內(nèi)蒙古西部鹽堿礦地質(zhì)特征淺析

張華川

摘要：研究區(qū)內(nèi)芒硝、湖鹽礦層賦存于第四系全新統(tǒng)地層之中，位于湖區(qū)中部化學(xué)沉積區(qū)。芒硝礦層2層，呈似層狀、透鏡狀，產(chǎn)狀水平，長(zhǎng)250m～3010m，寬170m～2950m，厚度0.10m～1.34m，平均厚0.32m。湖鹽礦層1層，呈似層狀、透鏡狀，產(chǎn)狀水平，長(zhǎng)3250m，寬1870m，厚度0.20m～1.34m，平均厚0.48m。

關(guān)鍵詞：鹽堿礦；阿拉善左旗；化學(xué)沉積區(qū)

Geological characteristics and genesis of saline-alkali ore in western Inner Mongolia

—Take the Glauberite and lake salt mine in Tulantai Salt Lake of Alashan Left Banner as an example

Zhang-Huachuan

Natural Resources Physical Geological Data Center，Sanhe City，065201

Abstract： The research area is located in the southwest of Alxa Left Banner，Inner Mongolia.It is under the jurisdiction of Alxa Left Banner，Erke Hashi Hasu Tulantegacha.Mirabilite and lake salt deposits are located in the holocene quaternary strata in the middle of the lake area.The 2 layers of Glaubers salt ore are layered，lens-like，horizontal，250m～ 3010m long，170m～2950m wide，0.10m～1.34m thick and 0.32m thick on average.The lake salt deposit has one layer， which is stratified，lenticular and horizontal，3250m long，1870m wide，0.20m～1.34m thick and 0.48m thick on average.

Key words： saline-alkali ore，Alxa Left Banner，chemical deposition area

1.區(qū)域地質(zhì)概況

區(qū)域大地構(gòu)造位置屬華北準(zhǔn)地臺(tái)阿拉善臺(tái)塊南緣中—新生代斷陷，南鄰秦—祁—昆褶皺系走廊過渡帶慶衛(wèi)復(fù)向斜。地層區(qū)劃屬華北地層大區(qū)晉冀魯豫地層區(qū)阿拉善地層分區(qū)潮水地層小區(qū)。

1.1地層

區(qū)域內(nèi)出露地層有第四系全新統(tǒng)、下白堊統(tǒng)廟溝群。

下白堊統(tǒng)廟溝群：分布于研究區(qū)西北部地區(qū)，巖性為紫紅、磚紅、黃褐色鈣質(zhì)膠結(jié)砂巖及泥巖、中—厚層狀泥質(zhì)砂巖、薄層狀泥灰?guī)r，中部含乳白、灰白色薄—中厚層狀石膏，內(nèi)夾砂質(zhì)泥巖、粘土條帶或團(tuán)塊。本群基本屬河湖相沉積。

第四系全新統(tǒng)：區(qū)域內(nèi)出露的地層為風(fēng)積、鹽堿沙地、湖沼堆積、鹽水湖積及化學(xué)沉積。風(fēng)積廣布，湖積及化學(xué)沉積物主要分布于研究區(qū)鹽湖內(nèi)。

1.2構(gòu)造

位于研究區(qū)西北部為一軸向北北西—南南東，東翼陡、西翼緩的不對(duì)稱向斜構(gòu)造。向斜北端收斂揚(yáng)起，向南東傾斜，傾角為29°；向南敞開傾伏。西翼傾向北東，傾角25°。東翼傾向南西，傾角為35°。

2.研究區(qū)地質(zhì)

2.1地層特征

研究區(qū)為橢圓狀，呈北西—南東向展布，研究區(qū)位于該湖的中北部，長(zhǎng)3.55km，寬3.5km，面積12.43km2。區(qū)內(nèi)出露地層為第四系全新統(tǒng)，按其成因類型可分為：

（1）化學(xué)沉積：是研究區(qū)內(nèi)主要的含礦沉積層，分布于湖盆中部。固相以芒硝、石鹽為主。芒硝分布于湖底及湖面，厚0.10m～1.17m，在縱向和橫向上自湖心向四周有變薄趨勢(shì)。石鹽分布于芒硝層中間及湖面表層，在沉積中心厚1.34m，邊部厚0.30m。液相為氯化物—鈉鎂型鹵水，賦存于芒硝、石鹽層中?；瘜W(xué)沉積是鈣芒硝、石鹽礦賦存層位，現(xiàn)將已控制的鹽湖堆積物由下而上描述如下：

①灰白色石鹽層：在研究區(qū)內(nèi)廣泛分布，一般厚1cm～ 5cm，是K1鈣芒硝礦層的頂板。在鹽湖東部低洼處，厚達(dá)5cm。向湖邊逐漸變薄呈薄膜狀。

②灰黑、灰褐、褐黃、灰白色顆粒晶體鈣芒硝：為本區(qū)的主要芒硝礦層之一，位于石鹽層之下。在該礦層上部，沿湖東、南、西三面有厚10cm～30cm的塊狀芒硝層。不連續(xù)，厚度變化較大。

③灰、灰褐、灰黑色粉砂質(zhì)淤泥：多含有砂及芒硝、石鹽顆粒，具腐植質(zhì)及硫化氫氣體臭味，分布于芒硝礦層和石鹽礦層之間和化學(xué)沉積的邊緣，厚度變化較大，一般在0.13m～ 3.14m。

④灰、灰黑、灰褐色石鹽礦層：位于灰黑色淤泥層下部。含少量芒硝晶粒。為不等粒石鹽；下部為灰黑色含泥質(zhì)砂質(zhì)鹽。厚0.20m～1.34m。為芒硝礦層的頂板。

⑤灰、灰黑、灰白色含泥砂鈣芒硝層：為松散粒狀，厚0.11m～1.17m。區(qū)內(nèi)分布較廣。

⑥灰、灰黑、灰褐色含石鹽泥質(zhì)粉砂層：僅在6、8線零星分布，為不等粒石鹽；厚0.20m～1.59m。

⑦含泥或?yàn)榈V層底板。

（2）鹽水湖積：主要分布于化學(xué)沉積的東、西兩側(cè)，，其巖性主要為黃褐、灰褐色粉砂，泥砂及灰黑色泥質(zhì)細(xì)砂及淤泥，含少量的石鹽、芒硝晶粒及石膏碎片。在鹽湖西側(cè)，地表10cm以下為灰白色鱗片狀石膏堆積層，上部質(zhì)純，鱗片粗大，取樣分析CaSO4含量為97%左右。向下逐漸變小，泥砂增多。有腐植質(zhì)臭味或硫化氫氣味。與化學(xué)沉積為過渡關(guān)系。在湖區(qū)北部與東部湖面冬季存有少量積水，水體面積較小，一般在50m2～100m2左右，水深50cm左右。

（3）湖沼堆積：分布于研究區(qū)東南部，為灰褐色泥質(zhì)細(xì)砂及砂土。地表有耐堿植物，有鹽漬化現(xiàn)象，故而形成鹽漬灘地。

（4）鹽堿沙地：分布于鹽水湖積的兩側(cè)，在研究區(qū)西南部連片分布，地表為銀白色的鹽土殼，均呈疙瘩狀，厚1cm～5cm，取樣分析主要成分為NaCl 49.51%；Na2SO4 8.54%；CaSO47.22%；MgSO411.84%；H2O 5.84%；水不溶物21.08%。普遍生長(zhǎng)著耐鹽堿植物，下部為黃色、土黃色粘質(zhì)砂土、亞砂土，致密松軟。

（5）風(fēng)積沙：為草叢沙丘—流動(dòng)沙丘，草叢沙丘主要分布在湖區(qū)的西北部—東部，構(gòu)成研究區(qū)湖盆的邊緣內(nèi)側(cè)，為固定或半固定沙丘，沙丘多為孤立的疙瘩狀，高約1m～2m左右，與流動(dòng)沙丘為過渡關(guān)系。

流動(dòng)沙丘分布于草叢沙丘的外側(cè)，在本地區(qū)最為發(fā)育。表層不生長(zhǎng)植被，沙丘多為鏈狀分布，主要為黃褐色細(xì)沙，沙丘高1m～3m左右。

2.2鹵水

研究區(qū)呈干涸至半干涸狀態(tài)，夏秋季有積水。鹵水賦存于芒硝、石鹽層孔隙間，以層間鹵水和晶間鹵水的形式存在。無色透明，味苦、澀、咸。鹵水的分布、埋藏嚴(yán)格受芒硝、石鹽層制約，在芒硝、石鹽層較厚地段，鹵水較豐富，反之，則含量減少。其化學(xué)成分穩(wěn)定，礦化度301.99g/l～322.62g/l，平均314.57g/l，pH值6.76-7.13，為含NaCl的飽和鹵水。其化學(xué)成份為：Na+含量平均87.42g/l，Ca2+平均含量2.52g/l，K+平均含量5.17g/l，Mg2+平均含量20.26g/l，Cl-平均含量189.25g/l，SO42-平均含量12.85g/l，HCO3-平均含量0.51g/l。

3.礦床特征

研究區(qū)內(nèi)鈣芒硝、石鹽礦床主要賦存于化學(xué)沉積層中，經(jīng)鉆探對(duì)其“探邊摸底”后，在該區(qū)劃分了三個(gè)含礦層。自上而下為K1鈣芒硝礦層；K2石鹽礦層；K3鈣芒硝礦層，在平面上呈層狀或似層狀、透鏡狀。在K1鈣芒硝礦層中圈定了4個(gè)鈣芒硝礦體；在K2石鹽礦層中圈定了1個(gè)石鹽礦體；在K3鈣芒硝礦層中圈定了1個(gè)鈣芒硝礦體，共圈定了6個(gè)礦體。

3.1礦層特征

（1）K1（鈣芒硝）礦層

以灰、褐灰、青灰及少量棕灰色含泥砂鈣芒硝、含泥砂鹽硝、泥砂質(zhì)鈣芒硝及鹽質(zhì)芒硝組成。自上而下，泥砂含量逐漸增多。礦體呈似層狀、透鏡狀，產(chǎn)狀水平。K1礦層共有4個(gè)礦體，其分布范圍、規(guī)模為：

Ⅰ號(hào)礦體：分布于3-7線西端，沿湖西北岸分布。長(zhǎng)約2200m，寬450m～900m，厚0.10m～0.90m，平均厚0.47m。礦層頂板為一層厚約0.01m～0.05m的灰白色不等粒石鹽，表層有厚約0.10m～0.20m的塊狀鈣芒硝，，具蜂窩狀構(gòu)造。底板為灰褐、灰黑色淤泥、粉砂質(zhì)淤泥。含少量芒硝、石鹽及石膏顆粒。

Ⅱ號(hào)礦體：分布于4-7線東端，沿湖東北岸分布。長(zhǎng)約2100m，寬170m～420m，厚0.1m～1.34m，平均厚0.36m。礦層頂板為一層厚約0.01m～0.05m的灰白色不等粒石鹽，表層有厚約0.10m～0.30m的塊狀芒硝，具蜂窩狀構(gòu)造。底板為灰褐、灰黑色淤泥、粉砂質(zhì)淤泥。含少量芒硝、石鹽及石膏顆粒。

Ⅲ號(hào)礦體：分布于9線湖中部，長(zhǎng)約250m，寬170m，厚0.1m～0.32m，平均厚0.14m。礦層頂板為一層厚約0.01m的灰白色不等粒石鹽，底板為灰褐、灰黑色粉砂質(zhì)淤泥。含少量芒硝及石鹽顆粒。

Ⅳ號(hào)礦體：分布于9線zk905湖東岸。長(zhǎng)約390m，寬350m，厚0.1m～0.70m，平均厚0.22m。礦層頂板為一層厚約0.01m的灰白色不等粒石鹽，底板為灰褐色泥質(zhì)粉砂，含少量芒硝、石鹽及石膏顆粒。

（2）K2（石鹽）礦層

主要分布在鹽湖中部和東北部，為灰、灰黑、灰褐色含泥砂石鹽、泥砂質(zhì)石鹽，石鹽呈半自形—自形晶體，無色透明。礦體呈似層狀、透鏡狀，產(chǎn)狀水平，長(zhǎng)3250m，寬1870m，厚度0.20m～1.34m，平均厚0.48m。礦層頂板為灰黑、褐灰、灰黃及灰白色含泥砂芒硝層，底板為灰黑、灰白色泥砂質(zhì)芒硝層。

（3）K3（鈣芒硝）礦層

主要分布在鹽湖中部，為灰、灰白色及少量灰黑色含泥砂鈣芒硝、含鹽鈣芒硝、石鹽質(zhì)鈣芒硝、結(jié)晶體鈣芒硝組成，芒硝呈松散粒狀。透明—半透明。礦體呈似層狀，產(chǎn)狀水平。長(zhǎng)約3010m，寬1430m～2950m，厚0.11m～1.17m，平均厚0.43m。礦層頂板直接為K2礦層。底板為褐黃色粉細(xì)砂、顆粒均勻，多由長(zhǎng)石，石英組成，頂部含少量顆粒狀石膏碎片。

3.2礦石特征

（1）礦石礦物成分

鈣芒硝：無色—白色，透明—半透明，玻璃光澤，味苦澀，風(fēng)化后呈白色粉末，結(jié)晶程度較好。多呈不規(guī)則松散粒狀或塊狀集合體，粒徑1mm～5mm，最大者為20mm，形狀不規(guī)則。塊狀芒硝具蜂窩狀構(gòu)造，其孔隙被湖積淤泥或泥質(zhì)粉砂充填，使礦石呈灰黑色。

石鹽：無色—灰白色，透明—半透明，玻璃光澤，味苦咸，結(jié)晶程度好，呈半自形—自形立方體，少量呈不規(guī)則狀，粒徑1m～10mm不等，最大者為30mm。

（2）礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

鈣芒硝：礦石結(jié)構(gòu)主要為自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)；構(gòu)造除K1礦層局部地段上部見有10cm～30cm厚的蜂窩狀鈣芒硝層外。均為松散粒狀構(gòu)造、松散狀含泥砂構(gòu)造。

石鹽：礦石結(jié)構(gòu)主要為自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)；松散粒狀構(gòu)造、松散狀含泥砂構(gòu)造。

（3）礦石化學(xué)組分及變化特征

鈣芒硝：礦石中化學(xué)組分主要為Na2SO4，其次為NaCl、CaSO4、MgSO4、H2O及水不溶物。

3.3礦石類型和品級(jí)

根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造，礦石類型可分為兩種：鈣芒硝礦及石鹽礦。

（1）鈣芒硝礦：

①塊狀、蜂窩狀鈣芒硝：僅分布在K1礦層的局部地段，灰、灰褐色，自形、半自形晶粒結(jié)構(gòu)，塊狀、蜂窩狀構(gòu)造。主要礦物為鈣芒硝，次為石鹽，湖積淤泥、粉細(xì)砂左右。鈣芒硝呈粒狀集合體堆積，具蜂窩狀、塊狀構(gòu)造，其孔隙被湖積淤泥和粉細(xì)砂充填。

②松散粒狀芒硝：為該礦床的主要類型，為灰、灰褐、灰白色，自形、半自形晶粒結(jié)構(gòu)，松散粒狀構(gòu)造。礦物含量變化較大，主要礦物為芒硝，次為石鹽，湖積淤泥、粉細(xì)砂左右。

③結(jié)晶鈣芒硝：僅分布于K3礦層中上部，無色或白色，芒硝呈晶體狀集合體，固結(jié)程度差，易碎。粒徑0.5cm～ 1.0cm，少量達(dá)3.0cm。

④泥砂質(zhì)芒硝：主要分布于芒硝礦層的中、下部。為灰、灰褐色，自形—半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)，泥砂質(zhì)構(gòu)造。主要礦物為鈣芒硝，其次為湖積淤泥、粉細(xì)砂，石鹽。

（2）石鹽

①結(jié)晶石鹽：分布于化學(xué)沉積物表層，灰白、白色，晶粒狀結(jié)構(gòu)，薄層狀構(gòu)造。石鹽含量在85%以上，其次為芒硝15%左右。

②含泥砂石鹽：為該石鹽礦床的主要類型，為灰、灰褐、灰黑色，石鹽呈自形—半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)，含泥砂構(gòu)造。石鹽含量70%～80%，次為湖積淤泥、粉砂20%左右，芒硝5%～ 10%。

③泥砂質(zhì)石鹽：主要分布于石鹽層下部，為灰、灰褐、灰黑色，自形—半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)，泥砂質(zhì)構(gòu)造。石鹽含量60%～70%，次為湖積淤泥、粉砂30%～40%，芒硝5%左右。

4.礦床成因

研究區(qū)屬內(nèi)陸湖泊，四周為草叢沙地及第四系全新統(tǒng)風(fēng)成沙丘，組成了一個(gè)四周高、中間低的湖盆，具備了封閉的地形條件，有利于各種鹽分及地表水的匯集。在湖周邊分布著較多的膏鹽地層及鹽漬淤積層。大氣降水和地下水將膏鹽地層和鹽漬淤積層中的鹽類礦物溶濾匯集于湖中，給鹽類礦產(chǎn)芒硝、石鹽的沉積提供了物質(zhì)來源。

湖泊處于蒸發(fā)量極大的騰格里沙漠腹地，湖水在強(qiáng)烈蒸發(fā)作用下逐漸濃縮，當(dāng)達(dá)到鹽類礦物結(jié)晶濃度時(shí)，便結(jié)晶形成鹽類集結(jié)體，形成蒸發(fā)鹽類礦床。隨著氣候的變化，鹵水經(jīng)過不斷的濃縮和淡化，引起鹽類礦物沉積順序的反復(fù)進(jìn)行，形成了研究區(qū)鈣芒硝—石鹽—鈣芒硝礦層的重復(fù)出現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局，內(nèi)蒙古自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志[M].北京.地質(zhì)出版社. 1991

[2]黃俊，魯如魁.內(nèi)蒙古察右后旗三道溝一帶韌性剪切帶刺組構(gòu)特征及其構(gòu)造意義[J].中國(guó)地質(zhì). 2011. 38（3）：544-552.