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。     

试论鄂尔多斯盆地奥陶系成钾条件及找钾方向

鄂尔多斯盆地奥陶纪含盐建造且具含钾性是目前世界已知的唯一特例 ,因此 ,对其成盐成钾条件及找钾方向的研究具有重要的意义。鄂尔多斯盆地构造及地层研究表明 ,奥陶系具有成盐成钾的有利条件 ,也具有盐层的良好保存条件。古成盐环境和古盐湖卤水生物、物化条件以及钾石盐岩分析表明 ,下奥陶统马家沟组五段六亚段和四亚段 (O1m5-6、O1m5-4 )是利于钾盐沉积的 ,即是找钾的有利层段 ;古构造和古地理研究表明了成钾的有利地区是 :西北次凹 ,南部次凹 ,西南部次凹和北部次凹。     

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。     

塔里木盆地西部古盐矿点卤水水化学特征与找钾研究

在塔里木盆地发展地史上,白垩纪—第三纪时曾有过多次大的海浸,带来了丰富的盐类物质成分,又由于干旱封闭的气候环境,其西部沉积了广阔而厚层的盐岩,因此一直被列为我国有利的找钾远景区。在对塔里木盆地西部晚白垩—第三纪地层出露盐矿点实地考察的过程中,采集、分析了一些卤水样品的水化学组成,通过K+含量及一些水化学系数变化特征的研究,查明了卤水的成因类型属石盐岩淋滤水,K+含量较低,没有出现显著水化学系数异常;但相比之下,塔里木盆地西南喀什坳陷构造区Br含量值明显高于库车坳陷,Br×103/Cl值等具找钾意义的水化学系数比其他地区高1～2个数量级,推测淋滤的盐层当时的成盐古卤水浓缩程度较高,Br出现相对的富积,有一定的找钾远景;另外,对比海水蒸发实验结果,发现卤水的化学成分明显不同于经典的海相成盐淋滤卤水,指示海相标志的Br、B等含量较低,反映了该区成盐环境是在海陆相互作用的复杂条件下形成的,今后的找钾工作不能局限于经典的海相成盐理论,应该结合岩盐及含盐系地层地球化学、盆地构造变形历史及构造分异特征的综合分析研究,寻找新的找钾指标,以期在喀什坳陷等更深一级次级盆地发现可能的钾盐矿床。     

探索中国陆块找钾——中国东特提斯域成钾作用及模式

中国陆块海相成钾规律及预测(973)课题五年硏究,完成构建我国海相盆地钾盐成矿理论及"模式"构建。"中国东特提斯域成钾作用及模式"从中国海相蒸发岩盆地成盐聚钾探索中,得出:气侯、物源及构造在时间和空间上"三位一体"耦合作用成钾理论,对东特提斯域成钾提出了"多级盆地"及"深源补给"等成钾模式,为中国陆块找钾提供了理论依据。     

中国钾盐区域分布与找钾远景

中国大陆是由不同古气候环境下的若干小陆块(克拉通)、微陆块和造山带拼合而成,既可与其他大陆块对比,又有其特殊性,因而导致中国海、陆相盐盆地构造环境和成盐成钾的某些特殊性,表现为:具有成盐多期性;成盐时代的差异性;成盐作用迁聚性;物质成分多样性;海相盐盆地规模较小;盐盆地后期变动大和液态矿产等特点。构造基底性质对钾盐盆地形成的具有关键性控制作用:稳定构造区在准稳定区有利聚钾;准稳定在局部稳定构造区利于聚盐成钾。中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,该区是找钾的关键地区。且规模较大的叠合结构可溶盐沉积多发育于较稳定的陆核中。按中国成盐盆地所在构造域特点,划分为华北盐类成矿域、扬子盐类成矿域、塔(里木)—柴(达木)盐类成矿域以及羌北—滇西盐类成矿带,并分别讨论其成盐找钾远景。     

上扬子区寒武系蒸发岩沉积相及成钾潜力分析

寒武纪是世界上重要的成钾时代之一。早寒武世成钾的西伯利亚涅帕钾盐矿床是世界上特大型钾盐矿床之一;印度一巴基斯坦在“始寒武世”地层成钾;伊朗在寒武纪地层也有钾盐发现。与其它大陆成盐强度相比,寒武系成盐成钾成为“亚洲现象”。中国地处东亚,已发现越来越多寒武系成盐盆地。本文着重介绍上扬子区寒武系蒸发岩发育特点,指出在上扬子陆块之上,发育面积达20万km2的蒸发岩盆地,并首次圈定两个膏盐岩聚集区（次盐盆地）：泸州一江津区与巫溪一建南区,该区具备有利成盐找钾条件,值得今后进一步研究探索。     

论四川盆地下中三叠统成盐模式及找钾方向

四川盆地下中三叠统盐系发育,是我国海相碳酸盐型找钾的重要地区和层位。研究表明,成盐作用受古构造活动控制,成盐模式为“多通道的巨型浅水盆地蒸发成盐模式”。成钾条件是具备的。广泛分布该下统嘉陵江组T_1j~5—T_2l~1盐系的川东北、川东地区,中统雷口坡组T_2l~4盐系的川西地区是成钾有利地区。而成盐期后的成岩变质、构造形变和淋滤溶蚀作用对盐钾的破坏,不容忽视。可见加强成钾有利地区保存条件和构造条件的研究,是急待研究的课题。     

老挝万象盆地钾盐矿床微量元素地球化学特征 及矿床的成因

老挝万象盆地钾镁盐矿主要富集在塔贡组下段膏盐中,主要由石盐岩、光卤石、钾石盐、含光卤石钾石盐及少量溢晶石等组成,属单层结构类型。钾镁盐矿中的微量元素Br、Rb和氯化物有直接的关系,是在万象盆地内找钾的直接标志,可在不同程度上反映原始盐溶液的浓缩发展过程。而Sr、B地球化学性质稳定,随卤水浓度的增高而富集在卤液中,可间接指示含钾的层位。证实了万象盆地的卤水来源于南部呵叻盆地,并有地表水体及深部卤水补给的可能性。研究万象盆地元素的地球化学特征,对丰富古代固体钾盐成矿理论、指导兰坪-思茅盆地蒸发岩研究及找钾工作具有重要的指示意义。     

国内外古陆表海盆成钾条件对比——兼论华北成钾的可能性

克拉通古陆表海盆中的固体钾盐矿床占居全球钾盐资源总量的90%以上,其中最典型的2个巨型钾盐矿床是加拿大萨斯喀彻温和俄罗斯涅帕。为探究华北奥陶纪古陆表海盆的成钾可能性,对比分析了国内外同类型盆地的成钾条件,结果表明:萨斯喀彻温泥盆纪钾盐矿床的形成主要表现为巨量海水在稳定克拉通预备盆地的持续蒸发浓缩,进而迁移至相对活动的亚稳定构造区汇聚成钾盐矿床,其上覆盖着红层沉积,其成钾模式概括为"泪滴式";俄罗斯涅帕寒武纪钾盐矿床的形成过程总体表现为半封闭巨型蒸发台盆接受巨量海水的多次补给并持续蒸发浓缩,富钾卤水最终汇聚于受同沉积断裂控制的深坳中,形成巨型钾盐矿床,钾盐层系上覆为膏岩或灰岩等淡化沉积层,其钾盐成矿模式概括为"牛眼式"。华北奥陶纪古陆表海盆与形成上述2大典型钾盐矿床的盆地具有十分相似的构造古地理和古气候环境条件,且在华北西部的陕北盐盆已钻获厚1.22 m的钾石盐矿层和厚达64.7 m的钾石盐高矿化段,根据盆地特殊地质条件,建立了陕北奥陶纪盐盆的"复底锅"成钾模型。笔者认为,华北奥陶纪古陆表海盆完全可能形成一定规模的海相固体钾盐矿床,并对其中最有希望的陕北盐盆的钾盐资源潜力和找钾前景进行了分析讨论。     

基于相化学研究老挝万象钾镁盐矿床形成的机制

老挝万象钾镁盐矿床是一个典型的海相碎屑盐缺硫酸盐型钾盐矿床, 该矿床形成于古近纪, 是古海水蒸发浓缩沉积形成。老挝万象钾镁盐矿床中缺乏硫酸盐和碳酸盐沉积物, 因此深入研究该矿床的形成机制很重要。本文研究探讨了该矿床形成时的古海水特点, 根据相化学, 分析成钾原始卤水的物理化学特性, 从矿体形成的化学基础来研究老挝钾镁盐矿床形成的机制。结果表明: 显生宙以来海水组分发生变化, 经海相非骨骼灰岩和钾盐蒸发岩矿物学研究, 发现这两种沉积岩长期以来连续变化, 在“文石海”是MgSO4型蒸发盐, 在“方解石海”是KCl型蒸发盐, 从白垩纪晚期、第三纪早期的底部石盐溴含量及矿物学特征表明, 此时处于“方解石海”, 古海水组分的特点是造成缺硫酸盐型钾盐矿床形成的物化基础; 通过NaCl-KCl-MgCl2-H2O和NaCl-KCl-MgCl2-CaCl2-H2O两个体系相图的分析认为, 当时所形成的成钾原始体系母液是高镁、低钾氯化物型的卤水, 在母液蒸发过程中, 由于原始海侵母液与残余高镁母液的掺杂作用, 致使结晶路线直接从氯化钠区到E点母液或光卤石与氯化钠共饱线上, 而没有通过氯化钠和氯化钾的共饱线, 因而在矿体中氯化钾相很少或几乎不存在, 由于外界CaCl2型水体的掺杂, 使成钾母液进入光卤石相区, 随着蒸发的进行, 最终形成溢晶石矿物。     

云南兰坪—思茅盆地勐野井钾盐矿床物质组分对成因的指示

云南兰坪—思茅盆地勐野井钾盐矿床是我国目前唯一的古代固体钾盐矿床。长期以来一直认为该矿床为海源陆相成因, 也有人提出成矿物质还有其他来源, 但并未给出确凿的证据。为了查明该矿床的物源及成因, 本文采用XRD、ICP-MS、电子探针(EPMA)和显微镜等方法对云南江城勐野井钾盐矿床物质组分进行研究, 并在此基础上, 对矿床的成因进行剖析, 指出成矿物质来源于两个方面。一为海水。微量元素Br在勐野井组盐层中的均值为578×10-6, 远大于200×10-6, 指示海源; 同时在底板扒沙河组石英砂岩中存在少量海相矿物——海绿石。二为深部热液。勐野井组灰绿色泥岩中存在大量富含钴镍的黄铁矿; 其次, 盐层裂隙的充填物出现含钴镍的羟碳钴镍石; 同时在扒沙河组砂岩中普遍见到含铜矿物——蓝铜矿和孔雀石等。由于该矿床地处强烈构造活动带, 这些富含Cu、Co、Ni的矿物指示, Cu、Co、Ni等金属元素来源于深部热液。因此, 云南勐野井钾盐矿床除海水提供成矿物质外, 深部热液亦为矿床的形成提供了重要物源。     

库车盆地古近纪岩盐层中钾盐资源量预测研究

新疆库车盆地的古盐湖沉积了巨厚的岩盐层,在构造环境上具备形成钾矿的条件.近年来,在库车盆地古近纪岩盐中发现了众多的钾盐矿物及其组合.文章采用石盐质量法,即通过统计和分析盆地中的石盐质量、海陆相沉积的比值关系及成钾概率,预测出库车盆地古近纪可能沉积的钾盐资源量.其理论基础是,海水和地表水中钾离子与钠离子含量存在一定的比例关系,石盐与钾盐沉积量也应存在固定比值,利用这一比值将已经发现并计算得出的石盐质量转换为钾盐资源量.分析确定库车盆地中带人钾总量的成钾概率是4.69%,据此,预测出可能沉积蕴藏的钾盐资源量(KCl)可达39.78亿t.     

对鱼台盆地的新认识

通过对鱼台盆地中微体古生物、重力地震资料的研究 ,把丰钾 3井、78- 4井原划分之下第三系官庄组划归下白垩统 ;把原划分之官庄组修正为三垛组、戴南组、阜宁组四段。从而认为鱼台盆地是一个统一的盆地 (而非师砦、欢口、鱼台三个被此独立的凹陷 ) ,且曾有海水进入。盆地的沉降中心和成钾有利部位是在北部的李阁附近 ,目前师砦见盐孔位于盆地的斜坡部位。     

四川盆地某地富矿卤水水文地球化学特征及其成因资源意义

四川盆地某地富矿卤水以深层卤水形式赋存于地下４０００余米深的中三叠统雷口权组四段（Ｔ＿２ｌ￣４）盐系的碳酸盐岩储层中。富矿卤水与海水各浓缩阶段相比，其中Ｋ￣＋含量异常高，构成世界罕见的液态钾盐资源；Ｂｒ￣－、Ｉ￣－、Ｂ￣（３＋）、Ｌｉ￣＋等有用组分也远远超过综合利用工业品位，为优质化工原料水。富矿卤水为沉积变质和钾盐溶滤的复合成因，具有资源及固液态钾盐找矿的指示意义。本文为四川某地固液态找钾提供了有价值的线索。     

Geologic settings of the potassium formations in the Lanping-Simao Basin,Yunnan provinceEI北大核心CSCD

The Lanping-Simao Basin is an important potash basin in western Yunnan province. In this paper, we study the potash deposit potential of the basin by systemic analysis of the tectonic evolution, paleogeography, paleoclimate, distribution of salt deposition and geochemical characteristics. The geochemical characteristics of Br and 87Sr/86Sr reflect that the salts maybe originated from sea water. Based on geological setting analysis, we suggest that the Late Triassic and Jurassic are important salt-forming eras of the Lanping-Simao Basin, and there may be a thick layer of source salt at the depth of the basin, with huge potash potential. With analysis of 87Sr/86Sr ratio, we argue that the potassium deposits in the Mengyejing area were sourced from the deep buried Mesozoic evaporate strata. We suggest that attention should be paid to the deep buried Mesozoic evaporate strata in the future potash exploration in Southwestern Yunnan.     

东特提斯域思茅盆地钾盐成矿研究进展

思茅盆地位于东特提斯域,其内的勐野井钾盐矿是我国唯一的前第四纪固体钾盐矿,长期以来对此钾盐矿与呵叻巨型钾盐盆地的资源量差异和成因存在着有较大争议。特别是如下几个问题:其钾盐成矿时代是晚白垩世和古新世,还是侏罗纪的争议;其物质来源还存在陆源,海源和多源的不同认识;矿床成因机理模式也悬而未决。本文在前人研究基础上,结合项目组的最新进展,对上述这些问题的进行梳理与评述认为:勐野井组地层为晚白垩世Albian-Cenomanian期,同沉积的原生钾盐也是在此时期富集成矿;钾盐成矿后期特别是约14Ma以来,受到多期次的热液流体作用,形成次生脉状钾盐:钾盐成矿物质可能以中特提斯洋侵入的海水为主,辅以陆源水体和深部流体。总结认为,思茅与呵叻等盆地在晚白垩世都是干旱沙漠环境中彼此隔绝的小湖盆,随着中特提斯洋海水自西向东的入侵,海水由思茅流向了呵叻,形成了统一的思茅-呵叻海,这个模型可以解释有关成钾物源及思茅与呵叻盆地的成钾关系。思茅盆地钾盐矿的形成和后期变化始终受到了构造活动的控制,经历了最初断陷阶段,到沉积后期受印度-欧亚大陆碰撞导致的挤压和走滑运动影响。     

高精度航空物探综合站测量在找矿中的应用

本文介绍了应用高精度航空物探综合测量寻找金、钾盐、地下水以及进行岩性构造填图的方法技术及应用效果。重点阐述了应用F参数、灰色系统理论预测金矿;应用线性回归分析,结合主分量分析,消除K₂O干扰,圈定找钾靶区;利用航电-45°相位法划分水质,估计水量,寻找地下水;应用航磁、重力、伽马能谱综合信息进行岩性构造填图。     

The Messinian Sicilian stratigraphy revisited: new insights for the Messinian salinity crisis

Controversies around the Messinian salinity crisis (MSC) are because of the difficulties in establishing genetic and stratigraphic relationships between its deep and shallow‐water record. Actually, the Sicilian foreland basin shows both shallow and deep‐water Messinian records, thus offering the chance to reconstruct comprehensive MSC scenarios. The Lower Gypsum of Sicily comprises primary and resedimented evaporites separated in space and time by the intra‐Messinian unconformity. A composite unit including halite, resedimented gypsum and Calcare di Base accumulated between 5.6 and 5.55 Ma in the main depocentres; it records the acme of the Messinian Salinity Crisis during a tectonic phase coupled with sea‐level falls at glacials TG14‐TG12. These deposits fully post‐date primary gypsum, which precipitated in shallow‐water wedge‐top and foreland ramp basins between 5.96 and 5.6 Ma. This new stratigraphic framework results in a three‐stage MSC scenario characterized by different primary evaporite associations: selenite in the first and third stages, carbonate, halite and potash salt in the second one associated with hybrid resedimented evaporites.