新疆莎车盆地上白垩统-古近系蒸发岩沉积及成钾前景

新疆莎车盆地发育大范围的蒸发岩。蒸发岩沉积与海侵-海退密切相关,自晚白垩世—渐新世以来,莎车盆地至少有5次小规模海侵-海退旋回,除阿尔塔什组石膏岩为断续海侵期沉积外,其余基本为海退期沉积。莎车盆地主要的蒸发岩沉积层位为吐依洛克组上段及阿尔塔什组。野外调查显示,吐依洛克组石盐岩露头主要沿西昆仑山前呈长条状分布,基本呈透镜体,阿尔塔什组石膏岩露头则见于盆地大部分地区,包括西昆仑山前、南天山山前及麦盖提斜坡,横向上持续稳定。野外调查及室内分析显示,盐类矿物主要为石盐、石膏、硬石膏,少量杂卤石、钙芒硝及钾石膏。盆地中石盐岩透镜体在横向上的不连续性,可能反应了吐依洛克组沉积晚期西昆仑山前存在多个次级古盐湖凹地,在干旱条件下浓缩成盐,而次级古盐湖在演化过程中大范围巨厚石膏岩的缺失,可能与当时的海退时间极短有关。依据莎车盆地蒸发岩沉积特征、盐类矿物组合、古盐湖演化环境,推测盆地有利的成钾层位为吐依洛克组上段,在乌帕尔一带发现成钾显示,可能为有利的成钾区域;而盆地小范围、厚度不大的石盐沉积及埋藏深度大为不利的找钾因素。     

陕北盐盆奥陶系马家沟组五段蒸发岩沉积环境与作用——来自石盐流体包裹体的证据

陕北盐盆地因发育全球罕见的奥陶系马家沟组五段含盐地层受到广泛关注。文章运用X射线粉晶衍射矿物组分半定量分析、流体包裹体的均一温度、拉曼光谱、扫描电镜能谱和包裹体氢同位素分析等多种手段,对陕北米脂县境内两口钻井奥陶系马家沟组石盐岩进行了分析和测试。流体包裹体均一温度测试结果表明,石盐岩中原生单一液相包裹体、次生正方形单一液相包裹体的均一温度平均值分别为27.9℃、30.6℃,峰值均为25~30℃,次生与原生的流体包裹体的形成环境基本一致。在重结晶程度高的层段,石盐岩流体包裹体的δD值和石盐岩K+含量的变化趋势相反,结合该时期内含盐层段宏观地质特征以及钾石盐颗粒常呈圆粒状赋存在石盐晶间裂缝等微观证据,笔者认为研究区石盐岩沉积时因外来水体频繁侵入导致原生石盐岩发生溶解和重结晶,降低了形成大规模钾盐矿床的概率。     

断裂带地球化学深穿透理论与方法在钾盐找矿中的应用

文中介绍了断裂带地球化学深穿透理论与技术方法,并结合钾盐找矿实践,对相关技术方法的应用进行了探讨。断裂带地球化学深穿透技术包括地表测线、稀有气体同位素示踪和钾盐深度预测模型,笔者的主要思路是通过地表元素异常来捕捉可能来自深部的物源信息,预测大概的找钾靶区和深度,降低找矿成本。沿垂直于构造断裂带的方向采集地表沉积物、水样,分析其化学元素含量或比值,可以有效识别地球化学异常点;通过分析沿断裂带上升的卤水中逸出的稀有气体(氦、氩、氖等)同位素组成,可以判别气体的来源和断裂的深度,从而辅助判别卤水来源和深度;通过文章给出的一系列地球化学指标和方法,可以识别异常、综合判别卤水或盐类物质来源和深度,灰色模型和异常判别程序的编制可以大大缩短运算和判别时间。上述方法在实际工作中取得了较好的效果,在今后研究和实践中可以进一步提高和完善。     

刚果(布)布谷马西钾盐矿床盐类矿物特征与成因研究

刚果(布)布谷马西钾盐矿床位于非洲大陆西部边缘,是白垩纪时期沉积的大型钾盐矿床。文章运用X射线衍射、薄片鉴定、扫描电镜和岩石地球化学等方法,识别出布谷马西钾盐矿的主要盐类矿物有硬石膏、石盐、光卤石、钾石盐、水氯镁石和溢晶石。盐类矿物的沉积顺序为:硬石膏→石盐→光卤石→钾石盐→水氯镁石或溢晶石。该矿区的成盐物质主要来源于海水,盐类沉积物中贫碳酸盐和硫酸盐矿物,可能与白垩纪"方解石海"的海水成分密切相关。矿区中的钾石盐主要是由光卤石淋滤形成。     

江陵凹陷古新统沉积岩稀土元素地球化学特征及其地质意义

稀土元素因其化学性质稳定已成为研究湖泊沉积物的物源、古环境和古气候等变化的良好示踪剂。笔者采集江陵凹陷GK2井古新统沙市组上段岩芯样品21件、新沟嘴组下段岩芯样品39件,并采用电感耦合等离子体质谱技术对其稀土元素进行测试分析。结果表明:∑REE为67.941~284.385μg/g,平均值为174.63μg/g,高于全球平均大陆上地壳值,稍大于北美页岩。样品的δEu值为0.61~0.89,平均为0.71,中度Eu异常;δCe值为0.88~0.99,平均为0.93,Ce微负异常。稀土元素的配分模式为LREE、HREE分异明显,LREE呈现右倾,HREE较为平坦,富集LREE,HREE相对亏损。δEu、δCe值的变化表明当时的水体为还原环境;∑REE和(La/Yb)N值的变化表明,从沙市组上段到新沟嘴组下段气候由干热变得相对暖湿;物源以沉积岩为主,也有部分可能来自花岗岩和玄武岩。黄陵隆起的隆升剥蚀过程和东秦岭、华容地区花岗岩稀土元素配分模式与江陵凹陷样品的对比分析结果,表明东秦岭、黄陵隆起和华容地区花岗岩在古新世时期可能向江陵凹陷提供了物源。     

多光谱遥感的盐类预测模型在莎车盆地找钾中的应用

石膏和盐类矿物的实测光谱特征表明,石膏反映在ASTER图像631(ETM图像743)假彩色合成图上呈现浅天蓝色调,而石盐为弱粉红色的色调特征。文章在此基础上利用主成分分析提取了石膏与盐类矿物的信息。野外查证结果显示,本次提取的信息与实际地物对应良好,并且在野外查证中新发现了一处含钾石盐层,根据遥感信息推测喀什西南凹陷区(文中D区)为找钾的预测区。     

库车盆地古-新近纪蒸发岩沉积对喜马拉雅构造运动期次的响应

库车盆地在古—新近纪时期发育巨厚的蒸发岩沉积,自下而上蒸发岩沉积地层主要有:古近系的库姆格列木组、苏维依组;新近系下部的吉迪克组,依据部分钻井剖面资料,可识别出5个蒸发岩沉积旋回。库姆格列木时期巨厚的蒸发岩沉积（Ⅰ1、Ⅰ2沉积旋回期）是燕山后期相对宁静的大地构造环境反映;苏维依时期蒸发岩沉积（Ⅰ3沉积旋回期）在岩性、沉积范围上发生明显改变,反映了早喜马拉雅构造环境下的不稳定沉积,吉迪克早期巨厚的盐、膏沉积（Ⅰ4沉积旋回期）及沉积区域的继续迁移则反映了早喜马拉雅构造影响仍然存在但已经减弱;吉迪克中期（Ⅰ5沉积旋回期）蒸发岩沉积结束,盐湖沉积转变为陆源碎屑岩夹薄层石膏沉积,以砂、砾为主的山麓相沉积指示了当时山体抬升、遭受剥蚀、快速堆积的沉积环境,反映了相对活动的大地构造环境,是中喜马拉雅构造运动时期的开始。可见,库车盆地的蒸发岩沉积与喜马拉雅构造运动有较好的对应关系,是大区域的构造运动在小区域范围内的地质事件反映。     

库车前陆盆地古－新近系铜矿化特征及铜的来源、富集分布初探

库车盆地铜成矿作用发生在新近纪,主要有砂岩型、泥岩型、灰岩型、含石英脉硫化物型铜矿化。矿化主要分布在盆地南部的秋里塔格构造带和北部的克拉苏构造带,基本位于背斜核部偏两翼部位,沿近东西向的断裂带呈带状分布,发育在盐丘附近。主要的地表铜矿物是氯铜矿,为干旱气候条件下含盐盆地的产物。盆地古近系蒸发岩电镜分析、石膏铜含量化学分析及新近系碎屑岩中铜含量变化分析结果表明：盐岩、膏岩,褐红色碎屑岩（粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩）为铜的矿源层,灰绿色粉砂岩、泥岩、灰白色（含砾）中粗砂岩为铜的含矿层。铜离子的运移载体为源自大气降水溶解蒸发岩所形成的卤水,卤水淋滤褐红色碎屑岩中的铜并下渗到地下,在以构造挤压为主及盐构造卸负作用产生流体上涌的驱动力下沿断裂向地表运移,随着卤水温度压力降低,在干旱气候条件下,在地表碎屑岩节理面、部分层理面上盐、膏、铜矿物析出,形成地表砂岩型、泥岩型、灰岩型铜矿化。如果含铜卤水经过被方解石交代的硬石膏带时,遇到由于TSR反应形成的还原硫、氧化－还原化学障,铜会发生富集,可能形成地下铜矿体。     

中新生代盆地蒸发岩沉积旋回对比及库车盆地成钾探讨

新疆库车盆地古近纪—新近纪发育巨厚的蒸发岩沉积,古近纪蒸发岩沉积主要发生在盆地西部的拜城凹陷,新近纪吉迪克时期,蒸发岩沉积迁移至盆地东部的康村凹陷。根据剖面及钻井资料,利用蒸发岩沉积旋回,对欧洲莱茵地堑盆地、库车盆地、云南兰坪_思茅盆地、江汉盆地、大汶口等盆地蒸发岩沉积特征进行分析和对比。结合蒸发岩沉积背景及库车盆地钻井资料,对库车盆地成钾影响因素、成钾可能性、成钾层位进行了探讨。研究认为,库车盆地的次级构造单元拜城凹陷、康村凹陷具有成钾的能力,钾盐层应位于Ⅰ₂、Ⅰ₄蒸发岩沉积旋回的上部。对比研究显示,库车盆地具有成钾的远景和潜力。     

罗布泊断陷带内形成富钾卤水机理研究

罗布泊干盐湖位于新疆塔里木盆地东部。1995年以来,在罗布泊发现了超大型规模钾盐矿床,钾盐资源主要赋存于罗北凹地等盐系地层中。近年来调查发现,在罗布泊分布有地堑式张性断陷带,不仅控制成钾凹地的形成,其本身也储集卤水,蕴藏有一定规模的卤水钾盐资源。地球物理（EH-4）测量显示,断陷带深达1 000 m处有卤水存在的信息;断陷带内钻孔卤水化学分析结果揭示,下部卤水比重高于上部,卤水中氯化钾含量也呈“下高上低”的态势,这与盐湖蒸发析盐序列不一致或正相反。文章认为,卤水垂向对流是导致卤水化学特征垂向分异的机理,即,在罗布泊盐湖演化过程中,断陷带内出现较小规模的洼地或盐湖,湖表水蒸发浓缩形成卤水,上部卤水比重不断增加,并沿张性断裂逐渐向下部或深部流动、渗透,形成了卤水的对流;由于罗布泊地堑式断陷带长达30～50 km,向下延长深度可达1 000 m,这些都说明罗布泊断陷带内可以形成和储集一定规模的富钾卤水,它们应该成为今后罗布泊盐湖钾盐资源扩大找矿的新空间。