柴達木盆地尕斯庫勒湖地區(qū)鹽類礦產(chǎn)成礦條件分析

陳金牛 李龍濤

(青海省柴達木綜合地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海 格爾木 816000)

1.概述

近年來國家對鉀鹽礦產(chǎn)項目投入不斷增大，推動鹽湖礦產(chǎn)深部找礦項目發(fā)展。

尕斯庫勒湖地區(qū)位于柴達木盆地西部，行政區(qū)劃隸屬青海省海西蒙古族藏族自治州茫崖鎮(zhèn)管轄。區(qū)內(nèi)屬典型的內(nèi)陸干旱氣候，表現(xiàn)為氣候寒冷，降雨稀少，蒸發(fā)強烈，晝夜溫差大等特征。屬于柴達木盆地的一級盆地，與大浪灘、馬海等盆地為同一時期形成;該地區(qū)成礦模式為帶狀，方向為北西－南東向，長度約為40km，寬約為14km，主要形成于中上更新統(tǒng)。

2.自然地理

尕斯庫勒湖地區(qū)北部為阿哈堤山，最高峰阿卡騰能山海拔4790m，南為祁曼塔克山，屬昆侖山系，山體走向NWW，海拔一般為4000－4500m，主峰高5684m，其上終年積雪并發(fā)育有現(xiàn)代冰川;東北部為油砂山，走向NW，海拔一般為3200－3600m，主峰高3835m;東部為東柴山丘陵，礦區(qū)位于由以上這些高低不等的山體圍成的尕斯庫勒盆地的中央低洼地帶，海拔為2860m左右。

尕斯庫勒湖地區(qū)屬典型的內(nèi)陸干旱氣候，表現(xiàn)為氣候寒冷，降雨稀少，蒸發(fā)強烈，日溫差大等特征。據(jù)茫崖氣象站1976－1985年氣象觀測資料，年平均降水量55.34mm，降水多集中在6－7月份，占全年降水量的60%以上;年蒸發(fā)量高達2856.93mm，是降水量的51.6倍，蒸發(fā)主要發(fā)生在7－8月份，占全年蒸發(fā)量的57%;相對濕度最大為39.7%(1月)，最小為25.9%(4月)，為極度干旱區(qū)。

區(qū)內(nèi)西北風盛行，最大風速23.3m/s。年平均氣溫1.53℃，最高月平均氣溫13.3℃ (7－8月份)，最低月平均氣溫－12.1℃，出現(xiàn)在每年1月份，日溫差高達29－32℃，最大凍結(jié)深度2.05m，凍結(jié)時間每年11月至翌年3月。

3.區(qū)域水文

區(qū)內(nèi)河流有阿拉爾河 (下游名為鐵木里克河)托斯克雅河，賽斯克雅河 (下游已干涸)和扎哈河。這些河流均是祁曼塔克山和阿哈提山前洪積扇前緣地下水溢出帶泉水匯成的泉集河，一般流量變化大，流程短，其特征見表1－3。

表1 －3 河流主要特征一覽表

區(qū)內(nèi)湖泊有尕斯庫勒湖，位于礦區(qū)西北部，為現(xiàn)代匯水中心，受地表水、地下水補給，冬季湖水面積118.43km2，夏季為123.91km2，水深一般為0.90－1.30m，湖面海拔高程2853m，其特征見1－4。

表1 －4 湖泊主要特征表

4.區(qū)域構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要是斷裂和褶皺，其中褶皺構(gòu)造的形成受斷裂活動的控制。位于阿拉爾斷陷的沉降中心，在整個第四紀時期，處于持續(xù)沉降時期，其外圍有隱伏隆起和斷裂存在。

隱伏隆起有:躍進一號隆起和躍進二號隆起，軸面分別為NW和NNW。特征是頂薄翼厚，下陡上緩。

斷裂有阿拉爾斷裂，紅柳泉斷裂，皆為逆斷層，走向與隱伏構(gòu)造的軸向基本一致。其中阿拉爾斷裂最長，達45Km，形成時間早，活動時期長。

由于阿拉爾斷裂長期活動，南盤 (上升盤)長期隆起(躍進二號構(gòu)造在上升盤)，而北盤 (下降盤)則持續(xù)沉降，故南北兩側(cè)新生代地層厚度懸殊很大。

南側(cè)新生界厚度約1000－1500m，而北側(cè)厚度超過2000m。

躍西斷裂的東盤 (上盤)沉降幅度較小，西盤 (下盤)沉降幅度較大，結(jié)果使上更新世——全新世鹽類沉積西厚(ZK1805孔厚136.86m)東薄 (ZK2605孔厚55.32m)。

因此，構(gòu)造對區(qū)內(nèi)的成鹽作用起了一定的影響作用。

5.區(qū)域地下水的補給、徑流、排泄

區(qū)內(nèi)地下水主要由河流補給，主要河流有阿拉爾河 (下游名為鐵木里克河)托斯克雅河，賽斯克雅河 (下游已干涸)和扎哈河。

南部山區(qū)是礦區(qū)地下水的主要來源，山前沉積了較大厚度的第四系松散沉積物，其結(jié)構(gòu)松散、顆粒粗大，是地下水賦存的最佳場所，根據(jù)前人水文地質(zhì)資料，祁漫塔克山前地下水較為豐富，單井涌水量一般大于1000m3/d;位于斯巴利克河，阿達灘河沖洪積平原的鉆孔涌水量多大于1000m3/d;而阿哈堤山前沖洪積平原的鉆孔涌水量較為貧乏。所以，地下水的賦存直接與含水介質(zhì)、地貌、補給源的水文地質(zhì)條件有著密不可分的連帶關(guān)系，地下水總的規(guī)律是南淡北咸，水量南部最豐富，中間次之，北部最貧。

6.古氣候與成鹽關(guān)系

總體上是干冷期鹽湖濃縮，鹽類沉積增加，濕暖期鹽湖淡化，鹽類沉積減少。鹽類礦物能否沉積，主要取決于湖水中鹽的總濃度和各種離子的濃度。后者決定于主要沉積何種鹽類礦物，而鹽類沉積的多少取決于前者。鹽類愈多愈厚，表明湖水濃縮;鹽層愈少，碎屑層愈多，則湖水愈淡化。

干冷與濕暖互相交替是柴達木盆地第四紀古氣候演化的基本模式。早在上新世進入中期以后，古氣候經(jīng)歷了三次明顯的惡化，第一次發(fā)生在上新世晚期，年代為3.30－3.00Ma，為寒涼——寒冷干燥氣候:第二次始于第四紀初，自2.48－0.03Ma期間，為頻繁干冷——濕暖交替變化氣候，第三次始于0.03Ma左右至今，氣候變得極度干燥，形成了現(xiàn)今柴達木盆地極度干燥的氣候特征。

在2014年施工尕ZK01，位于油砂山?jīng)_洪積扇前緣，在尕斯庫勒湖的邊緣地帶，油砂山的隆起，使得尕斯庫勒湖成為柴達木盆地獨立的一級盆地。

鉆孔揭露地層可以清晰的反映這三次明顯的古氣候演化過程。該孔揭露鹽礦層共 3層，分別在136.21－137.54m、169.11－170.45m和231.18－232.70m處。在揭露的地層中，可以明顯反映古氣候經(jīng)歷的三次明顯惡化過程。

第四系在區(qū)域內(nèi)廣泛分布，成因類型眾多，厚度一般為400－600m，最厚1017m，巖性從斷陷的邊緣到中心，由沖洪積砂礫石變?yōu)楹喑练e的粘土及鹽類地層。

尕斯庫勒鉀礦床，由ZK2605鉆孔地層中的孢粉組合樣分析，以及成鹽作用與古氣候的關(guān)系圖，充分說明了寒冷干燥的氣候?qū)е滤囱a給減少，蒸發(fā)加強，從而使湖水濃縮，鹽類沉積增加，而相對溫暖略濕的氣候則導(dǎo)致相反的結(jié)果，這與冷期干燥，溫期略濕古氣候演化的基本模式相吻合。

7.成礦模式

1、殘留古湖水經(jīng)蒸發(fā)濃縮形成鹵水礦并保存在地層中;

2、新構(gòu)造運動造成的局部隆起也是造成深部鹵水遷移的重要原因，在盆地未形成之前柴達木古湖濱、淺湖區(qū)的礦化度相對較高的湖水及先期蒸發(fā)濃縮并賦存于鹽層中的高礦化度鹵水，隨著之后沉積物的不斷沉積，在上覆沉積層的巨大壓力下，迫使鹵水向壓力小的方向遷移致使部分原已封存的鹵水在高壓下向粗顆粒層運移并賦存下來。

后期經(jīng)構(gòu)造運動使高礦化的鹵水隨著油砂山等構(gòu)造的抬升變化遷移倒地形相對低凹地區(qū)并灌入顆粒較粗的地層中，致使本來應(yīng)該賦存低礦化度孔隙鹵水的砂卵礫石層，形成了高礦化度較高孔隙鹵水。保存到深部的粗顆粒地層中。