(一) 云南江城勐野井鉀鹽礦床

勐野井鉀鹽礦床系古代固體鉀鹽礦床。氯化物型陸相沉積。物質(zhì)來源也有深成鹵水沿深大斷裂補(bǔ)給的可能。含礦層為古近系勐野井組。

礦區(qū)出露地層，自下而上有:中白堊統(tǒng)(K2)、上白堊統(tǒng)(K3)、古近系(E)、新近系(N)。

古近系自下而上劃分為勐野井組、等黑組和勐臘組。勐野井組(古新統(tǒng)E1m)下段為主含鹽層，地表為棕紅色、雜色泥礫巖，夾少量泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖;深部為各種類型的石鹽巖夾粉砂巖、鉀鹽巖，厚9～682m;上部為棕紅色泥巖、粉砂巖，普遍含石膏，厚10～224m。等黑組(始新統(tǒng)—漸新統(tǒng)E2-3d)以紫紅色粉砂巖、泥巖為主，厚169m。勐臘組(漸新統(tǒng)E3m1)為紅色礫巖、砂礫巖，夾砂巖、粉砂巖，厚529～1592m。

礦區(qū)主體為一個(gè)四周被斷層圍限的軸向北西的向斜構(gòu)造，延長(zhǎng)約10km，寬4km。兩翼地層傾角30°～40°。由于后期構(gòu)造和風(fēng)化剝蝕殘存的勐野井組分布面積僅10km2，鹽體位于礦區(qū)中部次級(jí)背斜內(nèi)，殘存面積3．2km2，中央最厚達(dá)411m，向四周變薄尖滅，西北側(cè)為斷層F3所限，因斷距大，鹽體突然消失。全區(qū)石鹽層平均厚度196．4m，含Na Cl平均71．67%，區(qū)內(nèi)見鹽深度最淺26m，最深901m，鹽層表生淋濾帶深度一般26～60m。

鉀鹽分布于石鹽層中，界線不清，分布面積2．8km2，占石鹽分布面積的80%。全區(qū)有10個(gè)鉀鹽礦層，每個(gè)鉀礦帶含1～5個(gè)鉀礦體。累計(jì)厚度2～81m，平均厚30m。鉀礦層KCl品位一般5%～10%，全區(qū)平均8．81%，含Na Cl62．14%，水不溶物23．35%;石鹽鉀鹽礦層含KCl 2．62%，Na Cl70．64%，水不溶物22．95%。鉀鹽層多在石鹽層中分段富集成群，并多富集于厚度大、品位高、夾石少的鹽層中上部。

鉀鹽礦石有青灰色鉀鹽巖(占38．45%)、灰綠色泥礫質(zhì)鉀鹽巖(占44．33%)及棕紅色或雜色泥礫鉀鹽巖(占17．22%)。主要礦石礦物為石鹽、鉀石鹽、光鹵石、鉀鎂鹽，其他非鹽類礦物有自生石英、黃鐵礦、鏡鐵礦等。

該礦品位低、質(zhì)量差，大規(guī)模開采尚有困難。

(二)青海察爾汗鹽湖鉀鎂礦床

察爾汗鹽湖是目前已探明的幾大內(nèi)陸鹽湖之一。鹽湖東西長(zhǎng)近200km，南北寬30km，海拔2670～3000m。北部被祁連山系及其余脈環(huán)繞，南、東為昆侖山系，均是古老變質(zhì)巖系及早古生代地層。遠(yuǎn)離山前至鹽湖地層由中、下更新統(tǒng)的沉積物、洪積、沖積的砂礫巖、粉細(xì)砂和黏土等組成。

湖區(qū)是典型的高原干旱氣候，年平均氣溫為0～1．4℃，年蒸發(fā)量大于降水量100多倍。湖區(qū)外圍多處分布有早中更新世湖相地層(Q1+2)，證明第四紀(jì)早期是柴達(dá)木古湖的一部分。

察爾汗鹽湖地表為干鹽灘所覆蓋，僅在干旱灘邊緣分布著大小不等的9個(gè)鹵水湖泊。其中達(dá)布遜湖面積最大，還在沉積光鹵石，其他湖泊主要沉積石鹽。干旱灘之下是結(jié)構(gòu)松散的多孔石鹽(孔隙度25%～27%)，孔隙間充滿晶間鹵水，潛水位0．05～1．5m。從全區(qū)來看，達(dá)布遜湖水位是最低的，因此晶間鹵水總是緩慢地流動(dòng)補(bǔ)給。晶間鹵水面以下普遍有光鹵石、鉀石鹽等鉀鹽礦物。湖的南岸受格爾木河三角洲的影響，粉砂、亞黏土沉積物和部分細(xì)碎屑層，伸入干鹽灘內(nèi)，與石鹽層構(gòu)成相間的沉積韻律，反映成鹽期內(nèi)湖區(qū)氣候以干旱為主，但也有間斷的潮濕氣候變化。

經(jīng)勘察和研究發(fā)現(xiàn)，5800km2的干鹽灘是多期逐次形成的。鹽湖濃縮的早期，鹵水湖泊面積大，干鹽灘只是在湖區(qū)北部邊緣出現(xiàn)，隨著湖水面積向南收縮，干鹽灘從北向南逐步擴(kuò)展，覆蓋了湖區(qū)的大部分。

整個(gè)湖區(qū)按構(gòu)造、石鹽層分布等特點(diǎn)劃分為4個(gè)區(qū)段，自西向東為:別勒灘區(qū)段(300勘探線以西)、達(dá)布遜區(qū)段(300～176線)、察爾汗區(qū)段(176～296線)和霍布遜區(qū)段(296線以東)。

第四系地層與巖性特征，自下而上簡(jiǎn)述如下。

1．中、下更新統(tǒng)(Q1+2)

以綠灰、紅棕色砂質(zhì)黏土層為主，夾淺色粉砂巖、黏土層和碳質(zhì)條帶。層厚1211m。

2．上更新統(tǒng)(Q3)

1)下部含鹽組

下部湖積層(Q1l3):以黃灰、深灰和綠灰色含石膏、石鹽的細(xì)砂、粉砂為主。本層邊緣厚10m，中部?jī)H1～2m。

下部石鹽層(Q1s3):以深灰、褐灰色含石膏、泥沙的石鹽為主，中部石鹽較純，邊部石膏、泥沙增多。石鹽層呈薄層狀、條帶狀。下鹽層最厚可達(dá)30．20m，一般8～22m。別勒灘區(qū)段出現(xiàn)K1鉀鹽層。

2)中部含鹽組

在別勒灘和達(dá)布遜區(qū)段內(nèi)，由兩個(gè)湖積層和兩個(gè)鹽層的韻律組成。

Q2-1l3:以土黃色含石鹽粉細(xì)砂為主，局部含石膏，察爾汗區(qū)段則以粉砂和石鹽的薄互層出現(xiàn)，厚1～7m。

Q2-1s3:以黃褐色和黃白色相間的含泥沙、石膏的石鹽層為主，夾有薄層粉砂，厚2～4m。

Q2-2l3:以含石膏、石鹽的粉砂為主，局部夾石膏、石鹽的小透鏡體，厚2～4m。

Q2-2s3:巖性與Q2-1l3相同，石鹽多以薄層狀或條帶狀產(chǎn)出，膠結(jié)不緊密，厚10～20m。最大厚度29．30m。在達(dá)布遜區(qū)段出現(xiàn)K2鉀鹽層。

3．全新統(tǒng)(Q4)

上部湖積層(Q3l4):以淺黃色、灰黑色含石鹽、石膏的粉砂、細(xì)砂為主，北部較粗向南變細(xì)并局部夾石鹽、石膏透鏡體。厚度變化大，邊緣厚17m，向中部變薄，為1m左右。在別勒灘區(qū)段局部出現(xiàn)K3鉀鹽，但分布范圍不大。

上部石鹽層(Q3s4):以黃色、灰黃、黃褐色含泥沙、石膏的石鹽層為主，夾有薄層粉砂，松散膠結(jié)。除霍布遜湖區(qū)段外，普遍具有K4～K7的鉀鹽層。本層最厚30m，一般厚8～21m。

鹽湖含鹽層在4個(gè)區(qū)段分布是不同的。下部石鹽層(Q1s3)由西向東變薄并尖滅，中部石鹽層(Q2-1s3、Q2-2s3)的沉積中心位于達(dá)布遜區(qū)段，上部石鹽層(Q3s4)分布范圍最大(5200km)，沉積中心仍位于達(dá)布遜區(qū)段。鹽層的空間分布，從Q1s3～Q3s4說明察爾汗鹽湖由晚更新世到全新世成鹽作用增強(qiáng)，大量鉀鹽層出現(xiàn)于Q3s4鹽層，表明鹽湖已發(fā)展到晚期階段。下部含鹽組的石鹽層(Q1s3)膠結(jié)緊密，中、上含鹽組鹽層較松散，富含晶間鹵水。

根據(jù)鉀鹽的賦存狀態(tài)，鹽湖鉀資源包括固體鉀鹽沉積層和鹵水鉀礦。前者KCl含量大于2%，包括K1～K7和達(dá)布遜湖新生光鹵石沉積層;鹵水鉀礦包括表面鹵水和晶間鹵水鉀礦。

1)固體鉀鹽沉積層

(1)K1～K7鉀鹽層鉀鹽層的主體為含浸染狀光鹵石的石鹽層，分布范圍廣泛，特別是Q3s4鹽層中幾乎遍及別勒灘、達(dá)布遜、察爾汗3個(gè)區(qū)段，與不含光鹵石的石鹽層之間無明顯的界限。僅按KCl含量大于2%來劃分，大致可圈出K1～K7七個(gè)含光鹵石的石鹽層。光鹵石呈半自形晶，粒徑0．3～1cm，光鹵石含量不等，一般為5%～10%，石鹽達(dá)80%以上，含有少量石膏、粉砂和淤泥等。

(2)達(dá)布遜湖現(xiàn)代光鹵石沉積層察爾汗鹽湖區(qū)內(nèi)，除南、北霍布遜湖外，其余各湖都有不同規(guī)模的新生光鹵石層出現(xiàn)，其中達(dá)布遜湖北岸規(guī)模最大。以1966年為例，8月以前，光鹵石大量沉積于北部湖濱帶，長(zhǎng)約32km，寬一般為1～2km，最寬3．2km，最大厚度0．59m，西薄東厚。KCl含量17．98%，一般在10%左右。

2)鹵水鉀礦

(1)地表鹵水。以達(dá)布遜湖為例，1958年11月測(cè)量，面積為354．67km2，1966年8月再度測(cè)量，湖域面積縮小為184km2。湖區(qū)面積隨氣候變化，湖水的KCl含量也隨之有明顯的不同。同一季節(jié)，湖區(qū)不同部位含鹽量和含鉀量也有差異，表現(xiàn)為南北方向有分帶性，遠(yuǎn)離格爾木河口的北岸含鹽量和含鉀量高。

(2)晶間鹵水。鉀礦在表層鹽殼之下，從距地表0．05～0．5m左右到Q1s3均充滿鹵水。各石鹽層之間為細(xì)碎屑層所隔。含鉀晶間鹵水主要賦存于Q2s3和Q3s4內(nèi)，礦化度一般為310～400g/L。主要組分為K+、Na+、Mg2+、Cl-。

晶間鹵水在垂直方向上的變化，總的趨勢(shì)是KCl含量由上向下變低，礦化度則向下增大。也有局部出現(xiàn)反常的，同一鹽層的上部和下部濃縮中心往往不一致。

晶間鹵水是察爾汗鹽湖鉀鹽礦床的主要開采對(duì)象，含鉀高，儲(chǔ)量大。第Ⅰ含水層和第Ⅱ含水層，鹵水量約214×108m3。

察爾汗鹽湖不僅是我國(guó)目前已探明儲(chǔ)量最大的鉀鹽礦床，而且也是特大型石鹽礦床和大型Mg Cl2礦床。此外，鹵水中含有Li、B、Br、I、Rb、Cs等有益元素，具有很大的綜合利用價(jià)值。

(三)河南省泌陽(yáng)凹陷鉀鹽成礦條件分析

泌陽(yáng)凹陷是一個(gè)陸相蒸發(fā)巖凹陷，由于泌2井堿鹵水含鉀量較高，并在對(duì)其進(jìn)行工業(yè)利用可行性加工試驗(yàn)時(shí)成功地制出了KCl產(chǎn)品，固體堿層中也有一定鉀顯示，以下從幾個(gè)方面對(duì)本區(qū)鉀鹽的成礦條件進(jìn)行分析。

1．區(qū)域地質(zhì)背景(周緣古隆起區(qū)巖石含鉀性)

泌陽(yáng)凹陷東及東南部古隆起區(qū)巖層(石)是鉀質(zhì)的主要來源地(表11-1)。

表11-1 泌陽(yáng)凹陷周緣(東、南部)巖層(石)K2O含量表

注:根據(jù)河南省地質(zhì)局區(qū)測(cè)隊(duì)1964年資料。

由表11-1可知，各類巖層(石)普遍含鉀，其中以各期酸性和堿性侵入巖最富鉀，變質(zhì)巖、混合巖、熔巖及凝灰?guī)r次之。它們經(jīng)雨水淋蝕和風(fēng)化作用成為溶質(zhì)被地表或地下徑流帶入湖盆。

2．盆地含堿巖系含鉀性

含堿巖系堿礦石、堿鹵水和巖石的含鉀性見表11-2～表11-6，分析這些資料可明顯地看出以下特點(diǎn):

(1)固體堿層中鉀含量低(含K+為0．008%～0．056%)或不含鉀(表9-2中安1井的一個(gè)分析結(jié)果為1%及安3井全分析結(jié)果為3631．69mg/L，系未復(fù)查結(jié)果，偏高供參考)。

表11-2 安棚堿礦固體堿礦石化學(xué)分析結(jié)果表簡(jiǎn)項(xiàng)分析結(jié)果

表11-3 安棚堿礦固體堿礦石化學(xué)分析結(jié)果表

表11-4 安棚堿礦堿鹵水化學(xué)分析結(jié)果表

續(xù)表11-4

注:泌2井和泌69井堿鹵水、淡水由地質(zhì)礦產(chǎn)部巖礦測(cè)試研究所分析。

(2)泌2井堿鹵水含鉀較高，含K+為738mg/L(原分析結(jié)果為1504mg/L)，其工業(yè)利用可行性加工試驗(yàn)已綜合回收到KCl。

本區(qū)堿鹵水的含鉀性在中國(guó)東部紅色盆地的5個(gè)碳酸鹽型水盆地中居于首位(表11-7)。

表11-7 中國(guó)東部碳酸鹽型水盆地鹵水鉀含量及礦化度對(duì)比表

(3)巖石(泥質(zhì)白云巖、白云質(zhì)泥巖及油頁(yè)巖)中普遍含鉀且有相當(dāng)含量，一般含鉀為0．01%～0．06%，局部為0．15%。

3．成礦可能性分析

(1)泌陽(yáng)凹陷從物源和盆地的封閉條件來看，對(duì)鉀鹽的成礦有利，氣候條件不全具備但基本有利。但從盆地的發(fā)展階段來說鉀鹽沉積的可能性不大。泌陽(yáng)凹陷是一個(gè)不完整旋回的沉積盆地，古近系只有碳酸鹽沉積或最多發(fā)展到硫酸鹽階段(因生物化學(xué)的成堿作用而消失)，未向更高級(jí)的巖鹽階段發(fā)展即行停止，沒有巖鹽沉積階段的充分發(fā)展就不具備鉀鹽沉積條件。

(2)由于泌陽(yáng)凹陷受構(gòu)造活動(dòng)的影響和勘探工程地區(qū)及數(shù)量的局限性，從已知的鉆孔可知，靠近沉積中心的安3井未見到巖鹽層，可以推斷其他次凹也不會(huì)有厚層巖鹽層存在，因此，整個(gè)凹陷不具備鉀鹽的沉積條件。

(3)據(jù)瓦利亞什科的成礦理論推斷，本區(qū)鹽盆地發(fā)展的現(xiàn)有階段能夠出現(xiàn)的鉀鹽礦物如:碳酸芒硝、重碳酸鹽或鉀芒硝等也沒有發(fā)現(xiàn)，況且它們是不重要的鉀鹽礦物。

(4)含鉀溶質(zhì)的地表水不如盆地后的去向有兩個(gè)，一是始終存在于先結(jié)晶的堿類礦物的晶間鹵水中，在含鹽層系深埋壓實(shí)過程中，被擠出運(yùn)移后在適當(dāng)部位(如在白云巖的溶洞、空洞發(fā)育區(qū)或構(gòu)造帶)集中儲(chǔ)存起來，泌2井堿鹵水即屬于這種性質(zhì)。二是分散在鹽系巖石中，特別是黏土質(zhì)巖石中，F(xiàn)．李普曼(1973)在論述碳酸鹽礦物時(shí)認(rèn)為，僅有的鉀碳酸鹽礦物——重碳酸鹽是很少的，這最大的可能是與鉀在黏土礦物特別是在伊利石中已優(yōu)先被吸附有關(guān)。鉀和鈉比較，鈉的吸附能力小，據(jù)其交換能力易被K+、Ca2+、Mg2+所代替，使Na+轉(zhuǎn)入溶液而K+、Ca2+、Mg2+則變?yōu)槟噘|(zhì)沉積物。泌陽(yáng)凹陷巖系中主要含黏土巖石(泥質(zhì)白云巖、白云質(zhì)泥巖及油頁(yè)巖)中的黏土礦物以伊利石為主，其中普遍含鉀，其K2O含量穩(wěn)定在4×10-6～8× 10-6(表11-8)。據(jù)此認(rèn)為，在盆地發(fā)展的碳酸鹽階段，黏土礦物(伊利石為主)對(duì)鉀的吸附是阻礙形成鉀鹽礦物的原因之一。

表11-8 含堿巖系巖石提純黏土含鉀性表

綜上所述，泌陽(yáng)凹陷沒有形成鉀鹽礦床的可能，但也可能有鉀鹽礦物(碳酸鹽或重碳酸鹽)的存在。

4．找礦建議

泌陽(yáng)凹陷有比較豐富的鉀物質(zhì)來源補(bǔ)給，推測(cè)其去向一部分進(jìn)入晶間鹵水被保存下來，并證實(shí)堿鹵水含鉀普遍較高，有綜合利用價(jià)值。因此，尋找液體礦層對(duì)鉀進(jìn)行綜合利用很有必要。