柴达木盆地昆特依盐湖的地球化学演化与古气候变化

1990年用钻系年代学及古地磁对昆特依盐湖沉积物进行年代测定，探讨该湖区地球化学演化与古气候变化关系。结果表明，该区最老的盐层形成于早更新世晚期（大于730ka），大量的盐类沉积则始于300ka左右；盐湖沉积物中元素含量变化主要受古盐度、矿物、类质同象和吸附控制；沉积物水溶F／Cl比值与古盐度成反比关系；该湖2000ka以来的古环境演变：盐层形成于干冷、偏酸性的氧化环境，泥岩层形成于温暖、偏碱性的还原环境。认为，昆特依盐湖730ka以来，有8次大的干湿与冷暖气候的波动。

昆特依盐湖浅部储卤层对卤水组成的影响

昆特依干盐湖位于柴达木盆地北部,浅部石盐沉积层储存着丰富的地下卤水。研究表明,研究区石盐储层渗透性存在明显的空间分布差异,这种差异对储层中卤水的水化学组成产生显著影响。渗透性较弱的储卤层,卤水赋存于石盐之间的孔隙中,其渗透系数K值为0.01~8.64 m/d,卤水中K+浓度为5.98~10.34 g/L,Mg2+浓度为6.08~13.98 g/L,pH值介于6.8~7.2,SO2-4浓度为19.85~37.93 g/L;说明低渗透性的储卤层具有稳定的水化学环境,且卤水与介质之间基本达到了水-盐作用平衡,应该为早期成盐时圈闭的残余卤水。而渗透性较强的储卤层,K为134.78~198.89 m/d,卤水中K+浓度为2.66~5.60 g/L,Mg2+浓度为4.18~6.24 g/L,pH为7.27~7.44,SO2-4浓度为41.39~61.71 g/L;说明渗透性较强的储卤层,卤水具有较高的SO2-4浓度及pH值和较低的K+、Mg2+浓度,推测由于低盐度水流溶解作用促使储卤层微小孔隙形成大的溶孔,使储层渗透性增强,水体混合导致卤水水化学特性发生改变。

环境温度对盐湖卤水化学组成及储卤层渗透性变化的制约

柴达木盆地昆特依盐湖浅部储卤层是一个多场耦合的动态平衡系统,受到水动力、气候、化学等多种因素控制。本文对昆特依盐湖浅部储卤层不同季节(夏季和冬季)卤水组成和储卤层渗透性特征进行了分析研究。结果表明:卤水中的主要离子含量从夏季到冬季发生了明显的变化,其中,K、Mg、Ca、Cl的含量都相应增加,增加幅度为:Cl、Mg、K、Ca;而SO_4^(2-)和Na的含量却均有下降,且SO_4^(2-)下降更显著;抽水试验计算结果发现,从夏季到冬季,钻孔ZK08渗透系数K由178m/d降至97m/d。本文研究表明,随着环境温度的降低,芒硝(Na_2SO_4)从卤水中结晶析出,是以上现象发生的主要原因,随着芒硝的析出,促进了含K、Mg、Ca等硫酸盐矿物(杂卤石)的溶解,使得卤水中K、Mg、Ca浓度增加;另一方面,析出的芒硝一定程度上堵塞了储卤层的孔隙,卤水的粘度也因温度降低而增加,这两个因素共同作用降低了储卤层渗透性。

昆特依盐湖卤水自然蒸发析盐规律及模型建立

根据Na+,K+,Mg2+∥Cl-,SO42-五元水盐体系介稳相图的理论分析,对昆特依盐湖卤水进行自然蒸发,研究昆特依卤水在自然条件(蒸发温度为12℃~30℃之间,大气压为77.33 kPa,海拔2 260 m^2 500 m。)下的析盐规律,获取了该湖晶间卤水蒸发结晶路线及物料关系并相应建立数学模型。

昆特依盐湖杂卤石矿“焙烧-热浸”溶钾实验研究

以柴达木盆地昆特依盐湖大盐滩矿区杂卤石矿为原料,进行"焙烧-热浸"溶浸实验,研究300~500℃杂卤石矿的焙烧和焙烧产物90℃热水浸钾效果。结果表明:不同温度下焙烧过程中杂卤石质量减少,是由于杂卤石结构遭受破坏而失去两个结构水;温度越高,杂卤石结构破坏越严重,最低的焙烧温度不低于350℃;焙烧产物在90℃热水中热浸钾收率超过95%,较90℃热水溶杂卤石钾收率(31.23%)和常温21℃溶杂卤石钾收率(23.56%)提高了3倍以上;浸取液钾含量和钾收率随焙烧温度增加而增加。

青海昆特依和马海盐湖区钾镁盐矿床固体矿的基本特征

该文根据相关研究资料，详细探讨了青海昆特位和马海盐湖区钾镁盐矿床固体矿的成因、物质成份、矿床的规模以及矿床的沉积特征，并且对两地区固体矿形成模式作了研究。

应用核磁共振技术分析干盐湖地区地下卤水空间分布特征--以昆特依干盐湖为例

昆特依干盐湖位于柴达木盆地西北部,为特大型综合盐类矿床.大盐滩是昆特依干盐湖内最大的盐滩,地下赋存有一定量的卤水矿床,但该矿床的水文地质条件差,主要卤水矿层含水性弱,开采难度大.核磁共振找水方法作为当今世界上唯一的直接找水地球物理新方法,具有高分辨力、高效率、信息量丰富和解的唯一性等优点,本文运用该方法对昆特依干盐滩地区地下卤水空间分布特征进行研究,通过对核磁共振数据进行处理与反演,结合已有的地质与钻井资料,对测点进行综合地质-地球物理解释,获得以下认识:1)大盐滩0~130 m深度范围内,共存在3个卤水含水层,主要呈扁平状或漏斗状、近似层状展布,W1为晶间潜卤水层,渗透系数较大,颗粒较粗,单位体积含水量为0.4%~2.7%,W2和W3为晶间承压卤水层,渗透系数较小,颗粒较粗,单位体积含水量分别为0.2%~1.1%和0.1%~0.8%;2)大盐滩地区存在两个卤水富集区,分别为研究区西南部沉积盆地中心的Ⅰ号富卤区和盆地东北部的Ⅱ号富卤区;3)根据区域内卤水富集分布以及构造情况,划定大盐滩向斜沉积中心、大盐滩北侧F1~F8及遥F6断裂发育区和冷湖构造带为区域内主要的找矿找水远景区;4)GMR核磁共振系统在干盐滩地区理论探测深度为130 m,该系统不仅可以有效地探测自由水,而且可以依据束缚水的分布解译地下各类含水盐类矿物和含水黏土矿物的存在与分布.

柴达木盆地昆特依盐湖含杂卤石地层高分辨率矿物学研究

柴达木盆地昆特依盐湖杂卤石资源丰富,是开展现代内陆盐湖杂卤石成因机制研究的良好载体。精细刻画沉积特征对阐释沉积矿床成因具有重要作用。本研究以昆特依盐湖大盐滩矿区ZK3608钻孔岩芯14.08-25.48 m段碎屑-杂卤石沉积韵律为研究对象,开展高分辨率矿物学研究,结合石盐流体包裹体化学组成和石盐中微量元素分析,尝试从高分辨率沉积学和矿物学的角度探讨杂卤石的成因。研究结果显示,石盐层产出的杂卤石含量低但分布范围广,为原生矿物;碎屑层中的杂卤石主要为次生矿物。石盐层与碎屑层之间存在一个过渡层位,该层位的杂卤石高度富集且矿物组成复杂,推测是由于原生与准同生杂卤石短时间内先后形成导致的。结合石盐流体包裹体化学组成所代表的古卤水变化特征分析表明,Ca-Cl型深部油田卤水的补给对研究区不同时期杂卤石的形成有重要影响。地球化学特征综合分析指示,石盐层的原生杂卤石由富钾镁的浓缩卤水与Ca-Cl型深部油田卤水混合直接生成;而过渡层位的杂卤石受到气候变化与Ca-Cl型深部油田卤水补给的共同作用。

基于矿物组成分析的昆特依盐湖杂卤石成因解析——以大盐滩矿区ZK3608孔为例

昆特依盐湖杂卤石储量丰富,是研究陆相成因杂卤石的良好载体。对研究区ZK3608钻孔剖面进行矿物学分析,尝试从矿物组成及组合变化的角度揭示杂卤石的形成过程和机制。XRD结果表明,剖面中主要盐类矿物为石盐、石膏和杂卤石,此外还检测到六水泻盐、芒硝、无水芒硝、钾石盐、钾芒硝、菱镁矿等矿物。矿物组合及其剖面变化特征揭示,盐层中的杂卤石以原生沉积为主,碎屑层中多数杂卤石可能为交代成因。沉积环境分析表明,盐类沉积为干冷的偏酸性氧化环境,碎屑沉积为相对温湿的偏碱性还原环境。

柴达木盆地昆特依盐湖沉积特征及其盐类资源评价

昆特依盐湖位于柴达木盆地西北部,是一个相对独立的沉积盆地,可反映盆地西北部的演化历史,对研究盆地内盐湖演化有重要意义。基于研究区已有的研究成果,总结和评价了昆特依盐湖沉积与盐类矿产资源,并得到以下结论:1)昆特依湖自1925~774 ka期间以暖湿型气候为主,其后呈干冷与暖湿气候交替出现,最早成盐期为1150 ka,最终于30.6 ka成为干盐湖。昆特依盆地早期沉积的细碎屑沉积物沉积速率(0.22 mm/a)慢于晚期沉积的石盐层(0.33 mm/a);2)昆特依盐湖液体KCl储量为1.32×10^8 t,MgCl储量为2.79×10^8 t,NaCl储量为24.15×10^8 t;3)估算出赋存于昆特依盐湖石盐矿中的锂资源量达39×10^4 t,同时估算出液体中的锂资源量约有74×104 t,二者总量达百万吨;4)昆特依矿田的成因属典型的内陆湖相沉积,成矿控制因素以构造作用为主,其次为气候及物质来源。关于昆特依盐湖沉积特征与盐类矿产资源特征的研究,有利于对本地区地质演化更全面的认识,对合理开发利用盐类资源有重要意义。

柴达木盆地西北缘昆特依凹陷的双层钾盐成矿模式特征及成因

柴达木盆地是我国和世界重要的钾盐产地,目前对地表浅层盐湖钾盐研究颇多,但对深部碎屑孔隙钾盐研究较少.本文以昆特依凹陷为例,总结柴达木盆地钾盐成矿的时空变化规律,通过对该区地质、水文、古环境及卤水储层特征等分析建立“双层钾盐”成矿模式:上层为赋存在Q p2-h盐湖相化学盐类晶体裂隙间的晶间卤水,下层是Q p1冲洪积相砂砾孔隙卤水.采用聚类分析、特征系数、介稳相图、piper三线图及氢氧同位素等数理、地球化学手段分析上、下层卤水离子含量,探讨“双层钾盐”模式成因和上、下层卤水的内在联系.研究认为,昆特依凹陷内“双层钾盐”赋存卤水均为陆相沉积环境中的盐岩溶滤水,其中上层晶间卤水更多表现为盐岩溶解,但也不乏溶滤作用,下层砂砾孔隙卤水则着重表现为石盐的溶解;上层晶间卤水表现出下层砂砾孔隙卤水深度演化的特征,下层砂砾孔隙卤水具有对深部古盐岩层及上层晶间层的继承性;昆特依凹陷周边的新近纪背斜构造区油田水在成因上也与“双层钾盐”卤水密切相关.

青海省冷湖镇昆特依矿区深层卤水钾矿区域地质特征及矿床成因分析

柴达木盆地是大型内陆断陷构造形成的,位于青藏高原北部,盆地的周围都是高山,是典型的高山深盆,盆地内地形呈现为丘陵和沙漠间的较低洼地,地形起伏不大,彼此隔绝,且大小不一,是典型封闭式内陆盐湖次级盆地,这些盐湖次盆沉积了大量的陆源碎屑和盐类物质。对该矿区深层卤水钾矿区域地质特征及矿床成因进行了分析探讨。

昆特依凹陷中生界、新生界发育特征及构造演化分析

昆特依凹陷位于柴达木盆地北缘断块带西段,紧邻冷湖和鄂博梁—葫芦山构造带,是柴达木盆地西北部重要的油气勘探潜力区域。通过对昆特依凹陷内部中生代、新生代地层分布特征的分析,结合地震资料地质解释,认为在中生代末造山后的陆内调整时期,昆特依凹陷内分割性断块发育,形成压陷型分隔性断块坳陷;新生代喜马拉雅构造运动对柴达木盆地的影响主要表现为压扭性构造应力场的作用,伴随阿尔金走滑断裂的活动,昆特依凹陷受其影响和制约,发育形成压陷型沉降坳陷。昆特依凹陷内的潜伏背斜构造在新生代早期开始发育,第四纪最终定型。

青海昆特依盐湖杂卤石矿焙烧过程的矿物学特征研究

以柴达木盆地昆特依盐湖大盐滩矿区杂卤石矿为原料,在300℃~500℃温区内进行杂卤石的焙烧,利用XRD表征焙烧前后矿物特征。结果表明:(1)杂卤石矿样焙烧后重量损失约0.41g,与杂卤石中两个结构水重量0.43g相当,表明在此温区内杂卤石结构破坏而使结构水脱除所致;(2)杂卤石矿样焙烧后,杂卤石中CaSO_4组分主要以硬石膏形式存在,K_2SO_4和MgSO_4组分以无水钾镁矾形式存在,两种矿物XRD特征峰非常明显;(3)随着焙烧温度的增加,焙烧产物中硬石膏和无水钾镁矾XRD特征峰强度随之变强,说明两种矿物含量增加,尤其在450℃和500℃时无水钾镁矾XRD特征峰最强;(4)杂卤石矿样中石英、云母、钠长石等硅酸盐矿物XRD特征峰强度不变,说明它们对杂卤石的热解无影响。经90℃热水浸取焙烧产物后发现,350℃~500℃温区内杂卤石矿样焙烧热浸后K收率皆大于95%,K离子含量皆大于43g/L,且随着焙烧温度的增加,溶浸液中K,Mg,SO_4离子含量和K收率随之增加,与无水钾镁矾XRD特征峰变化趋势一致,表明从杂卤石中提取价值元素K,Mg,SO_4等时,杂卤石结构破坏是非常重要的环节。

柴达木盆地昆特依盐湖磁化率特征及古气候意义

昆特依盐湖是柴达木盆地盐湖演化和古气候研究的重要对象。前人对昆特依盐湖钻孔的年代学和地球化学组成特征开展过一些研究,但由于采样间距大,限制了对成盐演化过程的深入理解。目前关于昆特依盐湖磁化率特征的研究尚未见报道。对昆特依盐湖ZK1402钻孔(35 m深)的14C年代和磁化率进行了初步研究。结果表明:1)钻孔由含盐碎屑层和盐层的互层所组成。盐层的低频磁化率值低,含盐碎屑层的低频磁化率值高。低频磁化率清晰地记录到古盐湖经历了4次显著的成盐期。钻孔的低频磁化率和高频磁化率的变化极为相似。2)低频磁化率和频率磁化率(百分比形式)呈负相关关系。3)钻孔9.6 m深处的加速器质谱(AMS)14C校正年代为23 333±255 cal a BP,24.8 m深处的年代为31 780±442 cal a BP,33.0 m深处的年代(19 259±207 cal a BP)出现倒转。钻孔24.8 m和33.0 m深处的14C年龄可能被低估。