《钾盐矿床特征分析案例分析报告5600字（论文）》

引言中国的钾盐资源短缺是供不应求的七个主要矿产之一，并且高度依赖外国。在中国，袁建起教授（1946年）是第一个要求钾盐的人。由于中国陆地经历了许多构造运动，其上发育的蒸发岩盆地也经历了许多地质作用，从而导致了复杂的问题，例如钾的形成，矿床变形和深埋。因此，寻找大型古代钾盐矿床已成为中国划界的难题。1960年代发现了第一个超大型钾盐矿床。此后，王密立等人研究了柴达木盆地盖尔汗钾盐矿床形成的地质条件，并得出结论：第四纪构造沉积环境的演化历史以及洛布泊钾盐的形成条件。努尔在塔里木盆地和柴达木盆地相似。经过探索研究，终于在罗布泊发现了中国第二个超大型钾盐矿床。这两个钾盐矿床是自1950年代以来在中国发现的仅有的两个大型钾盐矿床。前者在构造背景，地质发展史，区域成盐环境，岩相古地理和地层等方面对钾盐矿床进行了大量基础地质工作。但是，罗布泊钾盐矿床的物质来源一直是一个有争议的观点，其中大多数是推测性的，尚未进行深入研究。本文以罗布泊钾盐矿床成型来源和过程为切入点，希望能够指导判断或寻找钾盐矿床建立有效的方向。一、塔里木盆地地质概况（一）地理地貌分析塔里木盆地位于新疆南部的天山和昆仑山之间。包括巴音郭楞蒙古族自治州，克孜勒苏·柯尔克孜族自治州，阿克苏地区，和田地区和喀什地区，行政面积为104.83万平方公里，耕地面积为132.98万平方公里。地理坐标为北纬360-420，东经740-960，北至南宽410公里，东至西长1073公里，面积约33.7万平方公里。它是中国的大型封闭山区盆地，也是中国最大的内陆盆地。这个盆地是不规则的菱形。除了东部的较低的风口外，其他三个侧面都被海拔4,000米以上的高山所包围，但盆地内部处于海拔800-1300米之间。在盆地的边缘，有山前冲积和冲积倾斜的平原，气候特征是干燥，多风，温度变化剧烈，日照时间长，热量充沛，降水稀少和蒸发强烈。根据国家项目办公室统一的国家岩层地层划分，新疆分为五个地层区域，即：北部新疆兴安地层区域，塔里木南部新疆地层区域，中国北部地层区域，中国南部地层。地区和藏云南地层地区。塔里木南部的地层区域是本文的范围。塔里木南疆地层区（西），该带包括7个地层带和28个地层分区带，天山北部和中部的地层区域的特征是中元古代晚期和古生代地层的发育。海洋古生界地层是该地区的主体，特别是晚古生代浅海地层。塔里木地层区域包括北部，南部和塔里木盆地的三个地层区域和14个地层子区域。第四纪覆盖了大部分地层，只有在边缘的中低山区才有良好的露头。前寒武纪地层广泛分布在昆仑西部地区，而前寒武纪地层广泛分布在昆仑西部地区。古生代主要由碎屑岩，碳酸盐岩以及一些火山岩和火山碎屑岩组成。在石炭纪之前，这些变化是片岩和页岩。石炭纪以后的变化很少是变质的。中生代和新生代是分散的，主要由大陆碎屑岩和碎屑堆积组成。暴露于喀喇昆仑山脉地层区的前寒武纪中新生代地层。罗布泊位于塔里木盆地东部，是塔里木盆地的起点。罗布泊周围山区的各种侵入性岩石得到开发并广泛分布。由于罗布泊位于塔里木盆地的最低点，因此周围地区的地下水汇聚到罗布泊盆地。（二）罗布泊钾盐矿床地质概况罗布泊地区位于新疆塔里木盆地东部，海拔仅780米。它是整个塔里木盆地最低的地方，也是所有主要水系统的最终目的地和盐分聚集中心。罗布泊钾盐矿床是中国的第二个钾盐矿床。该矿床属于钾盐矿床，主要由液态钾盐和固液矿物共存。同时，液态氯化钠和镁盐共存，并伴有固态石盐和芒硝钙沉积物。固态钾盐矿石主要以钾盐，氧化镁等形式出现在表面，储量很小。前人根据地貌，地形特征和构造边界特征将罗布泊分为八个主要部分。探明储量主要分布在罗北凹陷。在东部平台上发现了三层盐水沉积物，在西部平台上发现了两层盐水沉积物。在罗中地区已建成的大多数钻孔中均未发现接缝。目前，其余部分仅进行了少量工作，资源分配仍不清楚。图2-3罗布泊分区示意图二、罗布泊汇水域剥露区花岗岩地球化学特征钾盐的来源复杂多样，包括返回时留下的古老海水。富含钾的热液和岩浆活跃温泉；含钾岩石的风化，风化壳上的含钾矿物，浸出和溶解性流体等。关于罗布泊的钾源，顾新禄和刘成林指出，大量的钾肥花岗岩和火山岩分布在罗布泊附近的基岩山区。这些富含钾的岩石经过长期风化和浸出后，钾离子被转移到水中，并通过河流和急流进入罗布泊，为罗布泊的钾盐矿床提供了丰富的物质条件。尽管以前的人们指出，罗布泊富钾岩石为罗布泊钾盐提供了丰富的物质来源，并且对塔里木盆地周围的花岗岩和其他富含钾的岩石进行了一系列研究，但它们并未进一步联系罗布泊钾与周围的钾岩石相连，需要进一步研究。（一）钾的地球化学特征钾是一种碱金属元素，位于地壳的第七位。它是典型的亲石元素分子，可以形成具有强离子键的氧化物或卤化物。自然界有120多种矿物质，其中大多数是硅酸盐，其次是硫酸盐，卤化物，磷酸盐，砷酸盐，碳酸盐等。自然界中最常见的钾矿物质是钾长石，白云母，石榴石，云母，绿泥石，石英和钾长石。钾盐，钠盐石矿等。钾矿物质中钾ZO含量较高的矿物质为钾钾钾盐和黑云母亮氨酸钾盐，含量为52.45％。目前，被认为重要的钾矿物质包括钾盐，香石，无水钾明矾和钾明矾。尽管钾和钠的地球化学性质相似，但由于离子半径的巨大差异，钾和钠之间的同构取代受到限制。只有在高温（600℃）下才能形成连续的连续同构。当温度降低时，两相混合形成条纹长石。另外，钾的离子半径类似于和钡的离子半径，并且钾矿物质中可能发生同晶取代。钾在岩浆岩中的分布最高。超级岩石中的钾含量非常低。基岩中钾的含量比钾高两个数量级。中酸性岩石的钾含量比碱性岩石的钾含量高一个数量级。因此，随着硅含量的增加，超强酸岩中的钾含量也随之增加。此外，还有一种非常独特的超钾岩石，通常被认为来自钾的缓慢积累。钾在伟晶岩和伟晶岩向钾的演化过程中会形成大量斜长石。在岩浆阶段之后的气水热阶段，钾可以进一步富集。在热液阶段形成的季节脉中，长石矿物质有限，表明溶液中的钾和钠含量低于气热液阶段。沉积岩中的钾含量排名第二。钾离子半径为133pm，这使得钾离子高度极化并且易于被土壤吸收。此外，海水中还富含一些钾。（二）钾矿床的赋存以及分布自然界中的钾资源包括固态钾资源和液态钾资源。世界上发现的钾盐矿床的地理分布非常不均匀。大型钾盐矿床主要与海水有关，因为海水是钾盐矿床最重要的供应来源。钾盐沉积的其他盐水来源包括陆地和深水。中国的钾盐矿床主要有三种类型：季盐湖卤钾盐，古地层固体钾盐和深卤钾盐。在中国古代发现钾没有突破。我国有很多盐湖。据统计，盐资源有1500多种。郑勉平统计的中国984个主要盐湖类型中，每种类型的数量和分布都存在很大差异。目前，我国主要的钾盐主要是青藏高原的小型第四纪盐湖。中国已探明的钾盐储量分布在青海的11个现代盐湖，新疆的罗布泊和西藏的35个特殊盐湖中。中国应在寻找海洋蒸发盐盆地中的钾盐方面取得突破，并探索陆地盐湖及其含钾地下盐水。我们应该采取石油和钾的勘探政策。同时，必须注意矿坑，钾，硼等资源的综合利用，防止浪费。图4-3中国盐湖四大分区比例图罗布泊是氯化物类型。钾是盐水最后阶段的产物。该地区的矿坑和钾品位非常好，对开发利用具有现实意义。在中国，从氯化物型盐湖中提取钾盐的途径比较成熟，这将大大缓解目前中国钾盐短缺的状况。（三）钾矿床成矿物质来源1.地表物质来源大约四百万年前，青藏高原地区发生了火山碰撞事件，产生了大量充满钾元素的火山岩。其后在湖盆面积大的泛湖时期，大气降水从高钾岩石中浸出钾，随着春季或河水流入罗布泊，它成为钾沉积的重要来源之一。泉水和河水是钾的载体。罗布泊湖被几个主要水源所环绕。这些河流中的水坑中含量很高。周围的温泉和盐水温泉不断地输送到这些河流，为罗布泊凹陷湖源的不断蒸发和浓缩提供了良好的物质。图4-5罗布泊盐湖周边石膏沉积2.深部物质来源侏罗纪是世界上重要的成盐时期。侏罗纪晚期沉积的钾盐占总钾形成期的10.27％。侏罗纪是塔里木盆地的新石器时代。塔里木盆地的构造演化与盐的形成密切相关。回归期形成了有利的成盐环境，中生代形成了大规模的石膏沉积。在中侏罗纪至早侏罗世，塔里木盆地的构造作用减弱，表现出相对稳定的连续沉积充填阶段，为钾盐沉积区提供了相对稳定的环境。同时，中侏罗纪和晚侏罗世处于炎热，干旱和早期的气候环境中，并且大多数处于赤道以北的低纬度地区，形成了有利于盐和钾形成的古地理和古气候环境。通过研究罗布泊湖周围的盐泉，发现矿坑和钾含量异常。结合钾标志物的特征值，推测塔里木盆地可能存在深钾沉积。罗布泊形成大量钾的原因是仅依靠表面浸出的岩石是不够的。大概与深盐层有很大关系。（四）罗布泊盐湖成矿模式简述罗布泊是氯化物型的现代盐湖。盐湖的演化必须经历三个阶段：碳酸盐，硫酸盐和氯化物。氯化物型盐湖通常被认为是盐湖发展的后期产物。钾盐物料的供应是其形成的重要原因，泉水和河水是钾盐物料运输的重要载体。它具有以下三个条件，形成一个大的坑和钾沉积物。（1）构造条件：罗布泊盐湖是断层湖，这为盐湖卤水提供了一个广阔的采集中心。钾物质不断积累，湖水不断蒸发和浓缩，最终在罗布泊形成大量的钾矿床。（2）丰富的物质来源：罗布泊湖成盐元素的来源和积累与青藏高原的隆升和隆升后演化密切相关。成矿元素的主要来源有三种：①侵蚀源区的岩石或地层风化和浸出，湖盆边缘是罗布泊最原始的成盐物质来源；②地表水供应，主要是河流供应；③深层供应，主要是盐水泉，再坑温泉，钾的供应；（3）高原干旱气候：干热环境和干旱寒冷环境两种环境都会形成盐分。不同之处在于它们的盐矿物质的类型和组合不同。罗布泊位于西藏北部独特的干旱气候环境中，降水少，蒸发量大，蒸发量多于降水量，空气湿度低，植被不发达。这种气候的持续非常有利于湖泊的集中和钾肥的丰富。青藏高原第四纪有五个泛湖期。当时，湖盆面积大，集水面积大。罗布泊盐湖位于北部的泛湖系统中，与许多周围的盐湖和泉水相连。因此，从罗布泊形成早期到现在，不仅古老的盐湖和古老的盐泉提供了丰富的物质来源，而且大气降水也淋溶了该地区的侏罗纪，第四纪沉积物和地表风。然后深钾和钾物质最终与泉水和河流一起流入罗布泊湖，湖水不断蒸发并凝结，最终形成大坑和钾沉积物。（4）花岗岩风化在罗布泊附近流域剥夺的区域损失了大量活性钾，并且是活性钾的供应商。盆地沉积物表层是活性钾的主要富集层，塔里木盆地地表水的盐度表明，在相互转化过程中，地表水和地表径流具有洗脱和转运活性钾的能力。基于这三个结论，可以建立钾源模型，即在罗布泊集水区侵蚀区的花岗岩风化过程中产生大量可溶性钾，并反复浸出并沿其迁移。盆地表面通过地表径流。罗布泊钾盐沉积物形成。图2.5塔里木盆地活动性钾随地表径流迁移示意图

结语罗布泊大型钾盐矿床的成矿条件，成矿模式和成矿物质来源的研究目前仍在进行，还在罗布泊地区的地质调查和水化学背景分析的基础上，本文初步探讨了成矿物质的地球化学背景和来源，具体来说，有以下初步认识：（1）罗布泊水化学类型属于氯化物类型，其钾矿矿床已达到大规模，具有重要的研究意义和实际采矿意义。在本文中，主要有两种类型：一种是从岩石表面的风化和河流的补给来的。另一个则来自温泉和火山等深层资源。此外，大气中还携带盐和尘土，但含量很少，大部分被植物吸收，只有一小部分进入罗布泊。（2）岩石中的锂和钾会受到岩石风化和水岩石的影响。可以通过大气降水通过矿物沉淀将其带入盐湖。新生代火山岩中钾含量高，分布广泛，为罗布泊提供了丰富的钾源。罗布泊地区附近的盐水泉的矿化和钾含量明显异常。样品中石灰华中的含量高于地壳中的含量。温泉和盐水温泉在河流中的含量中起着重要供应作用。罗布泊盐湖从形成到现在一直在不断集中。周围五河的供水是罗布泊盐湖形成大量矿床的重要物质来源。盐水温泉提供的钾含量是最重要的物质来源之一，其次是温泉。温泉中的物理和钾物质可能来自深层重熔岩浆，而盐水中的铁屑和钾物质可能主要来自深侏罗纪。

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