云南江城勐野井组钾盐成矿时代及其古环境研究

研究云南江城勐野井组的成钾时代, 对于分析兰坪—思茅盆地与老挝沙空那空、呵叻盆地含盐系地层对应关系, 以及在云南开展钾盐找矿工作具有重要意义, 但勐野井组的地层学年代至今仍存在较大分歧。本文通过对江城宝藏乡泰裕矿区含盐系地层的孢粉分析, 得到孢粉组合: Psophophaera-Exesipollenites- Classopollis, 且发现单沟类Monocolpopollenites和三沟类Tricopite等被子植物花粉, 此被子植物花粉时代分别为晚巴列姆期—阿普第期和早、中阿尔必期。因此, 笔者将江城勐野井组钾盐成矿时代确定为阿普第期—阿尔必期; 同时, 孢粉反映矿区成盐期气候呈炎热干旱的热带-亚热带特征。     

内蒙古哈达贺休盐湖卤水水化学特征及成因

内蒙古哈达贺休盐湖是由黑河尾闾湖演化形成的现代干盐湖。地质勘探发现其地下蕴藏有第四系上更新统砂砾层孔隙卤水,目前对其水化学特征及成因没有系统的研究报道。本文作者采集了哈达贺休盐湖24件卤水样品,并分析其常量和微量离子含量、矿化度(TDS)和pH值。结果显示,盐湖卤水水化学类型为硫酸钠亚型,pH值在6.72～7.77之间,属弱碱性卤水;TDS在59.71～172.02 g/L之间,平均值100.45 g/L,属中低矿化度;卤水常量离子中K⁺含量为0.66～3.16 g/L,平均1.60 g/L(接近和超过了综合利用的标准),K/TDS比值也高于马海、黑北凹地等深层卤水,并落在察尔汗和罗布泊晶间卤水数量级范围内。表明研究区卤水具有成钾而低矿化度的特征;微量离子中B₂O₃和Li⁺含量分别为40.09～278.21 mg/L和1.14～5.17 mg/L。K-Li-B三角当量图显示,盐湖卤水具有富K、B特征,具有综合开采钾和硼的潜在经济价值;卤水离子钠氯系数(0.79～6.15)和溴氯系数(0.11～1.8...     

瞬变电磁法解释煤矿地下含水构造研究——以内蒙古东明露天矿为例

内蒙古呼伦贝尔东明露天煤矿矿坑边帮地下水渗漏的问题日益严重,矿区原有的疏干降水井排水能力及效果已不能满足生产需求,同时对矿区生态环境也造成一定程度破坏。目前,对矿区周边的水文地质条件和水力联系缺乏精准全面的认识和数据。通过瞬变电磁法对矿区地下水渗漏较严重的西北部进行三条勘探线(77个物理点)勘查,结果表明该区存在三处视电阻率低阻异常带,判定其主要为含水断层(裂隙)所致;结合矿区地形、地层岩性与矿区地下水矿化度,对上述异常带进行了科学合理的综合解释,并结合新施工的疏干降水井抽水验证了上述异常的可靠性,为矿区后期布置疏干降水井圈定了靶区,对当地同类型矿区地下水渗漏灾害治理起到了应用示范作用。     

柴达木盆地水—岩硼含量分布特征及其富集区域物源讨论

柴达木盆地盐湖是我国重要的硼资源富集区和成矿区。针对盆地内不同盐湖硼资源富集程度的差异性,采集柴达木盆地北缘河水和泉水样品,分析其硼和锂含量、矿化度和p H值,结合柴达木盆地不同流域补给水及蚀源区岩石已有的硼锂含量,总结盆地水—岩体系硼锂含量地球化学特征,并对柴达木盆地北缘富硼盐湖物源进行了探讨。结果表明,柴达木盆地北缘祁连山流域水体和岩石硼含量均较阿尔金山和昆仑山流域高,而其锂含量均较昆仑山那棱格勒河流域低,显示柴达木盆地北缘水—岩相对富硼贫锂的地球化学特征。综合对比柴达木盆地不同流域硼锂资源分布,显示出整个盆地硼锂含量的不均一性和不同步性特征。针对柴达木盆地北缘富硼盐湖的物源研究,主要归纳为祁连山系围岩(含电气石花岗岩)的风化淋滤、深部富硼地下水补给和含盐风成沉积溶滤输入成因,其中深部富硼地下水补给为最主要的来源。     

察尔汗盐湖矿物组合特征及其成因指示

察尔汗盐湖赋存有硫酸镁亚型和氯化物型两种水化学类型,沉积了中国最大的液体钾镁盐矿床。为解释察尔汗盐湖卤水矿床成因,拟在别勒滩、达布逊、察尔汗和霍布逊区段选择4个剖面,剖面深度在0~7 m之间,属于全新统上含盐组的上部盐层,每隔10cm进行采样,运用XRD半定量方法分析矿物组合特征。结果表明,整个湖区矿物组合由石盐、石膏、水氯镁石和碳酸盐组成,其平均含量分别为70%、4.7%、3.4%和1%;显示其矿物组合特征简单,盐层主要沉积石盐而贫石膏和碳酸盐矿物。同时,研究发现各区段石膏(硫酸盐矿物)平均含量自西向东明显下降,含镁矿物平均含量自西南向东北明显下降。结合察尔汗盐湖区卤水化学组成和水化学类型的分带,基本符合盐湖北部和东北部卤水富Ca~(2+),贫Mg~(2+)和SO_4~(2-)的沉积事实,进一步说明盐湖北部和东北部卤水和盐类沉积受具有氯化物型盐泉水的补给影响,为察尔汗盐湖混合掺杂成因提供了一定的矿物学证据。     

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。     

盐湖沉积改造与地下卤水成因——以库车盆地和渤海湾盆地为例

2015年在新疆库车盆地发现富钾盐泉水,进一步为库车盆地地下钾盐找矿提供了线索。为探讨地下卤水成因,结合渤海湾盆地总结了受断裂活动控制发育的古盐湖底辟构造的盐湖沉积改造模式。控制盐体改造的断裂带及后期发育的断裂系为地下卤水的沟通和混合提供了空间和通道,从而影响地下卤水的矿化度和化学组分。氢氧同位素特征揭示,库车盆地富钾盐泉水的水体来源主要为当地大气降水,而钾的物质来源与古盐湖析盐后期浓缩卤水或地下固体钾盐的溶解有关;渤海湾盆地地层水则继承了古盐湖沉积卤水,后期经受水—岩反应、浅层水体掺杂等改造作用,最终形成矿化度分布具有极大差异性的地层水。沉积盐体的“古拗今隆”决定着钾盐的沉积、分异变形改造和保存,隆起盐体的次级拗陷及陡坡一侧是高矿化度卤水储存及钾盐矿物沉积的有利部位,值得关注和深入研究。     

青海察尔汗盐湖碳酸盐的硼同位素地球化学特征

盐湖蒸发岩的硼(B)同位素组成(δ~(11)B)对卤水古盐度变化具有一定的指示意义,但关于盐湖体系碳酸盐沉积的B同位素组成研究较少。本文对察尔汗盐湖百米钻(ISL1A)岩芯碳酸盐进行了B含量及B同位素组成的精确测定。结果表明,所测样品的B含量在10.88×10~(-6)~265.66×10~(-6)之间,δ~(11)B值的变化范围为-1.28‰~+9.94‰,B含量和δ~(11)B值呈现较明显的正相关关系。分析表明,随着盐湖卤水盐度的增大,卤水的B同位素组成也逐渐增大,这导致盐类沉积物的B同位素组成也相应增大。在天然盐湖中,不充分的沉积分异作用使得蒸发岩析出时依然可能存在碳酸盐沉积,碳酸盐的析出可能贯穿盐湖演化的各个阶段,因此可以尝试利用碳酸盐的B同位素组成分析盐湖在整个演化过程中卤水的盐度变化情况。ISL1A钻孔碳酸盐B同位素组成的变化较好地反映了察尔汗盐湖在41.8ka以来古卤水盐度的变化及其在析盐过程中经历的气候干湿波动。     

94–9ka察尔汗盐湖的气候环境演化过程

本文依托柴达木盆地中东部察尔汗盐湖沉积中心102 m长钻孔(ISL1A)岩芯,应用AMS14C和不平衡U系测年方法建立了年龄-深度框架,对岩芯开展了元素地球化学分析,利用主成分分析提取影响察尔汗盐湖沉积物化学组成的2个主控因子:入湖径流量因子和湖泊蒸发量因子,结合孢粉、粒度、沉积物中石盐含量等环境代用指标,分析讨论察尔汗盐湖晚更新世湖泊波动与环境变化过程。结果表明:察尔汗古湖在晚更新世经历多次淡化期和咸化期,94–52 ka期间察尔汗古湖为微咸水-半咸水湖,湖泊入湖径流量较大,湖区植被为草原/荒漠草原植被;约52 ka各指标均反映了察尔汗古湖环境发生了显著变化,湖泊入湖径流量减小,蒸发量增加,湖泊由咸水湖退缩演化为盐湖,湖区植被由草原/荒漠草原演替为荒漠草原/荒漠。34–24 ka期间察尔汗盐湖入湖径流量增加,湖泊有所扩张,但湖水盐度较高;24–9 ka期间在冷干气候背景下,湖泊退缩演化为干盐湖。环境指标所指示的察尔汗盐湖波动演化过程得到了柴达木盆地及其周边地区其他环境变化记录的支持。     

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。