青海省冷湖鎮(zhèn)昆特依礦區(qū)深層鹵水鉀礦區(qū)域地質(zhì)特征及礦床成因分析

汪青川，雷延智，毛建業(yè)，張明珠

(青海省柴達(dá)木綜合地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海 格爾木 816099)

昆特依礦區(qū)位于柴達(dá)木盆地西北部，是由斷裂和褶皺運(yùn)動(dòng)共同形成的一個(gè)次級(jí)盆地。北界與阿爾金山呈斷層接觸；西南界為軸向北北西，呈斜列式排列展布的俄博梁Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)及葫蘆山背斜構(gòu)造；東界為背斜構(gòu)造組成的一至五號(hào)冷湖長(zhǎng)垣[1]。背斜構(gòu)造又將昆特依礦田分割成相對(duì)獨(dú)立的5個(gè)更次級(jí)盆地，即北部新鹽帶、鉀湖、俄博灘、大鹽灘、大熊灘。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁而劇烈，巖漿分布廣泛且規(guī)模較大。主要分布于阿爾金山主峰南坡及小賽什騰山兩端。主要有呂梁期片麻狀石英閃長(zhǎng)巖；晉寧期片麻狀閃長(zhǎng)巖、花崗巖；加里東期閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖、蝕變斜長(zhǎng)花崗巖；華力西期閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖、中粗?；◢忛W長(zhǎng)巖，黑云母花崗巖；印支期二長(zhǎng)花崗巖；燕山期黑云母斜長(zhǎng)花崗巖、堿長(zhǎng)花崗巖。多以巖株?duì)町a(chǎn)出，以華力西期最發(fā)育。區(qū)域內(nèi)噴出巖主要為一套中性、中基性熔巖、火山碎屑巖等，海相及陸相噴發(fā)皆有。其中中元古界局部與碳酸鹽互層出現(xiàn)的中基性熔巖、上奧陶統(tǒng)中部巖組的中性、中基性熔巖屬海相噴發(fā)物；志留系的中基性熔巖和火山碎屑巖屬海相和陸相噴發(fā)物，上泥盆統(tǒng)中局部夾不穩(wěn)定的中基性火山巖與碎屑巖互層屬陸相噴發(fā)物。

預(yù)查區(qū)是柴達(dá)木盆地的一個(gè)次級(jí)斷陷盆地，此盆地的形成受阿爾金山走滑大斷裂的強(qiáng)烈影響，盆地位于大地構(gòu)造單元—昆侖褶皺系和祁連褶皺系內(nèi)，盆地的形成經(jīng)歷了從呂梁到喜山長(zhǎng)期復(fù)雜的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。斷塊和強(qiáng)烈的褶皺表現(xiàn)為十分發(fā)育，同時(shí)還伴隨著不同程度的區(qū)域變質(zhì)作用、強(qiáng)烈的巖漿巖活動(dòng)。

區(qū)域內(nèi)阿爾金山和賽什騰山均由元古界、古生界、中生界褶皺組成，阿爾金山褶皺帶的軸向近東西向，賽什騰山褶皺帶軸向北西向，且受斷裂構(gòu)造的影響，形態(tài)各異，使冷湖長(zhǎng)垣、俄博梁等褶皺構(gòu)造殘缺不全，下元古界至新生界褶皺構(gòu)造均表現(xiàn)為較發(fā)育。

盆地內(nèi)的褶皺構(gòu)造帶大體由冷湖構(gòu)造帶、俄博梁構(gòu)造帶及葫蘆山構(gòu)造帶組成，背斜構(gòu)造由俄博灘向斜、大鹽灘向斜和大熊灘向斜組成，背斜構(gòu)造和各構(gòu)造之間依次分布，軸向主要為北西西向和北西向。區(qū)域內(nèi)的斷裂發(fā)育也主要有北西向、近東西向，北東東向、北東向及南北向五組斷裂組成，其中北西向、北東東向十分發(fā)育(詳見(jiàn)表1)[2]。

賽什騰山斷裂方向以北西向?yàn)橹鳎桶柦鹕阶呦蚰鏇_斷裂控制著整個(gè)區(qū)域內(nèi)的構(gòu)造輪廓，還控制著不同構(gòu)造的單元地質(zhì)發(fā)展，其斷裂組合較為復(fù)雜，方向及性質(zhì)各不相同，特征表現(xiàn)為深大斷裂。阿爾金山南、北緣北東東向斷裂是由于長(zhǎng)期活動(dòng)的走滑斷裂形成，形成于加里東期，表現(xiàn)最為發(fā)育。

表1 昆特依盆地?cái)嗔褬?gòu)造

賽什騰山斷裂特征與阿爾金山斷裂相似，但是規(guī)模和方向不同于阿爾金山斷裂。

北部新鹽帶、冷湖長(zhǎng)垣、俄博梁等地區(qū)與阿爾金山大斷裂斜交呈“入”字型，受阿爾金山斷裂的影響和控制。斷裂構(gòu)造方向呈北西、北西西向展布，斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，這些斷裂控制著第四紀(jì)鹽類沉積。

2 區(qū)域成鹽條件

2.1 周邊山區(qū)巖石的風(fēng)化淋濾

盆地外圍山區(qū)不同巖石中鉀的平均含量分別是：巖漿巖2.85%，變質(zhì)巖2.00%，沉積巖1.16%。根據(jù)祁連山、昆侖山和阿爾金山不同時(shí)代各類型樣品分析結(jié)果表明，前新生界巖石中鉀平均含量為2.23%，接近鉀的克格克值(2.6%)。降水及冰雪融水對(duì)巖石的淋濾作用，必然為盆地提供大量的碎屑和鹽類物質(zhì)。

2.2 新近系含鹽巖系

盆地內(nèi)新近系上新統(tǒng)已有大量鹽類沉積，除氯化物、硫酸鹽等易溶鹽組份較豐富外，鉀元素也有一定的富集。

隨著第三系含鹽地層在早更新世中期的褶皺隆起，使巖石中的成礦元素遭受浸蝕、淋濾并隨地表和地下逕流遷移到湖泊中。

2.3 深部水的補(bǔ)給

下伏新近系地層中賦存的高礦化度的地層水，少數(shù)是地層沉積時(shí)的封存水(為含油層時(shí)稱油田水)；一部分是地層經(jīng)壓實(shí)后釋放出的同生水；大部分是地表水流入深部含鹽地層后，對(duì)地層中的鹽類物質(zhì)進(jìn)行溶解，同時(shí)在還原條件下經(jīng)過(guò)脫硫作用后形成的。

由于斷裂構(gòu)造的溝通，深部水沿?cái)嗔焉仙匀蛟搅餮a(bǔ)給的形式為鹽湖提供新的物質(zhì)來(lái)源。鉀湖等地氯化物型水即來(lái)源于此。

3 成鹽期氣候條件

干冷和濕暖交替是柴達(dá)木盆地第四紀(jì)古氣候演化的基本模式，自上新世中期以來(lái)，古氣候經(jīng)歷了三次明顯的變化，第1次發(fā)生在上新世晚期，為涼寒—寒冷干燥氣候；第2次始于第四紀(jì)初，為頻繁干冷—濕暖交替變化氣候；第3次始于距今3萬(wàn)年左右至今，氣候變得極度干燥，奠定了現(xiàn)今柴達(dá)木盆地極度干燥氣候的基礎(chǔ)[3-4]。

在成鹽作用與古氣候的關(guān)系上，總體上是干冷期補(bǔ)給減少，蒸發(fā)加強(qiáng)，鹽湖濃縮，鹽類沉積增加；濕暖期鹽湖淡化，碎屑沉積增加。

4 礦床成因分析

本次深部找鉀的目的層在早更新世至中更新世，據(jù)其形成條件初步分析礦床成因如下：

1)根據(jù)區(qū)內(nèi)巖性古地圖環(huán)境分析此時(shí)盆地內(nèi)接受了大量的陸源補(bǔ)給，此時(shí)古地理巖相表現(xiàn)為山前沖洪積相與濱湖相—河流泛濫平原相，及鹽湖相而這幾種巖相具備沉積粗顆粒地層的條件，封存的古湖水被保存到粒度比較粗、孔隙度比較大的地層中，形成規(guī)模較大的鹵水層[5]；

2)由于周?chē)呱饺谒?，由高往低沿阿爾金斷裂潛入山前地帶，在盆地?nèi)新近紀(jì)上新統(tǒng)已有鹽類沉積，常年融慮隨著新近紀(jì)含鹽地層在早更新世中期的褶皺隆起，使巖石中的成礦元素遭受浸蝕、淋濾并隨地表和地下逕流遷移到柴達(dá)木古湖泊中。繼而進(jìn)入早更新世末期沖洪積砂礫石層大孔隙儲(chǔ)存；

3)在第四紀(jì)長(zhǎng)期干旱—半干旱條件下，由于預(yù)查區(qū)周?chē)降夭粩嗦∩?，山前凹陷相?duì)持續(xù)沉降，預(yù)查區(qū)處于一個(gè)封閉—半封閉干鹽湖環(huán)境，從而使形成的以砂礫石為含鹵介質(zhì)的孔隙鹵水，有一個(gè)良好的保存條件。

5 結(jié) 語(yǔ)

昆特依礦區(qū)具典型的內(nèi)陸寒冷干旱氣候特征，第四紀(jì)以來(lái)，長(zhǎng)期的干旱氣候使水分大量蒸發(fā)，這種穩(wěn)定的氣候單向發(fā)展自然條件，為地下水中鹽分自下而上、自山區(qū)向湖盆的逐漸積累。且湖積平原區(qū)地表水和潛水大量消耗于水面和陸面蒸發(fā)，淺層承壓水通過(guò)越流補(bǔ)給潛水而排泄，鹵水不斷濃縮為高礦化鹵水，并析出鹽類礦物。為進(jìn)一步證實(shí)了沿柴達(dá)木盆地北緣山前地帶存在帶狀分布的深層孔隙鹵水礦層的認(rèn)識(shí)，擴(kuò)大了深層孔隙鹵水礦床的資源遠(yuǎn)景，為該地區(qū)進(jìn)一步擴(kuò)大找礦范圍具有重要的指導(dǎo)意義。