柴达木盆地西部黑北凹地—大浪滩深层卤水钾盐储卤层地震响应特征研究

柴达木盆地西部深层卤水型钾盐是近期新发现的一种以砂砾层为储存介质的氯化钠亚型钾盐资源,其中,以黑北凹地—大浪滩次级盐湖凹地工作程度较高,研究也相对深入。该区已经求取该类型KCl资源量(333)约3.5亿吨。对该类型成矿地质体的解剖可对该区钾盐找矿在面上和纵深拓展提供借鉴。鉴于此,笔者根据实际生产需要,系统收集了该区的钻井、测录井及地震探测资料,通过地震资料解释和属性分析,对比钻孔揭露储卤层岩性特征,获得研究区域内中深部孔隙储卤层地震响应特征:储卤层底部同相轴振幅较强、局部连续性较好,顶部同相轴为中强振幅,内部多为弱反射振幅,成团块状;瞬时频率属性表现为中低频反射特征;甜点属性表现为顶、底为甜点高值而内部为甜点低值的特征;包络属性表现为顶、底为异常高值而储层内部为低值分布。通过对地震剖面及钻孔资料分析,建立了砂砾储卤层的地球物理识别标志,为预测中深部储卤层分布范围及优选水文地质钻孔提供依据。

黑北凹地富钾地下卤水自然蒸发实验研究

黑北凹地位于阿尔金山山前,其富钾地下卤水储量巨大,该卤水以钠、氯含量占绝对优势。富钾地下卤水化学组成简单,易于提取,具有很好的开发利用价值。以该富钾卤水为研究对象,在现场进行了自然蒸发实验。通过实验发现,卤水经过较长的石盐(NaCl)析出阶段后,分别达到光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)和水氯镁石(MgCl2·6H2O)析出阶段,最后蒸干于南极石阶段,其析盐顺序为石盐—光卤石—水氯镁石—南极石;其中钾只以光卤石矿物析出,且析出阶段比较集中,在整个蒸发过程中氧化硼(B2O3)和锂则都在卤水中浓缩富集,没有析出。根据卤水蒸发过程中的析盐规律,其与K^+,Na^+,Mg^2+∥Cl^--H2O(25℃)介稳相图相符,蒸发过程中的体系变化趋势为液相体系点在石盐相区逐渐向远离石盐相点的方向移动,到达石盐与钾石盐共饱线后沿此线向石盐、钾石盐、光卤石共饱点移动,后沿石盐、光卤石共饱线移动,最终蒸干于石盐、光卤石、水氯镁石共饱点。经过对整个蒸发过程中卤水pH及密度的变化规律进行分析,指出可以通过pH及密度的变化来控制卤水的制卤过程。通过该蒸发实验研究,将为黑北凹地地下卤水的提钾工艺实验和后期开发提供科学依据。

柴达木盆地西部黑北凹地晶间卤水水文地质及水化学特征

柴达木盆地西部的黑北凹地含有丰富的卤水资源,本文对柴达木盆地黑北凹地的水文地质特征与水化学特征进行研究,认为黑北沉积凹地第四纪晶间卤水富水性较好,孔隙度和渗透率较高;卤水KCl品位高,水化学类型以硫酸镁亚型为主;对黑北凹地中的晶间卤水的钾氯系数、溴氯系数以及钾总盐系数的分析表明,卤水为陆相成因,卤水源于溶滤水。

青海黑北凹地液体钾矿地质特征与远景评价

研究区位于黑北凹地的北部沉积凹地,黑北凹地属大浪滩凹陷区的一部分,位于其北部红三旱一号及尖顶山、黑梁子、长尾梁构造间,尖北隐伏构造将其分割为南、北两条不规则形的晚更新世沉积凹地,沉积厚度小。对地层、构造、矿床特征进行详细分析,进而对盐类矿产资源远景评价,对研究区以后的地质矿产勘查工作具有十分重要的指导意义。

柴达木黑北凹地早更新世新型砂砾层卤水水化学特征与成因

柴达木黑北凹地深部砂砾石层内的承压水是近期在柴达木西部新发现的规模巨大的孔隙卤水,水位埋深8-24 m,接近地表;富水性中等偏强;矿化度较高,KCl含量达到可开发利用的要求,井采时不易结盐,可作为后续开发钾盐的备选区域.离子统计分析结果显示,TDS、Cl^-、Na^＋、Cs^＋、B2O3、Ca^2＋、Mg^2＋、Sr^＋、NO3^-、Rb^＋在卤水中的浓度变化幅度小,分布较均匀;SO4^2-的变化幅度大,分布极不均匀;Br^-、I^-、Li^＋、K^＋变化幅度和均匀程度介于二者之间;Na^＋、Cl^-、Ca^2＋、Sr^2＋、TDS呈正态负偏高峰态,K^＋、SO4^2-、Li^＋呈非正态正偏高峰态.成分聚类分析图中,K^＋、SO4^2-、Li^＋首先聚为一亚类,Cl^-、TDS、Na^＋聚为一亚类.从离子含量变化曲线图中可以看到,该孔隙卤水从东至西,Na^＋、Cl^-含量和变化趋势相同,且它们与TDS、B2O3的变化趋势相同.K^＋、SO4^2-、Mg^2＋三种组分含量较一致,变化趋势相同,且同时与Li^＋的变化趋势相同.孔隙卤水钠氯系数CNa/CCl值为0.85~0.96,溴氯系数为0.01~0.34,与盐岩溶滤卤水接近.在Na^＋、K^＋、Mg^2＋//Cl^--H2O四元体系和Na^＋、K^＋、Mg^2＋//Cl^-、SO4^2--H2O五元体系25℃介稳相图中反映出2种析盐规律,一种为硫酸镁亚型,另一种是氯化物型.其形成可能与化学沉积层中高矿化度晶间卤水与砂砾石层中原始孔隙（淡）水相互作用有关.

封面故事

柴钾1井钻探工程野外现场。2023年启动新一轮找矿突破行动,中国地质调查局部署青海钾盐增储保供会战,以郑绵平院士提出的“承袭式”成钾理论为指导,在柴西北黑北凹地设计实施柴钾1井,探获涌水量8586 m^(3)/d、KCl平均含量0.54%的高产工业品位“砂砾型”卤水钾矿,取得了柴达木盆地深层卤水钾盐找矿新突破。

柴达木盆地卤水钾盐迁聚规律与找矿新突破

钾盐是我国大宗紧缺战略性“粮食”矿产,对保障国家粮食安全具有重要意义。我国钾盐资源具有需求量大、对外依存度高等特点,寻找新的钾盐矿床、形成新的大型钾盐资源基地刻不容缓。2023年,中国地质调查局组织开展青海柴达木盆地钾盐“增储保供”地质调查工作,在前期对柴达木盆地成盐聚钾规律性认识的基础上,于柴西北大浪滩—黑北凹地部署实施了“探采一体化”柴钾1井,钻获1021.95 m(井深111.54~1133.49 m)巨厚松散砂砾储卤层,全井段抽卤试验获日稳定涌水量8586 m^(3)/d、水位降深11.3 m、单位涌水量759.89 m^(3)/d·m、氯化钾平均含量为0.54%的高产工业品位“砂砾型”卤水钾矿,取得了柴达木盆地陆相深层卤水钾盐找矿新突破,为形成中国新的亿吨级大型钾盐基地夯实了资源基础。