柴达木盆地碱山深钻的硼同位素地球化学特征

沉积物硼(B)同位素组成可以反映其地质成因及经历的地质过程,因此在许多领域的研究中都有较为广泛的应用。通过对位于柴达木盆地碱山背斜顶部的SG-1b钻孔沉积物(7.3～1.6 Ma)水溶组分的B同位素研究,发现钻孔沉积物B含量在38.55～172.3μg/g之间,平均含量为87.6μg/g;δ~(11)B值的变化范围在3.61‰～16.26‰之间,平均值为10.65‰,B含量与δ~(11)B值具有一定的正相关关系。进一步分析表明,受到碱山背斜构造隆升以及晚新生代以来气候干旱化的影响,柴西古湖逐渐咸化萎缩,沉积环境以及碳酸盐含量、粘土矿物含量及其矿物组合等也在发生变化,B含量和δ~(11)B值自钻孔底部向上的逐步增加以及后期的急剧增加,与水溶离子含量以及矿物和粒度等的变化一致,这说明柴达木盆地晚中新世以来湖泊沉积物的B含量和δ~(11)B值可以很好地反映研究区气候和湖水的演化过程,共同指示了研究区自7.3 Ma以来气候的持续干旱化和湖水盐度的逐步增加,以及3.3Ma以来干旱化和湖水浓缩过程的加剧。     

微量元素分析在判别沉积环境中的应用——以柴达木盆地西部锶矿区富锶地层为例

沉积岩中的微量元素对沉积环境水介质的变化较为敏感,是研究沉积物沉积时古气候、古环境的有效手段。选取了对沉积环境介质较为敏感的锶(Sr)、钡(Ba)、铜(Cu)、铀(U)、钒(V)、镍(Ni)、钍(Th)等元素作为判别指标,对柴达木盆地西部上新统油砂山组、狮子沟组和更新统七个泉组三套富锶岩层的古气候和古沉积环境特征进行了研究。结果表明,柴达木盆地西部从油砂山组到七个泉组沉积时总体上为干旱的气候环境;湖盆水体的盐度较高,表现为咸水环境,且从油砂山组到七个泉组随着地层变新,盐度有逐渐增大的趋势;油砂山组、狮子沟组和七个泉组沉积时湖盆水体均表现为中等分层、湖水循环较为顺畅的氧化环境。     

重力三维聚焦反演在大盐滩深部卤水勘查中的应用

大盐滩地区盐湖企业面临水资源和盐矿资源双重危机,利用重力方法探寻新资源具有重要的实际意义。本文对该区布格重力异常进行三维聚焦反演,获得了大盐滩地区三维剩余密度结构。通过研究发现,大盐滩地区浅地表高低度异常,表征着赋存较为丰富的盐矿资源,但地层中水资源较为贫瘠,浅表水资源主要赋存在山前冲积扇及断裂带内。中深层位不仅具有多个含水层,而且出现多处低密度异常区(T1～T4),可能为深部卤水富集体的反映,是探寻新卤水资源的有利靶区。依此建议在阿尔金山山前冲积带及断裂带内寻找新的淡水资源,并在成矿有利区,开展深部卤水资源勘查工作。     

罗马尼亚Mircea Voda剖面黄土粒度特征及其成因指示

Mircea Voda剖面是欧洲典型的黄土剖面之一,本文对Mircea Voda黄土剖面序列S0-S3进行了系统的粒度分析,并与中国黄土高原典型的黄土剖面洛川剖面、西峰剖面等进行了对比研究。结果显示,黄土粒度组成以粒径为4μm-63μm粉砂为主,其平均含量为78. 22%,呈现出风成成因的基本特征,且不同深度样品的粒度组成具有较高的均一性,显示该区黄土具有相同的物质来源。粒度频率曲线呈现为以突出的第一众数20μm～35μm,分选较好的单峰正偏态分布特征,说明粉尘在沉积之前经过了充分的混合。粒级主要组分集中在粗粒端,但在细粒端1μm附近存在第2个分量,这种特征与中国黄土高原黄土的粒度特征十分相似。计算得沉积物环境判别参数Y值均小于-2. 741 1,通过与水成沉积物判别值Y的比较,进一步证实了Mircea Voda剖面黄土为风成成因特征。     

切片采样算法在光释光年龄模型参数估计中的应用

光释光(OSL)年代学模型是基于数理统计学的一类概率密度模型,它根据特定的假设条件对样品等效剂量(De)分布进行数学解释,由此估计具有不同沉积历史或者能够代表样品实际埋藏年龄的De组分。年龄模型参数估计常通过极大似然估计(MLE)算法实现,本文尝试了切片采样算法在年龄模型参数优化中的应用。切片采样属于一种马尔科夫链蒙特卡罗采样(MCMC)算法,能根据测量数据与模型的联合似然函数进行随机采样,由此获得参数的采样分布。本文编写了实现年龄模型切片采样算法的应用程序,并使用模拟及实测De数据验证了该算法估计的可靠性。相对于MLE算法,MCMC算法具有对参数初值依赖性低、误差估计更准确的特点,切片采样算法提供了实现释光年龄模型参数估计的一种新方法。     

青海南山风成沉积光释光年代学研究

青海湖地区的黄土是独立于湖相沉积的重要古气候记录。对青海南山夏拉水库和橡皮山黄土剖面进行了沉积学、地貌学和光释光年代学的研究,重建了全新世以来青海湖地区的环境变化。结果表明,1)青海南山地区至少在10.4 ka之前由河流沉积转换为风成堆积,指示气候转型期;2)10.4~5.0 ka间以黄土堆积为主,偶尔夹杂风成砂,指示气候整体比较温暖适宜,有个别的降温事件;3)3.4~1.0 ka古土壤发育为主,指示气温—降水组合较好,气候最适宜;4)0.6 ka以来发育现代土壤。研究数据基本与青藏高原东北缘的古气候/环境变化记录相一致,但在时间上存在一定的相位差,可能与海拔较高,区域对气候反应滞后有关。     

青藏高原盐湖Li地球化学

青藏高原是我国富 L i盐湖的主要分布区域 ,这些富 L i盐湖主要分布在柴达木盆地中部和西藏的中、西部地区。北部柴达木盆地盐湖 L i的储量大、Mg/ L i比值高、卤水 L i含量较高 ,南部西藏盐湖 L i的储量较大、Mg/L i比值低 ,L i含量很高。青藏高原富 L i盐湖主要分布在氯化物型—硫酸盐型过渡区内 ,其 L i含量在 12 0～ 2 6 0 m g/L之间 ;西藏富 L i盐湖主要分布在碳酸盐型—硫酸盐型过渡区内 ,其 L i含量在 2 5 0～ 6 6 0 m g/ L之间。在西藏各类盐湖中碳酸盐型盐湖含 L i较低 ,这很可能与其参加到早期沉淀的碳酸盐矿物晶格中有关。盐湖卤水中 L i的空间分布与其水源补给方向和蒸发环境紧密相关。Mg/ L i比值研究表明 ,盐湖中 Mg和 L i的含量成反比关系 ,即高 Mg环境不利于 L i的富集     

应用点群分析研究柴达木盆地盐湖的地球化学分类

应用数学地质中常用的点群（聚类）分析方法研究了柴达木盆地盐湖的地球化学分类，并与其它学者盐湖水化学分类法进行了对比研究，探讨了二者之间的共同点与差异，并且对新的分类中各类元素的地球化学特征进行了总结     

盐湖地下卤水的开采技术及其展望

我国是农业大国,钾肥的需求量巨大,目前钾肥供应主要来源于柴达木盆地。由于目前的技术限制,钾资源的开发还局限于浅部,无法满足我国钾肥的需求,大部分钾肥还依赖于进口。总结和对比井采技术、渠采技术和CO2地质封存与深部卤水联合注采技术(CO2-EWR)表明,对浅层地下卤水的开采,井采技术和渠采技术适用,但两种技术使采卤泵、采卤管道和输卤渠容易堵塞;并且井采技术投资较大,渠采技术可能导致地下水循环受阻,因而会出现大面积的疏干区。CO2-EWR适合开采深部卤水,虽然该技术的一次性投入较大,但该技术一方面将CO2存储在深部卤水层中,另一方面将卤水驱替出含水层,是一种新型的碳捕集、利用与封存的技术(CCUS)。随着浅层卤水资源的耗竭,开展深部卤水资源的开采利用势在必行,CO2-EWR技术应用会越来越广泛。     

内蒙古西部地区盐湖水化学特征

2008年9~10月和2009年9月对内蒙古西部地区14个盐湖进行了考察、采样和分析。研究发现,本区盐湖卤水主要离子含量顺序为Na⁺>Cl->SO2-₄>Mg²⁺>K⁺,次要离子为Ca²⁺ >HCO-₃>CO2-₃,微量元素为B₂O₃>Br->Li⁺。Na⁺的分布特征为东部高,北部中等,西南部偏低;而Cl-为东高西低;K⁺大致为南高北低;Mg²⁺为中部高,西部低,北部与南部中等。SO2-₄、 Ca²⁺和CO2-₃的区域分布特征均不明显;微量元素Li⁺ 、Br-、B₂O₃含量虽局部(两大沙漠连接带)有所富集,但绝对含量不高。对天然盐湖和人工采盐池的卤水进行了对比。采盐池中卤水因为蒸发强烈,离子浓度显著高于天然盐湖。分析天然盐湖与采盐池卤水离子浓度的变化规律发现,卤水蒸发初期Na⁺、Cl-、SO2-₄离子浓度随矿化度的升高而增大,Ca²⁺离子浓度明显下降,卤水蒸发后期Mg²⁺、K⁺大量富集,整个卤水蒸发过程中微量元素Li⁺与B₂O₃浓度一直随矿化度的升高而增大。这些结果对内蒙古西部盐湖的研究与开发都具有积极意义。