開采背景下柴達(dá)木盆地東臺(tái)吉乃爾鹽湖氯化鋰礦床變化特征

韓 光，韓積斌，劉久波，侯獻(xiàn)華，陳金牛，曹毅章

（1.青海省柴達(dá)木綜合地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海省柴達(dá)木盆地鹽湖資源勘探研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青海格爾木816099；2中國科學(xué)院青海鹽湖研究所，中國科學(xué)院鹽湖資源綜合高效利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；3.青海省鹽湖地質(zhì)與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；4中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，自然資源部鹽湖資源與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）

鋰作為一種戰(zhàn)略資源，廣泛用于國防、航空、新能源汽車、醫(yī)療、電子通訊等領(lǐng)域［1-2］。 近年來，鋰成為市場需求增長最快的“高科技金屬”之一［1］。 在全球范圍內(nèi)，可將鋰資源大致分為海水鋰、鹵水鋰和礦石鋰，海水中約有2300億t 鋰，是礦石鋰和鹵水鋰資源總量的數(shù)千倍，但海水中鋰含量很低，從目前的技術(shù)手段來看不具備經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值［3-4］。 目前，鋰鹽的生產(chǎn)主要靠鹵水鋰和礦石鋰兩種原材料， 二者資源總量為3190萬～5190萬t，鹵水鋰和礦石鋰分別約占62.6%和37.4%［2，4-5］，鹵水鋰資源主要分布在玻利維亞、智利、阿根廷和中國的青藏高原鹽湖中［5］。相對(duì)于礦石鋰， 鹵水鋰礦中的鋰都以溶解態(tài)形式存在，鹵水鋰的開采成本低，開采對(duì)環(huán)保壓力小［2］。 因此，從鹵水中提取鋰越來越受到國內(nèi)外企業(yè)的青睞。

東臺(tái)吉乃爾鹽湖位于柴達(dá)木盆地中部， 是中國重要的鹵水鋰礦床之一［6-7］。 自2008年對(duì)礦區(qū)鹽湖鹵水進(jìn)行開發(fā)利用以來， 每年從鹽湖中開采大量的鹵水用于生產(chǎn)鋰產(chǎn)品，年均采鹵量約為2.380×107t/a（企業(yè)提供）。 隨著氣候變化，礦區(qū)內(nèi)年降雨量增多，為降低鹵水鋰礦床被洪水入侵的風(fēng)險(xiǎn)，2009年修建了防水?dāng)r壩，將礦區(qū)內(nèi)唯一的一條河流（東臺(tái)吉乃爾河）進(jìn)行截流，實(shí)行人工調(diào)控補(bǔ)給。然而，鹽湖水鹽均衡是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程， 過多或過少的水量補(bǔ)給都會(huì)對(duì)鹽湖礦床產(chǎn)生重大影響。 東臺(tái)吉乃爾鹽湖鋰資源開發(fā)利用10a 中，學(xué)者們更多的關(guān)注集中在鹵水鋰資源的分離和提取上， 而對(duì)于鹽湖資源開采前后是否對(duì)鹽湖鋰資源的分布、 品位產(chǎn)生影響以及開采前后水鹽均衡是否發(fā)生變化等方面的研究鮮有報(bào)道。 因此，筆者以東臺(tái)吉乃爾鹽湖為研究對(duì)象，對(duì)比研究區(qū)開采前（2002年）和開采后（2018年）的水文地質(zhì)鉆孔資料和水化學(xué)分析數(shù)據(jù)， 深入分析開采前后鹽湖鹵水鋰礦床的動(dòng)態(tài)變化特征。 本研究為可持續(xù)開發(fā)鹽湖鋰礦床具有十分重要的實(shí)際指導(dǎo)意義。

1 鹽湖礦區(qū)水文地質(zhì)

東臺(tái)吉乃爾鹽湖礦區(qū)是一個(gè)封閉無外泄的化學(xué)沉積平原，呈西北-南東向展布，長約為30km，寬約為12km，面積約為350km2［8-9］。 東臺(tái)吉乃爾河是礦區(qū)內(nèi)湖表鹵水的主要補(bǔ)給來源，2009年自礦區(qū)西部建立攔水壩，人工調(diào)控補(bǔ)給量為1.10×108m3/a［8-9］。根據(jù)地表出露及鉆孔揭露的地層顯示， 鹽湖礦區(qū)地層僅為中下更新統(tǒng)及其以上更新統(tǒng)地層， 其中中下更新統(tǒng)地層僅在礦區(qū)周邊有出露， 礦區(qū)內(nèi)主要以上更新統(tǒng)及全新統(tǒng)地層為主［8］。 上更新統(tǒng)（Qp3）地層下部為湖相碎屑沉積，巖性為粉砂淤泥或粉砂黏土為主；地層上部為上更新統(tǒng)化學(xué)沉積地層在礦區(qū)中心區(qū)域分布較厚， 巖性主要為褐黃色-灰白色石鹽、芒硝石鹽、白鈉鎂礬等。全新統(tǒng)湖相碎屑沉積廣泛分布，出露地層集中在中心區(qū)西南部邊緣一帶，礦區(qū)鉆孔內(nèi)均可見到，巖性主要為粉砂黏土；全新統(tǒng)湖相化學(xué)沉積廣泛分布于礦區(qū)中部，巖性主要為石鹽；全新統(tǒng)風(fēng)積廣泛分布于湖盆四周，堆積物以細(xì)粉砂為主，組成礦物為石英、長石等。

礦區(qū)孔隙水分布于下部石鹽所夾的碎屑層中，分布連續(xù)性差，呈零星分布，含水層巖性以細(xì)砂、粉砂為主。 晶間潛水層分布于干鹽灘近地表及湖底較淺部位， 與湖水直接貫通， 含水層巖性主要以中細(xì)粒石鹽、含粉砂的石鹽和黏土石鹽為主；晶間承壓水層主要分布于礦區(qū)西南部的干鹽灘及湖水區(qū)以下較深部位， 承壓水層上段的含水層巖性主要為細(xì)粒石鹽為主，下段為粉砂石鹽及黏土石鹽［8］。

2 研究方法

2002年在礦區(qū)內(nèi)鉆探50個(gè)鉆孔，共采集水樣65件，其中潛晶間鹵水29件、承壓鹵水36件；2018年在鹽湖礦區(qū)鉆探32個(gè)鉆孔，部分鉆孔采用“同深度、同孔位”原則，采集潛鹵水22件、晶間鹵水共37件。

孔隙度的測(cè)定： 給水度與濕度換算出同類型鹵水所占體積之和與試樣總體積之比即為孔隙度。 濕度的測(cè)定方法：將樣品在45℃烘干稱其質(zhì)量獲取吸附水和部分化合水的質(zhì)量，再與初始樣品質(zhì)量之比即為樣品的濕度。 給水度的測(cè)定方法：將樣品分離至單晶狀態(tài)，加入同類型鹵水，反向法灌入的鹵水體積占試樣總體積之比即為給水度。

樣品離子濃度的測(cè)定在青海省柴達(dá)木綜合地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院測(cè)試中心完成， 其中K+、Na+、Li+、Ca2+采用原子吸收分光光度法測(cè)定（180-80型原子吸收分光光度計(jì)）；Mg2+采用EDTA 容量法測(cè)定；Cl-采用AgNO3容量法測(cè)定采用BaSO4重量法測(cè)定和H采用酸堿滴定法測(cè)定。

3 結(jié)果與討論

3.1 開采前后儲(chǔ)鹵層水化學(xué)組分變化特征

表1為開采前后鹵水水化學(xué)常量元素的質(zhì)量濃度。

研究表明［10］，水體中Ca2+和Cl-濃度大小通常能夠反映水體演化方向，當(dāng)水體中Ca2+濃度增大時(shí)，水體呈淡化趨勢(shì)，TDS 值減??； 當(dāng)水體中Cl-濃度增大時(shí)，水體呈咸化趨勢(shì)，TDS 值增大。 通過表1中開采前后鹵水離子濃度的對(duì)比發(fā)現(xiàn)， 開采后潛鹵水中Ca2+濃度明顯減小和TDS 濃度明顯增大，Na+、K+、Cl-濃度無明顯變化； 開采后承壓鹵水中Ca2+、Cl-、Li+和TDS 濃度明顯減小和Na+濃度增大，K+和Mg2+濃度無明顯變化。 上述結(jié)果表明，開采和攔水壩截流造成潛鹵水進(jìn)一步濃縮，承壓鹵水則表現(xiàn)為相對(duì)淡化趨勢(shì)，主要原因是由于在礦區(qū)西北部和西南部均挖有補(bǔ)給渠，受淡水補(bǔ)給的影響較大。榮光忠等［8］的研究也表明，承壓鹵水呈現(xiàn)的逆向變化特征說明承壓鹵水下段在礦床西南部可能與極少量地下徑流的間接補(bǔ)給有關(guān)。

圖1 開采前后鹵水礦層的K+、Na+/Mg2+/Cl-、-H2O 五元相圖

表1 開采前后鹵水水化學(xué)常量元素的質(zhì)量濃度

圖1為開采前后鹵水礦層的K+、Na+/Mg2+/Cl-、五元相圖。 從圖1看出，開采前潛鹵水和承壓鹵水的水化學(xué)組分在五元體系25℃介穩(wěn)相圖中體系點(diǎn)的位置位于軟鉀鎂礬和白鈉鎂礬過渡區(qū)，而開采后潛鹵水多數(shù)體系點(diǎn)位于白鈉鎂礬相區(qū)，零星點(diǎn)分布于瀉利鹽相區(qū)， 說明潛鹵水經(jīng)過濃縮之后演化普遍進(jìn)入鉀混鹽（白鈉鎂礬）的析出階段；相比潛鹵水，承壓鹵水在相圖中顯示無明顯變化，多數(shù)體系點(diǎn)位于軟鉀鎂礬和白鈉鎂礬過渡區(qū)， 與開采前在相圖中的位置基本一致。

3.2 開采前后LiCl 礦床變化特征

根據(jù)開采前后LiCl 濃度數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，開采前潛鹵水LiCl 礦床品位由西向東、由北至南呈遞增趨勢(shì)，潛鹵水中LiCl 濃度最大值為9042mg/L，最小值為1111mg/L； 開采后潛鹵水中LiCl 含量最大值為7672mg/L，最小值為790mg/L。 盡管開采后潛鹵水中LiCl 品位最大值和最小值有所降低，但整體來看礦區(qū)東南部潛鹵水中LiCl 品位較開采前提升，主要原因是開采導(dǎo)致潛鹵水無法及時(shí)得到補(bǔ)給造成鹵水濃縮；而礦區(qū)西北部較開采前呈降低趨勢(shì)，可能的原因是西北部鉆孔點(diǎn)離攔水壩較近， 潛鹵水可能接受鴨湖的入滲補(bǔ)給， 但宏觀上潛鹵水礦床品位分布依然為南高北低。

承壓鹵水LiCl 濃度數(shù)據(jù)變化表明，開采前LiCl質(zhì)量濃度為3000～4500mg/L，最大值為7392mg/L，最小值為1772mg/L，LiCl 品位由南至北降低； 開采后LiCl 質(zhì)量濃度為1079～5790mg/L，最大值為8470mg/L，最小值為389mg/L。通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，除了礦區(qū)西北部個(gè)別點(diǎn)出現(xiàn)異常外，其余鉆孔中LiCl 礦床品位都降低， 這一結(jié)果與上述承壓鹵水層相對(duì)淡化的結(jié)果相吻合。

從開采前后鹵水LiCl 礦層數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，開采前潛鹵水礦層的厚度為2～6m，最厚層為8.18m，厚度大于5m 的地段呈長條狀位于礦區(qū)東北部一帶，且分布連續(xù)穩(wěn)定， 與湖盆北西-南東向構(gòu)造線方向完全一致，開采后潛鹵水層厚度為0～2m，鹵水層厚度大幅下降，鹵水層分布范圍縮減，且分布在地勢(shì)較為低洼、不連續(xù)地段。 在礦區(qū)中部由于大量抽取地下鹵水，在抽鹵泵附近水位埋深降幅較大， 且水位難以恢復(fù)，說明在抽鹵泵附近由于抽取地下鹵水而形成較大的“降水漏斗”，從而將原有礦區(qū)分為不連續(xù)的南北礦區(qū)兩部分。 第一部分主要分布在東北部一帶，呈條帶狀分布，分布面積約為60km2，含水層最大厚度為2.44m，最小厚度為0.52m，平均厚度為1.29m；第二部分主要分布在東南部一帶，最大厚度為3.19m，最小厚度為0m，平均厚度為1.02m，分布面積約為16.94km2，主要是由于礦區(qū)南部為主采區(qū)，大量采鹵導(dǎo)致礦區(qū)水體的補(bǔ)給不均衡，從而造成南部礦區(qū)潛鹵水的水位下降更為明顯，分布面積較北礦區(qū)大大縮減。

開采前承壓鹵水礦層的分布面積為176km2［8］，分布形態(tài)似勺狀， 與開采前潛鹵水礦層基本重疊，承壓鹵水礦層的厚度最大達(dá)34.41m， 最小厚度為5.68m，平均厚度為17.0m，厚度最大地段分布在礦區(qū)西南部一帶， 展布方向與湖盆構(gòu)造線方向一致。開采后承壓鹵水礦層的分布面積約為172.38km2，分布形態(tài)大部分與開采前承壓鹵水礦層相重疊，開采后承壓鹵水含水層厚度最大達(dá)34.99m，最小厚度為0.38m，平均厚度為11.22m，厚度以北西-南東向的中軸線為中心向東北部及西南部逐漸變薄， 與開采前承壓礦層的分布基本一致。 隨著承壓鹵水的大量抽取，導(dǎo)致礦區(qū)最大厚度中心點(diǎn)向礦區(qū)南部轉(zhuǎn)移，厚度也隨之減小。

3.3 開采前后LiCl 礦床水鹽均衡變化特征

鹽湖礦床形成的必要條件：1）充足的成鹽元素的物質(zhì)來源；2）振蕩干旱的氣候條件；3）充足的水動(dòng)力條件［9，11-12］。 因此，水體的補(bǔ)給與鹽類礦床形成之間存在必然的動(dòng)態(tài)水-鹽均衡關(guān)系。

利用水均衡公式（1）［13］和鹽均衡公式（2）［13］計(jì)算開采前后LiCl 礦床的水鹽均衡量。表2為LiCl 礦區(qū)開采前后水鹽均衡計(jì)算結(jié)果。

式中：N、Nc分別為大氣降水入滲補(bǔ)給的水量和鹽量；P、Pc分別為地表水補(bǔ)給的水量和鹽量；K、Kc分別為開采的水量和鹽量；E 為湖表鹵水和晶間鹵水的蒸發(fā)量；G 為鹽類固液轉(zhuǎn)化量（固體鹽溶解為正，鹵水析出鹽為負(fù)）；ΔQ 和ΔQc分別為水及鹽的儲(chǔ)量變化值。

表2 LiCl 礦區(qū)開采前后水鹽均衡計(jì)算結(jié)果

1）大氣降水的水鹽補(bǔ)給量N、Nc。 實(shí)測(cè)資料顯示， 開采前礦區(qū)干鹽灘內(nèi)潛鹵水平均水位埋深為0.10m，大氣降水平均入滲率為88%［8］，大氣平均年降水量為21.9mm/a，湖表鹵水面積為196.7km2，干鹽 灘 面 積 為78km2［8，10］，由 此 可 算 出 開 采 前 降 水 入滲補(bǔ)給量為5.8×106m3/a；假定大氣降水平均入滲率保持不變，開采后礦區(qū)內(nèi)大氣平均降水量為118.5mm/a［14］。 盡管柴達(dá)木盆地受暖濕化氣候變化的影響而降水補(bǔ)給增多［15］，然而資源開發(fā)利用和湖水截流導(dǎo)致湖表鹵水趨于干涸， 干鹽灘面積擴(kuò)大至274.7km2， 計(jì)算得出降水入滲補(bǔ)給量為2.9×107m3/a。研 究 表 明［11-12，16］，柴 達(dá) 木 盆 地 鹽 類 礦 物 的 物 質(zhì) 來 源主要為蝕源區(qū)第三系巖石的風(fēng)化淋濾， 而大氣降水補(bǔ)給的鹽量（Nc）的貢獻(xiàn)值很小，因此可以忽略不計(jì)。

2）地表水和地下水的補(bǔ)給水量P 及鹽量Pc。 東臺(tái)吉乃爾河是礦區(qū)唯一的地表水補(bǔ)給源，河流全長5km，平均河寬5m，根據(jù)多年觀測(cè)資料表明（1998—2002年），其年平均流量為3.24×108m3/a［8］；由鹽補(bǔ)給通量公式［17-18］和河水平均含鹽量1.75×10-3（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）［8］，計(jì)算出開采前東臺(tái)吉乃爾河對(duì)LiCl 礦床年均補(bǔ)給鹽量為5.538×105t/a［8］。 δD、δ18O［19］和87Sr/86Sr［20］同位素研究表明， 那棱格勒河流域沖洪積平原河流對(duì)地下水側(cè)向徑流補(bǔ)給比例范圍為0.39%～12.4%，平均值為6.40%。 假定側(cè)向補(bǔ)給過程中的損失量為50%， 粗略得出東臺(tái)吉乃爾河地下水側(cè)向補(bǔ)給量為1.0×107m3/a。 根據(jù)地下水TDS 質(zhì)量濃度（748mg/L）［19］，得出地下水的補(bǔ)給鹽量為7.8×103t/a。

開采后，由于攔洪壩的截流，人工調(diào)控年補(bǔ)給量為1.10×108m3/a；根據(jù)攔洪壩內(nèi)蓄水池（鴨湖）內(nèi)的鹽量（2.910g/L），得出年補(bǔ)給鹽量為3.201×105t/a。由于在開采鹽湖資源時(shí)， 除了對(duì)鹽湖礦區(qū)地下水流系統(tǒng)有較大影響外， 對(duì)沖洪積扇前緣的地下水流系統(tǒng)并沒有較大影響， 故認(rèn)為地下水側(cè)向補(bǔ)給水量和鹽量補(bǔ)給與開采前一致。

3）開 采 水 量K 和 鹽 量Kc。 開 采 前K 和Kc為零。 自2002年至2018年，年均開采鹵水量達(dá)2.380×107t/a，累計(jì)開采鹽量達(dá)3.808×108t/a。

4）蒸發(fā)量E。 蒸發(fā)量包括湖水的蒸發(fā)量和晶間潛鹵水的蒸發(fā)量，利用公式（3）［8］計(jì)算出開采前湖水蒸發(fā)量（E湖）為3.38×108m3/a。

式中：A 為湖表鹵水的面積，km2；Ew為礦區(qū)淡水蒸發(fā)量，3102.4mm/a（80mm 蒸發(fā)皿）；α為80mm 蒸發(fā)皿換算為自然水體的系數(shù)（0.70～0.75），取0.72；ω 為蒸發(fā)系數(shù)，取0.77。

晶間潛鹵水的蒸發(fā)量與水位埋深有一定關(guān)系。研究表明［8］，隨著水位埋深加大蒸發(fā)量將逐漸減小，當(dāng)水位埋深達(dá)到1.23m時(shí)基本停止蒸發(fā)。 東臺(tái)礦區(qū)晶間潛鹵水水位埋深為0.10m 左右，鹵水的平均密度為1.238g/cm3，利用公式（4）（5）計(jì)算出開采前晶間潛鹵水在地面的蒸發(fā)量（E0）為1206.21mm/a、晶間潛鹵水面蒸發(fā)量（E1）為93.09mm/a、礦區(qū)潛晶間鹵水蒸發(fā)量（E晶）為7.3×106m3/a。 利用公式（6）計(jì)算河水面蒸發(fā)量，得出開采前東臺(tái)吉乃爾河水蒸發(fā)量（E河）為5.6×105m3/a，礦區(qū)總的蒸發(fā)量E 為E湖+E晶+E河=3.46×108m3/a。

式中：φ 為鹵水與淡水的蒸發(fā)比；h 為晶間潛鹵水的水位埋深，m；h0為晶間潛鹵水的臨界蒸發(fā)深度，m；n為指數(shù)，研究表明當(dāng)鹵水密度為1.24g/cm3時(shí)，鹵水與淡水的蒸發(fā)比φ 為0.54，當(dāng)水位埋深h 為0.1m 時(shí)，指數(shù)n 取值為30.21［8］；L 為河流長度，m；b 為河流平均寬度，m。

表3為重孔位開采前后潛鹵水含水層水位變化情況。 從開采前后重孔位水位埋深結(jié)果可以看出，開采后含水層厚度和水位埋深降幅較大， 平均降幅分別為-3.67m 和-4.18m，說明水位下降大于1.23m，晶間潛鹵水的蒸發(fā)量可以忽略為零。同時(shí)，由于開采后湖面干涸，湖水的地面蒸發(fā)量為零。 主要蒸發(fā)作用發(fā)生在鴨湖和河流。 根據(jù)公式（3）求得E河為5.6×105m3/a，E鴨湖為4.11×108m3/a，其中鴨湖的實(shí)測(cè)面積為239km2。

表3 重孔位開采前后潛鹵水含水層水位變化情況

5）水及鹽的儲(chǔ)量變化值ΔQ 和ΔQc。開采前：利用公式（1）進(jìn)一步計(jì)算得出ΔQ 為-6.0×106m3/a，表明開采前排泄水量大于補(bǔ)給水量， 水均衡表現(xiàn)為負(fù)均衡。 實(shí)測(cè)資料顯示，湖水的水位變化Δh湖=-0.087m，潛鹵水的水位變化Δh潛=-0.043m，承壓含水層水位無明顯變化，這一結(jié)果與水量負(fù)均衡一致。

實(shí) 測(cè) 資 料 顯 示［8］，潛鹵水的分布面 積S潛為176.0km2， 給水度μ 根據(jù)抽水實(shí)驗(yàn)計(jì)算為0.2893。利用公式（7）［8，13］計(jì)算出實(shí)際補(bǔ)給變化 量 為-1.93×107m3/a，礦區(qū)水量儲(chǔ)量計(jì)算值與實(shí)際補(bǔ)給變化量之間的差值為-1.33×107m3/a，導(dǎo)致這一結(jié)果的可能原因：1）在蒸發(fā)量計(jì)算時(shí)湖水的面積采用2000年7月和2001年12月湖水調(diào)查的面積平均值，而河流長觀資料采用1999年3月的數(shù)據(jù)；2）水均衡計(jì)算過程中的參數(shù)或系數(shù)值采用了察爾汗鹽湖的實(shí)測(cè)資料或經(jīng)驗(yàn)值。

根據(jù)配鹽結(jié)果，潛鹵水的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)w1為29%，平均密度ρ1為1.238g/cm3，湖水平均含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)w2為24%，平均密度ρ2為1.195g/cm3。利用公式（8）［8，13］計(jì)算得出礦區(qū)鹽量補(bǔ)給變化ΔQc為-5.694×106t/a。 總體上，開采前水量與鹽量補(bǔ)給與蒸發(fā)變化較小，基本處于水鹽均衡狀態(tài)。

式中：S承壓為承壓鹵水的分布面積，km2；ρ承壓為承壓鹵水密度，g/cm3；w承壓為承壓鹵水含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%。

開采后：利用公式（1）計(jì)算得出開采后的水量變化ΔQ為-2.83×108m3/a，較開采前水量變化ΔQ值（-6.0×106m3/a）減少了2.77×108m3/a；開采后實(shí)測(cè)資料顯示，潛鹵水的水位變化Δh潛=-4.18m，潛鹵水的分布面積（S潛）為76.94km2，給水度（μ）根據(jù)抽水實(shí)驗(yàn)計(jì)算為0.1659，潛鹵水平均密度為1.250g/cm3，平均含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28.69%。 承壓鹵水的水位變化（Δh承壓）為-2.12m，承壓鹵水的分布面積（S承壓）為172.38km2，給水度（μ）根據(jù)抽水實(shí)驗(yàn)計(jì)算為0.1115，承壓鹵水平均密度為1.241g/cm3， 平均含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28.04%。 利用公式（8）計(jì)算得出鹽量補(bǔ)給變化為-3.331×107t/a，表明開采后鹽量補(bǔ)給變化較大，改變了水鹽均衡狀態(tài)， 使LiCl 礦床長期處于正均衡（鹽類礦物析出），導(dǎo)致含水層水位下降明顯，從而造成礦區(qū)潛鹵水礦層由于長期缺水而出現(xiàn)大面積“呆礦”而無法開采利用。

4 結(jié)論

通過對(duì)比東臺(tái)吉乃爾鹽湖LiCl 礦床開采前后的水文地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)，得出以下結(jié)論。

1）開采前后LiCl礦床潛鹵水和承壓鹵水中元素變化明顯。 開采后潛鹵水進(jìn)一步濃縮，演化普遍進(jìn)入鉀混鹽（白鈉鎂礬）析出階段，鹵水中Ca2+濃度明顯減小和TDS 濃度明顯增大，礦床LiCl 品位較開采前增大；而承壓鹵水向相對(duì)淡化的方向演化，在相圖中位于軟鉀鎂礬和白鈉鎂礬過渡區(qū)，承壓鹵水中Ca2+、Cl-、Li+和TDS 濃度明顯減小和Na+濃度增大，礦床LiCl 品位較開采前降低。

2）開采前后LiCl 礦體發(fā)生明顯變化。 開采后潛鹵水層礦體厚度和面積大幅減小，開采后形成較大的“降水漏斗”形成不連續(xù)的南北礦層，改變了原有礦體條狀連續(xù)分布的特征。 開采后承壓鹵水礦體較開采前無明顯變化。

3）開采前后LiCl礦區(qū)水鹽均衡狀態(tài)發(fā)生較大變化。 開采前礦區(qū)水鹽狀態(tài)基本處于均衡特征，由于開采過程中水量補(bǔ)給小于鹵水開采量，破壞了原有的水鹽均衡狀態(tài)， 開采后水量變化ΔQ 和鹽量變化ΔQc分別為-2.83×108m3/a 和-3.331×107t/a。