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盐湖研究方法

发布时间:2022-06-28 18:10:39

⑴ 国土资源部重点实验室

1. 国土资源部同位素地质重点实验室

主要研究方向:大陆科学钻探(板块会聚边界动力学;现代地壳作用);中国巨型超高压变质带及南北板块汇聚;青藏高原的地体拼合及碰撞动力学。

2014年度同位素热年代学实验室(氩—氩年代学实验室和(U-Th)/He年代学实验室)承担了同位素测年实验技术方法研究和地质应用研究项目多项,其中:地调项目1项、公益性行业专项1项、国家自然科学青年基金1项、所基本科研业务费项目1项,结题国家科技基础性工作专项项目1项。第一作者发表论文8篇,其中国际SCI检索论文2篇,国内SCI检索论文3篇,国内核心期刊论文3篇。

重要成果

金属矿床勘查急需的同位素测年技术方法研究初步建立了单颗粒锆石氦气提取和净化实验流程、含超细矿物样品Ar气提取—净化—质谱分析实验流程,4He分析精度优于千分之五,40Ar峰值质谱测量精度最高可达十万分之五。(U-Th)/He低温热年代学技术在含油气盆地应用研究中取得重要进展,研究表明(U-Th)/He低温热年代学技术在油气勘探中具有可观的应用潜力,相关成果已经在《Tectonophysics》上发表。西准噶尔晚石炭世洋脊俯冲过程研究,厘定出特殊岩墙组合(320~290Ma),结合同期其他特殊岩石组合,指示西准噶尔地区晚石炭世为伸展、高热环境,与新生代环太平洋俯冲带内洋脊俯冲环境下形成的岩浆岩组合相一致,西准噶尔地区晚石炭世同时出现的上述特殊岩浆岩组合为洋脊俯冲的产物,同时提出洋脊俯冲在西准噶尔乃至中亚造山带的大陆地壳生长、铜金成矿中可能发挥了重要作用,相关研究成果在国际地学期刊《Gondwana Research》等公开发表。南天山洋古生代期间俯冲作用过程研究初步认为塔里木板块北缘至少在志留纪时期已由被动大陆边缘转变成活动大陆边缘,中泥盆世开始又转变为被动大陆边缘;早古生代阶段南天山洋的演化以双向俯冲为主,向南为短期、脉冲式或间歇式的正常高角度俯冲过程,至中泥盆世结束;向北则为长期、多阶段性的俯冲。同位素热年代学实验室完成了纳诺帕高真空熔样炉的改造、气体净化系统的改造和验收、配置了偏光立体显微镜。

库车盆地单样品(上1)及多样品(上2)热演化史模拟(QTQt软件模拟)

库车盆地热史、生烃史演化(依南2井)

库车盆地吐孜洛克气田油气成藏事件图

2.国土资源部地层与古生物重点实验室

主要研究方向:立足于地球科学前沿和社会发展的需求,发展地层与古生物学重大基础理论,解决国土资源调查中的关键地层古生物问题,建立和完善新的技术方法体系;开展生命早期演化过程、生物更替与地质环境变迁、重要地层断代对比等基础研究。

截至2014年底,实验室共有在职人员19人,其中研究员7人(博士生导师2人、硕士生导师3人)、正高 1人、副研究员2人,博士后4人。承担地调计划项目1项“全国重要区域地层系统与关键生物群系统演化调查”,新开项目3项、续作项目1项,获国家自然科学基金项目5项,其中面上基金2项,青年基金3项。出版专着2部,发表论文28篇。邀请国外专家做学术报告1人次、出国主持或参加学术会议2人次,参加在国内召开的国际学术会议和全国学术会议约30人次并做报告约20人次。

重要成果

最新发现喀左甲龙类化石和建昌奔龙类化石;在辽西建昌义县组地层中发现朝阳喜水龙化石群;新确立甘肃鸟属新种——甄氏甘肃鸟,为研究中生代鸟类分化提供了重要信息;初步提出峡东地区埃迪卡拉纪年代地层划分方案,建立了目前全球最为完整的单剖面埃迪卡系碳同位素变化曲线及疑源类生物地层;“江南造山带”板溪群和冷家溪群SHRIMP U-Pb同位素年代地层学研究取得新进展,为武陵运动和四堡运动的年代学研究提供了新的时代证据;在新疆准噶尔盆地西北缘晚泥盆世—早石炭世菊石动物群研究上取得新进展,建立7个菊石组合带,与西欧同时代地层可对比,在西准识别出Hangenberg及Annulata地质事件;根据小壳类化石的研究提出早寒武世镇巴—房县地块生物古地理的新认识,是独立地台而不是扬子板块边缘;通过牙形石研究在革吉县文布当桑地区发现二叠—三叠系界线剖面;在贵州铜仁首次发现圆盘状完整的似Kulingia碳膜化石,可以对比国外伊迪卡拉纪广泛出现的盘状印痕化石,对重新厘定其生物属性和国内外地层对比意义重大;在措勤盆地东缘班戈县保吉乡地区新发现含有沥青脉的上侏罗统礁滩相地层,这是继海相上二叠统和三叠系发现之后的又一重大地层发现,极大提升了措勤盆地的油气勘探的价值和地位。

建昌奔龙类化石

甄氏甘肃鸟化石

措勤盆地东缘班戈县保吉乡地区上二叠统和下三叠统地层接触界面

3. 国土资源部深部探测与地球动力学重点实验室

定位:发展深部探测技术,进行地球深部结构探测与地球动力学研究,为资源勘查、防灾减灾及地学理论创新提供科技支撑,其特色与优势在于运用深部探测技术集成,开展重要构造单元、成矿区的深部结构精细探测,建立自地表至地幔的三维结构与动力学模型。

2014年,承担各类项目26项,其中国家专项1项,“973”项目1项,国家自然科学重点基金项目2项、面上基金项目5项、青年基金项目6项,5个公益类行业科研专项,7个地调项目。发表SCI检索论文23篇,其中国际SCI检索论文9篇,国内SCI检索论文4篇,核心期刊论文10篇。

依托已有项目经费设立了8项开放项目,累计经费达500万元。培养博士后4人、博士生7人、硕士6人。引进中美联合培养博士后郭晓玉归国工作,聘请澳大利亚Mckay Brooke Resources 矿业公司高级地质师Zhuwei Jiang为客座研究员、高级访问学者。

重要成果

“深地震反射剖面探测实验与地壳结构”项目,完成了深地震反射剖面数据采集实验4552 千米和数据处理实验4952千米,大幅度提高我国深地震反射剖面探测工作程度。首次获得青藏高原腹地巨厚地壳精细结构与连续展布的深反射Moho,为青藏高原地球动力学研究提供新的约束;建立了青藏高原东缘地壳块体侧向挤压高角度仰冲变形的动力学模型;获得青藏高原正以地壳尺度低角度逆冲作用向北部外围克拉通扩展,已经越过青藏高原北边界海原断裂的反射地震学证据;发现四川盆地下古老的俯冲构造,为恢复扬子克拉通形成、再造华南大陆复杂构造格局,提供出重要证据;解释了古亚洲洋沿索伦缝合带关闭、陆陆碰撞和碰撞后地壳增生的深部过程;发现松辽盆地处于两个板块汇聚作用的中心,提出松辽盆地的形成受到蒙古—鄂霍茨克洋和太平洋板块的汇聚影响。

“宽频带地震观测实验与壳幔速度研究”项目完成宽频地震观测实验剖面13条,共计599个台(点),获取连续记录波形数据4532.6 GB。根据接收函数获得我国大陆Moho深度和地壳平均Vp/Vs比值,通过走时层析成像方法获取了P波速度模型和Sv波速度模型以及我国大陆上地幔各向异性特征。制作深部探测技术与成果科普视频一部,科普读物5册。

深地震反射剖面发现四川盆地下古老的俯冲构造

宽频带观测发现华南大陆沿海带地壳与岩石圈厚度均减薄

4. 国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室

重点实验室学术委员会会议

申报国家重点实验室进展汇报会

第十二届全国矿床会议

定位及研究方向:紧密围绕国家目标和经济社会需求,研究成矿作用过程和成矿背景,发展矿床成矿理论;开展区域成矿规律研究,发展区域成矿理论,进行区域矿产资源潜力评价和成矿远景区划;研究解决矿产资源调查评价中的重大科学问题,研发矿产资源调查评价的新技术、新方法;开展大型典型矿床的勘查示范研究;矿产资源战略研究。

实验室学术委员会顺利换届。面向国家建设,增设矿产资源战略研究新方向,为国家矿产资源宏观决策提供支撑。成功举办重点实验室进展汇报会,成果得到专家高度评价,并被推荐申报国家重点实验室。

成功举办了第十四届国际矿床成因协会大会,第十二届全国矿床会议(矿床学界最大的一次盛会,与会代表千余人)。

毛景文任国际经济地质学家协会理事,这是中国学者首次在该组织任职,并应邀出任《Journal of Geochemical Exploration》副主编;程彦博博士任国际矿床成因协会稀缺金属委员会秘书长。

发表SCI检索论文69篇,其中国际SCI检索论文40篇,国内核心论文116篇,出版专着7部;获国家发明专利3项;获国土资源科学技术二等奖1项,中国黄金协会科学技术一等奖1项。

实验室科学家基于理论创新,与地勘队伍和矿业公司密切合作,推动找矿实现重大突破。在川西甲基卡矿山外围探明了60万吨锂矿,达到超大型规模;在西藏甲玛矿区外围的逆掩断层之下发现和探明大型富铜矿体;在新疆东准琼河坝预测探明隐伏大型铜铁金矿;在滇西北衙金矿增储黄金80吨;2003年实验室科技人员在豫西鱼库铅锌矿坑道内发现的矽卡岩型钼矿化,迄今已经探明为一个具有80万吨储量的超大型矿床。

5.国土资源部盐湖资源与环境重点实验室

主要研究方向:盐湖与盐类矿产的成矿规律、资源评价和综合利用的理论与方法研究;盐湖(湖泊)环境与全球变化研究;盐湖农业、盐湖生态与健康研究。

2014年,共承担项目22项,其中国家自然科学基金项目6项,“973”课题3项,公益性行业科研专项1项,“钾盐资源调查评价”地调计划项目1项,承担地调工作项目9项,其他项目3项,经费2700万元。发表论文44篇,其中SCI(EI)检索论文9篇,会议论文22篇。出版专着1部,获国家发明专利1项。

在柴达木盆地西部阿尔金山前、塔里木库车凹陷、四川盆地、滇西南勐野井等取得找钾突破。“科技引领钾盐找矿突破取得重要进展”获中国地质调查局、中国地质科学院2014年度地质科技十大进展。

“科技引领钾盐找矿突破取得重要进展”获2014年度地质科技十大进展

国际盐湖会议专家在考察运城盐湖时体验古代铲盐工艺

承办了第十二届国际盐湖会议。来自中国、俄罗斯、澳大利亚、美国、以色列、巴西、伊朗、克罗地亚、埃及、西班牙、阿根廷及哈萨克斯坦等国家的200多名与会专家学者,紧紧围绕“未来盐湖—全球可持续性研究与发展”这一深刻而长远的主题展开探讨,对全球变化与盐湖记录、盐湖生态与生物资源、盐类地质学与资源勘查及盐类化工等内容进行了研讨,共同为盐湖未来的科学研究、资源综合利用及保护建言献策。会后还组织了青海盐湖和山西运城盐湖地质考察。

承办第12届国际盐湖会议

6. 国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室

实验室主要从事新构造与活动断裂、重大地质灾害形成机理与成灾模式研究,探索重大地质灾害预测评价理论与技术方法,建立活动构造与地质灾害减灾防灾科技交流平台和研究基地,为国家减灾防灾战略提供决策依据和技术支撑。目前已初步形成新构造运动—构造地貌—活动断裂—地震地质—现今构造应力场—区域地壳稳定性—重大地质灾害成灾模式与风险控制系统研究特色和平台。

2014年,主持中国地质调查局工程1项,项目3项,子项目20个;国家自然科学基金项目14项,科技支撑项目4项,基本科研业务费项目15项,公益性行业科研专项7项,海保工程项目4项,横向项目16项;新获批国家自然科学基金项目8项。获国土资源科学技术一等奖1项。参加国内外学术会议56人次;出国合作交流3批6人次;举办7次学术沙龙活动;邀请国外专家来访3批38人次。发表论文82篇,其中SCI检索论文22篇,EI检索论文11篇,核心期刊论文29篇,出版专着3部,获批国家专利4项。实现我国远海海域第一次深孔地应力测量——三沙石岛西科1A井千米深孔地应力测量;研发工程滑坡灾害快速评估方法,提出了地震扰动区泥石流早期预警指标体系。

西科1A井千米深孔地应力测量现场

张永双研究员参加IAEG2014会议

蔡家坡工程扰动区滑坡活动强度及危险性评估图

7.国土资源部古地磁与古构造重建重点实验室

古地磁实验室是1963年在李四光教授亲自指导下创建的国内第一家古地磁实验室。研究方向:继承与发扬李四光先生地质力学理论,应用古地磁学方法,结合野外地质学、地球物理学、地球化学等多学科交叉为手段,继续深入研究古构造重建、古环境重塑、典型地层磁性定年以等基础地质问题。

2014年1月召开了实验室学术年会,会议分别由地质力学研究所马寅生副所长和学术委员会主任郑绵平院士主持。实验室主任杨振宇研究员首先就实验室的工作进展做了总结,对一年来实验室在发展和古地磁学等领域做出的研究成果上作了回顾和梳理,并对实验室的工作环境和运行管理机制进行了详细汇报。

重要成果

阿拉善地块前中生代构造归属新认识:对河西走廊带—阿拉善地块中晚泥盆世—早中三叠世沉积地层进行了碎屑锆石U-Pb同位素测年、Hf同位素分析和古地磁研究,指示阿拉善地块在晚古生代很可能不是华北地块的组成部分。该项成果对华北地块构造格局传统认识提出了挑战。

野外考察华南板块前寒武莲坨组地层顶部

野外工作

实验室年会和第一届学术委员会会议

8.国土资源部生态地球化学重点实验室

定位及研究方向:以生态地球化学理论为指导,以国民经济建设和社会发展需求为导向,以生态地球化学基础理论研究和应用研究为主体,以促进人类生态地球化学良好环境,促进和谐科学发展为宗旨,建立国内一流、世界知名的生态地球化学实验室。拥有生态地球化学研究团队和生态地球化学研究技术支持团队。

2014年共发表论文25篇,其中SCI(EI)检索论文7篇。获授权专利1项。

重要成果

公益性行业科研专项《金属矿山重金属污染土壤的地球化学工程控制修复技术开发与示范》,在材料开发、工艺流程和修复机理等关键科学问题上有所创新,在矿山酸性废水的源头控制技术上作了新的尝试,成为利用地球化学工程技术对酸性矿山废水重金属污染控制和防治的典范。

有机污染物的生态地球化学行为研究认为,季风环流对POPs在我国高海拔地区的大气长距离迁移过程中扮演着重要的角色。以宇宙射线成因核素7Be作为大气环流的参照系,可以得出东亚季风区大气环流可影响持久性有机污染物纬度分布的结论。

完成了地下水中主要有机污染物分析方法体系建设;建立了地下水中94种农药、42种半挥发性有机污染物分析方法。

利用地球化学工程技术治理酸性矿山废水示范工程取得显着效果,处理后的水可以用来养鱼。

处理后的水可以养鱼(鱼苗(a),5个月后的鱼(b))

示范工程现场

9.国土资源部地下水科学与工程重点实验室

定位及研究方向:面向国家重大需求和学科发展前沿,研究地下水可持续利用方面的重大前沿基础科学问题和关键科学技术问题,形成自主创新成果,引领我国地下水循环演化和地下水可续性前沿基础科学研究,推进国内、国际科技合作,营造有利于促进创新人才成长的环境,为提高区域地下水利用的安全性和保障能力以及相关国土资源环境问题提供重大科技支撑。

共承担各类项目22项,其中牵头“973”项目1项,公益性行业科研专项1项,承担国家自然基金项目11项,地质调查项目9项。参加国际学术会议和技术培训10人次,国内外知名学者来访7次。通过多学术交流,及时了解国内外研究动态,学习先进经验,取得了良好效果。

牵头的首个地下水领域国家重点基础研究发展计划(973)“华北平原地下水演变机制与调控”项目通过科技部组织的验收。复建了华北平原60年来地下水动力场演变特征,识别了地下水动力场对人类活动和自然变化的响应规律,构建了地下水危机临界识别指标,提出缓解华北平原地下水危机的调控措施,显着提升了我国大型盆地地下水系统研究的整体水平,为缓解华北平原水资源紧缺提供了重要的科技支撑。

国家自然科学基金重点项目“群矿采煤驱动下含水层结构变异对区域水循环影响机制研究”,基本掌握采空区裂隙发育特征及渗透性变化规律,建立了典型矿区含水层空间结构变异数值模型,创造性提出采空区渗透性跃变曲面“椭抛凹形体”概念。

陈宗宇研究员参加IAEA-CRP项目工作会议(奥地利维也纳)

中国科学技术大学胡水明教授到实验室进行学术交流

“华北平原地下水演变机制与调控”(973)项目课题结题讨论会议(石家庄)

10.国土资源部地球化学探测技术重点实验室

定位及研究方向:面向国际学科前沿和经济社会发展中的重大科学问题,开展勘查地球化学领域创新性、基础性、公益性研究,培养创新人才,建成国际领先水平的地球化学探侧技术研究基地。开展全球地球化学基准研究,从事地球化学调查与填图技术研究,发展深穿透地球化学探测理论与技术,为覆盖区和深部矿产勘查提供技术支撑。

2014年4月9日,在北京召开了首届实验室学术委员会会议。学术委员会成员对实验室已取得的研究成果给予了肯定,对重点实验室及国际研究中心的发展目标、研究方向、运行机制、成果科学凝练等提出了许多宝贵意见和建议。

积极推进《全球多尺度地球化学填图》立项工作,服务国家“一带一路”战略。与国际地科联全球地球化学基准值工作组合作,建立全球地球化学填图国际合作网络平台,开展全球地球化学基准网建立,重要资源国家的国家尺度地球化学填图,积极推进“一带一路”沿线国家地球化学填(编)图工作的开展。国际地科联罗兰德·奥博汉斯利主席在访问重点实验室时表示:全球尺度地球化学填图工作是一项非常重要的工作,国际地科联作为全球性的国际地学组织,将尽其所能支持全球地球化学填图工作,积极协调会员国地质调查机构参与全球尺度地球化学填图的国际合作,鼓励相关机构支持全球一张地球化学图“化学地球”的建立。

国际地科联罗兰德·奥博汉斯利主席访问实验室

学术年会上院士和专家积极建言献策

11.国土资源部地球物理电磁法探测技术重点实验室

研究方向:重点开展航空电磁探测、地面电磁探测、井中电磁探测和电磁探测多元信息处理等基础研究,为承担国家地质调查基础性、公益性、战略性研究任务提供技术支撑。

重要成果

固定翼时间域航空电磁系统全状态集成调试试飞取得成功。在国家“863”计划和地质调查专项的共同支持下,固定翼时间域航空电磁系统在硬件系统研制及地面、半航空测试取得成功之后,研究团队经过1年多的努力,成功地进行了系统全状态集成调试试飞工作。

固定翼时间域航空电磁系统全状态吊挂调试试飞

2000米深井地—井TEM三分量测量系统自主研制成功,为我国深部找矿再添新装备。在公益性行业科研专项支持下,经过3年多的技术攻关,先后突破了井下三分量探头、大功率整流器、三通道接收机以及2000米下井深度等关键技术难题,集成开发出我国第一套适合2000米深井的大功率地-井TEM三分量测量系统,经测试各项技术指标达到了设计要求。

地-井TEM三分量测量系统

12.国土资源部岩溶生态系统与石漠化治理重点实验室

定位及研究方向:以岩溶生态系统研究为核心,确定研究方向为,揭示岩溶生态系统的结构、功能及其运行规律;科学分析我国岩溶区石漠化、水土流失、植被退化等主要生态问题;探索脆弱岩溶生态系统石漠化综合治理、水土保持和植被恢复与重建的模式、技术。

2014年,承担科研项目33项,其中国家科技支撑项目4项,公益性行业科研专项1项;发表论文28篇,其中SCI、EI检索论文13篇。组织承办了国土资源部第三批重点实验室建设进展交流会,举办了实验室2014年学术委员会会议;邀请中国地质大学郭益铭教授、王红梅教授等来实验室进行学术交流,并分别作专题报告;8人次分别参加6个国内外学术会议。

南洞地下河流域水文地质综合调查,利用地球物理勘探和钻探技术,初步查明了南洞地下河下游主管道地段岩溶发育规律、岩溶水文地质条件和地下河主管道分布规律,通过连通试验,对南洞地下河系统各子系统的边界及范围重新进行了划分,对南洞岩溶水系统的基本格局有了新的认识;对典型岩溶山区植被及土壤团聚体稳定性的分析表明,草地和灌丛可以作为岩溶山区水土保持的主要植被类型;对广西平果果化岩溶峰丛洼地土壤侵蚀和地下漏失的研究表明,不同地貌部位水土流失差异较大,且不同土地利用方式下的土壤侵蚀存在差异;探索岩溶区土壤属性与地形因子、遥感影像光谱指数的关系,并分别以土壤厚度、土壤有机质和土壤全氮为例,进行了土壤属性的空间预测研究。

实验室2014年学术委员会会议

13 .国土资源部岩溶动力学重点实验室

定位及研究方向:继续发挥我国岩溶研究的地域优势和国际影响,以国际岩溶研究中心(IRCK)为依托,地球系统科学为指导,完善岩溶动力学理论,搭建系列研究实验平台,培养高水平的科技人才,为IRCK目标的实现做出贡献,研究岩溶动力系统对全球变化的响应,为岩溶区生态环境问题对策提供科技支撑、为岩溶区国土资源管理提供科技创新。

2014年,参加国内外交流共计30人次、境外科研地调2次,主办国际会议1次、国内会议1次,共承担各类项目50项,公开发表论文40篇,其中SCI检索论文17篇;出版专着《西南岩溶石山地区重大环境地质问题及对策研究》(袁道先),对广大的西南岩溶石山地区的各种环境地质问题进行了科学的论述和因地制宜的对策探讨,将岩溶动力系统的理论鲜活地运用在广袤的西南岩溶石山地区。

重点围绕岩溶石笋古环境重建,岩溶碳汇与全球变化,岩溶生物地球化学循环过程开展深入研究,代表性成果有:利用石笋氧同位素与当地器测气温和降水数据、旱涝指数对比分析,发现平均分辨率1. 5年的石笋氧同位素响应了区域夏季风强弱变化特征;通过对岩溶区水库的不同深度水体研究,加深对溶解无机碳在水库水体中的循环过程的理解,为岩溶碳汇的研究提供新的思考;利用典范对应分析对尾矿砂的土壤重金属进行研究,指出重金属污染通过影响土壤微生物群落而间接影响了土壤碳循环等。

访问泰国地下水资源厅(境外地质调查)

莲花洞LHD1石笋δ18O记录的极端干旱事件及形成大气环流背景

《西南岩溶石山地区重大环境地质问题及对策研究》出版

⑵ 运城盐湖是怎么形成的

盐湖在古代就是大海。我国着名的柴达木盆地盐湖,远在2.3亿年以前还是浩瀚的大海,后来,地壳上升,海水退出,一块看不到边的内陆盆地就出现了,发展成盐湖。
有的盐湖是从淡水湖发展演变而成的。其湖盆边缘沙洲的隆起高度在不同时期均不一样,当沙洲低于海平面时,湖盆是半闭流状态,海水流入;当沙洲超过海平面时,湖盆呈闭流状态。气候长期干旱、炎热,湖水强烈蒸发、浓缩亦变成卤水,盐类逐渐沉积。
盐湖之形成,需要一定的自然条件,其中最主要的有以下两点:

(1)干旱或半干旱的气候。在干旱或半干旱的气候条件下,湖泊的蒸发量往往超过湖泊的补给量,湖水不断浓缩,含盐量日渐增加,使水中各种元素达到饱和或过饱和的状态,在湖滨和湖底形成了各种不同盐类的沉积矿床。例如海拔2 600~3 200米的柴达木盆地,深居内陆,四周为绵延的山脉所屏障,又常年在中纬度西风环流影响之下,水汽的输送量和降水量都很稀少,空气干燥,是一个典型的内陆荒漠盆地。位于盆地东北缘的茶卡盐池,年降水量约210毫米,盆地中心的察尔汗盐湖年降水量仅30毫米左右。这里的蒸发量远远大于降水量,这样的气候条件,对于盐湖的形成显然是十分有利的,因而在盆地内部分布了众多的盐湖。气候如极度干燥,终年无雨,或者降水稀少,亦是不利于盐湖的形成。例如在新疆塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠内部,沙丘绵亘,地表无径流产生,盐类呈分散状态,这些地区就难以形成盐湖。

(2)封闭的地形和一定的盐分与水量的补给。封闭的地形使流域内的径流向湖泊汇集,湖水不致外泄,盐分通过径流源源不断地从流域内向湖泊输送。在强烈的蒸发作用下,湖水越来越咸,盐分越积越多,久而久之,就形成了盐湖。

在盐湖地区,常常可以看到环湖有一圈圈银白色的盐带,宛若戴在盐湖上的美丽项圈。这种自然现象,是盐类物质自流域向盐湖迁移的一个有力的证据。因为溶解于水体中的各种盐类从流域向盐湖的迁移过程中,水分逐渐蒸发,浓度不断增大,一旦达到饱和或过饱和状态,就会产生沉淀作用。但是由于各种盐类的溶解度不同,因而呈现出一定的沉淀顺序,从物质来源的上游到盐湖之间,各种盐类沉积物有明显的环带状分布规律。例如在昆仑山北麓的一些盐湖地区,靠近山区的地段为硼盐带,近湖地段为芒硝带,湖内则沉积有食盐和光卤石。

盐湖不仅可以形成于大陆,也可由海湾演变而成。浩瀚无垠的海洋,每升水中的平均含盐量为35克。如果海湾因沿岸带沙坝的逐渐发展、扩大而与海洋隔离,成为封闭状态,兼之气候干燥炎热,水体在强烈地蒸发作用下,盐度将不断增高,最后也会形成盐湖,产生各种盐类沉积。这种由海湾演变而成的盐湖,称为海成盐湖。中国近代的盐湖,均属于大陆盐湖。

⑶ 盐湖与盐类资源研究室(中国地质科学院盐湖与热水资源研究发展中心)

1.业务定位

主要从事盐湖及盐类矿产、盐湖生物资源调查评价及开发利用,盐湖记录对全球变化响应等研究,研究领域涵盖盐湖矿产成矿规律、资源评价理论与方法研究、盐湖沉积与全球变化研究、盐湖生态、盐湖农业、盐湖与健康、行星盐科学和热水资源研究等,致力于推动我国钾、锂、硼,以及铯、铷、溴、碘等盐类资源勘查与产业化,带动我国高原极端环境盐生物与盐湖农业等“大盐湖产业链”的基础研究走向应用。

2.发展方向

钾盐和盐湖资源评价找矿、全球变化研究、盐湖资源综合利用研究、盐湖农业。

3.研究内容

(1)盐类矿产的成矿规律和找矿预测与方法研究:以盐科学为指导,开展盐类的物化遥综合方法研究,大力推广和完善“油钾兼探”方法;着重进行钾、锂、硼、碘、溴、铷和铯等国家急缺、重点或战略矿产的成矿规律、找矿方向和方法研究。

(2)盐类矿产分离提取理论与技术研究和综合评价:对重点盐湖和地下盐矿与卤水(含油田水)盐类资源进行分离提取的物理化学机制、化工工艺和工程化关键理论与技术方法的研究。着重选择藏北当雄错实验基地和柴达木西部南翼山地下卤水(油田水)开展急缺和重点的钾、锂、硼、碘等盐类提取的野外扩大实验研究。

(3)盐湖农业(含盐土农业)调查和示范工程研究:对盐湖及盐碱地分类调查,并相应开展盐生生物种繁殖培育。通过调研、实验和种群培育,着重开展生物质能源调研与实验,建立重点盐湖及周边盐碱地(如柴达木察尔汗、察干诺尔等)盐生生物质能源规模化示范工程。

(4)盐环境与全球变化研究:开展不同区带盐湖的长期科学观测,建立我国盐环境和盐资源数据系统,为我国盐环境保护、盐资源管理开发和盐科学提供最基础的观察实验数据;结合盐资源和盐湖资源环境科学钻探研究,开展我国新生代盐环境变迁,中近期着重进行青藏高原新近纪—第四纪沉积序列研究和盐沉积的气候定量指标研究。

⑷ 中国察尔汗、罗布泊盐湖钾盐矿发现史揭秘

宣之强

(中国地质科学院矿产资源研究所)

我国青海柴达木盆地察尔汗钾镁盐矿和新疆塔里木盆地罗布泊罗北凹地卤水钾矿的发现史发表多年后[1],引起有关学者的兴趣与关注。因此在中国找钾进入第三次高潮时[郑绵平院士等,“钾盐资源调查评价计划项目”,2010;刘成林等,国家重点基础研究发展计划(973计划)“中国陆块海相成钾规律及预测研究”,2011],很有必要进行一次“中国盐湖钾矿发现史揭秘”,用以记录和纪念钾盐矿产的勘查历史。

一、青海察尔汗钾镁盐矿发现简史

1.敦格公路修筑与察尔汗钾矿的偶然发现

1955年前后,新中国为了开发大西北和巩固西藏边防,毛泽东主席曾下令整修原简易青藏公路。在修通甘肃敦煌至青海格尔木路段时,由于条件限制,筑路工人就地采食食盐,偶然发现察尔汗盐滩中部地段的食盐有苦辣口感,为探明究竟而将食盐送至西北地质局时在柴达木盆地找矿的632队化验,发现K+含量达0.4%。在中央工作的地质学家朱夏指出那里可能有钾盐赋存。从此拉开了中国发现和开发察尔汗钾镁盐矿的序幕[1]

2.盐湖科学考察队与“中国十二年科学发展规划”在找钾中的作用[2]

1956年中科院盐湖科学考察队的组建与国家制定的《1956~1967年科学技术发展规划》为中国察尔汗等地找钾、硼矿制定了方向并提供了技术及政策保证。

1)化学家柳大纲任考察队队长、矿床学与盐矿专家袁见齐为副队长的考察队在人才和技术上有了保证[4]

2)袁见齐先生在1946年考察中国西北盐矿资源后,发现青海茶卡盐湖中存在钾元素[5],着文(袁见齐,1946)提出在中国找钾的思想,他是中国找钾盐矿床的奠基人[1]。柳大纲先生为尔后开发应用青海柴达木丰富盐矿钾、硼、锂资源,为新中国培养了一批盐湖化工、盐湖化学专家,如高仕扬院士等[4]

3)1957年中科院盐湖调查队受上级委托[2],派地质专业毕业生郑绵平和化学系毕业生高仕扬与柳大纲一同第一次带着找钾、硼的任务进入柴达木盆地。当时敦格公路已经修通,察尔汗军用机场也已使用,他们很顺利入住在察尔汗盐湖军用机场。一天散步中,郑绵平回忆发现了路边有闪亮结晶盐矿,经鉴定就是日后生产钾肥的矿物光卤石[2]

他们和筑路工人先后在察尔汗发现的为同一种光卤石矿物,实属偶然中的必然。为什么?一是有公路可通入了;二是国家自上而下明确了找钾、硼的任务,技术员受命前去考察,只要重视和用心,都会见到光卤石。郑绵平为察尔汗钾矿调查写了汇报总结,为以后青海格尔木地质队勘探和钾肥厂开发生产钾肥和中科院盐湖所开展地质、物化研究翻开了第一页。

3.袁见齐先生“高山深盆陆相成钾”模式的提出与意义[3]

袁见齐先生1975年曾在钾盐培训班上发言中提到,1956年前后,当时认识钾盐发现都是海相成因的。因此,他自嘲说,1957年他对到察尔汗陆相地层找钾并没放在心上,所以柳大纲第一次随盐湖调查队进入青海柴达木时,袁见齐先生没有主动要求去,是他受国外海相成钾的理论束缚阻碍了他的行为。他谦虚地说,察尔汗钾盐的发现倒是没有思想框框的化学家柳大纲带队去发现的,这对他触动很大。袁见齐先生敢于面对找钾实践成果,于次年(1958年)跟柳先生同去了察尔汗实地考察。面对中国陆相盐湖的成钾事实,经过多年与大家一致的潜心研究,提出了一个较为新颖的“高山深盆陆相成钾模式”,为中国和世界在陆相地层中找钾形成了重要理论依据,袁见齐先生的认识为以后中国找钾理论做出了很大贡献。

二、新疆罗布泊罗北凹地卤水钾矿发现简史[1]

1.1995年前后的中国找钾形势

距1955年40年后的1995年,计划经济下的地质行业经受了体制改革转型的大震荡,地质各行业一度冷落、大滑坡。虽然在1984年开展了柴达木盆地第二轮找钾勘探和研究小高潮,也取得了钾盐资源由2×108t翻一番的目标,在柴达木盆地北部和西北部查明了昆特依等一批盐湖钾矿资源,以后就没有进展。而中国40年来,人口剧增,农业土地的贫钾趋势加大,钾盐资源保证能力日渐不足。而此时,世界上又新发现了许多重大钾盐矿,邻近中国的泰国、老挝、中亚地区,陆相的有以色列死海等。但中国贫钾论与找钾队伍撤销萎缩等使中国找钾前景十分不乐观。

2.中国第三代找钾女地质专家王弭力思钾、找钾[4]

1)在完成柴达木盆地第二轮盐湖找钾的研究后,王弭力和同事们发现了众多钾盐盐湖,为什么与它一山(阿尔金山)之隔的新疆塔里木盆地一直没有找到较大的钾盐矿?当她注意到两个盆地之间有联系后,将找钾研究目标锁定在罗布泊罗北凹地。

2)罗布泊是一个巨大而怪异的湖泊,因为自古以来是着名古丝绸之路的必经之道。由于战乱和人类生产生活与自然的不和谐,导致罗布泊绿洲消失,变成近代可怕的有“死亡之海”之称的魔鬼地域,中科院着名科学家彭加木,在科学考察中被罗布泊无情吞噬,至今下落不明,留下恐怖、离奇的传说。

3)19~20世纪众多中外探险家、冒险家、科学家造访塔里木盆地及罗布泊周围地域,有过楼兰古遗址重大考古发现和生物、环境及气候等研究成果,也零星发现了土地中的富钾特征。在罗布泊地区外围,新疆地矿局区调一队(1989)及中国地质大学蔡克勤教授(1990)等带队先后在龟背山南、铁矿湾、罗布泊东、大洼地等发现了4个小型石盐钾盐矿床及矿化,以及鄯善地区中国第一个硝酸盐型“小型”盐湖钾矿,成为后来在罗布泊取得找钾突破这一华章而奏响的序曲。20世纪80~90年代初,中科院盐湖研究所胡东生先生(1988)、地矿部遥感中心李廷琪(1987,1988,1991)等研究人员用先进航空遥感图片解译方法,与青海已知盐湖钾盐影像进行对比,也指出罗布泊地区有成钾找钾希望。郑绵平院士(1990)在罗布泊大耳朵湖地区进行了找钾调查,研究指出罗布泊也有成钾远景。

4)王弭力叩开了沉睡万年的罗布泊罗北凹地钾盐大门。1995年几经周折,王弭力凭着科学家的找钾经验、眼光和为国为民找钾的使命感,造访多位德高望重的地质专家领导。王弭力的找钾信心和决心感动着这些长辈式的专家领导,终于给10万元经费,让她去敲响中国第二个盐湖钾矿的大门。但领导担心是有的,有去无回十分险恶的罗布泊,尤其是当时无名称的罗北凹地更是无路可走,无水草生长,是个万分干涸的湖泊,是进入老年期的死亡之湖。

5)创新两段式[碳酸盐、硫酸盐(钾)]钙芒硝成钾储钾理论的意义。王弭力课题组进入无人踏进过的“罗北凹地”(由王弭力命名并沿用)后,遇到一个旧式三段式成钾理论的挑战。原因是,王弭力开始在地表考察时,见到最多的是刚到硫酸盐第二阶段的钙芒硝、次石膏和石盐。在如此巨量钙芒硝沉积盐湖中究竟能否有工业意义的钾卤水或固结钾矿?有两种可能,若按正常三段式[碳酸盐、硫酸盐、石盐(钾)]成钾理论,是不会有形成大钾矿的可能的,有的钾盐专家一开始就怀疑过,说再进一步找钾希望不大。这和当年察尔汗陆相盆地发现钾盐线索时一样,袁见齐教授也犹豫过——陆相能成钾矿床吗?但是袁见齐教授也是打破传统海相成钾理论框框,大胆调查总结察尔汗成钾规律,终于创新提出中国陆相“高山深盆”成钾模式和理论。科学家在尊重地质事实的前提下,及时创新地提出新的找钾成钾模式,找矿才有希望。

6)王弭力、刘成林等创新地提出了二段式成钾理论,高山深盆迁移模式(Wang Mili,2005)、含水墙式成储钾模式(刘成林等,2006,2009)等终于在考察研究罗布泊罗北凹地卤水钾矿时被提出并应用,使中国“罗北凹地”找钾工作转为进一步深入矿床勘探,成功查明了罗北凹地为一个特大型普查储量约2.5×108t 卤水钾矿(王弭力等,2001),另查明伴生杂卤石矿层及巨大钙芒硝矿和5000亿元人民币的硫酸盐型卤水钾盐矿。

7)王弭力课题组成员在1995~2005年前后,从资源考察到开发研究,10年的完整的科研成果资料,无私无偿地贡献给了当地政府和人民,使罗布泊罗北凹地钾矿尽早转化为一座大型的钾盐与钾肥矿山企业。此时,中国无论是钾盐矿储量还是矿山生产百万吨优质硫酸钾肥的产量又翻了一番。2009年罗布泊国投罗钾公司钾盐矿山的建成使中国的钾盐钾肥严峻形势松了一口气,钾肥自给率从10%上升到30%左右。

纵观中国盐湖钾矿的发现史,我们看到中国钾盐与钾肥从无到有再到壮大的不平凡历程,也许你会从中受益匪浅。我们注意到,刘成林(2009)在“盆地钾盐找矿评价示范工程”一文中指出,罗布泊找钾突破,既离不开前人的资料积累,也与柴达木找钾经验和理论应用有关。然而,罗布泊钾盐矿床是一个有别于柴达木盆地钾盐的新型矿床,因此,突破传统理论认识,研究和发展陆相成钾理论,是罗布泊找钾突破的关键所在。

目前,中国很多盆地含盐系中已发现钾盐矿物或薄钾矿层甚至小型钾盐矿床,然而,能否找到大型-超大型钾盐矿床、在盆地的什么部位寻找等问题,目前仍然不清楚,这种状况有点类似1995年以前罗布泊找钾的情况。近年来,我们选择库车盆地开展新一轮找钾工作,但库车盆地与罗布泊地质情况相差较大,因此,在库车盆地找钾中,根据实际地质环境,提出了新的成钾认识和找矿思路,也取得了一些初步进展(刘成林等,2008~2011)。

总之,钾盐调查与研究从柴达木盆地转移到罗布泊,再转移到库车盆地,在矿区转移与认识变迁过程中,不断学习和吸收国内外各种成钾理论,借鉴各种找矿技术方法,使钾盐找矿工作不断上新台阶。

作者衷心希望中国钾盐、钾肥事业在理论创新和开发中有序发展。

本文还有很多文献未能一一列出,在此向各位相关作者表示歉意和感谢。

参考文献

[1]宣之强.中国盐湖钾盐50年回顾与展望.盐湖研究[J],2000,8(1):58~62

[2]胡亚东,等.柳大纲先生百年诞辰纪念[M].北京:中国科学院化学研究所等,2004

[3]袁见齐.袁见齐教授盐矿地质论文选集[M].北京:学苑出版社,1989

[4]庞天舒.与楼兰同在:寻找消失的罗布泊[M].北京:新华出版社,2007

⑸ 能谱测井、遥感、物探等综合数据图像处理技术在青海昆特依盐湖钾盐勘查中的应用研究

李昌国张玉君

(地矿部航空物探遥感中心)

摘要 本文论述利用钾盐能谱测井资料、TM遥感信息、地震、重力、航磁等多种综合教据进行数字图像处理的技术研究,并应用于青海柴达木西北部昆特依盐湖钾盐勘查。对能谱测井进行图像处理属国内首次。本工作研究了测井数据数字化、纵向配准,主分量分析,投影柱状图、地层对比图等技术问题。通过多参数数据集的统计分析及多波段亮度特性统计分析。建立了固体氯化钾异常标志,并通过多种图像处理手段,对工作区内构造情况、盐类物质来源及钾盐成矿预测进行了探讨,提出昆特依盆地沉积各活动的中心曾有三次迁移的新认识。

1.概况

昆特依盐湖位于青海柴达木盆地西北部,研究区面积约7000km2,坐标为:东经92°40′~93040′,北纬38°15′-39°20′。昆特依为现代盐盆,呈菱形,是钾盐生成最有利的地区。

本文充分利用40年来在该地区积累的多种地学资料:测井-地面物探-航空物探-航天遥感,进行了综合图像处理,所用参数详见下表。

张玉君地质勘查新方法研究论文集

综合图像处理工作除利用S600系统的丰富软件资源外·还利用r本中心航空物探研究所研制的航空物探图像处理软件包(AGIPSP),此外还专门开发了若干个专为测井图像处理用的功能软件。

2.能谱测井资料图像处理技术

首先对二十二个钻孔的能谱测井曲线(总道、微分峰顶、左积分、右积分)进行了数字化,取数间隔为1mm,对应钻孔实际深度为20cm。经过格式转换、纵向配准及多种图像处理后,对每个钻孔形成图像处理柱状图,最后形成投影柱状图、地层对比图及古盆透视图。处理流程详见图1。

3.遥感、物探综合数据图像处理技术

为进行数字图像处理所形成的综合数据集以航天遥感TM七个波段为主,还包括地震,重力和航磁。图2为综合数据图像处理流程。

我们对二十多种地类的七个TM波段亮度进行了详细分析,为进一步研究奠定了基础。

通过KL转换,LAHE处理,立体阴影等多种有效的图像处理及综合分析,提取了构造信息图,拟岩性分类图和固体钾盐异常图。

图1能谱测井数据图像处理流程

图2综合数据图像处理流程

4.地质解译结果及讨论

4.1昆特依盆地沉积活动中心曾有三次迁移

对比具有反映不同深度的磁力、重力,地震、测井和遥感图像,可以明显看出,昆特依盆地的沉积活动中心自北向南,自南向北的三次变迁。最早的沉积活动中心位于西北部,经过东南方向的轨迹迁到西南部,西南部是第四纪盐类的沉积中心,现代的沉积中心又迁回到北部。在迁移过程中。构造的升降运动形成地壳拉伸、压缩、扭曲的动力环境,以致盆地两侧和中部的第三纪褶皱带产生一系列的断裂,这些断裂是油气水运移的良好通道,同时也控制着盐湖的演化和发展。

4.2干湿交替的沉积环境

昆特依盐湖是一个陆相碎屑和石盐相间沉积的盐湖。遥感和测井图像显示出碎屑主要来自北边的阿尔金山。测井图像从纵向显示出其沉积韵律和旋回,且横向可对,深部以突发性洪流为主,上部以加积为主,盐类沉积的发展趋势是由薄变厚,由低级向高级发展,反映出由湿变干的沉积环境。

4.3预测钾盐沉积地区

选择最佳的TM1,4,7波段做合成图像,它对不同矿化度水体展示出不同的色调,并可区分出正在沉积钾盐的高矿化度卤水。利用主分量合成图像和密度分割图像,显示全区固体钾盐沉积一目了然,其中有许多是已知的钾盐沉积区。

4.4钾盐物质来源寻本追源

通过研究表明,钾盐物质主要来源于油气水和深部水。遥感图像起到宏观概括寻本追源的作用,显示出钾物质来源有下列几种:

(1)泥火山;

(2)第三系褶皱断裂带油田水外泄及其径迹,为地质解释提供直接的证据;

(3)隐伏的穹隆或泥火山构造,这是图像揭示的新的构造信息。

致谢在工作中得到了朱月娥、史鉴文、史殿林、杨星虹、冯荣贵、汪洋、徐起德、高永锦、靳风云等同志的协助,特表谢意。

参考文献

[1]青海省第一地质水文地质大队.青海省柴达木盆地昆特依钾矿田地质普查报告.1989

[2]蔡克勤,赵德钧.青海省柴达木盆地昆特依盐湖物质组分、沉积特征及其形成条件研究.中国地质大学研究报告,1989

[3]杨谦.昆特依盐湖的演化及成钾条件的分析.格尔木市地质学会.1987

[4]张玉君.柴达木盆地中部地区以航放为主的多源地学信息的综合图像处理方法和应用研究.地矿部航空物探遥感中心研究报告.1989

原载《计算机在地学中的应用讨论会论文摘要》,1991。

⑹ 茶卡盐湖的构造

热觉茶卡盐湖位于西藏高原腹地,是一个现代盐湖矿床,主要受龙木错-双湖缝合带及其附近次一级深大断裂的控制形成硫酸盐型盐湖。
热觉茶卡湖盆地区出露地层包括晚二叠系热觉茶卡组、早三叠系康鲁组和康南组,侏罗系布曲组、雀莫错组和索瓦组以及第四系冲洪积物,岩浆岩出露较少,主要岩性为砾岩、砂岩和碳酸盐岩。本区经历过板块碰撞和新构造运动两次重大构造事件,形成了一系列断裂,构造格局复杂。地球化学研究表明:热觉茶卡盐湖矿床的钾、锂品位较好,已达到小型规模,有实际开采价值。
通过对沉积岩、河水、泉水和湖水的水化学分析表明盐湖成矿物质具有多来源性;两条河流和泉对热觉茶卡盐湖成盐成矿起到重要控制作用;盐湖的蒸发浓缩造成离子在湖中分布不均匀。另外,锶同位素研究表明泉水中的盐类物质可能来源于夏里组和索瓦组。
通过对热觉茶卡地区区域地质,矿床地质,地球化学背景研究,笔者认为:热觉茶卡地区的热液活动使成盐物质活化并运移至地表或近地表赋存,热觉茶卡盐湖形成以后,经热水系统的水-岩相互作用、地表和近地表岩石风化淋滤,由流水携至湖中,经过漫长的汇聚和湖水蒸发浓缩,形成热觉茶卡盐湖矿床。

⑺ 盐湖股份深度研究报告

众所周知的"钾肥之王"盐湖股份,在被暂停上市一年多后现在重整回归了,恢复上市之后都大涨超300%了!盐湖股份的复牌就已经吸引了市场上极大的关注,想请问它归来了还是王者吗?那我们今天就对此做个分析。


那么在对盐湖股份做分析之前,替大家整合了一份化工行业龙头股名单,点击就能领:宝藏资料:化工行业龙头股一览表



一、从公司角度来看


公司介绍:1958年,一家从事氯化钾与锂盐项目开发,生产及销售的公司成立,它正是盐湖股份有限公司。在中国现有的钾肥生产基地中,它的基地最大的,拥有青海察尔汗盐湖采矿权,被业界称作"钾肥之王"。


2017-2019年三年没有盈利,公司在2020年5月22日股票暂停上市。事实上,之前导致公司亏损的原因并不是指公司的钾肥、锂盐业务,公司的化工以及金属镁等项目才是罪魁祸首。通告显示,经过在破产重整之后,盐湖股份重新把焦点放在化肥及锂业两大主业,经营稳定。


下面我们就来看看这个公司做得好的地方在哪里~


亮点一:盐湖资源丰富,钾肥成本低


钾是农作物生长必需三大元素之一,它极为重要,能有效提高作物产量,对作物稳产、高产作用明显,所以说,施用适量钾肥基本上是每种作物都需要的。盐湖股份公司在国内钾肥生产行业是龙头企业,年产能500万吨,占全国产能64%。经历多年的发展,具有出色的技术和生产工艺,另外,依托棒的的钾肥资源与技术工艺,公司钾肥成本在市场上是最少的,毛利率在70%的水平多年不变,


亮点二:公司锂板块成长可期


从A股市场看最大的风口之一是锂电。矿石提锂和盐湖提锂是比较常见的两种提锂工艺,虽然矿石提锂工艺用的比较多,但比较发现,盐湖中的锂储量大的多,并且损耗的能源少,成本低,工艺也不复杂。盐湖提锂的龙头企业是盐湖股份公司,以自身优势为切入点,能够借助钾肥的老卤制备碳酸锂。锂盐板块可以为公司提高更多的效益。


然而受制于篇幅,有关盐湖股份具体的深度报告和风险提示,都被我写在这篇研报里了,点击链接即可查看:【深度研报】盐湖股份点评,建议收藏!



二、从行业角度来看


2020年年中是一个转折的,中,欧,美开始支持新能源汽车的发展,各国也纷纷出台相应的"碳达峰"、"碳中和"政策。锂作为新能源汽车行业发展的上游核心原材料,因为新能源汽车的拉动,碳酸锂的需求也在大幅增长,估计碳酸锂售卖价格有望大幅上涨。作为锂业龙头盐湖股份,公司碳酸锂产能规模迅速扩张,业绩处于上涨趋势。



总的来讲,我的想法是盐湖股份在"钾肥+碳酸锂"的双引擎下,公司将迅速发展。


但是文章具有一定的滞后性,如果想更准确地预测盐湖股份未来行情,进入链接就可以查看,投顾帮你专业全面的诊股,看下盐湖股份现在行情是否到买入或卖出的好时机:【免费】测一测盐湖股份还有机会吗?


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⑻ 同位素在湖泊研究中的应用

1.湖泊水平衡的分布

正如Gat等(1968)指出的,一个湖泊的水平衡方程常常有多项未知参数,因此将附加条件作为计算这些未知参数值或者确认这些估计值是十分必要的。但像蒸发作用的影响和洪水内流、外流的速率或次表层的渗漏等,用常规水文学方法去估计这些参数特别困难。最近十多年来,开展了应用同位素的方法来研究湖泊中的这些课题。

水大量参与对大气圈盐分的转移,对于建立平衡方程是一个很有用的附加示踪器。特别是湖泊中的Cl、Mg和Li的含量,能适当地保存下来。然而,当盐分渗出量未知时,方法就将失败。而通过测量湖中同位素组成的变化则可得到另一种有用的平衡方程。但是应注意,应用同位素对湖水平衡进行分析时,湖水混合均匀是先决条件,也就是说要基本上达到同位素均一化。

一般来说,应用同位素方法研究湖泊保存状态要优于其他方法。例如,在内流影响的ΣiFin,i项的评价中,由于测量是在暴雨径流和次层渗漏的情况下进行的,因此,这时水的盐度显然是变化的,因而也是未知的。但是δin,i值通常可以从这一区域内的水文-气象结构中估计出来,情况最好时,区域性降水可用于代表所有内流淡水的同位素组成,所以ΣiinFin)i可以简化为一个单项的δinFin

问题是关于蒸发影响的δE,提到这一点似需要引入大量的新的未知数(如、h、δa等)。实际上正如在上面所讨论的,δE可以用理论方法评估出,不要求实测数据,甚至粗略地通过“典型蒸发系统”(如终碛湖、干涸的水池,或者蒸发锅等)实际测量同位素富集程度来确定。在实际使用中,还有一个简单的蒸发连续采样的问题,因为交换强度(和蒸气)是随风的强度和在水/空气界面上的空气动力学结构的变化而变化的,它影响到实测湖面上的大气参数(如湿度)的平均观察值。为了解决这些问题,Fzur(1971)建议采样流程可用一个空气泵和通过一个风速计来测速。Welhan和Fritz(1977)则使用了蒸发锅作为适当衡量这种交换影响程度的工具。

Zimmermann和Lewis(1979)通过水平衡和同位素平衡方程,以不同的参数值计算了蒸发作用的影响并估计出这一方法的精度。但他们有一个悲观的看法,在测定Neusiedl湖蒸发作用的影响时,其总的误差为±50%,在Kinneret湖误差也有±30%~15%。不过这些估计可能过于保守,所以现在他们也感到同位素平衡的方法是相当可信赖的。Fontes等(1979)在对Titicaca湖的研究中,依据这一方法,得到了一个渗漏速率为7%的结果。

有人认为,在湖泊水平衡的研究中,应用氚的数据比用18O的数据更值得倡导,因为氚受有关综合同位素富集系数的动力分馏因素的影响较小。但也有人认为,18O的动力项比氚更明确得多,最好使用18O的数据。这种争论将如何统一,显然需要通过不断的实践和资料积累,才能逐步得出明确的结论。

2.盐湖的研究

盐湖有两种成因类型:一种是蒸发成因的,另一种是地下水将含盐地层中的盐分带入到湖泊中形成的。前者水体相对富重同位素,水体的同位素组成与盐分含量呈正相关变化;而后者水体的同位素组成变化与盐分含量无关。

含盐水体有潟湖、海岸水池及与海有关的盐沼。Lloyd(1966)指出,海水蒸发的结果使得同位素富集达到一个有限值。其他学者在对盐湖研究后进一步指出,当湖泊蒸发和富集更多盐分时,湖水的δl将达到一个极大值后再减小。这是因为相对湿度影响的结果,δE值随盐分浓度的增加而连续增长,而后伴随着水的活度系数和相应的饱和蒸气压作平行减少,其结果δl不是单调地趋向一个有限值,而是在一定富集阶段后呈折转趋势,这时湖水将越来越少富集重同位素。这样的盐湖系统其特征是水并不太富重同位素。Djibouti的Asal湖就是一个例子(Fontes等,1979)。

除极干燥气候外,蒸发作用将最终终止在环境温度接近于卤水饱和蒸气压的点上。由于同位素交换的结果将使潮湿大气和卤水之间逐渐趋于同位素平衡。

在许多海岸潟湖中,蒸发增加卤水的浓缩有利于建立两层流动状态,然后这种状态的卤水再回流到海洋中,Bardawil潟湖就是这样的例子(Gat,1979)。但这种流动方式又限制了盐度和重同位素两者关系的建立。Aharon等(1977)在研究Eilat附近的Solar池时认为,甚至在盐池被一个砂坝分开时,一种类似成层浓缩的内流外流方式也可以建立起来。

在许多盐湖中普遍存在一种永久性的成层结构,甚至当单一的和混合的浅沼湖之间浓缩度差异足够大,且底部水被加热到沸腾温度时,成层现象仍然可能残存着。前面提到的Eilat的Solar池就是这样的情况。这种永久性成层湖泊的深水团,其稳定同位素含量可以辨别水的成因。比如Aharon等(1977)就认为,Solar池是海水成因的,而Vanda湖的深部水却是冰川溶融水成因的(Matsubaya等,1979)。在Jordan河谷的DeadSea(即死海)中,浅沼湖水的同位素组成(δ18O=+4.14‰±0.02‰,δD约0.0‰)与在Jordan河流体系中的一个终碛湖通过蒸发作用形成的水是一致的。这种同位素组成与混合湖沼的平均组成没有明显差别(Gat&Dansgaard,1972)。

班达湖是南极一个较大的盐湖,周长约16.4km,最深达68m。1972年在该湖深64.6m处采集的水样进行了化学组分和同位素组成分析。结果表明,该湖的含盐度高于海水。湖水的δ18O值为-30‰~-31‰左右,与该区降水的同位素组成δD=-245‰、δ18O=-31‰一致。此外,湖泊中水溶硫酸盐的δ34S为+15.0‰~+42.1‰,这样高的δ34S值被认为是由于湖底的还原环境引起动力同位素分馏的结果。据推测,原始的δ34S值应该为+20‰,这与海水硫酸盐的δ34S值基本相同。从上述可知,湖水来源于该地的降雪。绵拨邦彦(1985)还指出,这是由于在很早以前海水侵入到该区,后来由于地形变动而封闭,海水干涸后,后由冰雪不断溶融汇集,从而逐步形成现在的盐湖。这类盐湖的盐分与湖水同位素组成各成体系,反映它们在成因上没有直接的关系。但是,终年被冰雪覆盖的湖泊,由于升华作用引起物质丢失,这些湖水在冷冻过程中导致盐度的升高。

3.研究古气候

湖泊物质的同位素组成常常包含了环境变化的信息。换句话说,环境变化的信息将提供古气候的资料,因此,环境物质的同位素可用于研究古气候。但在进行古气候研究时,必须严格掌握以下条件,诸如:湖泊中原始物质的来源是否单一,因为多源的在不同时期以不同比例进入湖泊的混合物质常常可能模糊部分古气候的信息;湖泊物质中原始同位素组成的保存状态受后期扰动程度要小;不同时期的湖泊物质的保存必须具有连续性,不能存在间断;定年的准确度要高。这样,才有可能在古气候的研究中取得成功。

应用湖泊物质的同位素组成研究古气候的成功事例较多,鉴于本章篇幅的限制,不能一一列举。请读者参阅本书“环境同位素研究”的章节。

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