西藏当雄错流域热泉成因机制及其对盐湖成矿物质(Li-Rb-Cs)的供给

【研究目的】西藏当雄错地区位于当惹雍错—许如错裂谷的北部,区内的曲热白玛和扎日取生等地分布有多处热水活动,由于泉水向当雄错盐湖供给了Li和B物质,因此对其水化学特征和成因研究具有十分重要的科学意义。【研究方法】采集了6件泉水样品并进行化学组分和稳定同位素分析,计算了泉水的主要化学系数和矿物饱和指数,对泉水的化学组分进行了聚类分析。【研究结果】结果表明,曲热白玛泉水富集元素Li、B、Rb、Cs等元素。泉水受大气降水和雪水补给,具有浅循环特征。曲热白玛泉水具有较长的径流路径和更强烈的水岩相互作用,泉水中的HCO_(3)-主要来自碳酸盐岩和岩浆活动产生的CO_(2)。SiO_(2)温标计算的热储温度相对可靠,曲热白玛样品的热储温度为123.33~128.22℃。【结论】当雄错地区的热水活动受控于南北向的当惹雍错—许如错裂谷,受地壳深部的局部熔融层影响,热水与硅酸盐矿物发生了水岩作用,携带了Li、Rb、Cs等微量元素,在混入地表冷水后,还与二叠系、白垩系的碳酸盐岩发生了水岩作用,沿区内的活动断裂上升至地表最终汇入当雄错湖水。这一现象表明,西藏部分富Li、Rb盐湖的成矿物质来源可能与广泛的南北向裂谷活动有关,这些裂谷不仅提供了盐湖聚集成矿的地理空间,同时也提供了沟通深部物源和地表空间的通道。

西藏当雄错碳酸盐型盐湖卤水自然蒸发析盐规律研究

盐湖卤水中蕴藏有许多重要的无机盐资源,是多种无机化学品的重要来源。当雄错盐湖是我国藏北高原典型的碳酸盐型盐湖,卤水中蕴藏有丰富的锂、钾、硼等盐类,当地气候条件非常适宜采用盐田相分离技术进行盐湖卤水的综合开发和利用。本文以Na+,K+/CO32-,SO42-,Cl--H2O五元体系(25℃)介稳相图为指导,通过对当雄错盐湖卤水在湖区现场开展自然蒸发实验研究,考察了卤水中Li、K、B等元素的浓缩富集规律,获得了卤水夏季自然蒸发结晶路线及析盐次序为石盐、水碱、天然碱、钾石盐、钾芒硝、硼砂和碳酸锂,同时分析了夏、冬季卤水自然蒸发浓缩析盐规律的区别,为指导西藏当雄错碳酸盐型盐湖卤水的综合开发利用提供了盐田工艺设计基础和理论依据。

西藏当雄错盐湖卤水冬季日晒蒸发实验研究

西藏当雄错盐湖位于藏北高原腹地西南侧,其水化学类型属典型的中度碳酸盐型,具有很好的工业开发前景和价值。自然蒸发是盐田日晒工艺的应用基础工作,本文基于室内卤水等温蒸发实验的相关结果,在当雄错湖区现场开展了盐湖卤水冬季日晒蒸发实验,通过考察碳酸盐型盐湖卤水在现场低温条件下自然蒸发过程中液相各元素的富集规律以及矿物的结晶析盐规律,分析了锂、硼、钾等元素的集散行为,并根据卤水蒸发过程中的元素富集、蒸失水量、盐类析出顺序、矿物组合以及物化性质的变化探索了盐类分离的控制条件。以Na^+,K^+/CO_3^(2-),SO_4^(2-),Cl^(-)-H_2O五元体系(25℃)介稳相图为参考依据,绘制了当雄错盐湖卤水冬季日晒蒸发的结晶析盐路线。实验结果表明,当雄错盐湖卤水在冬季日晒蒸发过程中依次析出石盐、泡碱、天然碱、硼砂、钾石盐和扎布耶石,另有少量芒硝和泡碱等低温产物会提前析出或被母液夹带析出,利用冬季低温蒸发可制取富锂卤水,蒸发后期的母卤还可用于提取硼砂和钾石盐等矿物资源。实验结果为下一步开展盐田工程设计及制卤工艺操作提供了必要的基础数据,同时也为碳酸盐型盐湖卤水的综合利用和开发提供了理论支持。

当雄错盐湖卤水提钾盐田日晒工艺扩大试验研究

西藏现代钾锂硼特种盐湖的钾盐开发将对我国钾盐需求形成有利补充。本文首次采用蒸发结晶、分步分离的方法,进行了当雄错盐湖碳酸盐型卤水提钾多级盐田日晒工艺扩大试验研究。通过对卤水蒸发析盐全过程做化学分析和物料衡算,确定了钾、硼等重要无机元素的成盐类型和析盐阶段,以及锂、铷等稀有元素的富集规律,最终获得了较高品位钾混盐和高浓母卤,并取得了大量第一手数据资料,为今后实现当雄错盐湖卤水钾盐资源的产业化开发提供了切实可靠的中试基础和设计参考。

西藏当雄错盐湖卤水中硼的来源研究

当雄错盐湖为大型硼矿床。大气降水、地表径流和地下径流以及蚀源区岩石是当雄错盐湖卤水中硼等稀有、稀散元素的三个来源途径。本文通过国标法(GB/T8538-2008)、电感耦合等离子光谱法(ICP-AES)、电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)对当雄错硼的这三个来源分别进行元素地球化学研究,发现:1大气降水对当雄错B_2O_3的年估算输入量约为0.05×10^(-3)t^1.5×10^(-3)t,与地表径流和地下径流893t相比可以忽略不计;2河流对当雄错B_2O_3的贡献量最大,其中湖南岸的3条河流B_2O_3的年估算输入量达10个水源的95%,这3条河流的地球化学特征与热泉马尔作相同,B同位素δ^(11)B值也与热泉马尔作相同。说明当雄错地表径流和地下径流中的B_2O_3主要来自热水;3当雄错湖周蚀源区岩石主要为二叠纪,白垩纪岩石与第四纪碳酸盐粘土与钙华。其中二叠纪与白垩纪岩层中B_2O_3的含量较中国东部同类岩石低,不是当雄错B_2O_3的主要来源。第四纪碳酸盐粘土与钙华B_2O_3含量较高,高于世界碳酸盐岩与中国东部富泥碳酸盐岩。碳酸盐粘土稀土元素分布模式与已报道的热水湖相沉积的白云岩相同,都是中稀土富集,Dy的正异常,说明碳酸盐粘土是主要受热水影响。当雄错碳酸盐粘土是热水湖相沉积的一个典型实例。综上可知,热水是当雄错硼的主要来源。这一研究不仅为探索盐湖硼的成因提供重要依据,也为扩大寻找硼酸盐矿床指明方向。

西藏当雄错—姆错丙尼地区早二叠世拉嘎组及杂砾岩成因探讨

本文通过1∶25万《邦多区幅》和《措麦区幅》区域地质调查,对西藏当雄错—姆错丙尼地区的早二叠世拉嘎组进行了地层古生物及杂砾岩特征的研究,认为:所采生物化石均赋存于滑塌块体中,反映的地质时期为早二叠世Sakmarian-Artinskian期,而赋含滑塌块体的“基质”地层时代应稍晚于早二叠世Sakmarian-Artinskian期;沉积特征表明杂砾岩成因具冰海相和水下块体重力流的双重(复合)性质。

青藏高原当雄错晚更新世末期-全新世早期叠层石新发现

在青藏高原首次发现当雄错第四纪晚期叠层石群,其发现对于阐明高原第四纪晚期古环境演化有重要意义。通过对当雄错第四纪晚期发育的3层叠层石的地球化学特征以及^(14)C年龄研究发现:叠层石发育最佳温度20~30℃,当温度低于12~15℃时,蓝藻停止生长。目前,当雄错湖水年均温度为4.8℃,可知当时水温高于现代10℃;这3层叠层石的14C年龄分别与同布林(B?lling)和阿路罗德(Allev?d)两次暖期事件,及10.5 ka^9 ka BP全新世早期转暖期一致,并且叠层石中δ^(18)O均值在-7.23^-6.6之间,δ^(13)C均值在4.75~5.65之间,两者均较高,可知当雄错当时气温较高。该时段3个暖期的发现,对详细建立划分青藏高原第四纪晚期气候-年代学标尺有重要价值。

青藏高原典型自然地理野外实习路线的设计——以拉萨-羊八井-当雄-纳木错一线为例

自然地理野外实习是地理相关专业教学的重要环节,其路线的设计应遵循典型化和综合化的原则。青藏高原是开展自然地理野外实习的理想场所。文章以拉萨-羊八井-当雄-纳木错一线为例,讨论了该实习路线的设计思路与实习内容,为相关专业在青藏高原开展自然地理野外实习提供了参考。

西藏湖区现场热溶冷结晶法提钾实验研究

本文以西藏当雄错盐湖为例,基于湖区独特的地热资源和冷资源,采用热溶冷结晶法在现场对日晒蒸发卤水获得的钾石盐矿进行分离提纯实验研究。实验考察了三个热溶温度和三个冷却温度。结果表明,热溶冷结晶法可以显著提高氯化钾的品位,当冷却温度一定时,热溶温度越高,氯化钾的分离提纯效果越好。同时,以Na+、K+/Cl--H2O三元体系相图为理论指导,讨论和验证了湖区现场自然条件下的热溶变温冷却实验结果,进一步明确了工艺优化的方向,为我国西藏高原碳酸盐型盐湖卤水钾资源的开发利用提供基础数据和工艺参考。