赵全升
, 胡舒娅
Zhao Quansheng, Hu Shuya
中图分类号: P62
文献标识码: A
文章编号: 1000-0690(2017)01-0148-06
收稿日期: 2016-06-13
修回日期: 2016-10-24
网络出版日期: 2017-01-15
版权声明: 2017 《地理科学》编辑部 本文是开放获取期刊文献，在以下情况下可以自由使用：学术研究、学术交流、科研教学等，但不允许用于商业目的.
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作者简介:
作者简介：赵全升（1963-）,男,山东青州人,教授,博士,主要从事盐湖水文地质研究。 E-mail:zqs0811@sina.com
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摘要
选择柴达木盆地马海盐湖作为研究对象,在研究区布置给水度采样点11处,采样深度1.61~148.5 m,采集给水度样品75件。结合研究区以往37处采样点的72个测试数据,共计取得48处采样点145个测试数据。根据给水度实测数据,采用数理统计方法分析了柴达木盆地马海盐湖卤水层给水度分布变化。其主要特征表现为：① 给水度在水平方向上表现出较大的差异性,卤水层WⅠ至WⅤ的给水度分别介于0~0.263 5、0.009 4~0.209 9、0~0.277 8、0.006 2~0.135 9、0~0.107 7。在采样点MHK-022~MHK-026处,各卤水层给水度值较小,均小于0.06。在盐湖东北部,各卤水层给水度值较大,均大于0.08。② 给水度在垂直方向上受地层静压力的影响随着深度的增加而减小,上部卤水层WⅠ的给水度均值为0.105,下部卤水层WⅤ的给水度均值已降至0.038 7,不足卤水层WⅠ给水度均值的40%。③ 给水度在垂直方向上还表现出旋回性的变化特征,这种沉积旋回的出现可能是对成盐期间气候波动的反映。
关键词：
Abstract
Select the Mahai Saline Lake in Qaidam Basin as an object of study. A total of 75 specific yield samples were collected from 11 sampling points in the research area, and the depth range is 1.61-148.5 m. The previous testing data of 72 specific yield samples were collected from 37 sampling points in the research area were obtained. We totally got 145 specific yield samples from 48 sampling points. According to the measured specific yield data, adopting mathematical statistics methods to analyze the qaidam basin mohair salt lake brine formations, distribution of water level changes. The specific yield in brine aquifer characteristics of distribution and variation of the saline lake in Qaidam Basin is studied by statistical analysis. It is found that: 1) There are larger difference of specific yield in the horizontal direction. The data of WⅠ to WⅤ brine aquifer are between 0-0.263 5, 0.009 4-0.209 9, 0.006 2-0.135 9, 0.006 2-0.135 9, 0-0.107 7. The specific yield of different brine aquifers have smaller values in the sample point MHK-022 to MHK-026, and the average is less than 0.06. While in the northeast of the salt lake, the specific yield of different brine aquifers have bigger values and the average is greater than 0.08. 2) Specific yield in the vertical direction affected by the hydrostatic pressure of strata. With the increase of the depth the specific yield were decreases. 3) Specific yield in the vertical direction also shows cyclicity change characteristics. The emergence of the depositional cycle may be right to reflect climate fluctuations during the period of the salt deposits.
Keywords：
柴达木盆地盐湖卤水中富含钾,并伴有锂、铷、铯等重要的液体矿产资源[1]。按照地下水矿化度分类,将总矿化度大于50 g/L的地下水称为卤水。卤水资源的评价与开发必须首先确定卤水层水文地质参数的分布变化规律,其中给水度是重要的参数之一。含水层给水度是表征含水介质释水能力的指标,是液体矿产资源计算与评价的基础参数,也是地下水系统特征的量化反映[2,3]。给水度是指重力作用下含水层水位下降一个单位时,单位体积含水层所能释放出来的重力水的体积。给水度的大小直接影响了卤水可开采资源量的大小。因此,研究与确定卤水层的给水度是评价卤水资源可持续利用的重要内容。国内外学者对卤水矿床的研究多侧重于卤水水文地球化学特征、开采工艺、形成机制等方面,而对卤水层给水度的研究较少。其中涉及到卤水资源的定量评价时,给水度参数的选取多采用经验值或参考值来估算[4,5]。顾新鲁等以新疆第四纪盐湖为例探讨了储卤介质给水度的不同测试方法,分析认为试验测试给水度是评价卤水资源必不可少的重要内容[3]。陈河平等采用抽水试验确定罗北凹地卤水层给水度的研究中,发现给水度与含水层富水性呈正相关关系,含水层富水性强其给水度也相应大,反之则小[6]。因此,分析研究卤水层给水度分布变化对于卤水层富水性区域的探测具有重要意义。
通过对马海盐湖48个采样点的145个给水度测试数据的统计分析,从水平和垂直方向上分析了卤水层给水度的分布变化。研究结果可为该地区卤水资源的计算、评价与开发提供科学依据。
柴达木盆地地处青藏高原东北部,周围被阿尔金山、祁连山和昆仑山环绕,形成北西-南东向展布的不规则菱形汇水盆地。随着周围山体的抬升,柴达木盆地发生强烈沉降,接受巨厚沉积,加之气候干旱,蒸发强烈,具备成盐的有利条件。马海盐湖位于柴达木盆地北东部的马海盆地中（图1）,沉积了巨厚的第四系松散碎屑及化学岩层,为高矿化卤水的赋存提供了储存空间。
图1 马海盐湖位置及给水度采样点分布
Fig.1 The location of the Mahai Saline Lake and the sampled borehole distribution
马海盐湖卤水主要赋存于盐类矿物晶间孔隙中,主要组分为KCl,共生组分为MgCl2,伴生组分为NaCl、MgSO4等。盐湖卤水矿化度224.10~463.50 g/L,密度1.207~1.329 g/cm3,属于高矿化度卤水。按瓦里亚什科水化学分类,其水化学类型主要为硫酸镁亚型①。
根据地层岩性,在315 m深度内将马海盐湖卤水层划分为5层,由上至下依次为潜卤层WⅠ和承压卤水层WⅡ、WⅢ、WⅣ、WⅤ。卤水层WⅠ：岩性为全新统至上更新统上部含粉砂的石盐,厚度2.93~18.12 m,平均厚度7.80 m,水位埋深0.20~3.66 m。因底板起伏不平,矿层厚度变化较大,厚度变化系数为58.96%。卤水层WⅡ：岩性为上更新统含粉砂的石盐,厚度5.60~24.15 m,平均厚度9.89 m,水位埋深3.21~24.15 m。卤水层累计纯厚度3.21~24.15 m,平均为9.89 m,厚度变化系数为61.98%。卤水层WⅢ：岩性为中更新统上部之含粉砂粘土之石盐,厚度1.19~41.45 m,平均厚度16.22 m,水位埋深19.09~68.39 m。卤水层累计纯厚度1.19~41.45 m,平均为16.22 m,厚度变化系数为54.46%。卤水层WⅣ：岩性为中更新统下部之含石膏粘土之石盐,厚度2.65~47.64 m,平均厚度21.19 m,水位埋深69.60~114.92 m。卤水层累计纯厚度为2.65~47.64 m,平均为21.19 m,厚度变化系数为56.51%。卤水层WⅤ：岩性为下更新统之含石膏粉砂之石盐及薄层的粉细砂层,厚度11.85~28.24 m,平均厚度12.40 m,水位埋深124.05~190.85 m卤水层累计纯厚度11.85~28.24 m,平均为12.40 m,厚度变化系数90.15%[8]①（① 青海省柴达木综合地质勘查大队。青海省大柴旦镇马海钾矿区普查报告,1991.）。
在研究区布置11个采样点,通过钻探取芯采集给水度样品,采样点位置见图1。MHK-038 ~ MHK-048为11处采样点,采样深度1.61~148.5 m,采集样品75件。采样点MHK-038、MHK-045为全孔取芯测试给水度数据,卤水层厚度小于5 m时采集一个样品,卤水层厚度大于5 m时,分上、下段各采集一个样品。其它采样点各卤水层分别选择一个代表性样品进行给水度测试。采集长度10~15 cm,采样时将样品表面的盐粉或粘土进行剥离、清理,保持原状,用两层油纸、线绳包扎后封蜡,装入塑料样品袋,贴上标签后送检。
对研究区48处采样点的145个给水度数据分层进行统计,将采样点MHK-038、MHK-045的给水度数据按卤水层分层取平均值进行统计,共统计分析了卤水层WⅠ的46个、WⅡ的22个、WⅢ的21个、WⅣ的15个、WⅤ的13个给水度数据,统计特征值见表1。
表1 卤水层给水度统计特征值
Table 1 The statistical characteristics of specific yield of the brine aquifer
| 卤水层 | WⅠ | WⅡ | WⅢ | WⅣ | WⅤ |
|---|---|---|---|---|---|
| 数值个数 | 46 | 22 | 21 | 15 | 13 |
| 最小值 | 0 | 0.0094 | 0 | 0.0062 | 0 |
| 最大值 | 0.2635 | 0.2099 | 0.2778 | 0.1359 | 0.1077 |
| 均值 | 0.1050 | 0.0907 | 0.0909 | 0.0652 | 0.0387 |
| 中值 | 0.0977 | 0.0819 | 0.0820 | 0.0651 | 0.0290 |
| 标准误差 | 0.0074 | 0.0126 | 0.0166 | 0.0088 | 0.0084 |
| 标准偏差 | 0.0500 | 0.0590 | 0.0760 | 0.0342 | 0.0301 |
| 变异系数 | 0.4758 | 0.6506 | 0.8362 | 0.5250 | 0.7790 |
| 偏度 | 0.330 | 0.454 | 1.230 | 0.347 | 0.956 |
| 峰度 | 1.322 | -0.748 | 1.252 | -0.034 | 0.749 |
统计结果表明,卤水层WⅠ的给水度为0~0.263 5,均值为0.105,中值为0.097 7;卤水层WⅡ的给水度为0.009 4~0.209 9,均值为0.090 7,中值为0.081 9;卤水层WⅢ的给水度0~0.277 8,均值为0.090 9,中值为0.082;卤水层WⅣ的给水度0.006 2~0.135 9,均值为0.065 2,中值为0.065 1;卤水层WⅤ的给水度0~0.107 7,均值为0.038 7,中值为0.029。数值分布表明,各卤水层给水度值的分布范围均较大,说明同一卤水层中不同采样点的给水度差别较大,即给水度在水平方向上表现出较大的差异性。
衡量数据稳定性的变异系数可反映卤水层给水度的离散程度。卤水层WⅠ的变异系数为0.475 8,较其它卤水层小,这说明在全新世时,盐层沉积环境较为稳定,给水度在全区分布较为均匀。卤水层WⅡ~WⅤ的变异系数分别为0.650 6、0.836 2、0.525、0.779,给水度离散程度较大,说明在更新世时马海盐湖气候变化复杂,给水度波动较大。
偏度刻画了给水度分布的偏斜方向和程度。从表1中可以看出各卤水层给水度的偏度均大于0,说明各卤水层给水度分布均右偏。卤水层WⅢ的偏度为1.23,较其它卤水层均大,说明卤水层WⅢ出现了一个或几个给水度值特别大的区域。
采用克里格插值法对卤水层给水度值进行无偏内插估计[9],绘制出卤水层WⅠ、WⅡ、WⅢ、WⅣ的给水度分布图（卤水层WⅤ的数据少且集中不能绘制平面图）,详见图2,从水平方向上描绘各卤水层给水度的分布变化。
图2 卤水层WⅠ~WⅣ给水度分布
Fig.2 The isopleth map of specific yield in different brine aquifer
由图2可以看出,各卤水层给水度分布并不一致。在盐湖中部采样点MHK-022至MHK-026处,各卤水层给水度值较小,均小于0.06。在盐湖东北部,各卤水层给水度值较大,均大于0.08。卤水层WⅠ的给水度普遍较大,给水度小于0.06的区域仅在盐湖南部即采样点MHK-022处出现。卤水层WⅡ的给水度在盐湖中部采样点MHK-033、MHK-018和MHK-001处出现3个峰值区域,3个区域内给水度值均大于0.10。卤水层WⅢ、WⅣ的给水度值均较小,在东北部采样点MHK-002处给水度值相对较大。卤水层WⅢ在盐湖东北部即采样点MHK-002处给水度出现特大值,超过0.20,这也是卤水层WⅢ给水度偏度较大的原因。
水平方向上,给水度值在盐湖中部和东南部近马海湖附近均较高。盐湖中部地势平缓,受山前垂向补给,形成中部汇水中心。盐湖东南部受山前侧向补给,近马海湖处亦形成一个汇水中心,即在汇水中心处卤水层给水度较大。这可能是由于在汇水区域,可形成稳定的静水环境,结晶形成的石盐晶体杂质较少且均匀。使得孔隙度较大,从而也有较大的给水度值。
将48处采样点的不同卤水层的给水度数据与卤水层对应深度绘制散点图（图3）,观察垂直方向上给水度的变化特征。由图3可看出,卤水层WⅠ、WⅡ、WⅢ给水度的分布范围较卤水层WⅣ、WⅤ广,同一卤水层中不同采样点的给水度差别较大,但总体上随深度增加,给水度值自上而下,具有由大变小的趋势。且表1中上部卤水层WⅠ的给水度均值为0.105,到下部卤水层WⅤ时给水度均值已降至0.038 7,不足卤水层WⅠ给水度均值的40%。这都说明地层静压力的压实对卤水层给水度的影响较大,这种影响是通过改变储卤介质孔隙的大小所形成的,给水度的大小取决于孔隙的形态、大小和连通性等[10~13]。随着埋深的加大,上覆沉积物不断曾加,卤水层孔隙即会减小,从而使给水度变小。
采样点MHK-038、MHK-045为全孔取芯采样点,测得采样点MHK-038给水度数据20个,采样点MHK-045给水度数据18个,通过绘制采样点MHK-038、MHK-045给水度垂向分布图（图4）,探究垂直方向上卤水层给水度的连续变化特征。由图4可以看出,两采样点处卤水层给水度同样有随深度的增加而变小的趋势,但垂直方向上给水度的变化是不均一的。垂直方向上卤水层给水度具有旋回性的变化特征,即自下而上给水度具有“小-大-小-大”的变化特征。卤水层给水度的大小取决于岩盐矿物的组成、晶体大小、颗粒胶结物质及胶结程度等。而岩盐的结构、构造及颗粒组成等特性又受到沉积环境的影响,即给水度旋回性变化特征是受盐湖沉积环境的影响。由于盐类矿物在沉积时受洪水流或间歇性河流的影响有砂、泥充填,会使盐类矿物孔隙减小,导致给水度变小;在持续干旱的环境下,卤水高度浓缩,石盐不断析出,会形成盐质较纯,胶结致密的盐层,给水度同样也会变小。这种沉积旋回的出现亦是对成盐期间气候波动的反映。此外,沿水平方向卤水层给水度有明显的漂移,自采样点MHK-038向西北至采样点MHK-045,同一深度卤水层给水度在减小,100 m以下表现得更为明显。
图4 全孔取芯采样点MHK-038、MHK-045给水度垂向分布
Fig.4 The characerists of specific yield of MHK-038 and MHK-045 sampled site
1）马海盐湖卤水层WⅠ~WⅤ的给水度分别介于0~0.263 5、0.009 4~0.209 9、0.006 2~0.135 9、0.006 2~0.135 9、0~0.107 7,各卤水层给水度的分布范围均较大。在全新世时,马海盐湖盐层沉积环境较为稳定,给水度在全区分布较为均匀,而在更新世时马海盐湖气候变化复杂,给水度波动较大。
2） 给水度在水平方向上表现出较大的差异性,卤水层WⅠ的给水度值较大且相对均匀,平均给水度达到0.105 2,卤水层WⅡ的给水度在采样点MHK-033、MHK-018和MHK-001处出现3个峰值区域,3个区域中给水度值均大于0.10。卤水层WⅢ、WⅣ给水度值均较小,但在东北部采样点MHK-002处相对较大。在采样点MHK-022至采样点MHK-026处,各卤水层给水度值较小,均小于0.06。在盐湖东北部,各卤水层给水度值较大,均大于0.08。
3） 随深度的增加,给水度自上而下,具有由大变小的趋势。上部卤水层WⅠ的给水度均值为0.105,到下部卤水层WⅤ时给水度均值已降至0.038 7,不足卤水层WⅠ给水度均值的40%。此外,卤水层给水度在垂直方向上的变化并不均一,自下而上给水度具有“小-大-小-大”的变化特征。这种旋回性的变化特征,是受到盐湖沉积环境的影响,亦是对成盐期间气候波动的反映。
The authors have declared that no competing interests exist.
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液体矿产资源估算中储卤介质孔隙(给水)度参数的计算分析 [J].
通过对盐类地层储卤介质孔隙度和给水度的室内测试和野外抽水试验、示踪法测试对比分析,得出比较客观的分析数据,提出推荐的计算参数,为盐类矿产（液体矿）的资源估算评价提供基础依据。
Parameters calculation and analysis of porosity and water supplying degree of brine storage medium in the estimation of liquid mineral resources.
通过对盐类地层储卤介质孔隙度和给水度的室内测试和野外抽水试验、示踪法测试对比分析,得出比较客观的分析数据,提出推荐的计算参数,为盐类矿产（液体矿）的资源估算评价提供基础依据。
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Surfer软件在卤水储量计算及可视化中的应用简介 [J].
作为一种宝贵的液态矿产,卤水 的用途广泛。卤水具有流动性、不可再生性及贮存空间是孔隙介质而非整个地层空间的特殊性,其资源量应按液态卤水资源和固态矿物资源两部分计算。介绍了基于 Surfer的网格法储量计算方法,卤水资源储量计算模型及其三维可视化模型的建立,为卤水资源储量计算提供了一种更为直观、快捷的方法。
Application of surfer software to brine calculation and visualization.
作为一种宝贵的液态矿产,卤水 的用途广泛。卤水具有流动性、不可再生性及贮存空间是孔隙介质而非整个地层空间的特殊性,其资源量应按液态卤水资源和固态矿物资源两部分计算。介绍了基于 Surfer的网格法储量计算方法,卤水资源储量计算模型及其三维可视化模型的建立,为卤水资源储量计算提供了一种更为直观、快捷的方法。
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非稳定井流解析法评价深层地下富钾卤水可采资源量 [J].
在沉积盆地内有时只有一个钻井揭露深层储卤层地下卤水。如果能合 理地进行水文地质条件的概化并了解储卤层的有关水文地质参数,可以利用非稳定井流解析法通过求得钻井卤水水头降低至储卤层顶板所需的时间来估算钻井的卤水 可采资源量。据此求得四川盆地油罐顶储卤构造油1井和罗家坪储卤构造川25井的富钾地下卤水可采量分别约为7.495×106 m3和8.951×106 m3,作为初步的卤水资源量数据。
Evaluation methods of extractable brine resources of a well tapping a deep-seated brine-bearing aquifer using the analytical method of unsteady-state flow of a pumping well.
在沉积盆地内有时只有一个钻井揭露深层储卤层地下卤水。如果能合 理地进行水文地质条件的概化并了解储卤层的有关水文地质参数,可以利用非稳定井流解析法通过求得钻井卤水水头降低至储卤层顶板所需的时间来估算钻井的卤水 可采资源量。据此求得四川盆地油罐顶储卤构造油1井和罗家坪储卤构造川25井的富钾地下卤水可采量分别约为7.495×106 m3和8.951×106 m3,作为初步的卤水资源量数据。
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大井法单井抽水试验确定给水度方法在罗布泊钾盐矿的运用 [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-5716.2013.04.042 URL [本文引用: 1] 摘要
从1991年开始至今,罗布泊地区液体钾盐矿的找矿工作持续不 断,钾盐矿床的发现从无到有、从小到大、从勘探到开发,使之成为了中国继柴达木盆地之后的又一个钾盐资源接替基地.液体钾盐矿的开采中给水度是一个重要的 资源量估算参数,主要阐述了在罗布泊罗北洼地钾盐矿勘划中单井抽水试验确定给水度方法的运用比较.
The big single well pumping test to determine the degree of water use of potash deposit in Lop Nur were systematically studied. West- https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-5716.2013.04.042 URL [本文引用: 1] 摘要
从1991年开始至今,罗布泊地区液体钾盐矿的找矿工作持续不 断,钾盐矿床的发现从无到有、从小到大、从勘探到开发,使之成为了中国继柴达木盆地之后的又一个钾盐资源接替基地.液体钾盐矿的开采中给水度是一个重要的 资源量估算参数,主要阐述了在罗布泊罗北洼地钾盐矿勘划中单井抽水试验确定给水度方法的运用比较.
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柴达木盆地马海钾盐矿床沉积环境与开发 [J].
马海钾矿床是柴达木盆地内重要的盐类矿床之一。从盐类矿床沉积物的物相分析入手,着重揭示该 成盐盆地沉积环境和古地理变迁特征,论述湖盆由形成、发展至老化衰亡的演变规律,反映了从上新世末期以来新构造运动在矿区地质构造上的典型表现,由这些成 矿因素构建的矿床地质构造特征也得到总结。依照持续稳定发展的要求,就矿床开发过程中出现的急功近利局面,提出调整产品结构和重新布局开采对象的新策略, 对企业生产实践具有指导意义。
Sedimentary environment and exploitation of Mahai potash deposits in Qaidam Basin.
马海钾矿床是柴达木盆地内重要的盐类矿床之一。从盐类矿床沉积物的物相分析入手,着重揭示该 成盐盆地沉积环境和古地理变迁特征,论述湖盆由形成、发展至老化衰亡的演变规律,反映了从上新世末期以来新构造运动在矿区地质构造上的典型表现,由这些成 矿因素构建的矿床地质构造特征也得到总结。依照持续稳定发展的要求,就矿床开发过程中出现的急功近利局面,提出调整产品结构和重新布局开采对象的新策略, 对企业生产实践具有指导意义。
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The alteration of glauberite in lacustrine deposits of the Taoudenni-Agorgott basin,northern Mali [J].https://doi.org/10.1016/S0037-0738(98)00042-6 URL [本文引用: 1] 摘要
@article{178354, author = {MEES, F}, issn = {0037-0738}, journal = {SEDIMENTARY GEOLOGY}, language = {eng}, number = {3-4}, pages = {193--205}, title = {The alteration of glauberite in lacustrine deposits of the Taoudenni-Agorgott basin, northern Mali.}, volume = {117}, year = {1998}, }
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云南中甸纳帕海湖泊沉积物的磁化率及环境意义 [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-0690.2002.04.006 URL [本文引用: 1] 摘要
研究区母岩特性、搬运距离和搬运营力决定了磁性矿物主要赋存在砂砾级颗粒中.纳帕海湖泊沉积物的磁化率与颗粒粒径、沉积相和有机质含量存在密切的相关关系.滨浅湖环境中砂砾级颗粒含量增加以及波浪淘洗对磁性矿物的富集作用,磁化率较高;浅湖环境中粉砂增多,砂砾减少,磁化率较之滨浅湖有所降低;在低能的半深湖/深湖环境中,由于缺乏磁性矿物的输入,磁化率再次降低;有机质含量很高的湖岸湖沼环境由于有机质的稀释作用磁化率值最低,磁化率等环境替代指标以及和北半球气候变化阶段、深海氧同位素阶段的对比,将纳帕海近6ka年来划分成6个主要的环境演化阶段,32ka B.P.(14.99m)和15ka B.P.(6.06m)分别是环境和气候变化的重要转折点.32～15 ka B.P.期间出现的高湖面表明,虽然大气温度下降但有效湿度增加,全新世湖泊的急剧萎缩预示在大气温度增加的同时有效湿度降低,暖偏干构成了研究区全新世气候演化的特色.
Magnetic susceptibility of lacustrine sediments and its environmental significance: Evidence from Napahai Lake, Northwestern Yunnan, China. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-0690.2002.04.006 URL [本文引用: 1] 摘要
研究区母岩特性、搬运距离和搬运营力决定了磁性矿物主要赋存在砂砾级颗粒中.纳帕海湖泊沉积物的磁化率与颗粒粒径、沉积相和有机质含量存在密切的相关关系.滨浅湖环境中砂砾级颗粒含量增加以及波浪淘洗对磁性矿物的富集作用,磁化率较高;浅湖环境中粉砂增多,砂砾减少,磁化率较之滨浅湖有所降低;在低能的半深湖/深湖环境中,由于缺乏磁性矿物的输入,磁化率再次降低;有机质含量很高的湖岸湖沼环境由于有机质的稀释作用磁化率值最低,磁化率等环境替代指标以及和北半球气候变化阶段、深海氧同位素阶段的对比,将纳帕海近6ka年来划分成6个主要的环境演化阶段,32ka B.P.(14.99m)和15ka B.P.(6.06m)分别是环境和气候变化的重要转折点.32～15 ka B.P.期间出现的高湖面表明,虽然大气温度下降但有效湿度增加,全新世湖泊的急剧萎缩预示在大气温度增加的同时有效湿度降低,暖偏干构成了研究区全新世气候演化的特色.
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罗布泊断陷带内形成富钾卤水机理研究 [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.0258-7106.2010.04.003 URL 摘要
罗布泊干盐湖位于新疆塔里木盆地东部。1995年以来,在罗布泊发现了超大型规模钾盐矿床,钾盐资源主要赋存于罗北凹地等盐系地层中。近年来调查发现,在罗布泊分布有地堑式张性断陷带,不仅控制成钾凹地的形成,其本身也储集卤水,蕴藏有一定规模的卤水钾盐资源。地球物理（EH-4）测量显示,断陷带深达1000m处有卤水存在的信息;断陷带内钻孔卤水化学分析结果揭示,下部卤水比重高于上部,卤水中氯化钾含量也呈＂下高上低＂的态势,这与盐湖蒸发析盐序列不一致或正相反。文章认为,卤水垂向对流是导致卤水化学特征垂向分异的机理,即,在罗布泊盐湖演化过程中,断陷带内出现较小规模的洼地或盐湖,湖表水蒸发浓缩形成卤水,上部卤水比重不断增加,并沿张性断裂逐渐向下部或深部流动、渗透,形成了卤水的对流;由于罗布泊地堑式断陷带长达30～50km,向下延长深度可达1000m,这些都说明罗布泊断陷带内可以形成和储集一定规模的富钾卤水,它们应该成为今后罗布泊盐湖钾盐资源扩大找矿的新空间。
Formation mechanism of potash-bearing brine in fault belts of Lop Nur Lake, Xinjiang. https://doi.org/10.3969/j.issn.0258-7106.2010.04.003 URL 摘要
罗布泊干盐湖位于新疆塔里木盆地东部。1995年以来,在罗布泊发现了超大型规模钾盐矿床,钾盐资源主要赋存于罗北凹地等盐系地层中。近年来调查发现,在罗布泊分布有地堑式张性断陷带,不仅控制成钾凹地的形成,其本身也储集卤水,蕴藏有一定规模的卤水钾盐资源。地球物理（EH-4）测量显示,断陷带深达1000m处有卤水存在的信息;断陷带内钻孔卤水化学分析结果揭示,下部卤水比重高于上部,卤水中氯化钾含量也呈＂下高上低＂的态势,这与盐湖蒸发析盐序列不一致或正相反。文章认为,卤水垂向对流是导致卤水化学特征垂向分异的机理,即,在罗布泊盐湖演化过程中,断陷带内出现较小规模的洼地或盐湖,湖表水蒸发浓缩形成卤水,上部卤水比重不断增加,并沿张性断裂逐渐向下部或深部流动、渗透,形成了卤水的对流;由于罗布泊地堑式断陷带长达30～50km,向下延长深度可达1000m,这些都说明罗布泊断陷带内可以形成和储集一定规模的富钾卤水,它们应该成为今后罗布泊盐湖钾盐资源扩大找矿的新空间。
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The impact of the linked factors of provenance, tectonics and climate on potash formation:An example from the potash deposits of Lop Nur Depression in Tarim Basin,Xinjiang,Western China [J].https://doi.org/10.1111/1755-6724.12615 URL 摘要
Potash deposits commonly accumulate in highly restricted settings at the final stage of brine evaporation. This does not mean that potash deposits are formed simply as a result of the evaporation concentration of seawater or lake water, but rather as a coupling result of particular provenance, tectonics and climate activities. In this paper, we focus on the formative mechanism of the potash deposits of Lop Nur depression in Tarim Basin to interpret the detailed coupling mechanism among provenance, tectonics and climate. In terms of the provenance of Lop Nur Lake, the water of the Tarim River which displays “potassium-rich” characteristics play an important role. In addition, the Pliocene and Lower-Middle Pleistocene clastic beds surrounding Lop Nur Lake host a certain amount of soluble potassium and thus serves as “source beds” for potash formation. During the late Pliocene, the Lop Nur region has declined and evolved into a great lake from the previous piedmont and diluvial fan area. Since the mid Pleistocene, the great-united Lop Nur Lake has been separated and has generated a chain system consisting of Taitema Lake, Big Ear Lake and Luobei Lake which has turned into the deepest sag in Lop Nur Lake. Dry climate in Lop Nur region has increased since the Pliocene, and became extreme at the late Pleistocene. The study implies that potash formation in Lop Nur Lake depends on the optimal combination of extreme components of provenance, tectonics and climate during a shorter-term period. The optimal patterns of three factors are generally characterized by the long-term accumulation and preliminary enrichment of potassium, the occurrence of the deepest sub-depression and the appearance of an extremely arid climate in Lop Nur region. These factors have been interacting synergistically since the forming of the saline lake and in the later stages strong “vapor extraction” caused by extremely arid climate is needed to trigger large scale mineralization of potash deposits.
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罗布泊第四纪卤水钾矿储层孔隙成因与储集机制研究 [J].
罗布泊第四纪盐层中储集丰富的卤水钾盐资源，储集层主要为钙芒硝岩。研究表明，其储卤孔隙可划分为：原生晶间孔隙、准原生晶间孔隙、次生孔隙；次生孔隙又分为溶蚀孔隙、交代孔隙和晶洞孔隙。本文主要通过类比分析，确定钙芒硝岩在浅埋藏期间，在其原生沉积孔隙基础上，发育准原生晶闸孔隙，即蜂窝状孔隙，并在其中储集了大量富钾卤水。研究揭示出钙芒硝岩孔隙的发育的与矿物的菱片－菱板状结构、点－面式接触的“杂乱分布”密切相关。由于钙芒硝岩具有相对较的在硬度，其中大多数孔隙在埋藏过程中得以保存，同时，钙芒硝岩在承压环境中受溶蚀作用还可产生晶沿孔隙，这两种孔隙均储集了大量的卤水钾资源。
Formation of pores and brine reserving mechanism of the aquifers in Quaternary potash deposits in Lop Nur Lake, Xinjiang, China.
罗布泊第四纪盐层中储集丰富的卤水钾盐资源，储集层主要为钙芒硝岩。研究表明，其储卤孔隙可划分为：原生晶间孔隙、准原生晶间孔隙、次生孔隙；次生孔隙又分为溶蚀孔隙、交代孔隙和晶洞孔隙。本文主要通过类比分析，确定钙芒硝岩在浅埋藏期间，在其原生沉积孔隙基础上，发育准原生晶闸孔隙，即蜂窝状孔隙，并在其中储集了大量富钾卤水。研究揭示出钙芒硝岩孔隙的发育的与矿物的菱片－菱板状结构、点－面式接触的“杂乱分布”密切相关。由于钙芒硝岩具有相对较的在硬度，其中大多数孔隙在埋藏过程中得以保存，同时，钙芒硝岩在承压环境中受溶蚀作用还可产生晶沿孔隙，这两种孔隙均储集了大量的卤水钾资源。
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