高盐度地下水^(14)C测年样品采集技术探讨

高盐度地下水 (卤水 ) 14 C样品采集是同位素水文地质界的一个难题。罗布泊钾矿区卤水的化学组成特征是 :平均矿化度为 35 3.5 g/L ,SO2 -4的质量浓度 4 4 .0 3g/L ,HCO-3 的质量浓度为0 .2 71g/L。为此 ,文中借鉴一般地下水 (淡水或微咸水 ) 14 C样品的采集原理 ,设计出一套真空取样装置。其操作步骤是 ,首先通过调节卤水的 pH值 ,使得水中的无机碳以CO2 气体的形式溢出 ,然后 ,导入装有NaOH与BaCl2 混合溶液的样品瓶中 ,在野外获得高盐度卤水14 C测年样品。罗布泊卤水测试结果表明 ,这一流程有效地解决了硫酸盐干扰问题 ,卤水14 C样品质量可靠。该技术可为高盐度地下水测年提供有效手段 ,对低盐度地下水14 C取样也具有重要的推广使用价值。

罗布泊“大耳朵”湖区钾元素地球化学与富集机理

对罗布泊"大耳朵"干盐湖盐壳的沉积过程、钾元素空间分布特征及地下卤水化学性质进行了实地调查研究。"大耳朵"湖区地下卤水盐度为341g/L左右,ρ(K+)变化于7.0～12.4g/L,平均值9.61g/L,高浓度富钾卤水通过毛细管上升和地表析盐,导致钾盐矿物在地表析出,地表盐壳的w(K+)变化于0～4.7g/kg,平均含量2.05g/kg,钾盐矿物主要包括光卤石、杂卤石和软钾镁钒。研究表明盐壳盐类矿物在干盐湖地表的聚集及地球化学分布特征与地下卤水的化学性质有着密切关系,盐壳沉积后期风蚀、雨淋、季节性的地表径流都会影响和重塑盐壳地球化学组成特征,钾盐矿物可作为盐壳增长发育的指示矿物。

应用自然电场法寻找地下富钾卤水的探讨

本文探讨自然电场法在盐湖区寻找和评价富钾卤水的应用及效果。根据罗布泊地质、水文地质和卤水化学特征研究,鉴于富钾卤水具有低电阻率的特点,论证了自然电场法在监测区找富钾卤水的地球物理机理和可行性。在罗北凹地已查明的富钾卤水区开展自然电场法测量方法试验,负异常对应干盐湖的卤水分布区,正异常主要分布于山前地区;应用于铁南凹地,自电负异常带南北长约24km,东西宽约3km,面积约100km2,解译该带为高盐度卤水的富集地。结果表明,自然电场法可为盐湖区寻找和评价卤水钾矿提供一种新的、快速的技术手段。

罗布泊盐湖富钾卤水成因再探讨--碎屑层卤水蒸发实验分析

罗布泊盐湖钙芒硝岩孔隙中蕴藏有超大型规模的卤水钾矿,富钾卤水成因一直备受关注。罗北凹地从统一的罗布泊大湖区中分隔出来后,成盐过程中其湖水仍以南部大湖的补给为主,罗北凹地卤水化学演化与"大耳朵"湖水密切相关。"大耳朵"湖区含石膏碎屑层普遍储藏有卤水,应该是罗北凹地盐湖的"源卤水",钾离子(ρ(K^+)为3.12 g/L左右)已初步富集,平均矿化度为198.83 g/L。为了查明该卤水的化学演化趋势及析盐序列,笔者于2009年、2010年两次采集了大量卤水样品,分别进行室内等温蒸发和自然蒸发实验。蒸发实验结果表明:随着卤水浓缩首先析出(硬)石膏,随后析出大量石盐,最后出现少量钾石盐和光卤石,与EQL/EVP卤水蒸发模型模拟结果相似。将碎屑层卤水蒸发过程中化学组成变化与罗北凹地卤水进行对比,结果显示罗布泊古湖水蒸发至石膏沉积之后,在罗北凹地水化学组成明显发生变化,没有大量石盐沉积,而以钙芒硝沉积为主。推测应是受到深部"富钙水"的持续补给,而"大耳朵"湖起到"预备盆地"的作用,罗布泊古湖水经"大耳朵"湖蒸发浓缩后,钾离子得到初步富集,在流入罗北凹地后与深部"富钙"水混合,强烈蒸发浓缩,大量钙芒硝矿物析出,最后形成富钾卤水。

罗布泊卤水室内蒸发及天然石盐包裹体均一温度分析探讨

罗布泊卤水经室内恒温(30℃和52℃)蒸发结晶析出石盐,其内舍有丰富的液相包裹体。测试这些石盐液相包裹体均一温度,发现仅有少量包裹体均一温度与石盐结晶卤水温度一致,大多数均一温度明显偏离结晶温度,大多数高出卤水温度约20℃-90℃,少数低于卤水温度约6℃-30℃,罗布泊盐湖自然沉积的石盐液相包裹体均一温度也存在类似情况,除少部分数据与当地卤水温度相近,大多也存在明显的差异。说明石盐包裹体均一温度可能受制于多个因数影响。因此,用石盐包裹体均一温度恢复沉积时期古水温或流体介质温度时,不能简单应用,需要综合分析才能从中提取可靠的地质信息。