江汉盆地潜江凹陷地下卤水地球化学特征和分布规律

江汉盆地潜江凹陷潜江组赋存有丰富的地下卤水,因其有较高的经济价值,是江汉盆地油气资源之外的又一种重要的战略资源。然而,长期的油田注水开采也对地下卤水产生了一定的影响,为进一步评估这种影响并探讨地下卤水微量元素的分布情况,通过采集和分析潜江组第一至第四卤水组的地下卤水样品开展其地球化学特征和分布规律的研究。结果表明,潜江凹陷潜江组地下卤水受油田生产影响,虽然普遍发生了淡化,但仍然拥有较高的TDS含量,淡化影响有限。卤水储层从上至下,第一卤水组至第四卤水组,随着深度的增加,硫酸钠亚型卤水和碳酸盐型水逐渐变少,氯化物型水逐渐增多。尽管区内地下卤水普遍经受油田注水生产的影响,但是卤水中Li、B、Br等元素依然保持较高的含量,大部分样品达到或超过边界工业品位,尤其以第二、第三卤水Li、B、Br品位较高,第四卤水组次之,第一卤水组最低。潜江凹陷地下卤水样品的钠氯系数接近于1,具备溶滤卤水特征,属于非海相地层的卤水,氯溴系数分析揭示区内现存地下卤水是溶滤卤水和沉积卤水混合以后的结果,卤水的脱硫系数和钙镁系数反映卤水的储集空间封闭性相对较差,凹陷内从第一至第三下卤水储集体的空间的封闭性逐渐变好,第四卤水组略变差。平面上,Li、B、Br具有相似的分布特征,凹陷内,卤水的浓集中心从下至上具有明显的迁移特征,钟市、浩子口、王场、周矶所围限的区域是高浓度卤水分布中心地带,其分布明显受控于卤水储集体的分布。     

四川自流井发现高品质的卤水

四川自流井发现高品质的卤水闻名于世的四川自贡是我国重要的卤化工基地，为社会作出过重大贡献。由于长年开采，卤水淡化等原因，至６０年代后期，自流井黄、黑卤水位大幅度下降，卤水产量骤减，卤源频临枯竭，严重的制约了自贡卤化工的发展。最近四川盐业地质钻井大队在...     

现代干盐湖晶间卤水分异成因的新观点阶段性淡化说以中国察尔汗盐湖为例

已被多数研究察尔汗盐湖的地质学者普遍运用的、原苏联学者Ｍ．Г．Ｂａлящко的干盐湖晶间卤水分异成因理论“重力垂直分异”说，并不能圆满地解释该湖晶间卤水非常复杂的分异现象。现以系统理论为指导，用数学地质方法，通过电子计算机对大量数据的处理，把全湖Ｓ３盐层晶间卤水分为８个总体，将其补给系统（一级补给系统）分为４大子系统（二级补给系统）、４０个更小的系统（三级补给系统）。在此基础上，提出了晶间卤水分异成因新观点阶段性淡化说     

老挝中部沙湾拿吉盆地晚白垩世钾盐蒸发岩:非海相输入的地球化学证据

老挝中部沙湾拿吉盆地上白垩统农波组钾盐蒸发岩是研究区域成矿卤水演化的重要材料。盐类矿物中微量元素的含量及其变化特征共同揭示了成盐物质应该主要来自海水,但深部水的补给也具有重要作用。研究结果表明,所谓的含盐系"基底"硬石膏只是水-岩作用下下盐层底部溶滤后的残余物。光卤石中偏负的δD、δ18O值及Br的海相特征则指示了该矿物是浓缩海水混合大气水后蒸发的产物,陆相水对成矿卤水演化过程产生了一定影响。农波组下盐层蒸发岩可分为3个不同的演化阶段。(1)海相输入阶段:海水进入成盐盆地,石盐大量沉积,海侵作用早期具有明显的波动性而后期较稳定;该阶段末期发生了海相输入向陆相输入的转变,陆相输入在水文封闭和收缩的成盐盆地中逐渐占据主导地位,卤水组分因深部水输入而发生变化。(2)非海相输入及混合卤水蒸发阶段:混合卤水蒸发形成钾盐,光卤石沉积过程中发生了一次轻微的卤水淡化事件。(3)沉积后改造阶段:已沉积的光卤石岩在陆相水淋滤作用下转变为钾石盐岩,钾石盐是光卤石被交代后的次生矿物。系统的微量元素和氢氧同位素分析表明,非海相输入在成矿卤水演化及沉积后的改造过程中扮演了重要角色。     

四川盆地东部高褶带三叠系地层卤水和温泉的地球化学特征及成因

四川盆地是我国著名的大型沉积盆地,地下卤水资源丰富,在川东宣汉地区的川25井曾发现富钾卤水。本文对川东高陡褶皱带三叠系碳酸盐岩地下水的分布和富集进行分析,对川25井和卧57井深层卤水以及仙女山温泉和统景温泉的水化学特征进行总结并探讨其成因。认为当背斜核部的三叠系地层埋藏较深、封闭性较好时,有利于深层卤水的富集;在半开启-开启型背斜中,背斜核部受到强烈的风化侵蚀作用,三叠系地层裸露地表,接受大气降水入渗淋滤,不利于高TDS卤水保存。深层卤水的水化学类型均为Cl-Na型,富集Br-、Li-、Sr2-、I-、B3+等微量元素,是同生沉积卤水。其中川25井是少见的高TDS富钾卤水,其TDS达352.693g/L,已达到泻利盐沉积阶段,K+异常富集,达25.955g/L。仙女山温泉和统景温泉地下热水为SO4-Ca型,富集Sr2+、F-、偏硅酸等。稳定性同位素δ2 H、δ18 O数据显示川东深层卤水均起源于古海水,仙女山温泉和统景温泉地下热水补给来源为大气降水。地下水在背斜核部三叠系裸露区接受大气降水的入渗补给,经历深循环获得加热后在地形较低的河谷处呈温泉出露。地下(热)水为溶滤围岩形成TDS不高(2~3g/L)的地下水,其总体趋势是朝着淡化的方向发展。     

罗布泊富钾卤水矿床地球化学空间分布特征

罗布泊是我国最重要的成盐成钾盆地之一,富钾卤水资源丰富。在14年的工业开采过程中,不同矿层卤水的地球化学特征持续处于变化中。为了加强对不同矿区富钾卤水的地球化学空间分布特征的认识,合理开发利用卤水资源,本文应用克里金插值法,对2017年采集的89个常观孔卤水样品进行了空间分析,绘制了K~+、Cl~-、Na~+、Mg~(2+)、Li~+、B~(3+)、SO_4~(2-)等值线图,并对其空间分布特征进行了综合分析,结果显示:K~+、Cl~-、Mg~(2+)、Li~+、B~(3+)等离子具有较为一致的分布趋势,其高值区主要分布在罗北凹地及腾龙矿区北部,低值区主要分布于罗北凹地北部及矿区西南部,而SO_4~(2-)分布趋势则相反;由于受周缘地区淡水补给的影响,矿区西南部、北部及东南部出现淡化现象,但是淡水只影响到W_1、W_2层,W_3层未见明显淡化现象;2017年罗布泊矿区K~+平均含量为8.83g/L,除受淡水影响区域外,矿区内大部分地区样品KCl品位均高于1%的工业单独开采品位,与开采前KCl品位相比,目前罗北凹地W_1储层KCl平均品位约下降了9.7%左右。     

柴达木盆地察尔汗干盐湖钾镁盐的沉积

察尔汗钾镁盐沉积矿床自下而上分为S_1、S_2、S_3盐层。在上部盐层(S_3)形成过程中出现了四次咸化和三次淡化。咸化过程中以蒸发析盐作用为主,淡化过程中以掺杂、机械碎屑沉积及溶解作用为主。钾盐主要有三种形成方式:(1)与1盐滩共存的湖泊湖滨地带析出层状钾镁盐,湖水周期性地升降和风力作用促进了这一过程;(2)晶间卤水的进一步浓缩析出浸染状钾镁盐;(3)干盐滩的溶解改造形成一个新生湖,在其干化的最后阶段,析出似层状钾镁盐。     

库车盆地中始新统岩盐氯同位素特征及其成钾指示意义

评判盐湖卤水蒸发浓缩阶段对指示成钾具有重要的意义,由于库车盆地始新统含盐系地层岩盐溴氯比值很低,导致这种传统的找钾地球化学指标方法受限.然而,得益于近年来稳定同位素的快速发展,氯同位素组成可以很好地指示含盐系的蒸发阶段.本文以库车盆地DZK01钻孔13个原生石盐岩为研究对象,分析结果显示,δ37Cl值均为负值,介于-1.20‰～-0.51‰之间;KCl含量介于0.13％～0.29％之间.在剖面上从下往上,δ37Cl值有升高的趋势,KCl含量有降低趋势,指示了库车盐盆中始新世古卤水经历了一个逐渐淡化的演化过程.早期卤水蒸发浓缩程度较高,并析出钾盐或含钾矿物;晚期卤水蒸发浓缩程度较低,较少发现甚至未发现钾盐或含钾矿物.此外,库车盐盆中始新统蒸发岩系的成盐物质主要为海相来源,且蒸发浓缩程度较高,具有较好的成钾前景.     

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。     

四川成都盆地某深层富钾卤水的地球化学特征及成因

本文报道了四川成都盆地某深层富钾层卤水的化学组成，氧、氢、硫和硼同位素组成以及２５℃等温蒸发析盐过程中，从卤水中获得的固相物质组成。在此基础上讨论了卤水的成因，认为该卤水是蒸发浓缩的海相卤水、非海相卤水以及埋藏成岩过程中封存卤水对地层中海相蒸发盐溶滤作用形成的混合水。     

柴达木盆地西部卤水特征及成因探讨

柴达木盆地自中生代末-新生代初以来,四周山体不断抬升,形成"高山深盆"的沉积环境,为盆地带来了大量盐类物质,再加上新近纪干旱封闭的气候环境,使得其西部沉积了广阔而厚层的岩盐.在对柴达木盆地西部新近系、第四系地层出露盐矿点实地考察的过程中,采集、分析了18件卤水样品的水化学组成.结果表明,卤水矿化度高,油田卤水富B3 、Li 、Sr2 和Br-等有益组分,其前缘第四纪形成的盐湖也有大量K 资源分布.通过离子含量及水化学特征系数,查明了卤水的水化学类型主要为氯化物型和硫酸镁亚型,地表浅层卤水富Mg2 、SO24-贫Ca2 ,而油田卤水富Ca2 ,贫Mg2 、SO24-.反映了油田卤水具有深部CaCl2型水体的特征,这种富Ca2 的卤水可能与白云岩化作用使卤水中的Ca2 增加而Mg2 减少,以及硫酸盐的还原作用使SO24-减少有关;地表浅层卤水接近青海湖湖水蒸发线,说明盆地卤水主要是由大气降水汇聚蒸发形成.通过卤水氢氧同位素的分析,发现卤水明显偏离于大气降水线,发生了明显的"氧同位素正漂移"现象,且卤水演化趋势线和当地大气降水线的交点与周围山体前缘的盐泉水的氢氧同位素值相近,地表浅层卤水主要分布在大气降水线附近,而油田卤水集中分布在变质水的范围内.说明地表浅层卤水主要是由大气降水汇聚而形成的;而深部油田卤水推测基本上来源于冰雪融水或雨水补给,这些冰雪融水或雨水沿着断裂带下渗,在迁移的途中发生了变质作用和深部地热水体掺杂作用,形成了深部油田卤水.     

莱州湾南岸卤水的稳定同位素与地球化学特征

莱州湾南岸卤水的开发利用始于20世纪50年代,如今卤水的含盐量比海水高出3～6倍。本文采用稳定同位素和水化学分析来鉴定卤水的盐分来源,为此在研究区内采集了9件卤水样品,采样井深度为30～80m。首先根据同位素盐效应,对卤水的δD和δ~(18)O值进行了校正。校正后的δD和δ~(18)O值关系图表明卤水的水分子来源于大气降水,而不是海水。δ~(18)O—Cl~-和Br~-—Cl~-关系表明卤水的盐分不同于海水蒸发的余留水。根据化学分水岭原理,卤水的Ca~(2+)/SO_(-4)~2和Ca~(2+)/Mg~(2+)值演化提示溶解盐起源不是蒸发的海水卤水。其它化学成分关系也证实了卤水的盐分源于海水蒸发盐的反复溶解。本研究说明卤水样品与海水盐分有关,但是与海水的水分子无关。     

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。     

某盐湖卤水中硼存在状态的初步研究

硼酸盐在水溶液中存在状态的研究,前人已经傲过较详细的工作,并有专门论述。硼在盐湖卤水中存在状态的测定,尚未见文献记载。本文选用pH法测定了莱盐湖卤水和人工配制卤水中硼酸的酸度曲线和电离常数,从而得出了对该湖卤水中硼存在状态的初步看法。     

西藏扎布耶盐湖夏季卤水盐田晒制研究

本文以西藏扎布耶盐湖卤水为研究对象，在夏季的大面积盐田中，记录了天然日晒蒸发过程中的卤水组分演化过程，分析了Li、B、K等组分的集散行为，为该湖卤水的综合利用提供了工业化参考数据。通过实验发现，扎布耶盐湖夏季卤水Li^ 富集较低，Li^ 浓度最高达到1.8g/L。Li^ 的析出较分散，在实验末期，固相Li2CO3析出达到高峰期，但Li2CO3的含量不超过4%。在实验后期，卤水中CO3^2-离子的浓度和卤水温度迅速升高，这是导致卤水中Li^ 快速析出的主要因素，蒸发后期，卤水中K^ 和B2O3迅速富集，母卤适于提取硼砂和钾石盐或硼钾盐。     

莱州湾地下卤水形成的古地理条件分析

晚更新世以来在莱州湾南岸形成的地下卤水分布范围大,储量多,但地下卤水成因复杂。分析认为,地下卤水成矿条件受多种因素控制,莱州湾南岸的多源河流三角洲沉积演化模式为地下卤水资源的生成创造了良好的补给、运移、过滤、储存、封盖条件。在海退初期,澙湖水体由风暴潮作用下越过沙坝不断注入正常海水和位于其下部河流沉积物地下淡水共同组成,澙湖中产生的高矿化度盐水在回流渗滤作用下进入三角洲前缘,澙湖水体将长时间保持较高浓度稳定状态,在返流过程中卤水盐度会发生水平带状分异;在海退成陆时期,长期蒸发作用和季节性河流物质运输形成卤水存储,陆相沉积物掩埋了前期卤水层即成为地下卤水层;三次大规模海陆变迁,形成三个卤水层相间的分布特征。以澙湖-沙坝为卤水生成反应器,被溶解的组分在蒸发泵作用下产生分馏,在沉积物内发生离子交换作用,产生矿物蚀变,在回流渗滤作用下沿潮坪、三角洲前缘生成地下卤水。     

察尔汗盐湖S_4盐层晶间卤水分异特征及成因模式

<正> Μ.Γ.瓦里亚什科1962年提出的干盐湖晶间卤水(晶卤)水质“重力垂直分异”理论,被许多学者用来解释察尔汗盐湖晶卤的水质变化。但笔者在实际工作中发现此一理论远不能圆满地解释察尔汗盐湖晶卤复杂的分异现象。笔者应用数理统计方法研究了察尔汗盐湖晶卤分异特征,提出了“阶段性淡化”成因的新观点,以与地质学界的同行共同研讨。     

基于地球物理测井参数的深层卤水矿化度方法研究

深层富矿卤水是一种重要的矿产资源,卤水层的矿化度是评价卤水品位和开展卤水试水及采卤重要的参数,而卤水层矿化度的计算一直是一个难题。文章推导了地层水电阻率法和中子寿命测井法2种利用测井资料计算矿化度的方法,分别适应于低矿化度和高矿化度卤水,应用这2种方法对江汉盆地潜江凹陷潜江组深层卤水矿化度进行了计算,取得了良好的效果。     

晚更新世以来莱州湾南岸地下卤水资源分布特征

在分析莱州湾南岸地下卤水资源沉积环境及地质特征基础上,通过地质沉积背景和地下卤水水文特征对比,重新厘定地下卤水层与三次海侵的关系。研究表明,晚更新世以来莱州湾出现过三次海陆相地层变化序列,其中三个海相地层分别与沧州、献县和黄骅海侵事件相对应,三个卤水层分别赋存于三个海相地层中。在水平方向上,三个海相层的卤水分布基本呈条带状分布;在虞河以西,卤水层形成了中间浓度高,近岸、远岸浓度低的分布格局;在虞河以东,除灶户盐场北部地区浓度最高以外,其余地区从沿海向内陆逐渐降低。在垂直方向上,卤水层呈透镜体状,卤水浓度分带性明显,形成上、下低,中间高的分布格局。第II海相层的卤水分布范围广,浓度高,储量大。     

沉积盆地深层地下卤水资源量评价之若干探讨

沉积盆地深层地下卤水(包括富钾卤水)处于深埋封闭和无补给状态; 卤水具有很高的测压水头, 天然条件下处于停滞状态, 不同储卤构造之间无水力联系; 具有多个平行叠置的储卤层, 不同储卤层之间无水力联系; 储卤层空隙性和渗透性差, 卤水主要富集于背斜、裂隙带和断层裂隙带; 卤水水化学和物理特性在短期内比较稳定; 卤水储存资源量较大, 在开采条件下卤水资源逐渐减少趋于衰竭。本文在分析总结沉积盆地深层地下卤水资源量评价的现状和卤水特征的基础上, 讨论和阐明深层地下卤水资源评价中的若干问题, 包括深层卤水资源量的类型和评价方法的选取、储卤层计算范围和边界的概化处理、渗透性分区和卤水密度影响的处理、测压水头的换算、钻井预测水头降深的确定等, 目的在于提高深层地下卤水资源量评价计算的精度。