商朋強 李博昀 熊先孝 王吉平 宣之強

1 中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院，河北 涿州 072750

2 中化地質(zhì)礦山總局化工地質(zhì)調(diào)查總院，北京 100101

淺議中國鉀鹽礦成礦單元劃分特征及成因探討?

商朋強*1李博昀1熊先孝2王吉平1宣之強1

1 中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院，河北 涿州 072750

2 中化地質(zhì)礦山總局化工地質(zhì)調(diào)查總院，北京 100101

成礦單元劃分對于礦產(chǎn)地質(zhì)研究和指導找礦十分必要，以鉀鹽礦成礦單元劃分為例，討論了化工礦產(chǎn)單礦種成礦單元劃分工作的基本工作流程和工作方法。通過研究，制定了鉀鹽礦成礦單元劃分的基本原則，初步提出中國鉀鹽礦成礦單元劃分方案，初步確定了 12個Ⅲ級鉀鹽礦成礦單元。選擇柴達木盆地及北緣、江漢盆地、塔里木盆地三個重要的鉀鹽礦Ⅲ級成礦帶，討論了在Ⅲ級成礦單元基礎上開展次級成礦單元或找鉀遠景區(qū)劃分的重要性。

化工礦產(chǎn) 鉀鹽礦 成礦單元 劃分原則

“成礦區(qū)帶（又稱成礦單元）是具有較豐富礦產(chǎn)資源及其潛力的成礦地質(zhì)單元。成礦區(qū)帶劃分是區(qū)域成礦規(guī)律研究成果的集中表現(xiàn)和礦產(chǎn)勘查及預測評價的基礎”【1】。近年來，隨著基礎地質(zhì)和找礦勘查工作的深入開展，人們更加清楚認識到，礦產(chǎn)的產(chǎn)出受一定地質(zhì)時期、一定大地構造環(huán)境制約，并呈區(qū)域性分布。因此，開展不同程度、不同級別成礦單元（成礦區(qū)帶）劃分工作，對于指導找礦和開展礦產(chǎn)地質(zhì)研究工作十分必要。

化工礦產(chǎn)作為重要的非金屬礦產(chǎn)資源，在化學原料、農(nóng)肥生產(chǎn)等方面起著至關重要的作用。以往工作多關注化工地質(zhì)找礦、單個礦床或局部地區(qū)成礦的研究，全國性化工礦產(chǎn)成礦規(guī)律總結研究特別是成礦區(qū)劃方面的研究工作較少，制約了全國找礦部署及相關研究工作。近年來，筆者從事化工礦產(chǎn)資源潛力評價相關的工作，初步開展了鉀鹽、螢石礦等化工礦種成礦單元劃分工作。本文以鉀鹽礦為例，在綜合研究和總結中國鉀鹽礦成礦規(guī)律基礎之上，參照前人對中國鉀鹽礦成礦區(qū)劃的研究，制定了鉀鹽礦成礦單元劃分原則，并初步提出單礦種成礦單元劃分方案，初步探討了化工單礦種成礦單元劃分的可行性，以期能指導我國鉀鹽地質(zhì)找礦和勘查工作部署。

1 研究程度

鉀鹽礦為中國緊缺性礦產(chǎn)之一，前人從不同角度開展過有關全國鉀鹽礦成礦區(qū)劃的工作，指導開展鉀鹽及其它鹽類礦產(chǎn)的找礦工作部署和礦床研究工作。中國地質(zhì)科學院（1976）以地質(zhì)時代為綱，開展了各地質(zhì)時期鉀鹽礦找礦遠景的研究，并劃分了鉀鹽礦找礦遠景區(qū)的級別；化工部化工礦產(chǎn)地質(zhì)研究院（1992）討論了各地質(zhì)時期成鹽成鉀條件，開展了全國鉀鹽成礦預測工作，并在全國成鹽區(qū)和成鉀區(qū)劃分基礎上，初步劃分出全國12個成鉀區(qū)及各類預測區(qū)，對本文鉀鹽礦成礦單元劃分有重要指導作用；宣之強（2009）劃分了中國成鉀礦集區(qū)，討論了各礦集區(qū)內(nèi)的成鉀條件【2】；鄭綿平等（2010）依據(jù)中國構造單元劃分開展了中國古代鹽類成礦單元區(qū)劃工作，并系統(tǒng)分析了中國鹽類成礦單元內(nèi)的鉀鹽礦成礦條件及找礦遠景【3】。

2 中國鉀鹽礦床類型及分布

按鉀鹽礦床成礦時代、礦床成因及礦床地質(zhì)特征，中國鉀鹽礦床劃分為第四紀鹽湖型、深藏地下鹵水型和古代化學沉積型三個類型。中國現(xiàn)有的鉀鹽礦資源以第四紀鹽湖型鉀鹽礦為主，第四紀鹽湖型鉀鹽礦主要以離子形式賦存于鹽類沉積層的晶間鹵水、孔隙鹵水及湖表鹵水中，其礦床主要分布于西部大型內(nèi)陸干旱盆地中，規(guī)模相對較小的山間盆地、洼地中也能形成中小型現(xiàn)代鹽湖型鉀鹽礦床；深藏地下鹵水型鉀鹽礦為賦存于前第四系儲鹵層中的液態(tài)鉀鹽礦床，礦床主要分布于大型古代鹽類沉積盆地中，如四川盆地、柴達木盆地西部、江漢盆地等；古代化學沉積型鉀鹽礦包括原稱的碎屑巖系中和碳酸鹽巖系中鉀鹽礦兩個亞類，主要分布于古代大型克拉通盆地或裂谷盆地中，如四川盆地、蘭坪—思茅盆地等。

3 成礦單元劃分原則

（1）遵循《全國重要礦產(chǎn)和區(qū)域成礦規(guī)律研究技術要求》【4】中有關成礦單元劃分原則：區(qū)域礦產(chǎn)空間分布的集中性和區(qū)域成礦作用的統(tǒng)一性；逐級圈定的原則；成礦區(qū)（帶）與礦床成礦系列的對應關系；地球化學場、地球物理場資料對厘定成礦區(qū)（帶）的邊界有參考意義。

（2）為保持與全國礦產(chǎn)資源潛力評價項目一致，便于匯總潛力評價成果，本次全國鉀鹽單礦種成礦單元劃分成礦域（Ⅰ級單元）的劃分及命名采用《全國成礦區(qū)帶劃分方案》【1】方案，調(diào)整該方案中部分成礦?。↖I級單元）的劃分，使之更適于鉀鹽單礦種的成礦規(guī)律研究。

（3）采用板塊構造觀點，鉀鹽礦Ⅲ級成礦單元（區(qū)帶）是在成礦省的基礎上，結合中國大地構造單元的劃分【5】，并考慮了鉀鹽礦產(chǎn)成礦條件、控礦因素及其分布特點開展劃分工作。

（4）不同鉀鹽礦床類型成礦單元劃分方法有所不同，如第四紀鹽湖型鉀鹽礦床成礦單元的界線確定主要考慮第四紀鹽湖分布范圍，并參考干旱氣候區(qū)范圍；深藏地下鹵水型和古代化學沉積型鉀鹽礦成礦單元的界線確定床主要考慮成鹽成鉀期鹽類沉積的分布、斷陷—坳陷盆地沉積范圍等因素。

（5）從各種有利鉀鹽成礦條件考慮，鉀鹽成礦區(qū)帶內(nèi)具有一定的找礦潛力，因此成礦單元不能局限于現(xiàn)有礦床的分布范圍。

4 初步劃分方案

依據(jù)上述劃分原則，開展了中國鉀鹽礦成礦單元的初步劃分工作，厘定出的12個Ⅲ級鉀鹽礦成礦區(qū)帶，分布于中國4個成礦域、7個（鹽類）成礦省之中（表1，圖1）。

表1 中國鉀鹽礦成礦單元初步劃分方案Table1 Preliminary partitionschemeof potash metallogenic units in China

圖1 中國鉀鹽礦成礦單元初步劃分圖Fig.1 Preliminary map of potash metallogenic units in china

5 重要的III級成礦區(qū)帶成礦單元劃分

5.1 柴達木盆地及北緣鉀鹽礦成礦帶（ⅢK-5）

本成礦帶為目前已勘查開發(fā)的我國最重要的鉀鹽礦產(chǎn)資源基地。該區(qū)包括柴達木盆地及盆地北緣的部分地區(qū)，范圍與柴達木盆地 Li-B-K-Na-Mg鹽類石膏— 油氣成礦區(qū)基本一致，大地構造屬東昆侖褶皺系柴達木坳陷。柴達木盆地是一個中新生代大型山間盆地，周圍為高山環(huán)繞，北側為阿爾金山和祁連山，南側為昆侖山，形成一個封閉的內(nèi)陸盆地，總面積約12×104km2（圖2）。

圖2 柴達木盆地及北緣鉀鹽礦成礦帶礦床分布及分區(qū)簡圖（據(jù)商朋強等，2011）【6】Fig.2 Deposit distribution and subarea sketch of potash metallogenic belt in Qaidam basin and its northern margin

區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育漸新統(tǒng)至全新統(tǒng)新生界地層，總厚近萬 m。盆地演化時間長，次一級斷裂、背斜、斷陷等構造發(fā)育，區(qū)內(nèi)富鉀鹽湖數(shù)量多，共有富鉀鹽湖13處，且鹽湖規(guī)模大，構成大型以上鉀鹽礦床的鹽湖 7處，其形成和分布嚴格受次級構造的控制。根據(jù)鹽湖發(fā)育程度、構造單元劃分、鹽類礦物賦存特征及特征元素組分，本區(qū)在Ⅲ級成礦區(qū)帶可進一步劃分為 3個成礦亞帶：北東部山間盆地成鹽成鉀亞帶（Ⅰ）、中部（中部西北段、中部東南段）成鹽成鉀亞帶（Ⅱ）、西南部茫崖斷陷古近系—新近系富鉀鹵水和第四紀鹽湖鉀鹽礦成礦亞帶（Ⅲ）。

5.2 塔里木盆地鉀鹽礦成礦帶（ⅢK-3）

塔里木盆地為中國最大的內(nèi)陸盆地，面積約56×104km2。盆地演化經(jīng)歷了前震旦紀地槽、古生代地臺和中新生代盆地三個發(fā)展階段，形成了三山環(huán)繞的大盆地內(nèi)發(fā)育一系列次級坳陷與凸起相間的基本格局（圖 3）。根據(jù)以往研究，本成礦帶可劃分出四個成鹽找鉀遠景區(qū)：滿加爾坳陷遠景區(qū)（C）、庫車坳陷遠景區(qū)（E）、西南坳陷遠景區(qū)（K-E）和羅布泊鉀鹽成礦區(qū)（Q）。

滿加爾坳陷區(qū)沉積了厚層下石炭統(tǒng)含鹽巖系，含鹽系最大厚度大于223m，鹽層產(chǎn)狀平緩，分布穩(wěn)定，在北西距沙北20m處的鄉(xiāng)1#鉆遇同一鹽層，鹽層中K+含量0.001%～0.01%，因此該區(qū)具備一定的成鹽找鉀條件。盆地西南部西南坳陷和西北部的庫車坳陷為中新生代沉積盆地，兩坳陷內(nèi)部小構造分異顯著，西南坳陷大體可劃分為喀什凹陷、葉城凹陷、和田凹陷等多個更次一級構造單元，庫車坳陷可分為拜城凹陷、陽霞凹陷、烏什凹陷等次一級構造單元。兩坳陷區(qū)的成鹽條件較好，其中庫車—拜城地區(qū)古近紀鹽類沉積具有多期成鹽、含鹽系厚、分布面積廣等特點，部分地區(qū)Br/Cl比值高，相應K+含量較高，是較有希望形成古近系鉀鹽礦的地區(qū)，近年找鉀工作有重要進展【7】。西南坳陷在白堊—古近紀為大型海相沉積盆地，海水多期侵入，持續(xù)時間較長，封閉性較好，有廣泛的石膏沉積，古鹵水濃縮程度高于庫車坳陷【8】，而研究和調(diào)查程度較低，有必要開展成礦條件深入研究和進一步的找鉀探索。

圖3 塔里木盆地構造分區(qū)及重要古代成鹽找鉀遠景區(qū)分布略圖Fig.3 Sketch map of structural units and important ancient potash prospective areas in Tarim basin

羅布泊鉀鹽礦成礦區(qū)位于塔里木盆地東側的一個次一級拗陷盆地。成礦區(qū)面積在2×104km2以上，面積廣大。在羅布泊鹽湖區(qū)附近有古近紀和新近紀含膏層，盆地有悠久的鹽類分異聚集歷史。晚更新世以來，鹽湖區(qū)內(nèi)有多次成鹽和遷移分異過程。該區(qū)鹽殼分布面積達 7000km2以上，經(jīng)近年的勘查和研究【9】，已發(fā)現(xiàn)羅北凹地大型鉀鹽礦一處，中小型鉀鹽礦多處，羅北凹地深部及外圍仍具有較大的找鉀潛力。

5.3 江漢盆地鉀鹽成礦帶（ⅢK-11）

江漢盆地鉀鹽礦成礦帶位于上揚子陸塊江漢—洞庭斷陷盆地北部，為一中、新生代內(nèi)陸斷陷式沉積盆地，面積約2.8×104km2。根據(jù)構造區(qū)劃，盆地內(nèi)可劃分為7個凹陷、5個凸起。盆地內(nèi)沉積了巨厚的白堊系一新近系陸源碎屑物質(zhì)，累計厚度大于10000m，盆地內(nèi)江陵凹陷的古新統(tǒng)沙市組（E1s）和潛江、小板、云夢凹陷的始新統(tǒng)潛江組（E2q）中都沉積了巨厚的成鹽地層。江陵凹陷為古新世至始新世江漢盆地鹽類沉積中心，鹽層主要賦存于沙市組，最大厚度 340.5m，以往多口鉆井的分析結果顯示，凹陷內(nèi)存在深層富鉀鹵水【10～11】。潛江凹陷的周磯—蚌湖形成深的凹陷，為大量鹽類物質(zhì)匯集的場所，巖鹽分布面積1200 km2，鹽層累計厚度1800 m，單層最大厚度大于30 m，沉積中心（蚌湖、周礬一帶）有鉀芒硝、雜鹵石、鈉鎂礬、無水鉀鎂礬等硫酸鹽型鉀鎂鹽沉積，局部地區(qū)形成鉀芒硝、無水鉀鎂礬礦層。小板凹陷含鹽面積330 km2，鹽層累計厚度500 m，單層2～10 m，沉積中心有雜鹵石、鈉鎂礬等硫酸鹽型鉀鎂鹽沉積。因此，可在江漢盆地鉀鹽成礦帶內(nèi)確定潛江凹陷、江陵凹陷、小板凹陷等幾處成鹽找鉀遠景區(qū)。

圖4 江漢盆地鉀鹽礦成礦帶構造分區(qū)及古近系鹽類沉積分布（據(jù)張師本，1983；劉群等，1987；方志雄等，2006綜合）【12～14】Fig.4 Structural units of potashmetallogenic beltand distribution of the Paleocene salts minerals in Jianghan basin(after Zhang Shiben, 1983; Liu Qun et al., 1987; Fang Zhixionget al.)

6 結論

（1）鉀鹽礦單礦種成礦單元劃分應與本輪全國成礦區(qū)帶劃分盡量一致，可調(diào)整部分全國成礦省，成礦單元劃分結果應利于總結鉀鹽礦成礦規(guī)律，并以成礦單元為基礎匯總資源潛力評價成果。

（2）不同鉀鹽礦床類型成礦單元劃分方法不盡一致，第四紀鹽湖型鉀鹽礦成礦單元劃分主要考慮第四紀鹽湖分布范圍，并參考干旱氣候區(qū)范圍；深藏地下鹵水型和古代化學沉積型鉀鹽礦成礦單元劃分主要考慮成鹽成鉀期鹽類沉積的分布盆地沉積范圍等因素。

（3）提出了中國鉀鹽礦成礦單元初步劃分方案，劃分出12個Ⅲ級鉀鹽礦成礦區(qū)帶，其主要分布于中國4個成礦域、8個（鹽類）成礦省之中。

（4）可在三級成礦單元劃分的基礎上，開展次級成礦單元或找鉀遠景區(qū)的劃分的詳細研究。

致謝：成文及修改過程中得到鄧小林教授級高工和夏學惠教授級高工的幫助，成礦單元劃分思路及底圖參考了徐志剛研究員等人的報告和專著，特致感謝！

1 徐志剛，陳毓川，王登紅，等. 中國成礦區(qū)帶劃分方案[M]. 北京：地質(zhì)出版社， 2008，1～11

2 宣之強. 中國含鹽盆地成鉀礦集區(qū)劃分與找鉀前景概述—紀念中國找鉀60年[J]. 化工礦產(chǎn)地質(zhì)，2009，31（1）：59～64

3 鄭綿平，袁鶴然，張永生，等. 中國鉀鹽區(qū)域分布與找鉀遠景[J]. 地質(zhì)學報，2010，84（11）：1523～1553

4 陳毓川，王登紅，陳鄭輝，等. 重要礦產(chǎn)和區(qū)域成礦規(guī)律研究技術要求[M]. 2010，北京：地質(zhì)出版社，44～49

5 潘桂堂，肖慶輝，陸松年，等. 中國大地構造單元劃分[J]. 中國地質(zhì)，2009，36（1）：1～28

6 商朋強，熊先孝，李博昀. 中國鉀鹽礦主要礦集區(qū)及其資源潛力探討[J]. 化工礦產(chǎn)地質(zhì)，2011，33（1）：1～8

7 鄧小林，韋釗，趙玉海，等. 塔里木盆地古近紀鉀鹽礦層的發(fā)現(xiàn)及其意義[J]. 礦物學報（增刊），2013，755～756

8 譚紅兵，馬海州，肖應凱，等. 塔里木盆地西部古鹽氯同位素分布特征與找鉀分析[J]. 中國科學D輯，2005，35（3）：235～240

9 王弭力，劉成林，焦鵬程. 羅布泊鹽湖鉀鹽礦床調(diào)查科研進展與開發(fā)現(xiàn)狀[J]. 地質(zhì)論評，2006，52（6）：757～764

10 潘源敦，劉成林，徐海明. 湖北江陵凹陷深層高溫富鉀鹵水特征及其成因探討[J]. 化工礦產(chǎn)地質(zhì)，2011，33（2）：65～72

11 劉成林. 大陸裂谷盆地鉀鹽礦床特征與成礦作用[J]. 地球?qū)W報，2013，34（5）：515～527

12 張師本，沈后，曲欣國，等. 中國油氣區(qū)第三系，（Ⅴ）鄂豫皖油區(qū)分冊[M]. 北京：石油工業(yè)出版社，1993，1～296

13 劉群，陳郁華，等. 中國中、新生代陸源碎屑—化學巖型鹽類沉積[M]. 北京：北京科學技術出版社，1987，1～154

14 方志雄，陳開遠，鮑征宇，等. 江漢盆地鹽湖沉積充填模式[M]. 北京：石油工業(yè)出版社，2006，1～231

Discussion on partition characteristics of potash metallogenic units and genesis of potash deposit in China

Shang Pengqiang1Li Boyun1Xiong Xianxiao2Wang Jiping1Xuan Zhiqiang1
1.Geological Institute of China Chemical Geology and Mine Bureau ,Zhuozhou,Hebei,072750, China 2.General Institute of Chemical Geology Survey of China Chemical Geology and Mine Bureau,Beijing, 100101, China

It is very important for mineral geological study and mineral exploration to partitionmetallogenic units. In this paper, taking potash mineral for example, we discuss the basic work flow and method of metallogenic unitspartition for single chemicalmineral specy.And we make the basic principle of potash metallogenic units partition, propose a preliminaryscheme forpotash metallogenic units partition, and preliminarily partition out 12Ⅲ grade potash metallogenic units. Taking 3 important Ⅲ grade potash metallogenic units: Qaidam Basin and its northern margin, Jianghan basin and Tarim basinpotash metallogenic unit, for example, we discuss the importance of further potash prospective areas partition in Ⅲ grade potash metallogenic units.

chemical minerals, potash deposits, ore forming units, division principle

P619.211

A

1006–5296（2017）03–0140–005

中國地質(zhì)調(diào)查局項目“全國化工礦產(chǎn)資源潛力評價”（編號1212011220368）

* 第一作者簡介：商朋強（1980～）男，主要從事資源評價及礦床地質(zhì)研究，高級工程師

2017-07-03；改回日期：2017-07-20