摘 要:根據(jù)《鹽湖和鹽類礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范(DZ/T0212-2002)》要求,以鄂爾多斯盆地陜北奧陶紀(jì)鹽田陜西省延川縣永坪地區(qū)石鹽礦為研究對(duì)象,通過(guò)收集、分析區(qū)內(nèi)及鄰區(qū)以往地質(zhì)勘查成果資料,總結(jié)本區(qū)石鹽礦層賦存特征、成礦條件與構(gòu)造分布規(guī)律,采用以深部鉆探為主,結(jié)合地表地質(zhì)測(cè)量工作、地球物理測(cè)井、巖芯、巖屑錄井、采樣測(cè)試等綜合勘查工作方法,大致查明勘查區(qū)鹽礦資源賦存狀況、礦石特征及地質(zhì)特征等,為下一步資源量勘查提供地質(zhì)依據(jù)和參考。
關(guān)鍵詞:鹽礦成礦條件;賦存狀況;地質(zhì)構(gòu)造特征
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.075
1 區(qū)域成礦背景和成礦條件分析
鄂爾多斯盆地陜北奧陶紀(jì)鹽田屬于凹陷型海相蒸發(fā)鹽沉積礦產(chǎn),該鹽礦蒸發(fā)鹽巖沉積層數(shù)多,鹽體厚度大,分布范圍廣,品位穩(wěn)定,是典型的層狀蒸發(fā)鹽巖型石鹽礦床。巖鹽主要分布于榆陽(yáng)鎮(zhèn)川及其以南的米脂、綏德、佳縣、清澗、吳堡、橫山等縣(區(qū)),含鹽面積3.4萬(wàn)km2,預(yù)測(cè)資源總量達(dá)6萬(wàn)億噸,占全國(guó)巖鹽資源總量的26%,是國(guó)內(nèi)目前發(fā)現(xiàn)規(guī)模最大的內(nèi)陸鹽田。巖鹽埋深2200~2700m,巖鹽層厚34.6~137.5m,含鹽層12~23層。巖鹽含NaCl平均96.47~98.16%,為高純度一級(jí)品。巖鹽礦物主要為塊狀巖鹽、鉀巖鹽和硬石膏,有少量光鹵石和鉀鐵鹽,成分為含鉀巖鹽,氯化鈉含量81.46%~99.8%,平均在95%以上,礦石中有害組分含量甚微,為世界巖鹽礦床史上罕見(jiàn)的精品礦床。
陜北奧陶紀(jì)含鹽盆地位于鄂爾多斯盆地中東部,次級(jí)構(gòu)造單元屬于鄂爾多斯盆地古中央隆起帶東側(cè)的米脂坳陷東部。鄂爾多斯盆地中奧陶世,從馬家溝一期到馬家溝六期,前后共有4次海退和4次海進(jìn)。在這大起大落的環(huán)境變遷中,形成了4次大的成鹽期和6次聚鹽期,形成了以米脂凹陷為古地理背景的陜北鹽盆。鹽盆的發(fā)展具有明顯的繼承性和收縮性,其中心位置基本不變,而鹽盆范圍由小變大再變小。
2 永坪地區(qū)地質(zhì)特征
2.1 地層
勘查區(qū)地層由老到新主要有:奧陶系下統(tǒng)冶里組、亮家山組、馬家溝組,石炭系,二疊系、三疊系和第四系。其中下奧陶統(tǒng)馬家溝組為本勘查區(qū)的主要含鹽地層。
2.2 構(gòu)造
(1)構(gòu)造單元?jiǎng)澐?。本區(qū)大地構(gòu)造位置屬中朝準(zhǔn)地臺(tái)、陜甘寧臺(tái)坳的伊陜斜坡中段,即鄂爾多斯盆地中東部,根據(jù)鄂爾多斯盆地基底性質(zhì)及其構(gòu)造特征,可將盆地分為西緣沖斷帶、天環(huán)坳陷、伊盟隆起、伊陜斜坡、渭北隆起、晉西撓褶帶等6個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元。賦存石鹽資源的伊陜斜坡為一大型西傾單斜,地層傾角不足1°,局部發(fā)育鼻隆構(gòu)造。
(2)盆地構(gòu)造演化。鄂爾多斯盆地是中生代后期在華北大地臺(tái)基礎(chǔ)上演化形成的內(nèi)陸克拉通盆地,盆地形成的演化過(guò)程主要經(jīng)歷了中、晚元古代坳拉谷階段、早古生代淺海臺(tái)地階段、晚古生代濱海平原階段、中生代內(nèi)陸盆地階段及新生代盆地周邊斷陷階段等五大發(fā)展階段,最終形成了現(xiàn)今古生代-中生代大型復(fù)合盆地。
(3)米脂凹陷的古構(gòu)造特征。米脂凹陷是陜北鹽田形成過(guò)程中,鹽類礦物成礦的場(chǎng)所。早中奧陶世馬家溝期,凹陷北部的烏審旗隆起隔斷了凹陷與內(nèi)蒙海槽之間的水體交換,并為鄰近地區(qū)提供了陸源物質(zhì)。米脂凹陷東緣為岢嵐-離石隆起,該隆起限制了陜北鹽盆與華北含膏盆地之間的水體交換;由于呂梁斷裂帶的活動(dòng),使陜北盆地呈現(xiàn)為西部舒緩,東部陡峭,核部在鎮(zhèn)川-綏德一帶的箕狀盆地。
2.3 鹽礦層特征
陜北奧陶紀(jì)鹽田以往施工了由多個(gè)石鹽探采井、氣鹽探井,探井最深3350.0m,最深揭穿至盆地基底元古界;最淺2280.0m。綜合以往探井成果,鹽田鹽系地層特征如下:
(1)巖田含鹽地層為下奧陶統(tǒng)馬家溝組,自下而上可分為六個(gè)巖層段:
馬家溝一段(O1m1),厚度105m,與下伏下奧陶統(tǒng)亮甲山組地層呈假整合接觸。下部為灰、灰黃色薄層白云巖夾白云質(zhì)泥巖;上部為石膏層,含巖鹽層,夾泥質(zhì)白云巖、白云質(zhì)泥巖。榆9井揭露巖鹽層厚度75m,為鹽盆早期沉積產(chǎn)物。
馬家溝二段(O1m2),厚度100米,為灰、深灰色,中厚層狀白云巖與灰?guī)r互層,夾薄層石膏,中部夾巖鹽薄層,榆9井揭露巖鹽層厚度3m,成鹽較差。
馬家溝三段(O1m3),厚度68-182m,為巖鹽夾灰、淺黃色白云巖、泥質(zhì)白云巖及薄層石膏。有3個(gè)鉆孔揭露此地層,含鹽層厚度34-149m。
馬家溝四段(O1m4),厚度61~173m,為灰、深灰色厚層白云質(zhì)灰央和泥云質(zhì)灰?guī)r,無(wú)巖鹽層沉積。
馬家溝五段(O1m5),厚度112~522m,為巖鹽層夾灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、白云巖、泥質(zhì)白云巖、白云質(zhì)泥巖及薄層石膏,有18個(gè)鉆孔揭露此地層,含鹽厚度48-203m,是本地區(qū)最主要的含鹽層段。
馬家溝六段(O1m6),厚度0~37m,為深灰、淺灰色中薄層狀灰?guī)r、白云巖,與上覆中石炭統(tǒng)本溪組呈平行不整合接觸。
(2)馬家溝五段(O1m5),是最主要的含鹽地層,其又可細(xì)分為10個(gè)亞段,其中4個(gè)為含巖鹽亞段?,F(xiàn)自下而敘述如下:
十亞段(O1m510),厚度8~96米,由巖鹽夾白云巖、泥質(zhì)白云巖、薄層石膏組成,呈互層狀,單層巖鹽厚1~7米,累計(jì)厚度5.8~77米,NaCl含量86~99%。
九亞段(O1m59),厚度11~29米,由灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖、泥質(zhì)白云巖組成。
八亞段(O1m58),厚度10~36米,為巖鹽層夾白云巖、泥質(zhì)白云巖。單層巖鹽厚度1~8.5米,2~5層,累厚2~16米,NaCl含量89-99%。
七亞段(O1m57),厚度10~33米,深灰~灰黑色,為中厚層灰?guī)r、白云巖及泥質(zhì)白云巖。
六亞段(O1m56),厚度35~176米,由巖鹽層夾薄層白云巖,泥質(zhì)白云巖及石膏組成,為本區(qū)最主要的巖鹽層,單層巖鹽0.13~17米,12~44層,累計(jì)厚度23~137米,平均厚度94.6米,NaCl含量68.4~99.8%。陜鉀1井、鎮(zhèn)川1井有含鉀巖鹽出現(xiàn)。
五亞段(O1m55),厚度13~32米,由灰?guī)r、白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r及泥質(zhì)白云巖組成。
四亞段(O1m54),厚度14~67米,由灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖、泥質(zhì)白云巖和巖鹽組成,巖鹽層分布產(chǎn)均勻。單層巖鹽厚0.5-10米,最多見(jiàn)8層,累計(jì)厚度3~45米,平均厚度19.5米,NaCl含量92~99%。為本區(qū)最高層位的巖鹽層。
三亞段(O1m51-3),厚度12~73米,由灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖、泥質(zhì)白云巖夾泥巖組成。
(3)在上述十個(gè)亞段中,控制程度較高的巖鹽礦層有兩層,即四亞段(O1m54)和六亞段(O1m56)。鹽田內(nèi)各鉆孔O1m54~O1m56。
(4)勘查區(qū)含鹽地層為奧陶系下統(tǒng)馬家溝組,鹽層分布于馬五段
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六亞段、八亞段和十亞段,共發(fā)育鹽層3層,鹽層總厚103m(延214井)。
其中以馬五6亞段含鹽性最好,鹽層單層厚度最大達(dá)17m,總厚度最大達(dá)62m,鹽層厚度和品位穩(wěn)定,NaCI平均含量達(dá)87%以上。馬五10、馬五8,鹽層厚度較薄、鹽質(zhì)差,且埋藏深。
3 結(jié)語(yǔ)
鄂爾多斯盆地陜北奧陶紀(jì)鹽田永坪地區(qū)鹽礦資源豐富,具有分布廣、規(guī)模大、含鹽層厚度大、易開(kāi)采、石鹽礦品質(zhì)優(yōu)異以及含鹽層系穩(wěn)定性較好等特點(diǎn),加之鹽化工項(xiàng)目另一重要的配套資源是煤炭,可充分利用勘查區(qū)周邊侏羅紀(jì)煤炭資源。
參考文獻(xiàn):
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作者簡(jiǎn)介:贠雙森(1988-),男,陜西咸陽(yáng)人,本科,助理工程師,從事礦產(chǎn)資源及地質(zhì)勘探工作。