新疆碩爾湖硼礦礦體特征及找礦前景分析

謝登科

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì) 哈密 839000）

1 礦區(qū)地質(zhì)

1.1 地層

在古湖盆周邊環(huán)狀分布，出露面積6.59km2，以薄層狀分布于1 級(jí)湖岸階地之上，一般沉積厚度1-3m，粘土與砂礫混雜分布。另外在湖積、化學(xué)沉積含石鹽芒硝的粘土層（）施工的鉆孔下部也見(jiàn)到該層，該層埋深20m，鉆孔未揭穿該層，巖性以粘土為主，其中為夾薄層的砂層、砂礫層。

分布于現(xiàn)代湖水東部邊緣低洼處，出露面積3.58km2。主要由淤泥及腐殖土組成，散發(fā)較明顯的臭味。

分布于山前低洼處，出露面積11.67 km2。主要成分為砂巖、片巖等巖石風(fēng)化碎塊。

分布于湖盆中心地帶，出露面積14.40 km2。主要為湖積+化學(xué)沉積復(fù)合成因形成，依據(jù)形成新老關(guān)系及組分含量的不同，將區(qū)內(nèi)全新統(tǒng)湖積、化學(xué)沉積層（）劃分為以下兩種類型：

主要在現(xiàn)代湖水的西部分布，出露面積10.25km2。主要巖性為粘土，含少量的石鹽及芒硝等鹽類礦物，該層表面可見(jiàn)薄層的鹽殼。鉆孔揭露該層厚度10m，含水性差。下部為更新統(tǒng)湖積層（Qpl）。

主要在現(xiàn)代湖水的北部及東部分布，出露面積4.15km2。主要巖性為石鹽、含芒硝的石鹽，淺井揭露該層鹽層厚度大于3m，地下水埋深一般1.2-1.8m，地下水為高礦化度的潛藏鹵水層。

1.1.5 地表湖水

位于湖盆中心低洼地帶，呈不規(guī)則狀，圈定了6.4km2的地表湖水,測(cè)定地表湖水深度0.30-1.11m，平均深度0.56m，湖水平均礦化度292.5g/l，平均密度1.17g/cm3，LiCl 平均品位182.69mg/l、KCl 平均品位0.48%、B2O3平均品位1612mg/l，湖水為高礦化度的富含鉀硼鋰的鹵水。

在對(duì)地表湖水定點(diǎn)采樣的過(guò)程中，同時(shí)對(duì)湖底沉積物質(zhì)進(jìn)行了了解，湖底淺部沉積物主要為石鹽，局部為含石鹽的砂礫。湖底由于主要為松散的鹽層及砂礫層，故為含水層位。

1.2 構(gòu)造

區(qū)域資料顯示，區(qū)域大斷裂阿爾金斷裂從勘查區(qū)中部呈北東向通過(guò)。推測(cè)在勘查區(qū)內(nèi)出露長(zhǎng)8km，由于地表第四系覆蓋，斷裂無(wú)明顯出露標(biāo)志，但在勘查區(qū)區(qū)外斷裂通過(guò)部位分布的第四系火山巖及斷層泉眼則證明了該斷裂的存在。該斷裂嚴(yán)格控制著碩爾湖、郭扎錯(cuò)、龍木措等鹽湖的分布，為重要的控礦因素。

1.3 巖漿巖

勘查區(qū)內(nèi)無(wú)巖漿巖分布，但在其西側(cè)5km，可見(jiàn)3 處第四系玄武質(zhì)火山巖，面積2km2，該火山巖沿阿爾金斷裂帶分布，采樣分析結(jié)果顯示其中的硼含量較高，而碩爾湖為目前發(fā)現(xiàn)的鹵水中硼含量最高的鹽湖，可能與其周邊出露有多處類似第四系火山巖有關(guān)。

2 地球物理特征

2.1 TEM特征

TEM剖面圖反映的測(cè)線的電性分布特征與實(shí)際地質(zhì)層位的電性分布特征較為一致，縱向上巖石電性變化較為明顯，橫向上巖石電性特征有一定的連續(xù)性，在標(biāo)高4450m以下有3個(gè)不連續(xù)的低阻異常帶存在。從重力異常曲線圖上看，區(qū)內(nèi)主要為低重力異常顯示，與視電阻率剖面圖對(duì)應(yīng)較好。布格重力異常曲線逐步穩(wěn)定上升，反映地下地質(zhì)體連續(xù)性較好。在淺層低電阻異常部位見(jiàn)到了砂礫孔隙中的含水層，但含水層為淡水，本區(qū)盆地邊緣找鹵水前景不大，應(yīng)著重尋找盆地中心地表鹵水下部鹵水礦層。

2.2 1∶2.5萬(wàn)γ能譜特征

1∶2.5萬(wàn)γ能譜特征顯示地表化學(xué)沉積含鹽層分布范圍內(nèi)K含量?jī)H0.1%-0.3%，地表湖積、沖洪積砂、砂礫層分布范圍內(nèi)鉀含量可達(dá)0.6%-0.9%。對(duì)異常高值點(diǎn)進(jìn)行踏勘取樣后發(fā)現(xiàn)，地表鹽層中K 含量0.2%-0.35%，具一定的鉀礦化，而地表砂層中K含量0.8%-2%?？偨Y(jié)認(rèn)為碩爾湖目前并未達(dá)到鹽湖演化末期的固體鉀鹽形成階段，僅在鹽層中有一定的鉀礦化顯示，而砂層分布范圍內(nèi)K含量相對(duì)較高，則是因?yàn)槠渲泻锈涢L(zhǎng)石所致。

3 水文地質(zhì)特征

3.1 地下水類型的劃分

勘查區(qū)位于常年凍土區(qū)，由于第四系地下水均為含鹽水，其冰點(diǎn)較低，第四系地層無(wú)凍層存在，本次勘查主要為第四系松散巖類含水層。

3.2 水文地質(zhì)邊界的確定

勘查區(qū)所處的封閉盆地，為鹽類礦床的形成提供了條件。南、北邊界為湖盆周邊基巖山地分水嶺構(gòu)成，屬隔水邊界，地下水主要補(bǔ)給來(lái)源為西南地下水潛水。在豐水期，東北部可能有少量潛水補(bǔ)給。

3.3 含水層水文地質(zhì)特征

勘查區(qū)地下水類型為第四系松散巖類孔隙水，含水層位于常年凍土層之上，水位埋深小于5m，湖水下部及鹽灘下部的潛水為高礦化度的鹵水，其余部位潛水為低礦化度的微咸水。湖區(qū)深部承壓水性質(zhì)不明。

3.4 地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄

3.4.1 地下水的補(bǔ)給

碩爾湖最重要的補(bǔ)給來(lái)源為沖溝季節(jié)性水流補(bǔ)給、東北部以及西南地下潛水的徑流流入補(bǔ)給、大氣降水-融雪水的入滲補(bǔ)給。

⑴地表徑流入滲補(bǔ)給:碩爾湖四周沖溝發(fā)育，豐水期均有地表水流，以地表徑流形式直接補(bǔ)給碩爾湖。

⑵地下潛水的徑流流入補(bǔ)給:碩爾湖四周溝谷發(fā)育，尤其是勘查區(qū)東北部及西南部，在豐水期，洪水大量入滲，補(bǔ)給地下水，最終以潛水的徑流流入方式補(bǔ)給碩爾湖。

⑶大氣降水入滲補(bǔ)給:由于缺少碩爾湖地區(qū)的氣象資料，湖區(qū)大氣降水補(bǔ)給量無(wú)法計(jì)算。

3.4.2 地下水的徑流

勘查區(qū)的地下水徑流方向受周邊地形控制，碩爾湖地下水的徑流方向由周邊山地向湖盆中心向心式匯流?？辈閰^(qū)東北部及西南地下水徑流相對(duì)較強(qiáng)，地下水交替較積極；而其它方向的地下水徑流相對(duì)微弱，地下水交替滯緩。

3.4.3 地下水的排泄

地下水的排泄主要以潛水蒸發(fā)和地下徑流向湖盆中心低洼處溢流的形式排泄。

4 礦體特征

目前在碩爾湖勘查區(qū)發(fā)現(xiàn)的礦體主要為地表鹵水礦體，地表鹵水分布于勘查區(qū)中部的低洼部位。依據(jù)碩爾湖地表鹵水面積，結(jié)合鹽湖地表鹵水采樣規(guī)范，按照1km×1km的網(wǎng)度對(duì)地表鹵水進(jìn)行了采樣，共分布8個(gè)采樣點(diǎn)。

通過(guò)乘坐電動(dòng)皮劃艇開(kāi)展的采樣工作，在碩爾湖圈定了6.4km2的地表鹵水,測(cè)定地表鹵水深度0.30-1.11m，平均深度0.56m，樣品結(jié)果顯示鹵水平均礦化度292.5g/l，平均密度1.17g/cm3，LiCl平均品位182.69mg/l、KCl 平均品位0.48%、B2O3平均品位1612mg/l，地表鹵水為工業(yè)硼礦，低品位鋰礦、鉀礦。

5 找礦前景分析

由于技術(shù)條件的限制，碩爾湖勘查區(qū)施工的鉆孔位于湖盆邊緣，找礦效果較差，根據(jù)野外觀察，湖區(qū)中心地表鹵水下部為鹽層及含鹽砂層，為很好的含水層，其中賦存的鹵水與地表鹵水相互連通，鹵水相關(guān)組分含量應(yīng)與地表鹵水接近。為擴(kuò)大本區(qū)鹵水礦床規(guī)模，下一步應(yīng)對(duì)地表鹵水以及鹽層下部開(kāi)展稀疏的鉆探工程。