勐野井钾盐矿床中自生黏土矿物特征及其意义

云南思茅盆地勐野井钾盐矿床中含有不同类型的碎屑物:与钾盐脉共存的灰绿色泥砾(“绿钾”)、与钾盐脉共存的棕红色泥砾(“红钾”)和浅黄色泥岩。本文对不同类型碎屑物中黏土矿物进行了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析。通过SEM和TEM观察到黏土颗粒为薄片状六边形,晶型较好,自形程度较高,认为其为自生成因。XRD结果表明,“红钾”中黏土矿物主要由绿泥石和伊利石组成;“绿钾”和浅黄色泥岩除了伊利石和绿泥石外,还含有“似累托石”型黏土矿物。“红钾”中伊利石结晶度指数(°Δ2θ)介于0.327~0.452之间,而“绿钾”和浅黄色泥岩则介于0.221~0.283之间,表明“绿钾”和浅黄色泥岩中伊利石结晶程度要比“红钾”中伊利石高。“绿钾”和“红钾”物质来源和所经历的地质过程相同,因此,不同类型碎屑物中的黏土矿物组合和伊利石的结晶度差异表明自生伊利石的形成并非只受到温度和压力影响。其他研究表明“绿钾”还原性更强,pH值更低并且细菌活动更活跃,很可能促进了自生伊利石的形成。

云南兰坪—思茅盆地勐野井钾盐矿床物质组分对成因的指示

云南兰坪—思茅盆地勐野井钾盐矿床是我国目前唯一的古代固体钾盐矿床。长期以来一直认为该矿床为海源陆相成因,也有人提出成矿物质还有其他来源,但并未给出确凿的证据。为了查明该矿床的物源及成因,本文采用XRD、ICP-MS、电子探针(EPMA)和显微镜等方法对云南江城勐野井钾盐矿床物质组分进行研究,并在此基础上,对矿床的成因进行剖析,指出成矿物质来源于两个方面。一为海水。微量元素Br在勐野井组盐层中的均值为578×10-6,远大于200×10-6,指示海源;同时在底板扒沙河组石英砂岩中存在少量海相矿物——海绿石。二为深部热液。勐野井组灰绿色泥岩中存在大量富含钴镍的黄铁矿;其次,盐层裂隙的充填物出现含钴镍的羟碳钴镍石;同时在扒沙河组砂岩中普遍见到含铜矿物——蓝铜矿和孔雀石等。由于该矿床地处强烈构造活动带,这些富含Cu、Co、Ni的矿物指示,Cu、Co、Ni等金属元素来源于深部热液。因此,云南勐野井钾盐矿床除海水提供成矿物质外,深部热液亦为矿床的形成提供了重要物源。

云南江城勐野井钾盐成矿新认识

本文通过深入分析滇西南以往地质调查研究资料,而从中发现存在的疑点,从新特提斯形成局限海的成盐背景和滇西南特定的复杂的地质构造条件出发,通过大量地面地质调查、沉积相、盐构造及水化学研究,推断勐野井地区勐野井组中马尾丝状钾盐矿体可能是沿断层由深部侏罗纪含钾岩系挤压塑流到表层来的。因财制宜,选用低频大地电磁法(EH4)、高精度电磁频谱探测法(MES)轻便适用的物探手段,同时结合以往重力勘查(1/10万),综合分析表明,该区深部有多组盐层存在。为验证上述找钾新思路,部署了2口钾盐中深钻,其钻探成果与该认识相一致。其中第1钻井(MK-1)已完钻,在中侏罗统花开左组中部钻遇厚70 m含钾岩盐层;第2钻井(MK-2)已钻遇花开左组上部含膏岩系。与此同时,还进行了Sr同位素和包体测温以及盐体构造和沉积特征等分析。综上所述,论证了勐野井钾盐成矿机制,提出了深部侏罗系盐底辟浅部贯入的"二层楼成矿模式"。以此为指导,部署了区域性高精度重力测量(1/5万)、MES探测和浅钻工程,拓展了兰坪—思茅成盐带深、浅部找钾前景。

云南江城钾盐基准井钻进工艺分析

云南江城钾盐基准井位于思茅凹陷东区南部向斜翼部两条断层交汇处,构造相对发育,岩石破碎。其施工目的主要目的是通过取心钻进获取"中、新生代"含盐建造完整的地层序列,建立一个可供找钾参照的"标杆地层柱"。其施工的难点是上部地层以石英砂岩为主,与泥岩互层,泥岩较软、易水化、难取心;砂岩坚硬、研磨性强;下部地层主要以泥岩为主夹薄层砂岩,泥岩致密硬脆,在孔底呈弹塑性,可钻性极差。通过选择合理的钻井设备,优化钻具组合,制订切合实际的钻进参数,采用镁基盐水钻井液,进行川-74取心筒传统取心和绳索取心钻进,获得了盐矿心无溶蚀现象,井眼轨迹和岩心采取率均达到设计要求的较好效果。

镇钾1井长井段连续取心钻井工艺

镇钾1井是中国地质科学院部署的一口用于调查评价陕北奥陶纪盐盆地钾盐资源的钾盐基准井。通过分析该井钻进过程中的施工难点,对取心钻头及取心工具的选型、取心参数优选、取心过程复杂和事故的预防措施等进行了研究。针对直井段刘家沟组易漏失、取心井段长、取心井段需扩眼、盐岩心易溶和盐层段易缩径、易卡等技术难题,制定了一系列技术措施。该井累计取心进尺900.4 m,取心53次,岩心收获率98.48%,其中盐岩心长177.06 m,为今后同类井施工积累了宝贵的经验。

滇西南思茅盆地盐构造研究及找钾初探

滇西南思茅盆地是我国重要的含钾盐盆地,勐野井钾盐矿也是我国目前发现唯一的固体氯化钾盐矿床。本文通过综合分析滇西南成盐成钾的地质背景、古环境和构造演变、含盐(钾)地层的沉积建造特征、矿区勘探剖面的盐构造的形态、重力剖面和EH4测量电性断面,参照2500m、3000m的MK-1和MK-2基准井,推测了研究区的断裂构造、底辟构造,认为勐野井钾盐矿体是沿断裂由深部在挤压构造作用下底辟浅部揉扭流动至浅部地层中,并采用3D建模及可视化技术,建立了岩盐体在地下3D结构。利用"平衡剖面技术"的原理,示意深部岩盐体在拉张和挤压构造作用下,岩盐体沿断层塑流的过程,分析了形成各种底辟构造的动力机制。该研究拓展了滇西南思茅盆地的找盐(钾)思路,为思茅盆地未来找钾和勐野井钾盐矿的后期开发具有参考意义。

云南兰坪—思茅盆地勐野井钾盐矿床盐构造特征及成因机制

云南兰坪—思茅盆地南部勐野井钾盐矿床沉积了巨厚的钾石盐,岩盐层整体呈现盐构造特征,且发育较强,多期褶皱频出,与上覆碎屑岩之间呈不整合或假整合接触。在喜马拉雅运动造成的强烈挤压和差异负载作用及盆地升降过程中的重力滑移作用下,岩盐形成较为复杂的盐构造体系。研究表明勐野井钾盐矿床盐构造受多重作用影响,重力滑移作用是盐构造初始动力来源,之后在差异负载作用及浮力作用下,盐构造发育相对缓慢,强烈的区域挤压作用是盐构造快速发育的重要原因,并促进差异负载、重力滑移作用和浮力作用进一步发展,形成较为复杂的盐构造体系。盐构造的研究对于探寻钾盐矿体的成因、运动规律和成矿作用具有重要意义。

饱和盐水聚合物泥浆的研制及应用

钻探作业中,常常遇到盐膏、盐溶地层,给钻进带了许多麻烦及孔内事故,其主要的原因是地层中盐的溶解。为了顺利钻穿盐膏层,应采取有效的措施以控制盐的溶解速率。若利用现场的水源或在泥浆中预先加入工业食盐,可使水基泥浆具有更强的抗盐能力和抑制性。浓度高的盐水泥浆矿化度极高,抗污染能力强,可使盐膏层中盐的溶解减至最小程度,避免大肚子井眼的形成和井塌等复杂情况的发生,从而使井眼规则,确保钻探施工的顺利进行。本次研究以青海省茫崖镇大浪滩东北部深层卤水钾盐矿普查项目中钾盐井钻探施工为例,对饱和盐水聚合物泥浆的研制及应用予以说明。

云南省江城地区盐盆地重力勘探与深部找钾启示

云南省江城勐野井钾盐矿是目前我国发现的唯一固体钾盐矿。该地区地质构造复杂,近几年通过野外地质、地球物理及钻井勘探,认为钾盐来自深部侏罗系,并沿断裂构造带挤压塑流到表层,可能在深部还存在大面积的“盐源”。为实现找矿突破,亟须了解控制盐矿形成的构造及围岩的三维结构特征。通过对江城地区高精度重力数据位场分离、边缘检测、3D物性反演的地球物理处理与解释,获得了勐野井地区江城湖盆的基底变化、断裂展布等地质信息,确定了研究区构造格架、地下密度体的三维分布与岩盐矿的关系,推断在勐野井矿区西北深部可能还有侏罗系盐岩甚至钾盐的存在,该地区将是未来找矿工作的重点。研究成果为江城地区下一步钾盐矿勘查提供了线索和依据。