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。     

青藏高原盐湖铷铯资源现状、富集规律与提取技术

铷、铯是重要矿产资源,在航天、通讯、能源、医药、化学和电子设备等领域有着广泛用途。青藏高原盐湖铷铯资源主要分布于柴达木盆地和羌塘地块、拉萨地块的盆地,盐湖的铷铯资源主要来自于泉水和河水的补给。羌塘地块、拉萨地块的铷铯主要来自印度板块。笔者等收集了85个青藏高原盐湖铷铯含量和资源量数据,铷含量较高的盐湖有扎布耶和麻米错等,铯含量较高的盐湖有聂尔错和扎西错等。青藏高原盐湖氧化铷资源量共47.50 kt,为大型铷矿床规模的23.73倍;达到详查程度的资源量共37.40 kt。盐湖氧化铯资源量共28.53 kt,为大型铯矿床规模的14.265倍;达到详查程度的资源量共27.10 kt。85个盐湖中氧化铷的资源量达到大型矿床要求的盐湖有5个,达到中型矿床要求的盐湖有4个。氧化铯资源量达到大型矿床要求的盐湖有2个,达到中型矿床要求的盐湖有2个。盐湖铷铯在蒸发过程中基本处于浓缩阶段,残卤中铷铯浓度很高,扎布耶盐湖湖水蒸发残卤中铷、铯质量分数最高为0.496‰和0.372‰,拉果错残卤中铷、铯最高为0.84‰和1.76‰,麻米错残卤中铷、铯最高为0.224‰和0.297‰,这有利于铷铯的开发利用。目前,从盐湖卤水中提取铷、铯的方法以溶剂萃取法方法最具有应用前景。     

青藏高原北羌塘盆地上三叠统那底岗日组火山岩的地球化学特征及其意义

北羌塘盆地南缘的晚三叠世那底岗日组火山岩主要由英安岩、流纹岩、凝灰岩等组成。其主量元素具有高SiO2（66．58%-80．90％）、低TiO2（0．12％-0．42％）的特征,属钙碱性系列（σ平均为1．245）;微量元素表现为大离子亲石元素K、Rb、Ba及不相容元素Th的高度富集和高场强元素Nb、Ta、Ti的亏损;稀土元素（La／Yb）N〉10,Eu亏损较明显（δEu=0．53-43．88）,配分曲线右倾、较陡;Pb、Nd、Sr同位素组成为（^206Nd／^204Nb）T=18．531-18．838、（^207Pb／^204Pb）T=15．749-15．859、（^308Pb／。^204）T=37．138-37．917、（^87Sr／^86Sr）i=0．70852-0．71086、（^143Nd／^144Nd）。=0．511779-43．511896、εNa（t=208Ma）=-9．3--11．6。上述岩石地球化学特征表明,那底岗日和石水河的那底岗日组火山岩的岩浆源区为上地壳;同时利用同位素地球化学数据证明了北羌塘地块归属扬子陆块群的论断,即北羌塘盆地存在元古宙结晶基底的信息。     

青藏高原北羌塘盆地上三叠统那底岗日组火山岩 的地球化学特征及其意义

北羌塘盆地南缘的晚三叠世那底岗日组火山岩主要由英安岩、流纹岩、凝灰岩等组成。其主量元素具有高SiO2（66．58%-80．90％）、低TiO2（0．12％-0．42％）的特征,属钙碱性系列（σ平均为1．245）;微量元素表现为大离子亲石元素K、Rb、Ba及不相容元素Th的高度富集和高场强元素Nb、Ta、Ti的亏损;稀土元素（La／Yb）N〉10,Eu亏损较明显（δEu=0．53-43．88）,配分曲线右倾、较陡;Pb、Nd、Sr同位素组成为（^206Nd／^204Nb）T=18．531-18．838、（^207Pb／^204Pb）T=15．749-15．859、（^308Pb／。^204）T=37．138-37．917、（^87Sr／^86Sr）i=0．70852-0．71086、（^143Nd／^144Nd）。=0．511779-43．511896、εNa（t=208Ma）=-9．3--11．6。上述岩石地球化学特征表明,那底岗日和石水河的那底岗日组火山岩的岩浆源区为上地壳;同时利用同位素地球化学数据证明了北羌塘地块归属扬子陆块群的论断,即北羌塘盆地存在元古宙结晶基底的信息。     

青藏高原火山-沉积硼矿找矿的新发现与远景分析

本文报道了青藏高原火山-沉积硼矿找矿的新成果,首次发现和确认在青藏高原存在富硼的火山-沉积二元结构的地层,其构造位置、岩石地层组合和时代与同一成矿带西部的安纳托利亚高原的大型火山-沉积硼矿床都一致,且地层的稀碱金属元素含量高正异常,并已发现有团块或条带状的钠硼解石和硼砂等硼酸盐矿物,局部硼含量达边界品位。说明雄巴盆地具备形成火山-沉积硼矿床的构造地质、岩石矿物和地球化学的先决条件,具有形成大型火山-沉积硼矿的潜力。该发现是我国突破大型火山-沉积硼矿的先导性成果,为在青藏高原找寻该类型硼矿床提供重要科学依据。     

藏北羌塘盆地菊花山地区晚三叠世古岩溶不整合面的发现及其意义

菊花山地区出露的肖茶卡组—那底岗日组,其接触关系清楚,是北羌塘盆地代表性的剖面。在对该剖面中两者之间的砾岩进行详细的野外观测和分层取样分析的基础上,确定了肖茶卡组顶部与那底岗日组底部之间的砾岩为上、下两套不同成因、不同性质的砾岩组合。下套角砾岩以钙质、铁泥质胶结为特征,是肖茶卡组沉积期后海平面下降,出现广泛暴露、风化溶蚀形成的岩溶角砾岩;上套砾岩以凝灰质胶结为特征,是岩溶角砾未固结之前,发生构造活动产生的火山碎屑、熔岩流携带、搬运松散岩溶角砾再次沉积形成的那底岗日组底砾岩。从而确定了肖茶卡组与那底岗日组为岩溶不整合接触关系。该岩溶不整合面是羌塘盆地构造演化分析的重要证据,也是油气勘探的重要标志层。     

利用地球物理方法探测火山沉积型硼矿——在西藏阿里地区的应用

火山沉积型硼矿形成于新近纪特定的火山+湖相沉积环境条件下,含硼地层具有含硼湖相沉积岩与凝灰岩、安山岩等火山岩互层的多旋回二元沉积结构的特点.由于硼酸盐矿物的沉积发生多在沉积后期,通常与凝灰岩、粘土、灰岩等互层沉积,因此形成的硼矿层具有低密度、低电阻率的特征.针对硼矿层的这种特征,采用综合地球物理技术进行探测.在西藏雄巴地区,首先进行了1:5万高精度重力勘探,获得了研究区的布格重力异常,通过对重力资料的处理分析,获取了研究区的断裂构造发育和重力异常变化,推断了地下地层岩性空间变化特点并圈定出火山沉积型硼矿的发育有利区;在此基础上对有利区域进行了1:5000音频大地电磁测深,获得了研究区地下地层电性结构特征.通过对研究区电法数据的震电拟合及重力和大地电磁资料联合反演并与研究区地质资料相结合,进一步分析了该区地层构造、断裂体系、沉积单元与火山沉积型硼矿的形成关系,并对该区火山沉积型硼矿的分布进行了预测,最终钻探验证结果与预测结果基本一致.     

北羌塘坳陷中侏罗统夏里组蒸发岩硫同位素特征及其钾盐成矿意义

羌塘盆地是一个资源丰富的含蒸发岩盆地。为进一步探讨盆地内蒸发岩原始物源、沉积环境以及钾盐资源的成矿潜力,文章分析了北羌塘坳陷QY-1井37件中侏罗统夏里组硬石膏岩样品的硫同位素特征。结果表明：(1) QY-1井硬石膏岩的硫同位素值介于11.76‰～15.96‰,主峰值区间为15.0‰～16.0‰,平均值为15.16‰,与中侏罗世海水相比偏小,相对较低的硫同位素值指示存在陆源淡水补给蒸发盆地;(2)硫同位素值分布范围非常集中,98%的样品硫同位素值介于14.0‰～16.0‰。稳定的硫同位素值指示硬石膏沉积期及成岩后未遭受微生物的改造,沉积和成岩环境的氧化还原电位较高;(3)北羌塘坳陷地表盐泉水具有与夏里组硬石膏岩相一致的硫同位素特征,这表明盐泉水在地下运移时可能溶解了地层中的石膏沉积。再结合沉积学、矿物学、古地磁学等研究成果,笔者综合判断北羌塘坳陷具有良好的钾盐成矿条件和远景。     

然碱:从古代洗衣粉到化工之母

没有洗衣粉的古代,怎么洗衣服?今天,我们洗衣服方式的选择比较多,可以手洗也可以机洗,为了使衣物更加清洁,可以选用洗衣皂、洗衣粉、洗衣液、洗衣珠,甚至还有彩漂液。古人没有这些化工产品,他们怎么洗衣?看过古装剧的我们都熟悉这个画面,一盆一桶一木棍,边洗边用名叫"杵"的木棒敲打,所谓"捣衣"。李白曾在其诗作《子夜吴歌·秋歌》中写道:"长安一片月,万户捣衣声。秋风吹不尽,总是玉关情。"这样洗衣,不仅辛苦而且油污不易去除,衣服还容易坏。那么,古人是如何解决这个问题的呢?