钾的经验,在中国找钾要有做长期深入勘查研究的思想准备和采取切实有效的措施,建议对找钾工作加大投入,加强找钾预测的地质基础研究,建立专业队伍和落实油钾兼探的方针.     

泰国钾盐地质考察及启迪

本文根据泰国钾盐考察活动资料,对泰国呵叻高原钾盐矿的发现经过、地质特征、成矿条件和找矿方法作了概要的阐述,指出其成矿作用、剖面类型、赋存部位、物质组成、物源补给、钻探方法等颇为特殊,对我国找钾工作有所启迪,具有借鉴作用。     

中国陆块海相盆地成钾条件与预测研究进展综述

中国古代海相钾盐找矿是一个"久攻不破"的难题,古代海相及海陆交互相盆地能否成钾也是长期争议的问题,也就是中国小陆块能否成钾、成大钾矿的关键问题。为此,本文以板块构造运动为主线,对中国主要小陆块漂移历史、成盆构造、古气候、古地理及海相/海陆交互相蒸发岩沉积特征进行了系统梳理和总结;在此基础上,基于盆地"构造-物源-气候"三要素耦合成钾理论,分析中国小陆块海相盆地成钾条件、成矿机理;同时,总结和借鉴全球海相钾盐成矿标志,建立钾盐成矿评价指标体系。基于这些研究基础,借助对主要陆块的区域构造和古地理特征、物质来源、古气候面貌等恢复及分析,对主要陆块的海相成钾潜力进行评价,同时预测找钾战略靶区。钾盐成矿模式研究表明:兰坪—思茅盆地白垩系、上扬子陆块四川盆地中—下三叠统、华北陆块陕北盆地中奥陶统及塔里木陆块库车盆地古近系等盆地及其层位具有较大的成钾潜力。结合成钾指标对比分析,优选圈定了思茅盆地南部、四川盆地中东部及塔里木的库车盆地等战略靶区内较为明确的重点靶区,可以进一步开展钻探验证。这些研究成果为在中国继续开展海相钾盐成矿研究和找钾提供科学依据。     

云南勐野井岩盐(钾)矿区物探成果再解释的地质效果

勐野井岩盐(钾)矿床普查、初勘和补勘经历了13年。在矿区及其外围两次开展野外工作,对成果反复进行解释,补勘后再次做了研究。本文介绍了各阶段物探工作所取得的地质效果。地质普查前期开展物化探方法试验,确定了重力配合电测深为直接找盐的有效工作方法。根据物探工作成果推断岩盐体深度、厚度、空间形态及估算远景储量,多为初勘证实。补勘前再次开展物探工作,对异常回防收集矿区资料,物探成果进行再解释,圈定了矿体边界,提出了矿体钻孔已打穿岩盐层,北侧深部不含盐的论点,为地质“探底摸边”提供了资料。自然伽马能谱测井有效地划分了钾盐层。物探结合地质、盐泉水化学资料,进行综合研究,可以划分盐(钾)的成矿远景区。通过岩盐(钾)物探工作,总结了一套合理的地质、物探工作程序,在全省盐(钾)普查中起到了缩小找矿靶区、加快工作进程、节约投资的作用,收到了良好的经济效益。     

含钾岩石工业开发生产钾肥应予暂停

我国钾资源严重不足,制约了农业的发展,虽然在80年代后期,大力加强了青海察尔汗盐湖钾盐(卤)资源的开发,但到本世纪末我国钾肥产量也只能达到需求量的25%;而且,我国钾盐成矿地质条件很不理想,寻找固体钾盐矿床在短期内很难获得突破.为了解决我国钾资源问题,就