老挝龙湖矿区ZK309农波组中盐段泥岩层硼的地球化学特征研究

由于硼（B）在自然界中分布较集中,平均丰度低,而且11B和10B之间质量差大,分馏效应显著,故元素硼及其同位素组成可以作为判定硼来源的指相标志和沉积环境。老挝龙湖钾盐矿区是呵叻高原钾盐矿在老挝境内最主要的矿区之一,ZK309钻孔在龙湖矿区具有代表性,通过对该钻孔盐岩上覆碎屑层的硼元素及其同位素的分析,B含量（56×10-6～103×10-6, wt.%）,平均值为73×10-6;?11B的范围为+7.44‰到+11.62‰,平均+8.96‰,介于海水的?11B值（+39.5‰）及陆相地下水的δ11B值（-3±5‰）之间,B的含量认为中盐段岩盐层沉积后期曾明显有水流体的活动,这种水流体表现出偏向于淡水、咸水混合水特征,而B同位素研究认为粘土矿物的吸附作用是?11B降低的主要因素。     

老挝龙湖矿区ZK309农波组中盐段泥岩层硼的地球化学特征研究

由于硼(B)在自然界中分布较集中,平均丰度低,而且~(11)B和~(10)B之间质量差大,分馏效应显著,故元素硼及其同位素组成可以作为指相标志来判定硼来源和沉积环境。龙湖钾盐矿区是呵叻高原钾盐矿在老挝境内最主要的矿区之一,ZK309钻孔在龙湖矿区具有代表性。对该钻孔盐岩上覆碎屑层的硼元素及其同位素的分析,B含量56×10~(-6)~103×10~(-6)(wt.%),平均值为73×10~(-6);δ~(11)B的范围为+7.44‰到+11.62‰,平均+8.96‰,介于海水的δ~(11)B值(+39.5‰)及陆相地下水的δ~(11)B值(-3±5‰)之间,B的含量指示中盐段岩盐层沉积后期曾明显有水流体的活动,这种水流体表现出偏向于淡水、咸水混合水特征,而B同位素研究说明粘土矿物的吸附作用是δ~(11)B降低的主要因素。     

钾盐变质作用的矿物学和地球化学响应特征——以老挝沙湾拿吉钾盐盆地ZK004孔为例

通过对老挝沙湾拿吉钾盐盆地ZK004钻孔岩芯中的钾盐层段矿物学、微量元素地球化学特征的分析,探讨了钾盐变质过程的矿物学和地球化学指标的响应特征。结果表明,ZK004孔变质作用大致可分为2个阶段:第一阶段为不均匀交代阶段,该阶段光卤石层受到非海相流体淋滤,在光卤石层顶部形成次生钾石盐;第二阶段为强烈淋滤重结晶阶段,早期交代成因次生钾石盐层受到多次非海相流体的交代淋滤作用,发生溶解—重结晶乃至淋失。元素地球化学分析表明,光卤石阶段石盐中Fe、Si和Sr具有较好的峰值对应且光卤石阶段的含量高于钾石盐阶段,指示了陆相地表水的补给作用主要发生在光卤石沉积阶段,钾石盐阶段石盐中Cu、Zn等具有较好的含量峰值对应关系,表明改造次生钾石盐的流体可能主要是地下水。     

老挝万象通芒矿区成盐期元素地球化学特征研究

呵叻高原是世界上最大的钾盐矿床之一,老挝万象盆地是呵叻高原北部沙空那空盆地的一个次级盆地,通芒矿区则是万象盆地钾盐矿床的重要组成部分。近期,大量钾盐地质勘探工作的实施为该地区钾盐沉积的研究提供了良好条件和物质基础。研究表明,含盐地层包括上、中、下3个盐段,巨厚钾镁盐主要富集在塔贡组下盐段。盐类矿物主要包括石盐、光卤石、钾石盐、水氯镁石、溢晶石、硬石膏等,还包括一些碳酸盐和硼酸盐矿物。矿石类型以光卤石矿为主。含盐层位的Br含量、Br×10³/Cl比值在剖面上的变化指示了成盐期卤水不断蒸发浓缩,最终形成了具有重要经济价值的钾镁盐矿床。与世界其它海相及陆相钾盐矿床对比表明,通芒矿区钾盐沉积具有明显的海相特征,成盐成钾物质应该来自海水。     

泰国暖颂钾盐矿床粗粒岩盐沉积特征及其成因研究

老挝－泰国呵叻高原钾盐矿床储量大、品位高、易开发,粗粒岩盐在该钾盐矿床中普遍发育,其对水成盐转化、水体掺杂过程、钾盐富集演化等沉积环境具有重要的指示作用,然而,关于其成因至今仍未有详细报道。利用岩石学、显微岩相学和沉积学方法对呵叻高原西南部暖颂县钾盐矿床钻孔岩芯第一沉积旋回粗粒岩盐的成因进行了研究,得到如下结论:(1)粗粒岩盐主要有 3种成因,浅水环境中蒸发浓缩阶段原生生长,浅水环境中干盐湖阶段胶结生长,埋藏环境中孔隙卤水重结晶生长;(2)根据粗粒岩盐的成因、沉积规律和钻孔岩性特征可将马哈萨拉堪组下盐层沉积演化划为 5个沉积阶段:岩盐沉积稳定阶段、岩盐沉积过渡阶段、光卤石沉积初期阶段、光卤石沉积稳定阶段和次生岩盐沉积阶段;(3)研究区钾盐矿床整体的沉积环境为浅水。粗粒岩盐在矿层中的赋存特征、成因以及与其它岩相的组合特征共同表明了钾盐在沉积过程受到了不同程度的淡水稀释和埋藏后的改造作用。     

粘土矿物在古环境研究中的指示作用

粘土矿物普遍存在于各种类型的沉积物和沉积岩中。作为次生矿物,粘土对环境的变化极为敏感,因而粘土矿物的沉积分异、组合特征、矿物成分及其含量和矿物结晶度都从不同的角度记录了粘土矿物形成过程中各种环境因素的变化。这些对恢复古环境,研究全球变化具有重要的指示意义。     

中国科学院盐湖地质与地球物理勘查研究团队

<正>中国科学院盐湖地质与地球物理勘查研究团队15人,具高级职称人员7人,近年来承担、完成国际、国内科研项目20余项,发表SCI、EI论文20余篇。团队围绕盐湖成盐演化与环境变迁、成矿规律、盐湖钾矿资源综合利用等学科展开了卓有成效的工作,内容包括:青海省冷湖镇大盐滩钾矿区固体杂卤石矿详查老挝甘蒙他曲龙湖钾盐矿区首采区地下水地球物理     

重力测量在老挝万象盆地固体钾盐矿勘查中的有效性分析

老挝万象盆地钾盐矿赋矿地层为古近系古新统塔贡组下岩段,为隐伏矿层,分布面积广,厚度大,品位高。由于受钾盐矿层沉积基底地形差异及矿层的后期改造,钾盐矿层局部缺失。在钻探揭露控制矿层前预测矿体的赋存位置,可有效节约探矿成本。根据万象盆地古近系古新统塔贡组石盐岩、钾镁岩矿与泥岩之间存在密度差,认为重力测量能够有效区分盐类矿层的埋深、厚度,而钾盐矿层往往赋存于古近系古新统塔贡组巨厚层石盐矿层上部,重力负异常与钾盐矿层的对应性好,是钻探验证首选区域和万象盆地钾盐矿勘查较为有效的物探方法。     

青海大浪滩凹地梁中矿区软钾镁矾沉积元素和相化学分析

青海大浪滩凹地梁中矿区是典型的固、液矿共存的钾镁盐矿床。地质勘查显示,梁中矿区埋深8~10m以下沉积有层状的含钾硫酸盐固体钾矿(主要是软钾镁矾,并伴生有钾石盐和光卤石)。在兴元钾肥厂已开挖的矿层断面,选择7.3 m的沉积剖面,采集并分析了73件盐样和7件晶间卤水样离子含量,结合2件样品的软钾镁矾稳定锶同位素比值、矿物组合分布和25℃时Na+,K+,Mg2+//Cl-,SO2-4–H2O五元体系介稳相图,探讨了研究区软钾镁矾沉积的化学元素组成特征和化学演化过程。结果表明,1)5.3~2.6 m沉积了钾盐矿物,K+含量主要在10%~18%之间变化;2)全新世温度的升高和外来水体的混入,使软钾镁矾沉积时矿物析盐序列呈现逆向析盐过程;3)对比软钾镁矾和研究区盐湖卤水、油田卤水的87Sr/86Sr值,推断大浪滩凹地软钾镁矾的沉积可能与其南侧断裂—小梁山构造气田水渗入有关。     

囊谦盆地贡觉组含膏盐地层粘土矿物组合特征及气候环境意义

囊谦盆地晚始新世贡觉组厚层红色含膏盐粉砂质泥岩是研究青藏高原始新世古气候演化和含膏盐沉积环境的良好素材。采集囊谦盆地贡觉组约257 m含膏盐地层的碎屑沉积物,研究其粘土矿物成分和组合特征及气候与沉积环境变化。结果显示,粘土矿物主要以伊利石(52.1%)为主,其次为绿泥石(8.1%)和高岭石(3.5%)。根据岩性特征及粘土矿物组合变化,剖面自下而上可划分为3个阶段,分别指示了暖湿—低盐度、冷干—高盐度、较暖湿—低盐度的气候和沉积环境。贡觉组气候与沉积环境受到青藏高原地区干湿交替变化大背景的影响。     

运城盐湖沉积环境演化

运城盐湖位于山西地堑系运城断陷盆地内的次一级深断陷内。本文通过分析运城盆地新构造运动和运城盐湖区的地层,认为新构造运动对湖盆的形成和湖水、盐份和沉积物的补给起着很重要的作用;盐类矿物的沉积与气候变干有密切的关系;运城盐湖是特殊的构造和气候条件下的产物,是更新世早期古湖的残余。     

青海囊谦盆地始新世石膏层沉积环境研究

囊谦盆地出露有晚始新世贡觉组石膏—红色泥岩沉积旋回,对研究古气候演化和沉积环境提供了良好的素材。以往的研究仅限于膏盐地层海陆相判定,而对其形成过程未有报道。采集囊谦盆地的盐泉水、贡觉组第三段的石膏和碎屑沉积物样品,并分析锶同位素比值和孢粉组合特征。结果表明,囊谦盆地盐泉水和石膏~(87)Sr/~(86)Sr比值分布在0.708 53～0.708 98之间,且位于陆源水的比值范围内;红色碎屑层孢粉组合主要以麻黄—白刺—栎粉为主,其中干旱成分占到45%,主要以麻黄粉(30%)和白刺粉(13%)为主,指示了干旱的气候环境;裸子植物杉粉在红色泥岩中的含量有所波动,最高含量达到36%,平均含量为9%,指示气候干湿交替变化。综合Sr同位素分析和孢粉分析认为,在全球中纬度干旱的大背景下,囊谦盆地石膏层形成于相对干旱和相对湿润的气候环境交替变化的陆相环境。     

西藏昌都地区盐泉水化学特征与找钾研究 秦西伟 马海州 张西营 樊启顺 程怀德 李永寿 苗卫良 海擎宇 石海岩

西藏昌都地区发育有大量的膏盐、白云石及菱镁矿,研究其区域成钾潜力意义重大。在对昌都盆地蒸发岩矿点实地考察过程中,共采集了12个盐泉水样及2个泉水样。通过常微量元素及水化学特征系数研究,查明研究区盐泉水水化学类型为氯化物型和硫酸钠亚型,属于岩盐溶滤成因,溶滤了大量的石盐和少量的碳酸盐岩及硫酸盐岩,纳西盐井盐泉水同时还受深部循环水的影响。昌都地区盐泉水样中Na+、Cl-含量及矿化度由北向南逐渐降低,Br、Li、B含量较低,整体上呈现以贡觉为中心,向北、向南逐渐增高的变化趋势。研究区盐泉水具有内陆盐湖性质,北部含盐地层更具海相成因特征,盆地由北至南从海相沉积环境逐渐过度为内陆海沉积环境,受陆表水影响越大。研究表明,类乌齐含盐地层经历了最强烈的浓缩蒸发及盐岩溶滤作用,其浓缩阶段晚于纳西及贡觉含盐带,其成钾潜力同样也优于纳西及贡觉含盐带,可作为钾盐矿异常点。贡觉和纳西含盐地层在不同程度上受到了陆表水的影响。综合对比前人研究成果,发现囊谦—昌都—兰坪盆地自北向南,成钾潜力逐渐变优。     

A Review and Evaluation of Specific Heat Capacities of Rocks,Minerals, and Subsurface Fluids. Part 1: Minerals and Nonporous Rocks

Heat capacities of the rocks within a sedimentary basin can significantly influence geothermal gradients if sedimentation or erosion is rapid. This paper provides data on specific heat capacities of minerals and nonporous rocks at 20°C, derives equations for calculating specific heat capacities of minerals and nonporous rocks at temperatures between 0°C and 1200°C, and shows that pressure effects on heat capacities of solids can be neglected. It derives an equation for estimating specific heat capacity of any mineral or nonporous rock as a function of density. Finally, it shows how to calculate the specific heat capacity of any mixture of solid materials. A companion paper discusses specific heat capacities of the fluids in pore spaces of rocks and of fluid-filled porous rocks. The data for minerals and rocks provided herein can be incorporated directly into existing modeling software by users. However, the temperature-dependent equations would have to be incorporated by software developers.     

晚冰期以来河西走廊花海古湖泊演化过程及其对气候变化的响应

通过分析河西走廊花海古湖泊沉积物中的盐类矿物组成,结合年代序列,重建了花海晚冰期以来湖泊演化过程及其对气候变化的响应。结果表明：晚冰期及新仙女木时期,花海湖泊以芒硝沉积为主,属硫酸盐型湖泊,湖水的盐度较高且周期性波动频繁;全新世早期（10.47 cal ka BP以前）,湖泊以洪泛堆积和风成沉积为主,揭示了湖泊萎缩、甚至干涸;全新世早期至全新世中期（10.47～8.87 cal ka BP）盐类矿物以碳酸盐沉积为主,为碳酸盐型湖泊,湖水淡化,湖泊水位开始逐渐回升;全新世中期（8.87～5.50 cal ka BP）盐类矿物呈现一定的波动变化,其中,8.8 cal ka BP 时期盐类矿物以硫酸盐沉积为主,湖泊由碳酸盐型转化为硫酸盐型,湖水咸化,盐度升高;随后盐类矿物以碳酸盐沉积为主,湖泊由硫酸盐型转化为碳酸盐型,湖水盐度降低、湖泊扩张;全新世中晚期（5.50 cal ka BP以来）出现沉积间断,表明中晚全新世时期湖泊逐渐萎缩。在全新世期间,花海湖泊千年尺度演化过程揭示了该区域气候干湿状况受亚洲季风和西风共同控制的影响。     

库车盆地古近纪—新近纪蒸发岩沉积演化特征及其资源效应初步探讨

库车盆地古近纪—新近纪时期具有巨厚的蒸发岩沉积,古近纪时期岩盐沉积的最大厚度达1 447.5 m,新近纪时期岩盐沉积的厚度有所减小,岩盐层最大厚度402 m。库车盆地在古近纪—新近纪时期沉积沉降中心也有所改变,从盆地西部的拜城凹陷转移到东部的康村—阳霞地区。库车盆地东西部蒸发岩岩体特征的差异,对此地区油气藏规模造成一定影响。初步判断库车盆地西部蒸发岩有可能比东部蒸发岩盐下形成的油气藏量较大。盆地中蒸发岩沉积中心的迁移对钾盐沉积也有重要影响。     

东濮凹陷盐湖准层序发育特征研究

层序地层学理论是在研究海相地层的基础上发展起来的,它注重的是地层的沉积成因和周期性的旋回变化。准层序是层序的基本组成单元,代表一个水体向上变浅的沉积过程,在开展层序地层学研究工作时加强对准层序的分析非常重要。通过应用岩心、测井等资料开展高分辨层序地层学研究发现,陆相地层中准层序的发育特征与海相明显不同,表现为以向上变细的正韵律为主。通过深入分析影响陆相地层层序发育的主要控制因素,指出构造是决定湖盆有无的先决条件,气候和沉积物供给是层序发育的决定性因素。研究成果进一步丰富了陆相层序地层学理论,使得层序边界的划分和识别更趋合理和可操作性,使等时性地层对比和岩性对比趋于统一,从而也可以更好地开展沉积相和沉积微相描述。通过实际应用,进一步明确了东濮凹陷深水成盐观点,指出砂岩与盐岩属于夹在稳定泥页岩中的同时异相的沉积体,这种认识为东濮凹陷深层低渗透储层地震预测提供了新的思路。     

寒冻条件下热力作用对岩石破坏的模拟实验及其分析

选取青藏高原不同地区、不同类型的岩石经过预加工处理后,使之处于低温条件下具有较强热辐射变化的环境中,以调查寒冷条件中的岩石在强烈热辐射作用下的表现。实验表明,寒冷条件下较强的热源辐射可以产生快速的环境温度变化,并导致相应的岩石内部温度变化,这种变化幅度可以使矿物产生强烈的胀缩并导致岩石内部结构的破坏。岩石的组构决定着其风化的进程,这表现在不同类型的岩石在水饱和与盐饱和的条件下,实验后的超声波传输速率与重量变化有一定差异。     

Depositional environment of Sirius Group sediments, Table Mountain, Dry Valleys area, Antarctica

Outcrops and cores of the Sirius Group sediments were studied at Table Mountain, Dry Valleys area, Antarctica. These sediments form a surficial veneer at least 9.5 m thick. Three facies — a gravelly sandstone, a sandstone, and a sandy conglomerate — are mapped and described from 13 outcrops and three cores. The gravelly sandstone, constituting 13%of all cored material, is bimodal with matrix-supported clasts comprising 5–33%of the facies. Fabric analysis indicates that it was deposited primarily by lodgment from glacial ice but with minor elements of meltout and flow. The sandstone facies, constituting 77%of all cored material, is a well-sorted, fine- to medium-grained sand, which commonly has laminated bedding. It is predominantly a glaciofluvial deposit but has some glaciolacustrine elements. The sandy conglomerate, constituting 10%of all cored material, is a minor facies. It is massive and clast-supported. It was deposited in a high-energy environment suggestive of subglacial meltwater channels.
Sirius Group sediments at Table Mountain are the result of wet-based ice advancing and retreating over waterlain deposits. This is consistent with an advancing ice mass in climatic conditions that were warmer than present. The majority of the sediments were deposited by alpine ice following a similar pathway to the present-day Ferrar Glacier and as such the depositional environment is one that concurs with evidence of a stable East Antarctic Ice Sheet approach. At Table Mountain, the predominantly glaciofluvial and glaciolacustrine facies is inferred to represent a more distal part of the Sirius Group environment than that seen at other outcrops in the Dry Valleys.