青海茫崖狮子沟地区深层卤水钾盐成矿远景区矿产资源调查

毛建业，汪青川，王占巍，朱建鹏

(青海省地质调查局，青海 西宁 810000)

青海茫崖狮子沟地区深层卤水钾盐成矿远景区矿产资源调查

毛建业，汪青川，王占巍，朱建鹏

(青海省地质调查局，青海 西宁 810000)

青海茫崖狮子沟深层卤水钾盐调查区位于柴达木盆地西部中央拗陷带的西部隆起区，北东为柴北缘褶皱带，北西为阿尔金构造带，南缘为昆北断裂带[1]。大地构造位置属柴达木板内裂陷盆，地属三级构造单元，依据地台构造发展过程的内部差异性，表层构造的形态、基底性质、各地区的构造特征，结合新生代盆地内部的隆起及沉降特征。对狮子沟深层卤水钾盐矿的区域地层和水文地质特征进行了介绍，并对远景区的钾、硼、锂、碘、溴的资源量进行了估算。

狮子沟；深层卤水钾盐；矿产资源调查

调查区地层属秦祁昆地层分区，柴达木小区，出露新生界地层。区域内绝大部分地区分布新生代地层，只在西南、西北角一带有前新生代地层出露[1-2]。总体观之，区内沉积厚度较大，地质构造复杂，岩浆活动由加里东期至燕山期均有分布。区域内盐类矿产丰富，以钾、硼、镁盐为主，其次为石盐、芒硝、天青石等矿产。

1 区域地质

1.1地层

区域内自老至新出露的地层有震旦系、奥陶系、泥盆系、二叠系、侏罗系、白垩系、古近系、新近系和第四系。其中前新生代地层主要分布在阿尔金山一带，并与侵入岩一起构成各山系的主体，根据地震剖面推断，元古代组成了柴达木盆地的结晶基地，中生代属柴达木盆地内的第一沉积盖层；古近系、新近系和第四系则广泛分布在山前地带及盆地内。其中，古近系与新近系属柴达木盆地内的第二沉积盖层，第四系属柴达木盆地内第三沉积盖层[3]。

依据柴达木盆地中新生代以来大的构造运动及其所形成的不整合面，结合区域地震反射不整合面将沉积盖层划分为3个超层序，即第四系超层序、新生代超层序、中生代超层序。

1.2构造

调查区经历了基底构造运动和新构造运动的持续演化，它们使调查区第四系中、下更新统地层普遍发育了褶皱和断裂，主要表现为北西向背斜构造、向斜构造(凹地)、断裂(凹陷)相间排列，成群成带出现。按断裂构造展布方向和性质可分为NW、NWW向逆冲断裂，NE、NEE向正断裂和NNE向压扭断裂，其中NW、NWW向逆冲断裂与区内区域构造线方向基本一致。

2 成矿物质来源

2.1残留海水

柴达木盆地的主体是由印支运动以后转化为内陆盆地的，柴达木盆地在印支运动以前是古特提斯海的组成部分,发生在二叠纪末—侏罗纪早期的印支运动，使昆仑山南、唐古拉北测的三叠系全部隆起，使海水进入了柴达木盆地的南部地区。另外盆地受燕山运动影响，在四周山区上升的同时伴随有强烈的边代断裂活动并形成断陷盆地。盆地内形成了两个中生代断陷区(北部断陷地区和西部断陷区)和8个断陷盆地，各断陷盆地又创造了汇水空间，使部分残留海水进入断陷盆地保留下来。

2.2周边岩石风化淋滤

钾、硼、锂自母岩中的迁出主要是依靠大气降水或冰雪融水对母岩的溶滤。在整个中生代漫长的地质年代中，外围山系的岩石经风化和水的淋滤将其中的盐份溶滤，并经河流带入盆地内，必然为盆地提供大量的碎屑和盐类物质。因此，周边岩石的风化淋滤是新生代盐类矿产成矿物质的主要来源。

2.3火山—地热水的补给

柴达木盆地周缘山区的断裂带附近分布着许多中生代至近代的火山活动，而火山活动形成地热水中含有丰富的K、B、Li等物质并补给盆地。在古近纪、新近纪时盆地的地形是东高西低，火山—地热水中的K、B、Li均可汇集到盆地西部，并在有利地段富集成矿。

3 水文地质

3.1地下水的赋存条件与分布规律

调查区位于阿克阿特山的北翼地带，在地貌上表现为高山峻岭，具有相对优越的接受大气降水补给的条件，加之该区又经历了多次构造运动，断裂和裂隙发育，这为裂隙水提供了重要的贮存空间。调查区外围边缘及阿克阿特山前大面积洪积斜地上，洪积物较发育，岩性结构松散，颗粒粗，为典型的松散岩类，本应是孔隙水贮存的良好地段，但由于受到补给条件的限制，孔隙水不很发育。

区内所出露的及钻孔揭露的新近系及第四系下、中更新统，由一套棕红色砂岩和粗砂岩组成、胶结较为松散，赋存着大量高矿化卤水，在受到后期新构造运动的影响，发生褶皱后，形成了碎屑岩类裂隙—孔隙水。而山前冲洪积扇则赋存松散岩类孔隙水。

3.2地下水类型及含水岩组的划分

区内地下水为大气降水及其形成的地表径流渗漏而成。按其埋藏条件和水理性质，可分为第四系松散岩类孔隙水、第三系碎屑岩层间裂隙—孔隙水和基岩裂隙水3大基本类型。不同类型的地下水，发育在不同的地貌单元和地质构造中，因而具有不同的水文地质特征。第四系松散岩类孔隙水，为区内最主要的地下水类型。它分布于阿拉尔、乌苏屑盆地和山间沟谷中，由于含水层结构和水动力性质的不同，又有潜水和承压水之分。后两种类型，不是区内地下水的主要类型。第三系碎屑岩层间裂隙—孔隙水，主要分布于第三系丘陵区，为储油构造中的古封存水，一般为高压自流水，也就是油田水。基岩裂隙水分布于阿尔金山和祁漫塔克山区，以裂隙—脉状水的形成，赋存于各类岩层中。每个类型中，又可按地下水性质(主要是矿化度)。分为淡水、微咸水、咸水或咸卤水。第三系储油构造中为油田水,为本次调查中主要的地下水类型。

区域内地下水主要为高矿化卤水，为了对比其富水等级，按《盐湖和盐类矿产地质勘查规范》(DZ/T0212—2002)的原则划分。水化学类型按瓦利亚什科分类描述，古近系—新近系裂隙孔隙水按苏林分类。

根据《盐类矿产勘探规范》(DZ/T0212-2002)，本次调查工作中目标层为深层卤水，矿化度划分见表1。

表1 卤水矿化度分级表

根据地下水含水介质类型、赋存条件、水理性质特征，将区内地下水划分为第四系松散岩类孔隙水，第三系碎屑岩层间裂隙—孔隙水，基岩裂隙水。

4 成矿远景区矿产资源调查

调查区位于青海省柴达木盆地西部，面积约368.9 km2。狮子沟背斜构造可划分出一个B、I、Br资源的成矿远景区，即图中Ⅱ类远景区；一个K、B、Li、I资源的成矿远景区，即图中Ⅰ类远景区(图1)。

图1 成矿远景区地质图

4.1 B、I、Br资源的成矿远景区

B、I、Br资源的成矿远景区位于狮子沟背斜构造西北部，含卤层介质为以棕灰色、浅棕红色及棕黄色砂质泥岩及砾状砂岩的粗颗粒为主，称为浅层的粗颗粒储层，即图1中的Ⅱ类成矿远景区。

根据物探测井解释和射孔、油井调查资料，推测该矿层长4.3 km，宽1.76 km，面积约6.15 km2，含水层地层时代为第三系中新统上干柴沟组N1g，含水层位置在1 117～1 682 m之间。以棕灰色、灰黄色、灰色砂岩、砂质泥岩为主。夹砾状砂岩、钙质泥岩及泥灰岩。含水层呈层状分布，平面上分部稳定，延伸较远，纵向上变化较大，含水层与隔水层频繁出现。隔水层岩性主要为薄层泥岩、钙质泥岩。

狮子沟背斜构造浅层粗颗粒储层卤水在K+、Na+、Mg2+、Cl--H2O四元体系25度介稳相中卤水均位于氯化钠相区上部，表明卤水在自然蒸发过程中，将会有较长时间的钠盐析出阶段，之后才会进入钾盐饱和析出钾石盐、光卤石。

狮子沟浅层粗颗粒储层构造第三系地层油田卤水以硼溴碘资源为主含水层地层年代为第三系中新统上干柴沟组(N1g)，计算了该层有益元素的资源储量。计算出N1g层卤水334资源量：B2O35 731.34 t，Br 1 296.96 t，I 137.77 t。对整个远景区，即Ⅱ类远景区资源量进行了一个预测，KCl 62.20×104t，B2O331.57×104t，Br 2 338.68 t，I 4 707.45 t。

4.2 K、B、LiCl、I资源的成矿远景区

K、B、Li、I资源的成矿远景区位于狮子沟背斜构造东南部，含卤层介质为岩盐、石膏、灰色钙质泥岩、砂质泥岩为主，称为深部的岩盐层，图1中Ⅰ类成矿远景区。

根据物探测井解释和射孔、油井调查资料，推测该矿层长5.4 km，宽4.1 km，面积约16.58 km2，含水层地层时代为第三系渐新统下干柴沟组上段E3g2，含水层位置在2 840～4 673 m之间。以岩盐、石膏、灰色钙质泥岩、砂质泥岩为主。夹少量泥灰岩。含水层呈层状分布，平面上分部稳定，延伸较远，纵向上变化较大，含水层与隔水层频繁出现。隔水层岩性主要为薄层泥岩、钙质泥岩。

深部的岩盐层卤水按照苏林分类水化学类型以氯化钙+硫酸钠型为主，个别孔内出现了重碳酸钠型水。深部岩盐层构造卤水中有益元素的离子含量随矿化度的升高而升高。狮子沟背斜构造深部岩盐层卤水在K+、Na+、Mg2+、Cl--H2O四元体系25度介稳相中卤水均位于氯化钠相区上部，表明卤水在自然蒸发过程中，将会有较长时间的钠盐析出阶段，之后才会进入钾盐饱和析出钾石盐、光卤石。

狮子沟深部岩盐层构造第三系地层油田卤水以钾硼锂碘资源为主，含水层地层年代为第三系渐新统下干柴沟组上段(E3g2)，计算了该层有益元素的资源储量。E3g2层卤水334资源量：KCl 135 807.49 t，B2O337 277.94 t，LiCl 1 864.70 t，I 172.98 t。对整个远景区，即Ⅰ类远景区资源量进行了一个预测，KCl 1.55×106t，B2O37.98×105t，Br 5 731.34 t，I 11 738 t。

深部岩盐层构造钻井井深较深，钾资源品位高，涌水量大，含水层厚度大，含水层岩性以岩盐、石膏、为主的晶间卤水，富水性较强。

5 结 论

狮子沟地区为2008年以来深部卤水找矿整装勘查项目中惟一一个在背斜构造中找寻深部卤水的子项目，自下而上对第三系中新统N1g层和第三系渐新统下干柴沟组E3g2层所有出水的采油井进行了油井调查，两个主要含水层组均有程度不同的样品控制。通过对各类大量资料的整理统计分析，大致查明了远景区内钾、硼、锂、碘溴资源的时空分布，矿床形态、规模，证实了资源的确存在。

[1] 张雪亭，王秉璋，俞建，等. 巴颜喀拉残留洋盆的沉积特征[J]. 地质通报,2005,24(7): 613-620.

[2] 张雪亭.青海省区域地质概论-1:100万青海青海省地质图说明书[M].北京:地质出版社,2008.

[3] 展大鹏,余俊清,高春亮，等.柴达木盆地四盐湖卤水锂资源形成的水文地球化学条件[J].湖泊科学，2010，22(5)： 783-792.

MineralResourcesofPotashOreProspectingofDeepBrinesinShizigouAreaofMangnaiinQinghai

MAO Jianye, WANG Qingchuan, WANG Zhanwei, ZHU Jianpeng

(QinghaiGeologicalSurvey,Xining,Qinghai810000,China)

Potash ore prospecting of deep brines in Shizigou area of Mangnai in Qinghai is located in central uplift area of western depression belt in western Qaidam Basin. Its north-east for the fold belt is just in northern margin of Qaidam Basin with north-west of Altyn tagh tectonic belt in southern margin for Queensland North zone. Tectonic rift basin in the position belongs to firewood wood, as is a three-level structural unit. According to internal differences of structural development process, including the shape, the basement properties of surface structure and regional structure, we have combined with the characteristics of Cenozoic uplift and subsidence of the basin. Also, deep potash brines of shizigou area strata and hydrogeological characteristics were introduced. The prospect of potassium, including boron, lithium, iodine, bromine is estimated in the amount of resources.

Shizigou; Deep potash brine; Mineral resources investigation

2017-08-03

青海省茫崖狮子沟地区深层卤水资源调查评价(12120113078700)。

毛建业(1985-)，男，青海互助县人，工程师，研究方向：矿产资源调查，手机：18309790020，E-mail:327957383@qq.com.

P619.211

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.05.023