《鉀鹽礦床特征分析案例分析報(bào)告5600字（論文）》

引言中國(guó)的鉀鹽資源短缺是供不應(yīng)求的七個(gè)主要礦產(chǎn)之一，并且高度依賴外國(guó)。在中國(guó)，袁建起教授（1946年）是第一個(gè)要求鉀鹽的人。由于中國(guó)陸地經(jīng)歷了許多構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，其上發(fā)育的蒸發(fā)巖盆地也經(jīng)歷了許多地質(zhì)作用，從而導(dǎo)致了復(fù)雜的問(wèn)題，例如鉀的形成，礦床變形和深埋。因此，尋找大型古代鉀鹽礦床已成為中國(guó)劃界的難題。1960年代發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)超大型鉀鹽礦床。此后，王密立等人研究了柴達(dá)木盆地蓋爾汗鉀鹽礦床形成的地質(zhì)條件，并得出結(jié)論：第四紀(jì)構(gòu)造沉積環(huán)境的演化歷史以及洛布泊鉀鹽的形成條件。努爾在塔里木盆地和柴達(dá)木盆地相似。經(jīng)過(guò)探索研究，終于在羅布泊發(fā)現(xiàn)了中國(guó)第二個(gè)超大型鉀鹽礦床。這兩個(gè)鉀鹽礦床是自1950年代以來(lái)在中國(guó)發(fā)現(xiàn)的僅有的兩個(gè)大型鉀鹽礦床。前者在構(gòu)造背景，地質(zhì)發(fā)展史，區(qū)域成鹽環(huán)境，巖相古地理和地層等方面對(duì)鉀鹽礦床進(jìn)行了大量基礎(chǔ)地質(zhì)工作。但是，羅布泊鉀鹽礦床的物質(zhì)來(lái)源一直是一個(gè)有爭(zhēng)議的觀點(diǎn)，其中大多數(shù)是推測(cè)性的，尚未進(jìn)行深入研究。本文以羅布泊鉀鹽礦床成型來(lái)源和過(guò)程為切入點(diǎn)，希望能夠指導(dǎo)判斷或?qū)ふ意淃}礦床建立有效的方向。一、塔里木盆地地質(zhì)概況（一）地理地貌分析塔里木盆地位于新疆南部的天山和昆侖山之間。包括巴音郭楞蒙古族自治州，克孜勒蘇·柯?tīng)柨俗巫遄灾沃荩⒖颂K地區(qū)，和田地區(qū)和喀什地區(qū)，行政面積為104.83萬(wàn)平方公里，耕地面積為132.98萬(wàn)平方公里。地理坐標(biāo)為北緯360-420，東經(jīng)740-960，北至南寬410公里，東至西長(zhǎng)1073公里，面積約33.7萬(wàn)平方公里。它是中國(guó)的大型封閉山區(qū)盆地，也是中國(guó)最大的內(nèi)陸盆地。這個(gè)盆地是不規(guī)則的菱形。除了東部的較低的風(fēng)口外，其他三個(gè)側(cè)面都被海拔4,000米以上的高山所包圍，但盆地內(nèi)部處于海拔800-1300米之間。在盆地的邊緣，有山前沖積和沖積傾斜的平原，氣候特征是干燥，多風(fēng)，溫度變化劇烈，日照時(shí)間長(zhǎng)，熱量充沛，降水稀少和蒸發(fā)強(qiáng)烈。根據(jù)國(guó)家項(xiàng)目辦公室統(tǒng)一的國(guó)家?guī)r層地層劃分，新疆分為五個(gè)地層區(qū)域，即：北部新疆興安地層區(qū)域，塔里木南部新疆地層區(qū)域，中國(guó)北部地層區(qū)域，中國(guó)南部地層。地區(qū)和藏云南地層地區(qū)。塔里木南部的地層區(qū)域是本文的范圍。塔里木南疆地層區(qū)（西），該帶包括7個(gè)地層帶和28個(gè)地層分區(qū)帶，天山北部和中部的地層區(qū)域的特征是中元古代晚期和古生代地層的發(fā)育。海洋古生界地層是該地區(qū)的主體，特別是晚古生代淺海地層。塔里木地層區(qū)域包括北部，南部和塔里木盆地的三個(gè)地層區(qū)域和14個(gè)地層子區(qū)域。第四紀(jì)覆蓋了大部分地層，只有在邊緣的中低山區(qū)才有良好的露頭。前寒武紀(jì)地層廣泛分布在昆侖西部地區(qū)，而前寒武紀(jì)地層廣泛分布在昆侖西部地區(qū)。古生代主要由碎屑巖，碳酸鹽巖以及一些火山巖和火山碎屑巖組成。在石炭紀(jì)之前，這些變化是片巖和頁(yè)巖。石炭紀(jì)以后的變化很少是變質(zhì)的。中生代和新生代是分散的，主要由大陸碎屑巖和碎屑堆積組成。暴露于喀喇昆侖山脈地層區(qū)的前寒武紀(jì)中新生代地層。羅布泊位于塔里木盆地東部，是塔里木盆地的起點(diǎn)。羅布泊周圍山區(qū)的各種侵入性巖石得到開(kāi)發(fā)并廣泛分布。由于羅布泊位于塔里木盆地的最低點(diǎn)，因此周圍地區(qū)的地下水匯聚到羅布泊盆地。（二）羅布泊鉀鹽礦床地質(zhì)概況羅布泊地區(qū)位于新疆塔里木盆地東部，海拔僅780米。它是整個(gè)塔里木盆地最低的地方，也是所有主要水系統(tǒng)的最終目的地和鹽分聚集中心。羅布泊鉀鹽礦床是中國(guó)的第二個(gè)鉀鹽礦床。該礦床屬于鉀鹽礦床，主要由液態(tài)鉀鹽和固液礦物共存。同時(shí)，液態(tài)氯化鈉和鎂鹽共存，并伴有固態(tài)石鹽和芒硝鈣沉積物。固態(tài)鉀鹽礦石主要以鉀鹽，氧化鎂等形式出現(xiàn)在表面，儲(chǔ)量很小。前人根據(jù)地貌，地形特征和構(gòu)造邊界特征將羅布泊分為八個(gè)主要部分。探明儲(chǔ)量主要分布在羅北凹陷。在東部平臺(tái)上發(fā)現(xiàn)了三層鹽水沉積物，在西部平臺(tái)上發(fā)現(xiàn)了兩層鹽水沉積物。在羅中地區(qū)已建成的大多數(shù)鉆孔中均未發(fā)現(xiàn)接縫。目前，其余部分僅進(jìn)行了少量工作，資源分配仍不清楚。圖2-3羅布泊分區(qū)示意圖二、羅布泊匯水域剝露區(qū)花崗巖地球化學(xué)特征鉀鹽的來(lái)源復(fù)雜多樣，包括返回時(shí)留下的古老海水。富含鉀的熱液和巖漿活躍溫泉；含鉀巖石的風(fēng)化，風(fēng)化殼上的含鉀礦物，浸出和溶解性流體等。關(guān)于羅布泊的鉀源，顧新祿和劉成林指出，大量的鉀肥花崗巖和火山巖分布在羅布泊附近的基巖山區(qū)。這些富含鉀的巖石經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期風(fēng)化和浸出后，鉀離子被轉(zhuǎn)移到水中，并通過(guò)河流和急流進(jìn)入羅布泊，為羅布泊的鉀鹽礦床提供了豐富的物質(zhì)條件。盡管以前的人們指出，羅布泊富鉀巖石為羅布泊鉀鹽提供了豐富的物質(zhì)來(lái)源，并且對(duì)塔里木盆地周圍的花崗巖和其他富含鉀的巖石進(jìn)行了一系列研究，但它們并未進(jìn)一步聯(lián)系羅布泊鉀與周圍的鉀巖石相連，需要進(jìn)一步研究。（一）鉀的地球化學(xué)特征鉀是一種堿金屬元素，位于地殼的第七位。它是典型的親石元素分子，可以形成具有強(qiáng)離子鍵的氧化物或鹵化物。自然界有120多種礦物質(zhì)，其中大多數(shù)是硅酸鹽，其次是硫酸鹽，鹵化物，磷酸鹽，砷酸鹽，碳酸鹽等。自然界中最常見(jiàn)的鉀礦物質(zhì)是鉀長(zhǎng)石，白云母，石榴石，云母，綠泥石，石英和鉀長(zhǎng)石。鉀鹽，鈉鹽石礦等。鉀礦物質(zhì)中鉀ZO含量較高的礦物質(zhì)為鉀鉀鉀鹽和黑云母亮氨酸鉀鹽，含量為52.45％。目前，被認(rèn)為重要的鉀礦物質(zhì)包括鉀鹽，香石，無(wú)水鉀明礬和鉀明礬。盡管鉀和鈉的地球化學(xué)性質(zhì)相似，但由于離子半徑的巨大差異，鉀和鈉之間的同構(gòu)取代受到限制。只有在高溫（600℃）下才能形成連續(xù)的連續(xù)同構(gòu)。當(dāng)溫度降低時(shí)，兩相混合形成條紋長(zhǎng)石。另外，鉀的離子半徑類似于和鋇的離子半徑，并且鉀礦物質(zhì)中可能發(fā)生同晶取代。鉀在巖漿巖中的分布最高。超級(jí)巖石中的鉀含量非常低?；鶐r中鉀的含量比鉀高兩個(gè)數(shù)量級(jí)。中酸性巖石的鉀含量比堿性巖石的鉀含量高一個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，隨著硅含量的增加，超強(qiáng)酸巖中的鉀含量也隨之增加。此外，還有一種非常獨(dú)特的超鉀巖石，通常被認(rèn)為來(lái)自鉀的緩慢積累。鉀在偉晶巖和偉晶巖向鉀的演化過(guò)程中會(huì)形成大量斜長(zhǎng)石。在巖漿階段之后的氣水熱階段，鉀可以進(jìn)一步富集。在熱液階段形成的季節(jié)脈中，長(zhǎng)石礦物質(zhì)有限，表明溶液中的鉀和鈉含量低于氣熱液階段。沉積巖中的鉀含量排名第二。鉀離子半徑為133pm，這使得鉀離子高度極化并且易于被土壤吸收。此外，海水中還富含一些鉀。（二）鉀礦床的賦存以及分布自然界中的鉀資源包括固態(tài)鉀資源和液態(tài)鉀資源。世界上發(fā)現(xiàn)的鉀鹽礦床的地理分布非常不均勻。大型鉀鹽礦床主要與海水有關(guān)，因?yàn)楹Ｋ氢淃}礦床最重要的供應(yīng)來(lái)源。鉀鹽沉積的其他鹽水來(lái)源包括陸地和深水。中國(guó)的鉀鹽礦床主要有三種類型：季鹽湖鹵鉀鹽，古地層固體鉀鹽和深鹵鉀鹽。在中國(guó)古代發(fā)現(xiàn)鉀沒(méi)有突破。我國(guó)有很多鹽湖。據(jù)統(tǒng)計(jì)，鹽資源有1500多種。鄭勉平統(tǒng)計(jì)的中國(guó)984個(gè)主要鹽湖類型中，每種類型的數(shù)量和分布都存在很大差異。目前，我國(guó)主要的鉀鹽主要是青藏高原的小型第四紀(jì)鹽湖。中國(guó)已探明的鉀鹽儲(chǔ)量分布在青海的11個(gè)現(xiàn)代鹽湖，新疆的羅布泊和西藏的35個(gè)特殊鹽湖中。中國(guó)應(yīng)在尋找海洋蒸發(fā)鹽盆地中的鉀鹽方面取得突破，并探索陸地鹽湖及其含鉀地下鹽水。我們應(yīng)該采取石油和鉀的勘探政策。同時(shí)，必須注意礦坑，鉀，硼等資源的綜合利用，防止浪費(fèi)。圖4-3中國(guó)鹽湖四大分區(qū)比例圖羅布泊是氯化物類型。鉀是鹽水最后階段的產(chǎn)物。該地區(qū)的礦坑和鉀品位非常好，對(duì)開(kāi)發(fā)利用具有現(xiàn)實(shí)意義。在中國(guó)，從氯化物型鹽湖中提取鉀鹽的途徑比較成熟，這將大大緩解目前中國(guó)鉀鹽短缺的狀況。（三）鉀礦床成礦物質(zhì)來(lái)源1.地表物質(zhì)來(lái)源大約四百萬(wàn)年前，青藏高原地區(qū)發(fā)生了火山碰撞事件，產(chǎn)生了大量充滿鉀元素的火山巖。其后在湖盆面積大的泛湖時(shí)期，大氣降水從高鉀巖石中浸出鉀，隨著春季或河水流入羅布泊，它成為鉀沉積的重要來(lái)源之一。泉水和河水是鉀的載體。羅布泊湖被幾個(gè)主要水源所環(huán)繞。這些河流中的水坑中含量很高。周圍的溫泉和鹽水溫泉不斷地輸送到這些河流，為羅布泊凹陷湖源的不斷蒸發(fā)和濃縮提供了良好的物質(zhì)。圖4-5羅布泊鹽湖周邊石膏沉積2.深部物質(zhì)來(lái)源侏羅紀(jì)是世界上重要的成鹽時(shí)期。侏羅紀(jì)晚期沉積的鉀鹽占總鉀形成期的10.27％。侏羅紀(jì)是塔里木盆地的新石器時(shí)代。塔里木盆地的構(gòu)造演化與鹽的形成密切相關(guān)?；貧w期形成了有利的成鹽環(huán)境，中生代形成了大規(guī)模的石膏沉積。在中侏羅紀(jì)至早侏羅世，塔里木盆地的構(gòu)造作用減弱，表現(xiàn)出相對(duì)穩(wěn)定的連續(xù)沉積充填階段，為鉀鹽沉積區(qū)提供了相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境。同時(shí)，中侏羅紀(jì)和晚侏羅世處于炎熱，干旱和早期的氣候環(huán)境中，并且大多數(shù)處于赤道以北的低緯度地區(qū)，形成了有利于鹽和鉀形成的古地理和古氣候環(huán)境。通過(guò)研究羅布泊湖周圍的鹽泉，發(fā)現(xiàn)礦坑和鉀含量異常。結(jié)合鉀標(biāo)志物的特征值，推測(cè)塔里木盆地可能存在深鉀沉積。羅布泊形成大量鉀的原因是僅依靠表面浸出的巖石是不夠的。大概與深鹽層有很大關(guān)系。（四）羅布泊鹽湖成礦模式簡(jiǎn)述羅布泊是氯化物型的現(xiàn)代鹽湖。鹽湖的演化必須經(jīng)歷三個(gè)階段：碳酸鹽，硫酸鹽和氯化物。氯化物型鹽湖通常被認(rèn)為是鹽湖發(fā)展的后期產(chǎn)物。鉀鹽物料的供應(yīng)是其形成的重要原因，泉水和河水是鉀鹽物料運(yùn)輸?shù)闹匾d體。它具有以下三個(gè)條件，形成一個(gè)大的坑和鉀沉積物。（1）構(gòu)造條件：羅布泊鹽湖是斷層湖，這為鹽湖鹵水提供了一個(gè)廣闊的采集中心。鉀物質(zhì)不斷積累，湖水不斷蒸發(fā)和濃縮，最終在羅布泊形成大量的鉀礦床。（2）豐富的物質(zhì)來(lái)源：羅布泊湖成鹽元素的來(lái)源和積累與青藏高原的隆升和隆升后演化密切相關(guān)。成礦元素的主要來(lái)源有三種：①侵蝕源區(qū)的巖石或地層風(fēng)化和浸出，湖盆邊緣是羅布泊最原始的成鹽物質(zhì)來(lái)源；②地表水供應(yīng)，主要是河流供應(yīng)；③深層供應(yīng)，主要是鹽水泉，再坑溫泉，鉀的供應(yīng)；（3）高原干旱氣候：干熱環(huán)境和干旱寒冷環(huán)境兩種環(huán)境都會(huì)形成鹽分。不同之處在于它們的鹽礦物質(zhì)的類型和組合不同。羅布泊位于西藏北部獨(dú)特的干旱氣候環(huán)境中，降水少，蒸發(fā)量大，蒸發(fā)量多于降水量，空氣濕度低，植被不發(fā)達(dá)。這種氣候的持續(xù)非常有利于湖泊的集中和鉀肥的豐富。青藏高原第四紀(jì)有五個(gè)泛湖期。當(dāng)時(shí)，湖盆面積大，集水面積大。羅布泊鹽湖位于北部的泛湖系統(tǒng)中，與許多周圍的鹽湖和泉水相連。因此，從羅布泊形成早期到現(xiàn)在，不僅古老的鹽湖和古老的鹽泉提供了豐富的物質(zhì)來(lái)源，而且大氣降水也淋溶了該地區(qū)的侏羅紀(jì)，第四紀(jì)沉積物和地表風(fēng)。然后深鉀和鉀物質(zhì)最終與泉水和河流一起流入羅布泊湖，湖水不斷蒸發(fā)并凝結(jié)，最終形成大坑和鉀沉積物。（4）花崗巖風(fēng)化在羅布泊附近流域剝奪的區(qū)域損失了大量活性鉀，并且是活性鉀的供應(yīng)商。盆地沉積物表層是活性鉀的主要富集層，塔里木盆地地表水的鹽度表明，在相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中，地表水和地表徑流具有洗脫和轉(zhuǎn)運(yùn)活性鉀的能力?；谶@三個(gè)結(jié)論，可以建立鉀源模型，即在羅布泊集水區(qū)侵蝕區(qū)的花崗巖風(fēng)化過(guò)程中產(chǎn)生大量可溶性鉀，并反復(fù)浸出并沿其遷移。盆地表面通過(guò)地表徑流。羅布泊鉀鹽沉積物形成。圖2.5塔里木盆地活動(dòng)性鉀隨地表徑流遷移示意圖

結(jié)語(yǔ)羅布泊大型鉀鹽礦床的成礦條件，成礦模式和成礦物質(zhì)來(lái)源的研究目前仍在進(jìn)行，還在羅布泊地區(qū)的地質(zhì)調(diào)查和水化學(xué)背景分析的基礎(chǔ)上，本文初步探討了成礦物質(zhì)的地球化學(xué)背景和來(lái)源，具體來(lái)說(shuō)，有以下初步認(rèn)識(shí)：（1）羅布泊水化學(xué)類型屬于氯化物類型，其鉀礦礦床已達(dá)到大規(guī)模，具有重要的研究意義和實(shí)際采礦意義。在本文中，主要有兩種類型：一種是從巖石表面的風(fēng)化和河流的補(bǔ)給來(lái)的。另一個(gè)則來(lái)自溫泉和火山等深層資源。此外，大氣中還攜帶鹽和塵土，但含量很少，大部分被植物吸收，只有一小部分進(jìn)入羅布泊。（2）巖石中的鋰和鉀會(huì)受到巖石風(fēng)化和水巖石的影響。可以通過(guò)大氣降水通過(guò)礦物沉淀將其帶入鹽湖。新生代火山巖中鉀含量高，分布廣泛，為羅布泊提供了豐富的鉀源。羅布泊地區(qū)附近的鹽水泉的礦化和鉀含量明顯異常。樣品中石灰華中的含量高于地殼中的含量。溫泉和鹽水溫泉在河流中的含量中起著重要供應(yīng)作用。羅布泊鹽湖從形成到現(xiàn)在一直在不斷集中。周圍五河的供水是羅布泊鹽湖形成大量礦床的重要物質(zhì)來(lái)源。鹽水溫泉提供的鉀含量是最重要的物質(zhì)來(lái)源之一，其次是溫泉。溫泉中的物理和鉀物質(zhì)可能來(lái)自深層重熔巖漿，而鹽水中的鐵屑和鉀物質(zhì)可能主要來(lái)自深侏羅紀(jì)。

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