柴达木盆地别勒滩地区深部卤水储层空间分布特征研究

我国柴达木盆地蕴藏着丰富且极具开发潜力的卤水钾锂资源,但随着产能的不断扩大和持续开发,浅部易开采的优质资源不断减少,走向深部开采成为必然选择。与浅部相比,盐湖深部卤水储层质量相对较差,富水性弱且不稳定,开采难度极大。本文以查明察尔汗盐湖别勒滩区段深部卤水储层特征为目的,通过分析钻孔岩性和物性数据,研究了别勒滩区段深部卤水储层的平面分布特征和厚度变化规律,结果表明研究区以东南部储层厚度最大且石盐岩储层质量最优。卤水储层三维建模研究显示,富锂卤水主要分布在研究区中北部,南部锂含量相对较低;平面上第Ⅱ含矿层在中部石盐厚度大且粉砂和黏土夹层少,有利于卤水的开采。

察尔汗盐湖别勒滩区段固态锂的赋存状态与分布特征

察尔汗盐湖别勒滩区段赋存大量具有开发潜力的固态锂资源,但目前对固态锂的赋存状态和分布特征研究较少。文章利用水溶法、稀酸溶法和全岩溶解法3种方法对该区4个钻孔的15件岩芯样品进行主微量元素分析。研究结果显示,水溶法的w(Li)(Li溶出量,余同)为23.37×10-6~85.98×10-6,稀酸溶法的w(Li)为47.77×10-6~139.58×10-6,全岩溶解法w(Li)为49.47×10-6~151.64×10-6。以同一样品全岩溶解所得的w(Li)为100%,水溶法、稀酸溶法的w(Li)平均值分别为56.44%和92.83%。结合矿物薄片鉴定、扫描电镜分析和X射线衍射的鉴定结果,岩芯样品中的矿物主要是石盐、杂卤石、光卤石、石英、绿泥石、钠长石、硬石膏、白云石、伊利石、菱镁矿和方解石等,推测固态锂大部分赋存于易溶盐类矿物,其余赋存于不易溶的碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐等矿物中。根据4个钻孔岩芯样品的Li溶出量来看,察尔汗盐湖别勒滩区段固体钾盐层中固态锂的分布特征是由西向东逐渐递减,与别勒滩区段卤水Li含量在空间上的规律性相同,说明别勒滩区段固态锂的含量可能受到卤水中Li浓度的影响。

柴达木盆地别勒滩杂卤石矿床特征及其沉积环境研究

别勒滩是青海察尔汗盐湖固体钾矿的主要分布区段,也是企业固转液开采和生产钾盐的主要矿区,该区段分布着大面积的杂卤石矿(K_(2)Ca_(2)Mg[SO_(4)]_(4)2H_(2)O)。文章利用2022年察尔汗盐湖储量核查项目获得的岩芯样品和钻孔资料,通过系统的分析测试,开展别勒滩杂卤石成矿特征及沉积环境研究。文章首次查明别勒滩区段杂卤石矿床分布面积超过150 km^(2),平均厚度0.8 m,w(K_(2)SO_(4))平均大于5%,计算获得K_(2)SO_(4)资源量2089.79×10^(4) t。研究认为,别勒滩杂卤石形成于钾石盐、光卤石析出阶段的高浓缩盐湖相沉积环境,周期性淡化带入的大量Ca^(2+)和SO^(2-)_(4)与卤水中含量较高的K^(+)、Mg^(2+)离子反应形成了杂卤石矿层。别勒滩杂卤石矿层具有较好渗透性和给水能力,适合选用固液转化的方式进行开采。但考虑到杂卤石溶解效率远低于钾石盐和光卤石,因此短期内杂卤石开发价值有限。

青海察尔汗盐湖别勒滩区段固体钾盐液化前后物质组成对比及意义

察尔汗盐湖钾矿是中国最大的钾盐矿床,别勒滩位于察尔汗盐湖的最西端,目前正通过液化技术在别勒滩区段的固体钾盐层中提取钾资源。文章通过野外钻孔采集样品和室内系统的岩矿鉴定、X射线衍射、扫描电镜和化学成分分析,研究了含钾地层液化前、后的石盐和主要钾盐矿物的特征,对常量、微量元素进行了测定。得出的结论是:液化前和液化后主要钾盐矿物都是钾石盐、光卤石和杂卤石,其中杂卤石为最主要的钾盐矿物;液化前和液化后,富集程度高的微量元素为I、B和Li,可见别勒滩区段伴生元素I、B和Li具有开采潜力。通过计算得知此区段埋深22.42m以上液化前w(KCl)平均为2.15%,液化后w(KCl)平均为1.68%,计算预测溶出的KCl资源量约为5374万吨;埋深4.1m以上液化前w(KCl)平均为2.23%,液化后w(KCl)平均为1.71%,计算预测溶出的KCl资源量约为1087万吨,证明了液化法开采别勒滩地区固体钾盐经济可行。

青海察尔汗盐湖别勒滩区段杂卤石成因及其成钾指示意义

别勒滩区段位于青海察尔汗盐湖西部,前人认为察尔汗盐湖固体钾盐矿物以光卤石为主,在别勒滩区段西部发现有杂卤石,但并未引起足够重视,对杂卤石成因未做详细研究。本文通过对别勒区段七个钻孔样品的矿物鉴定及地球化学分析,发现别勒滩区段杂卤石以原生和准同生交代方式赋存,且以后者为主,多交代石膏等硫酸盐矿物产出,少量出现交代石盐现象。杂卤石主要分布于别勒滩中西部地区,整个别勒滩区段自西向东出现了以杂卤石为主渐变为以钾石盐—光卤石为主的分布规律。结合别勒滩区段晶间卤水的补给条件,研究认为别勒滩区段杂卤石形成是涩聂湖硫酸镁亚型湖水与先期形成的盐类矿物发生交代反应的结果。别勒滩地区杂卤石作为典型的陆相成因,对研究海相蒸发岩矿床中普遍存在的杂卤石成因具有一定的对比借鉴意义,海相蒸发岩矿床中的杂卤石可能是盆地形成的内陆盐湖湖水与早期沉积的盐类矿物发生交代反应形成,对寻找海相钾盐有一定的指示意义。

青海别勒滩干盐湖石盐流体包裹体均一温度分析及地质环境意义

别勒滩位于察尔汗盐湖的最西端,最主要的沉积物为石盐,钾盐矿物主要为杂卤石、光卤石和钾石盐。文章研究了别勒滩区段盐类矿物形成的温度,为确定钾盐的形成条件提供了参考依据。别勒滩地区石盐流体包裹体均一温度呈现出3个或2个温度区段,即低温区段、中温区段和高温区段。低温区段均一温度变化范围为19.5～49.3℃,反映了大多数石盐结晶析出的卤水温度。中温区段均一温度变化范围为50.1～99.3℃,与盐湖底部卤水所达到的最高温度相对应。高温区段均一温度变化范围为100.3～195.6℃,可能为太阳池事件的响应。由太阳池下部对流层中沉积的盐类矿物组合或相关参数计算的古温度只能为其形成时的卤水温度,不能代表当时的气温。在同一样品中,既出现高温流体包裹体,又出现中温或低温流体包裹体,是矿物生长经历太阳池下部对流层环境与中部非对流层环境所致。别勒滩地区在18m以上部位可能出现6次太阳池事件,它们的位置(编号)分别为0.40～1.00m(S6)、1.70～2.90m(S5)、7.90～8.10m(S4)、9.90～10.10m(S3)、10.80～11.00m(S2)、16.39～16.63m(S1)。其中第6次太阳池事件(S6)可能是1989年发生的大水灾在盐湖沉积中的体现。

察尔汗盐湖别勒滩区段晶间卤水的主要离子分布特征

通过野外采集样品、室内实验分析,研究了察尔汗盐湖别勒滩区段晶间卤水的主要离子分布特征。采集了53个晶间卤水样品,通过分析,发现K+浓度一般随着深度的增加而减小,Li+浓度一般随着深度的增加而增加,Mg2+浓度随着深度增加浓度也在增加,但异常情况同样存在。Li+,B2O3在空间分布上有一个富集区域,越是远离这一区域离子含量就越低;K+含量则存在两个临界点,在临界点附近相关离子浓度和矿化度会变化。

青海別勒滩试验区低品位固体钾盐液化开采的野外实验研究

我国是一个钾盐资源贫乏的国家,长期依靠进口。在我国,钾盐找矿难度较大,经过50多年的勘查,盐湖找钾已很难有新的大突破。但值得注意的是,在察尔汗盐湖、马海、罗布泊等地有数亿吨低品位固体钾盐,这些资源相当于一个超大型钾矿,对低品位固体钾盐的开发是缓解我国钾盐短缺重要的、可行的方向。本文在青海別勒滩试验区对3米以浅地层进行了野外溶矿实验,研究低品位固体钾盐固液转化过程中的水动力学和水化学变化等问题。研究发现,溶矿过程中试验区内不同时间、不同单元探坑中水位变化差别较大,表明別勒滩地区在地质结构、构造,特别是孔隙度等方面存在较大差异;溶矿过程中试验区内不同时间、不同单元探坑中卤水的KCl含量有差异,溶矿初期,探坑内卤水KCl含量变化与水位埋深呈相反趋势,水位抬升效果最好的区域其卤水品质较差;随着溶剂的不断补充和与固体钾矿反应时间的增加,卤水KCl含量整体趋于平均,但总体上含量较低。经过几个月的溶矿实验,探坑中卤水KCl含量仍较低,溶矿效果不理想。这可能是因为近几年对低品位固体钾盐持续开采,地层中钾盐矿物含量降低导致溶矿后卤水中KCl含量降低。因此,需要对浅部矿床地质特征进行精准评估,精细化分形溶采管理,以避免盲目补给溶剂,造成无效溶解,使得溶采工程低效率运行,生产成本提高。

青海察尔汗盐湖达布逊区段和别勒滩区段的成盐年代

８８－０１孔和８９－０４孔是１９８９年后笔者用１４Ｃ和２３０Ｔｈ两种方法较为系统的测定了年龄的钻孔剖面。本文以此两孔为主，结合已有年龄数据的钻孔，重点讨论了达布逊区段的成盐年代，并根据８８－０１孔校正后的年龄，将达布逊区段四个大盐层的底板年龄大致划分为：Ｓ１约５００００ａ．Ｂ．Ｐ．左右；Ｓ２约为３６０００ａ．Ｂ．Ｐ．左右；Ｓ３约３００００ａ．Ｂ．Ｐ．左右；Ｓ４约１８０００ａ．Ｂ．Ｐ．左右。根据别勒滩区段ＣＫ２０２２，ＣＫ６和ＣＫ１３０８三个钻孔剖面，讨论了此区约２５０００ａ．Ｂ．Ｐ．成盐年代。

柴达木盆地别勒滩地区断裂构造对深部卤水分布的控制作用研究

我国柴达木盆地蕴藏着丰富的盐湖资源,但随着开发程度的不断提高,浅部易开采的优质资源不断减少,给产业的可持续发展带来极大风险,走向深部成为必然选择。与浅部相比,盐湖深部以卤水矿为主,具有储层质量相对差、富水性弱且不稳定的特点,开采难度极大。本次研究在察尔汗盐湖别勒滩区块以张性断裂破碎带作为深部富水区勘查的突破口,综合利用遥感解译、重力测量、音频大地电磁测深等技术,查明了研究区断裂带的平面分布特征、储层的厚度变化规律和富水性,认识到在重点研究区深部上更新统储层中存在两个富水断裂带。在此基础上利用氡气异常特征定位断裂"集水廊道"的准确位置,并通过钻井和试采工作得到了证实。本研究不仅为别勒滩地区深部卤水矿的勘查和开采提供了重要依据,也丰富和完善了盐湖区深部卤水的断裂破碎带控矿理论。

青海别勒滩钾矿区地球化学研究

青海别勒滩区段位于察尔汗盐湖最西部,面积约1500 km^2,研究区岩性以石盐为主,存在的钾盐矿物有光卤石、杂卤石、钾石盐等,地层氯化钾品位很低,通常在2%~6%之间,但钾盐资源总量巨大。

青海察尔汗盐湖--柴达木盆地的瑰宝

察尔汗盐湖位于柴达木盆地中东部新生代沉积区,地理位置横跨青海省格尔木市与都兰县,自东向西可分为霍布逊、察尔汗、达布逊和别勒滩四个连续的区段,是我国最大的盐湖,也是重要的钾盐产地。察尔汗盐湖海拔2670米,范围大致包括东经94°~96°,北纬36°~38°,东西长约170千米,南北宽20千米~40千米,面积约5800平方千米。湖区气候干旱多风,降水稀少,昼夜温差大,属高原温带干旱气候区。年均降水量约为21.4毫米,年均蒸发量约为3549.5毫米(据1960年-1989年气象观测数据)。

青海察尔汗盐湖固体钾盐物质组成及意义

察尔汗盐湖为我国目前最大的钾肥产地。根据钾盐层的矿物组成可以确定钾盐开发的难易程度以及化学组成可以确定钾盐富集层位并可对资源量进行估计的原则,通过在察尔汗盐湖别勒滩区段和察尔汗区段野外系统取样和室内的分析测试,研究了固体钾盐层的矿物组成、化学组成和物理参数。结果表明,别勒滩区段钾盐层最主要的钾盐矿物是杂卤石,其矿物晶形完好,排列紧密,表明液化开发至"中期阶段"即可利用,此段22.42 m以上钾盐的资源量约为2.5亿吨,主要赋存层位为断续的5段;察尔汗区段钾盐层最主要的钾盐矿物为光卤石,其矿物晶体排列疏松,表明液化开发到"晚期阶段"才可利用,察尔汗盐湖3区段3.55 m以上资源量共约为0.89亿吨,钾盐的主要赋存层位为浅表的60 cm以浅的盐层。对该区段钾盐的物理参数进行探讨,为察尔汗盐湖的进一步研究和固体钾盐的开发提供了新资料。

青海察尔汗盐湖固体钾盐物质组成特征

钾盐是农用钾肥的生产原料,在中国属大宗紧缺矿种。察尔汗盐湖为中国目前最大的钾肥产地,自西向东分为别勒滩、达布逊、察尔汗、霍布逊等4个区段。本文研究的区段为别勒滩区段和察尔汗区段。盐湖东部的察尔汗区段,晶间卤水已被大量开采;在西部的别勒滩区段也已于2002年开始开采晶间卤水。近年来随着晶间卤水水位的下降,通过液化开发固体钾盐已引起有关方面的重视(赵元艺等,2008),目前正在考虑通过液化技术(焦鹏程等,2008)

察尔汗盐湖别勒滩西北边缘浅层晶间卤水Li含量分布特征的研究

别勒滩位于察尔汗盐湖西部边缘地区，与东台吉乃尔盐湖接壤，同处柴达木盆地拗陷中心，在整个柴达木盆地盐湖中也是Li元素相对富集的地段之一。该地段在距北岸10km的范围内，Li平均含量为0．594g／L，最高可达1．225g／L，与东台吉乃尔盐湖晶间卤水中IJi含量很接近，但Mg/Li比值高出东台吉乃尔盐湖2—3倍。该地段Li的水平分布大致可划分为3个区域：I区Li含量为1．0—1．2g／L；Ⅱ区“含量为0．4～0．6g／L；Ⅲ区Li含量为0．2～0．3g／L，其变化趋势是由北向南逐渐降低。别勒滩干盐湖底部盐层形成于距今25000a，上部盐层成盐期大约距今15000a。别勒滩西部边缘的涩聂湖是在大约距今10000a左右形成的新的具有表面卤水的全新世盐湖，该湖也是别勒滩区段主要物质来源的汇集区和补给区。

浅谈盐湖集团矿区卤水资源开发

肥料的增加量主要来自于氮、磷、钾等化肥。但目前我国氮、磷、钾肥比例严重失调,钾肥施用比重过低,施用化肥中氮:磷:钾仅为1:0.4:0.16,远低于发达国家1:0.42:0.42的平均水平。