大陆裂谷盆地钾盐矿床特征与成矿作用

２０１３年９月

地球学报

ＡｃｔａＧｅｏｓｃｉｅｎｔｉｃａＳｉｎｉｃａ

Ｓｅｐ．２０１３

Ｖ０１．３４Ｎｏ．５：５１５．５２７

第３４卷第５期：５１５—５２７

ＷＷＷ．ｃａｇｓｂｕｌｌｅｔｉｎ．ＣＯｒｎ

ｗｗｗ．地球学报．ｃｏｒｎ

大陆裂谷盆地钾盐矿床特征与成矿作用

刘成林

中国地质科学院矿产资源研究所，国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室，北京１０００３７

摘要：全球板块运动对表生成钾控制明显，即从古生代到中新生代，从巨型稳定克拉通陆表海盆成钾，到中生代特提斯海域海盆成钾，再到新生代的大陆裂谷盆地成钾，地球表生成钾模式发生了重大转变；成钾物质来源从海水补给为主，转变为非海相（以火山活动带来深部物质和陆表水）与海相混合型，甚至以非海相深部物质补给为主。全球裂谷成钾时期正好处于Ｐａｎｇｅａ超大陆解体及新特提斯洋闭合时期，成钾的裂谷型蒸发岩盆地也主要位于这两个构造域内，这些进一步表明裂谷成钾是地球板块构造运动演化历史的必然结果。典型的裂谷盆地钾盐矿床有：大西洋裂谷形成初期沉积的刚果（布）白垩纪钾盐矿、欧洲大陆莱茵地堑第三纪钾盐矿、非洲大陆埃塞俄比亚达纳基尔钾盐矿等；同时，还有众多裂谷盆地蕴藏有富钾卤水矿，如死海裂谷富钾卤水、东非大裂谷一些富钾盐湖、美国加州索尔顿海高温富钾热卤以及中国江陵凹陷富钾热卤等。这些钾盐矿的共同特点是：盆地内发育火山岩和温热泉，具有深源补给的明显特征；尽管裂谷盆地规模一般很小，但形成的钾盐规模最大可达数十亿吨。总结世界大陆裂谷盆地钾盐矿床特征、物质来源与成矿作用，提出了大陆裂谷型小盆地成钾模式。其裂谷成钾过程可分解为“二个阶段”，第一阶段，地表盐湖．太阳能作用，第二阶段，埋藏．岩浆热能作用；成钾作用有三个，即蒸发沉积作用、沉积后淋滤改造作用和埋藏变质改造作用。

中国中新生代裂谷型盆地比较发育，进一步研究大陆裂谷盆地成钾作用，可以为此类盆地找钾提供理论依据

和指导。

关键词：大陆裂谷；火山作用；蒸发岩；钾盐；富钾卤水中图分类号：Ｐ５４２．４：Ｐ６１１．４

文献标志码：Ａ

ｄｏｉ：１０．３９７５／ｃａｇｓｂ．２０１３．０５．０２

ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄＦｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＰｏｔａｓｈＤｅｐｏｓｉｔｓｉｎＣｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ

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ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３７

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｇｌｏｂａｌｐｌａｔｅｍｏｖｅｍｅｎｔｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｓｕｐｅｒｇｅｎｅｐｏｔａｓｈｄｅｐｏｓｉｔｓ．Ｔｈｅ

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本文由国家“９７３”计划项目（编号：２０１１ＣＢ４０３００７）和国家自然科学基金项目（编号：４１２０２０５９）联合资助。收稿日期：２０１３．０８—０１：改回日期：２０１３—０８—０９。责任编辑：闫立娟。

第一作者简介：刘成林，男，１９６３年生。研究员，博士生导师。主要从事钾盐矿床与盐湖沉积等研究。通讯地址：１０００３７，北京市西城

区百万庄大街２６号。联系电话：０１０—６８９９９０６７。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｃｈｅｎｇｌ＠２６３．ｎｅｔ。

地球学报第三十四卷

ｓｕｐｅｒ—ｌａｒｇｅｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｎｄｔｈｅｃｌｏｓｉｎｇｏｆＮｅｏ－Ｔｅｔｈｙｓ，ａｎｄｔｈｅｓｅｅｖａｐｏｒｉｔｅｂａｓｉｎｓｗｅｒｅｌｏｃａｔｅｄｉｎｔｈｅｔｗｏｔｅｃｔｏｎｉｃｒｅｇｉｏｎｓ．Ｓｏｔｈｅｐｏｔａｓｈｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｅｃｔｏｎｉｃｍｏｖｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅｒｅ

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ｄｅｐｏｓｉｔｓｉｎＪｉａｎｇｌｉｎｇｒｉｆｔｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ．Ｉｔｉｓｔｈｕｓｈｅｌｄｔｈａｔｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｐｏｔａｓｈ－ｆｏｒｍｉｎｇｉｎｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌｒｉｆｔｂａｓｉｎｓ，ｓｏｍｅｏｆｗｈｉｃｈ

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌｒｉｆｔ；ｖｏｌｃａｎｉｓｍ；ｅｖａｐｏｒｉｔｅ；ｐｏｔａｓｈｄｅｐｏｓｉｔ；ｐｏｔａｓｓｉｕｍ—ｒｉｃｈｂｒｉｎｅｓ

全球板块运动、演化与显生宙钾盐矿床分布、沉积特征之间关系的宏观分析表明（中国地质科学院矿产资源研究所等，２０１２），自寒武纪以来，全球

罗世卡拉库姆盆地和中南半岛白垩纪呵叻盆地为典型代表。离散型钾盐矿床，主要形成于大陆裂谷盆地内，钾盐沉积主要集中在大陆裂谷盆地发育的早中期。

根据钾盐矿床分布位置、沉积特征等，可将裂谷型成钾盆地可进一步分为三个亚类：（１）大西洋裂谷型，即裂谷最终打开成洋的裂谷盆地，沉积环境由陆相转变为海相，如刚果（布）白垩纪海相钾盐矿；（２）大陆板块边缘裂谷型，该类型裂谷盆地通常

钾盐矿床沉积环境及其所处盆地的构造类型与规模

大致遵循如下演变规律：古生代，全球板块经历从冈瓦纳大陆的聚合、裂解，再到Ｐａｎｇｅａ超大陆的聚合，这一过程中全球钾盐沉积以巨型．大型克拉通海相蒸发岩盆地成钾为显著特征；中生代，特提斯海域的板块或陆块上以出现海相及海陆交互相蒸发岩

盆地钾盐为代表；中生代晚期一新生代，海相及非

海相钾盐沉积主要集中在大西洋裂谷和新特提斯洋域的大陆板块裂谷盆地，即裂谷成钾（中国地质科学院矿产资源研究所等，２０１１），其发育的时期也正处于Ｐａｎｇｅａ超大陆解体与新特提斯关闭的交替期。

基于板块运动与全球钾盐矿床之间的耦合关系，可将全球钾盐矿床归纳为三大类成因类型（中国地

靠近海洋，大致平行海洋展布，如埃塞俄比亚达纳基尔钾盐矿床、中东死海富钾卤水、埃及苏伊士

湾的捷穆萨钾盐矿床、伊朗Ｇｒｅａｔ

（Ｒａｈｉｍｐｏｕｒ．Ｂｏｎａｂ

ｅｔ

ＫａｖｉｒＢａｓｉｎ

ａ１．，２００５，２００７ａ，ｂ）以及我国兰

坪一思茅盆地（帅开业，２０００；陈跃昆等，２００４）亦属

于该亚类型钾盐盆地，并在那里发育了中小型钾盐矿床（张嘉澍等，１９８０）；（３）大陆板块内部裂谷型，这类裂谷盆地通常近南北向展布，并深入大陆内部，如德国莱茵地堑，北与大西洋沟通，南与古地中海相连，沉积了莱茵地堑海相钾盐矿：东非大裂谷乌干达境内断裂谷中的盐湖一卡推湖（ＫＡＷＴＥ）（Ａｒｏｄ

ｅｔ

质科学院矿产资源研究所等，２０１２）：板块离散型、稳

定克拉通型和板块汇聚型。稳定克拉通型钾盐矿床，系指巨型克拉通上的巨型．大型陆表海（坳陷）盆地中形成的钾盐矿床，矿床规模巨大，属于典型海相钾盐矿床；该类型钾盐矿以寒武纪西伯利亚板块上涅帕盆地钾盐矿、泥盆纪北美克拉通ＥｌｋＰｏｉｎｔ盆地萨斯喀彻温钾盐矿、志留纪美国密执安盆地钾盐矿、二叠纪美国新墨西哥钾盐矿和二叠纪欧洲蔡希斯坦盆地坦钾盐矿等为典型代表。汇聚型钾盐矿，主要形成于特提斯海域块陆上边缘海盆地、残留海盆地、前陆盆地等，属于海相及海陆交互相，以中亚晚侏

ａ１．，１９６９）以及我国东部裂谷系的江陵凹陷深层富

钾卤水等。

１世界（国外）主要大陆裂谷盆地钾盐矿床

特征

裂谷盆地钾盐矿床从白垩纪至第四纪均有产出，其中以刚果（布）、德国莱茵地堑、埃塞俄比亚、死海

第五期

刘成林：大陆裂谷盆地钾盐矿床特征与成矿作用

裂谷、索尔顿热卤水以及江陵凹陷热卤水等矿床最

为典型，各类型钾盐矿床主要特征如下。

１．１

地堑呈ＮＮＥ－－ＳＳＷ向展布，是在阿摩力克一海西造山运动时期形成的大陆边缘构造。地堑下沉始于始新世末，并在渐新世中一晚期与北部的北海和南部的地中海连接，海水从两个方向进入地堑。区内发育三个含盐系，第一含盐系即上始新统，厚达８００

ｍ，

刚果（布）钾盐矿

位于大西洋两岸的南美洲巴西和非洲刚果一加

蓬钾盐盆地，形成于南美与非洲板块裂开初期即大西洋开始打开时；盆地内蒸发岩大致沿大西洋两岸呈狭长分布，时代为下白垩统Ａｐｔｉａｎ阶。地层结构：（１）裂谷形成前，盆地发育三叠系到中侏罗统的陆相碎屑岩（Ｃｏｃｏｂｅａｃｈ群），沉积物以同生沉积为主，其厚度受断层控制；（２）裂谷形成后，Ａｐｔｉａｎ阶沉积了一个新旋回：裂谷作用导致大陆边缘逐渐下沉，并与海水联系；海水进入大陆边缘下沉凹陷形成海相蒸发岩建造。

矿床成因：Ａｐｔｉａｎ时期，两个板块裂开形成海湾型的闭流蒸发岩盆地，海水蒸发浓缩至光卤石和水氯镁石沉积。矿床中大量溢晶石的出现，以及Ｂ、Ｆ、Ｃｕ、ｚｎ、Ｐｂ、Ｂａ、Ｍｎ含量高出世界同类矿物含量的数十至百余倍等证据显示，其蒸发岩形成过程中，裂谷活动导致的ＣａＣｌ２卤水（类似红海深渊的热卤和美国索尔顿的深Ｉ卤）（Ｗａｒｄｌａｗ，１９７２），或深循环变质卤水或深部油田水（Ｂｒａｉｔｓｃｈ，１９７１）沿深断裂带为大量溢晶石以及其他盐类矿物的形成提供了重要的物质补给。

１．２莱茵地堑钾盐矿床

莱茵地堑位于法国和德国交界处狭窄的莱茵河谷沉积带内，地堑长约３００ｋｍ，平均宽３６ｋｍ（图１）。

第二含盐系为下渐新统，厚８５０～９００ｍ，含盐系上部有ｌ～２层钾盐；第三含盐系位于中一下中新统，厚１０００ｍ。盆地含盐系厚度约２７００ｍ。钾盐矿床分布于地堑南部的三个次级盆地中，产有三个钾盐矿，钾盐总储量１５亿吨（钱自强等，１９９４）。钾矿层中石盐的溴含量较高，一般在０．１０％～０．２２％，说明钾盐矿床受到海水补给。沉积特征表明，蒸发岩沉积环境为边缘泻湖环境，季节性的石盐．光卤石韵律显示其具有原生沉积特点，而由于淋滤作用大多数原生光卤石变化为红色的钾石盐（博歇特Ｈ等，１９７６）。１．３达纳基尔钾盐矿床

钾盐矿床位于埃塞俄比亚北部达纳基尔洼地内（图２），洼地长１８５ｋｍ，宽６４．４０ｋｍ。裂谷洼地大体与红海岸线平行，洼地南部的２／３被次火山熔岩和河流所覆盖。该盆地具有不对称性，西部沉积物厚达９７６ｍ，岩浆从断裂处侵入、喷发。蒸发岩产于第四系，埋藏较浅。从红海岸至达纳基尔洼地沉积物序列为：海相礁灰岩一红层一石膏与硬石膏一岩盐一钾石盐，具有海相蒸发岩序列的典型特征。第四系与第三系之间有火山岩发育。整个蒸发岩系厚度

９７６

ｍ。含盐系：近地表为石膏、冲积扇砾石和细砂，

厚度数米到６４ｍ；上盐层，由层状盐岩组成，含少量石膏、硬石膏和粘土；含钾层，由四个亚层组成：（１）标志层，由盐岩层和薄层波状条带的硬石膏层构成，平均厚度７

６

ｍ，直接覆盖在钾石盐层之上；（２）

钾石盐层，厚度３．１～３．７ｍ，ＫＣｌ含量为３５％～４０％，矿石中含角砾状硬石膏，具有滑动特征；（３）中夹层：仍为钾矿层，ＫＣｌ含量降低，含钾盐镁矾，少量硬石膏，偶见水氯镁石、钾铁盐，厚度２４．４ｍ；（４）钾盐镁矾层：由纯净细粒、致密、坚硬的琥珀色钾盐镁矾组成，混有２５％的石盐，厚度４～１３ｍ，平均厚度７．６ｍ。初步勘探盆地内的Ｍｕｓａｌｅｙ钾矿钾盐资源／储量达１０亿吨（钱自强等，１９９４）。

矿床成因：达纳基尔洼地蒸发岩沉积于浅海盆

７５］“ｓｕ郇ｂ砸ｓｉｄｉ。。圈ｓ盐ａｌ鬻慧‰。。圈臊ｒａｖｔ？沉Ｉｄ似ｃｐ。。…。

图１

地，属于濒临广海边部的闭流环境。钾盐沉积，除钾石盐外，均为原生蒸发沉积。物质来源，除海水外，较早期火山活动流体及火山岩风化产物也提供重要物质来源。盆地内部及边缘地下冒出的热卤水泉带来很多物质，同时伴随着很多钾盐等盐类析出（Ｈｏｌｍｅａｒｄａ

ｅｔ

莱茵地堑第三系蒸发岩分布简图（据钱自强等，１９９４修改）

Ｆｉｇ．１

ＳｉｍｐｌｉｆｉｅｄｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｍａｐｏｆＴｅｒｔｉａｒｙｅｖａｐｏｒａｔｅｓｉｎ

Ｒｈｉｎｅｇｒａｂｅｎ（ａｆｔｅｒＱＩＡＮｅｔａ１．，１９９４）

Ａ．晚始新世一早渐新世：Ｂ冲新世

Ａ－－ＬａｔｅＥｏｃｅｎｅ——Ｅａｒｌｙ

Ｏｌｉｇｏｃｅｎｅ；Ｂ・・Ｍｉｏｃｅｎｅ

ａ１．，１９６８），黑山热卤水泉由高温（达

地球学报

第三十四卷

ｄ洼ｅｐ地ｒｅ。。。口前ｔｈｅ雄Ｐｉ毒嚣喜篙锝簧拦苍嚣錾∽Ｆ－－］郜ｔｈｅ“ｐ…ｍａｓｈ‰。口矗鉴．鬣譬翘跺？龋…斯…’Ｆ－Ｉ断ｒａｕ屋ｈ

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图２达纳基尔洼地钾盐矿床位置（据钱自强等，１９９４修改）

ｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｐｏｔａｓｈｄｅｐｏｓｉｔｉｎＤａｎａＧｉｌ

ｅｔ

Ｆｉｇ．２

Ｔｈｅ

ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ（ａｆｔｅｒＱＩＡＮ

１

ａ１．，１９９４）

３０。Ｃ）饱和卤水构成，氯化钾含量约２％；圆山卤泉

卤水化学分析，含ＫＣｌ为１．６９％，ＮａＣｌ为１１．７０％，ＭｇＣｌ２为６．４９％，ＣａＣｌ２为６．４５％（钱自强等，１９９４）。１．４死海富钾卤水矿

死海盆地位于约旦一以色列裂谷．裂谷南北长达１１００ｋｍ，宽５～２０ｋｍ，是一个典型拉张和剪切性裂谷。死海面积１０００多ｋｍ２，直到更新世时期才完全与海水隔绝，形成于１２０００年前。死海盆地汇水面积４００００ｋｍ２，自上新世一更新世至今的死海群，沉积了一套碎屑岩．蒸发岩系，厚度达８～１０ｋｍ。区内东北部有较大面积新近纪玄武岩等基性火山岩出露，但７０％以上面积为古生代至新生代海相灰岩、白云岩和砂页岩覆盖（图３）。裂谷盆地中广泛沉积新近系

图３

Ｆｉｇ．３

中东死海地区地质图（据钱自强等，１９９４）

Ｅａｓｔ（ａｆｔｅｒＱＩＡＮ

ｅｔ

湖相沉积，第四系为蒸发岩和碎屑岩（死海群）。盐岩

层中常含１％～４％杂质，它们主要是硬石膏、白云石、粘土、石英、少量磁铁矿、褐铁矿、磷灰石和自然硫等，少数层段有浸染状的钾石盐和光卤石，通常呈粉红色或红色。一些地区还出现盐底劈。裂谷盆地自北向南都广泛分布有盐泉（钱自强等，１９９４）。

死海卤水化学具有高钙、溴特征。死海盐类物质来源：１／３来自约旦河，２／３来自高盐度泉水；３个泉水钾离子平均含量达１５．９９ｇ／Ｌ。计算氯化钾资源量４０亿吨，调查资源量２０亿吨（Ｂｅｎｔｏｒ，１９６１；Ｚａｋｅｔ

１９７２）。

ａ１．，

ＴｈｅＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＭａｐｏｆＤｅａｄＳｅａａｒｅａ．ｔｈｅＭｉｄｄｌｅ

ａ１．，１９９４）

２倍左右，钙高出１０倍左右。江陵卤水镁含量比索尔顿海卤水高出２－３倍，硼含量较高，为

８６６

ｍｇ／Ｌ（索尔顿卤水硼含量４２０～５３０ｍｇ／Ｌ）。而索

尔顿卤水中主要重金属铜、锌、铁等则要高出数十甚至数百倍。但是，索尔顿海富钾热卤水可能不含溴碘，甚至不含硫酸根离子。可见，索尔顿海富钾热卤水属于典型裂谷深部起源卤水。

２中国江陵凹陷深层富钾热卤水矿

２．１地质背景

江陵凹陷位于中国东部裂谷盆地系中南部，是江汉盆地西部的一个次级凹陷，面积６５００ｋｍ２。中国东部裂谷盆地系（前人称为新华夏裂谷系）北起松辽，经渤海湾、江汉等盆地向南抵北部湾盆地，总体呈：ｌｔ：ＩＬ东向雁行展布。该裂谷系是在太平洋板块向

１．５美国索尔顿海富钾热卤水矿

在美国加利福尼亚州索尔顿海湖东南的科学钻探中，钻遇高温（２７０～３７０。Ｃ）热卤，富含钾硼锂铷铯及重金属铁铅锌铜等元素（表１）（Ｔｈｏｍｐｓｏｎ

ｅｔ

ａ１．，

１９８８）。将表１与表２、３对比，可以发现，索尔顿海富钾热卤水的钾、锂、铷、铯等比江陵热卤水高约

第五期

刘成林：大陆裂谷盆地钾盐矿床特征与成矿作用

５１９

表ｌ

Ｔａｂｌｅ１

Ｐｏｒｔ２

索尔顿海热卤化学组成（Ｔｈｏｍｐｓｏｎ

Ｐｏｒｔ３２２１１９１．２３６５．４４３４０１６４０１８３０３８６００４６．５５４５２７１６２３００２００００２５０１３９４３６１０８．２１８７０１８６２００

１５４１１３１．３２３０．２７５．１５５．２５

Ｐｏｒｔ４１８９９．５１．２４５５．０６４２８１６３０２０５０４０９００４９．５５８０１８７６０３００２０３００２７０１５６４９６２５８．６７８０１８５１００

１９４２０３２．３０

ｅｔ

ａ１．．１９８８）

ＡｎａｌｙｔｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓｆｏｒｂｒｉｎｅｓｃｏｌｌｅｃｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅＳａｌｔｏｎＳｅａｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｄｒｉｌｌｉｎｇ（ａｆｔｅｒＴｈｏｍｐｓｏｎｅｔａ１．，１９８８）

Ｐｏｒｔ５１６４５１．２５２３．０８２５１１８９０２１５０４２５００５２．６５８６２１９６２７００２１８００２８６１５５４６６１４８．７００１９００００

１２４３７３２．３６３２．２２５．４０５．３６

Ｐｏｒｔ６１５４３．５１．２６１３．８９２３６

。

温度（℃）压力（帕）密度（重量）

ｐＨＳｉ０２＋Ｆｅ＋

２３５３２．５１．２２２５．４７３２２１４３０１７３０３６１００

Ｍｎ４

Ｃａ＋

一

４３２００５１．９５９０１８４６９５００２２６００２８１１６１４７６３４９．４００１９６８００

１５５２８３３．４４３３．３３５．７６５．５５

Ｍｇ＋４２．６

Ｓｒ＋４９５Ｂａ＋Ｎａ＋Ｋ＋Ｌｉ＋Ｒｂ＋Ｃｓ＋Ｚｎ＋Ｃｕ＋ＨＣ０３＋

２３４５７１００１８８００２４１１３２４２５４７６．０２１７

Ｓ０４＋０ＣＩ＋Ｆ＋Ｂ＋

１７０８００

１７５３０２８．８４２９．２３４．７５４．８１

合计，ｗｔ％

ＴＤＳ，ｗｔ％

３４．００ｒ？１

５．１８５．２２

总阴离子总阳离子

注：４ｍｇ／Ｋｇ；表中“－”表示没有相关数据。

图４

Ｆｉｇ・４

江陵凹陷古近纪火山岩分布图（据江汉油田研究院，２０１０）

（ａｆｔｅｒ

ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆ

ＴｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅＰａｌｅｏｇｅｎｅｖｏｌｃａｎｉｃｒｏｃｋｓｉｎＪｉａｎｇｌｉｎｇｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ

ＪｉａｎｇｈａｎＯｉｌｆｉｅｌｄ，２０１０）

５２０

地球学报第三十四卷

欧亚板块俯冲，印度一太平洋板块同欧亚板块聚合和碰撞背景下，白侏罗纪以来，两种作用交替活动，在中国东部形成强大的应力释放带，裂解形成的巨型裂谷系（童崇光，１９８０）。江陵凹陷内白垩系至第三系最大沉积厚度近万米，蒸发岩主要发育于古新统沙市组和始新统新沟嘴组。

江陵凹陷火山岩非常发育，火山岩分布面积达

３５２７

ｋｍ２，厚度大，分布层位多，从沙市组一潜江组

均有火山岩分布（徐论勋等，１９９５；彭头平等，２００６）。根据江陵凹陷火山岩厚度等值线图可以看出（图４），凹陷北部的火山岩最发育，厚度最大达５８８．６ｍ，往南火山岩的厚度逐渐变薄，减薄为小于５０ｍ。江陵凹陷玄武岩常微量元素组成见表２、３，富含钾锂铷锶锌铜等元素，为大陆裂谷拉斑玄武岩（杨长清等，２００３）。

中国东部在古新世一始新世为典型的亚热带干旱半干旱气候（叶芝萍，１９９２），内陆干旱化与青藏高原隆升有关（王成善等，２００１；方小敏等，２００７ａ，ｂ）。根据矿物学和地球化学特征，推断江陵沙市组沉积晚期的古气候属于暖旱型气候（王春连等，２０１２，２０１３）。万重芳（１

９９

１）通过孢粉分析，也认为从古新世沙市组

到早始新世新沟嘴组古气候条件以炎热干旱为主。刘耕武等（２００６）通过对渔阳组上部的古新世孢粉组合的研究，认为渔阳组上部已经达到古新世，且根据麻黄粉、胡颓子粉和忍冬粉等特征认为江汉盆地当时为偏干旱的亚热带气候。Ｍｅｎｇ（２０１３）应用石盐原生流体包裹体的冷冻测温方法，得到了江汉盆地应城地区

表２江陵凹陷北部玄武岩常量组分含量（％）

Ｔａｂｌｅ２

Ｍａｊｏｒｅｌｅｍｅｎｔｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｂａｓａｌｔ

ｉｎｎｏｒｔｈｅｒｎ

Ｊｉａｎｇｌｉｎｇｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ（％）

注：数据由国家地质测试中心测试分析；测试仪器为ｘ射线荧光光谱仪（２１００）。

始新世中晚期古气温比现代最高平均气温高出４．６。Ｃ。这些都表明，始新世时期，江汉盆地处于一个明显的高温时期。

２．２富钾热卤矿特征与成因

裂谷成钾是地壳演化的必然结果，是一种具有

全球性的成钾模式（中国地质科学院矿产资源研究

所等。２０１２）。基于江陵凹陷具有裂谷成钾的条件及

表３

江陵凹陷北部玄武岩微量组分含量

Ｔａｂｌｅ３

Ｍｉｎｏｒａｎｄｔｒａｃｅ

ｅｌｅｍｅｎｔｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｂａｓａｌｔｉｎ

ｎｏｒｔｈｅｒｎ

Ｊｉａｎｇｌｉｎｇｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ

注：数据由国家地质测试中心测试分析；测试仪器为等离子质谱（ｘ—ｓｅｒｉｅｓ）。

第五期

刘成林：大陆裂谷盆地钾盐矿床特征与成矿作用

５２ｌ

以前石油勘探曾钻遇深层富钾卤水情况（潘源敦等，２０１１），据裂谷成钾的理论认识（中国地质科学院矿产资源研究所等，２０１０），开展江陵凹陷钾盐勘查，在富钾卤水储集规律及资源量预测评价取得Ｊ，新的进展（中国地质科学院矿产资源研究所等，２０１１，

盐阶段时，溴碘含量则低得多，例如，罗布泊卤水溴平均为１５．３ｍｇ／Ｌ，碘０．２２ｍｇ／Ｌ（ＳＥ弭力等，２００１），柴达木盆地昆特依盐湖卤水（青海盐湖勘查开发研究院等，１９９１），溴含量一般２０～６０

ｍｇ／Ｌ，Ｂｒ×１０３／Ｃ１

介于０．０１－０．３之间，碘含量一般０．５～０．６ｍｇ／Ｌ，个别达５．５ｍｇ／Ｌ。对比可知，江陵深层富钾卤水具有明显的海水起源特征。溴元素长期被用作海相来源的经典指示（瓦里亚什科，１９６５），然而Ｈａｒｄｉｅ（１９８４）认为，溴不一定总能指示蒸发岩补给水来自海洋，因为一些非海相蒸发岩也可以有较高的溴含量（Ｈｏｌｓｔｅｒ，１９７０）。尽管如此，江陵凹陷富钾卤水除溴含量高外，碘含量也很高，结合生物化石指标等（林景星，１９８１），尚不能完全排除古海水部分补给的可能性，当然尚需更多证据支持。

从地质产状上看，江陵凹陷高温富钾卤水与玄武岩及辉绿岩可能有密切的关系。卤水中Ｒｂ高达

５６．１～７３．６

２０１３；锦辉（荆州）精细化工有限公司等，２０１１）。

江陵凹陷南岗构造岗钾１井，在３５８１ｍ深度，

钻遇高温高压富钾卤水矿，井口异常高压（３５兆帕），计算每天流量可达４３２０方，放喷管口卤水温度９７。Ｃ，推测井底温度１３０。ｃ（李瑞琴等，２０１３）。江陵富钾卤水化学组成见表４、５。

地质普查圈定江陵凹陷中南部富钾卤水分布范围近１０００ｋｍ２，评价凹陷中南部的部分储层卤水氯

化钾资源有２亿多吨（中国地质科学院矿产资源研究

所等，２０１３１。

由表６可见，江陵富钾卤水主要特征系数

（ｎＮａ／ｎＣｌ、Ｂｒ×１０３／Ｃ１、Ｋ×１０３／Ｃ１、Ｋ／Ｂｒ、ｎＮａ／ｎｋ）

ｍｇ／１，Ｓｒ含量高达４００ｍｇ／１，钾含量也比一

相当于海水蒸发到石盐沉积阶段的产物，溴平均含量２００ｍｇ／Ｌ，碘７０ｍｇ／Ｌ，而典型陆相盐湖卤水达石

表４

Ｔａｂｌｅ４

般地下卤水高，此外，卤水还富含Ｃａ、Ｆ、Ｆｅ等组分和重金属元素（Ｍｎ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ａｇ）

江陵凹陷岗钾１井深层富钾热卤水化学组成

Ｗｅｌｌ

ｉｎＪｉａｎｇｌｉｎｇｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ

Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｐｏｔａｓｓｉｕｍ－ｒｉｃｈｈｏｔｂｒｉｎｅｗａｔｅｒｆｒｏｍＧａｎｇｊｉａ１

１２３４５６７８９１０ｌｌ１２１３１４１５１６

ＧＫｌ一２８．２ＧＫｌ．２８．３ＧＫｌ—２９．１ＧＫｌ—２９—２ＧＫｌ．３０．１ＧＫｌ一３０．２ＧＫｌ—Ｎ１ＧＫｌ．Ｎ２ＧＫｌ．Ｎ３ＧＫｌ一Ｎ６ＧＫｌ．Ｎ１２ＧＫｌ．Ｎ１８ＧＫｌ．Ｎ２４ＧＫｌ．Ｎ３１ＧＫｌ一Ｎ３４ＧＫｌ．Ｎ３７

１．２０１０．２７６３１１１９６８１１９５３１１８．８３１１８．９１

３．７１３．６６４．２３４．２１４．１９４．１８４．２３４．２３４．２４４．２ｌ４．２０４．２ｌ４．１８４．１６４．１７４．１８

０．１３０．１３０．１８０．１８０．１７０．１７０．１９０．１９Ｏ．１９０．１８０．１８０．１９０．１８Ｏ．１８Ｏ．１８Ｏ．１７

２００．００２００．００２００．ＯＯ２００．００２００．００２００．００２００．００２００．ＯＯ２００．００２００００２００００２０１．４３２００．ＯＯ２００００２００．００２００．００

１．１４４１．１６１０．７２８０．７２４Ｏ．８ｌ１０．８３１０．７７４０．７２４０．７１６０．７３３０７１６０．８８１０．７９００．８５２０．８４４０．８３５

０．７７４８０９０．０４８０６７０．８０３６６２０．９００６４６

０．０４９０．０５１８

０．０００８５０．１９２１０．２４９９０．２４５６５０．２４３ｌ０．２４５６５０．２４３ｌ

０．０５４０．０５４０．０６００．０６００．０６１０．０６００．０６２０．０６２０．０６１０．０６ｌ０．０６１０．０６２０．０６２０．０５９０．０５８０．０６０

一一

７４７４７５７４

１．２００１０．６４２７６１．２００１０．２１８７２１．２００１０．１２４４９

一

．

一

．

０．９１８０１４０．０５１３３４０．９１２６８６０．９１３３１８０．９７５２２９

０．５１８４７Ｏ．０５１８０．０５１８

一

１．２００１０．２２３９６ｌ１８．９３１．２００１０．２３９６６１１８．９５１．１９８９．５７１４９１１．１９３９．５７９７７８１．１９４９．５９６３５２１．１９８９．３８９１７７１．１９７９．２８９７３３１．１９７９．３０６３０７１．１９８９．７６２０９２１．１９８９．０９０８４４

１１９＋２２１１９．１９１１９．１６１１９．３３１１９．４０１２０３７１１９．１８１１９．６４

一．

７８７５７４７２７３７６７３７４

一一

０．０２５０．０２５０．０２６０．０２６０．０２６０．０２６０．０２５０．０２２０．０２１０．０２２

２０１．１１

．

０．９８３９９５０．０５２２６７０．２４３９５０．９５２５０２０．０５２２６７０．９５３６９９０．０５２２６７０．９３２２９９０．０５１３３４０．９０６９５７０．０５２７３４０．８９７７３８０．０５２７３４０．９ｌ１８６６０．８７５５４６

０．０５１３３４０．０５１８

０．２４２２５０．２４６５０．２４９０５０．２４０５５０．２４７３５０．２４１４０．２４３ｌ０．２４１４

—

．

２０３．４１

．

７１７０６９６８

２００．１８

．

１．１９８８．９７４８２６１１９．６９１．１９８９．１７３７１５

１１９．５７

０．８５５５５６０．０５１３３４

．

注：Ｂｒ由国家地质实验测试中心测试完成，分析方法：等离子质谱仪Ｘ．ｓｅｒｉｅｓ。其他元素是在中国地质科学院矿产资源研究所测

试完成，分析方法：阳离子用原子吸收仪器型号国产瑞利ＷＦＸ一１３０，阴离子用容量法分析。表格中“一”表示元素含量没有分析。

表５江陵凹陷岗钾１井深层富钾卤水重金属微量元素组成（ｍｇ／Ｌ１

Ｔａｂｌｅ５

Ｈｅａｖｙ

ｍｅｔａｌｔｒａｃｅｅｌｅｍｅｎｔｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｐｏｔａｓｓｉｕｍ—ｒｉｃｈｈｏｔｂｒｉｎｅｗａｔｅｒｆｒｏｍＧａｎｇｊｉａ１

Ｊｉａｎｇｌｉｎｇ

Ｗｅｌｌ

ｉｎ

ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ（ｒａｇ／Ｌ）

注：测试单位为国家地质测试中心；测试方法：Ｂａ、Ｂｒ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃｓ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｒｂ、Ｓｃ、Ｓｒ、Ｔｈ、Ｔｉ、Ｔ１、Ｕ、Ｚｎ用等离子质谱仪Ｘ．ｓｅｒｉｅｓ；Ａ１、Ｆｅ用等离子光谱仪ＩＲＩＳ。

Ｔａｂｌｅ６

Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｏｆｐｏｔａｓｓｉｕｍ—ｒｉｃｈｈｏｔｂｒｉｎｅｗａｔｅｒｓａｎｄｓｅａｗａｔｅｒ

注：表中“．”表示没有相关数据。

等（表４），元素起源多与火山喷发活动有关。而现代石盐矿层。如果盐湖富钾卤水不能进一步蒸发浓缩，而是被埋藏转入地层储层中，此时开始受岩浆热能与流体的改造变质，转变为氯化物型卤水，其中的钾等有益组成可能会得到进一步富集。３．１成钾条件

（１）盆地构造特征

裂谷发育位置：①大陆板块腹地，如大西洋裂谷，东非裂谷；②板块边缘，死海裂谷；③裂谷一端口甚至两个端口可能与大洋相通。

富硼、锂、铯等微量元素特种盐湖矿床的形成也均

与火山热水补给有关（刘喜方等，２００７；赵元艺等，２００７）。江陵刚Ｒｂ比值平均１７７，与玄武岩比值１６６相近，也与索尔顿海热卤１４３相近，它们均远小黄海海水比值４７９０。此外，蒸发岩系中较广泛出现一些自生金属硫化物矿物（王春连，２０１３），可能反映了含重金属元素热液对盐湖沉积的影响。因此．火山活动带来的物质对江陵富钾卤水的形成可能起到关键性作用。

盆地多呈狭长带状，控盆构造为同生张性断裂，盆地持续沉降；成钾次级盆地小，呈串珠状分布，

封闭性较好。

（２）古气候：中新生代，大陆裂谷大多发育于南、北半球副热带高压带，相应时期的气候为干旱一极端干旱，这种气候分布有利于盐湖发育和卤水的持续蒸发浓缩。此外，高地热背景也有利于卤水蒸发。

（３）物质来源：①火山活动带来成矿物质，可能

总之，江陵古盐湖受到深源物质等补给；盐湖

卤水经过长期蒸发浓缩，形成富钾卤水，埋藏后卤水进入储层；因火山岩浆继续侵入，促使卤水一矿物交换反应变质，硫酸根被还原，镁离子进入碳酸盐形成白云石，最终形成了富钾溴碘锂硼铷铯的氯化钙型卤水。

３裂谷盆地成钾条件、模式与找矿标志

综上各矿床特征，可知裂谷成钾的重要物质来源是海相和深源补给（岩浆及火山活动有关的热液、氯化钙型卤水），后者可能更多，甚至可能有源于上地幔和地壳深部的卤水流体（Ｔｈｏｍｐｓｏｎ，１９９２；Ｗｙｌｌｉｅ，１９７８；Ｂｅｌｌ，１９９２；Ｐｌａｎｋ，１９９６）。通常，裂谷盆地内，以海相和深源水混合补给为主，同时有其他多种来源物质，它们汇聚到盐湖中，强烈蒸发浓缩析出石盐，形成富钾卤水，进一步浓缩析出光卤石及溢晶石等；在沉积后期，光卤石被淋滤，形成钾

提供了钾及其伴生硼锂铷铯的重要补给；②海侵作用导致海水从裂谷口或中部处进入盆地，是钠、钾及溴碘等元素的重要来源；③深部更老地层的地层水（建造水），提供钙、钠、钾、溴等来源；深循环大气降水，提供钠、钾镁等来源；④地表径流。关于蒸发岩盆地的补给来源，一般分为三类（Ｈａｒｄｉｅ，１９８４）：

①海相：②非海相（包括大气降水、地热水、成岩水、

火山成因水）；③混合型。为了更加准确表达物源，可将非海相进一步划分为：陆源相（大气降水，即河水、湖水等，物质主要来自地表化学风化，物质运动

第五期刘成林：大陆裂谷盆地钾盐矿床特征与成矿作用

５２３

能量来自太阳能）和深源相（地热水、火山成因水及成岩水，矿物质主要来自深部岩浆岩等，驱动能量来自岩浆热能）。将非海相划分为陆相和深部相，更加符合地壳水分布与成因的自然属性。裂谷成钾的物质来源一般都具有明显的深源相特征。

（４）成矿能量：裂谷成钾除受到太阳能影响外，

水持续浓缩，先出现大量石盐沉积，在石盐沉积区内进一步浓缩出现光卤石及溢晶石等：在盐湖沉积后期或成岩期，受到海侵或大气降水影响，已沉积的光卤石被淋滤，氯化镁被带走，氯化钾残留下来形成钾石盐矿层（图６）。

对于尚未蒸发浓缩演化至钾盐矿物析出的盐湖富钾卤水，在沉积晚期及埋藏时期，沉积与成矿环境从地表太阳能驱动转为岩浆热能驱动环境。盐湖卤水转入同沉积期或更深部地层的盐类晶间及碎屑孔隙．裂隙中；随着埋藏加深，物理化学条件变为还原条件。岩浆流体侵入，继续带来成矿物质，岩浆热能加速卤水．矿物反应作用，结果，卤水中硫酸根绝大部分被还原，同时镁离子进入方解石或文石形成白云石，卤水化学类型转变为氯化钙型。随着地层

因岩浆房或岩浆活动带来的地下热能作用也很重要，

一方面，促进卤水．矿物反应形成氯化钙型卤水（Ｌｏｗｅｎｓｔｅｉｎ

ｅｔ

ａ１．，２００９），卤水溶滤出钾、锂、硼、

铷及铯等物质，另外，驱动热卤水流体上涌排泄，推动卤水循环运动，裂谷盆地高热流场背景也有利于古盐湖蒸发作用。３．２成钾模式

综合上述典型裂谷盆地钾盐矿床特征，提出裂

谷成钾模式（图５、６）。裂谷成钾过程可分解为“两个阶段”以及“三个成钾作用过程”。“两个阶段”：第一阶段，地表盐湖．太阳能作用阶段；第二阶段，埋藏．岩浆热能作用；“三个成钾作用过程”：第一是蒸发沉积，第二是沉积淋滤，第三是变质．改造。固体钾盐形成过程如下：

压力增加，富钾卤水转移至孔隙及裂隙发育的岩层

中储藏（图６）；如果断裂切穿储卤层，一部分热卤又可以盐泉的形式补给盐湖，开始新的地球化学循环。

（３）裂谷后期，古盐湖开始淡化，出现石膏和碳酸盐岩沉积，形成钾盐盖层；盆地重新开始陆相碎屑岩沉积，或者裂谷进一步裂开，转变为大洋，结束蒸发岩沉积。３．３找矿标志

（１）沉积特征

蒸发岩系沉积特征总体上应该以碎屑岩．化学岩沉积组合为主，局部层段出现碳酸盐岩沉积，不能形成典型海相的碳酸盐岩．化学岩沉积组合。

ｆ２）沉积序列

基本沉积序列：底部，陆相碎屑岩，沉积环境为河流或三角洲，属于稳定克拉通内的碎屑沉积；中部，海相蒸发岩，其顶底板可出现灰岩；上部，陆相碎屑岩。此外，盆地中有大面积火山岩分布。

（１）裂谷发育早期，地壳开始裂开、断陷沉降，

为陆相碎屑岩沉积：

（２）中期，裂谷凹陷持续沉降，湖面大多低于海平面，海水侵入；同时火山大量喷发，温热泉发育，带来大量深源物质补给。由于气候干旱．极端干旱，导致盐湖发育。

在上述构造．物源．气候耦合作用下，古盐湖卤

回：ａ１盐ｌｉｔ。

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图５

Ｆｉｇ．５

裂谷盆地成钾模式图

ｏｆｐｏｔａｓｈ

ｓａｌｔｓｉｎｔｈｅｒｉｆｔｂａｓｉｎ

图６

Ｆｉｇ．６

裂谷盆地钾盐沉积及富钾卤水形成过程示意图

Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｓｈｏｗｉｎｇｐｏｔａｓｈｄｅｐｏｓｉｔｓａｎｄｔｈｅ

Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｓｈｏｗｉｎｇｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ

ｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｐｏｔａｓｓｉｕｍ－ｒｉｃｈｂｒｉｎｅｓｉｎｔｈｅｒｉｆｔｂａｓｉｎ

５２４

地球学报

第三十四卷

ｆ３）岩石学与矿物学

盆地内广泛分布与蒸发岩时代相近的玄武岩及辉绿岩：蒸发岩系中可能出现大量溢晶石以及金属硫化物等矿物。

（４）地球化学

蒸发岩及卤水中富含钾锂硼铷铯、溴碘锶、铁铜锌铅组合等元素。

（５）分布特征

钾盐矿床空间分布具有方向性，即沿裂谷展布方向，呈“不连续”的“串珠”状分布或产出。

４结论与讨论

从古生代到中生代晚期一新生代，钾盐成矿的

大地构造环境从克拉通稳定巨型陆表海，转变为大陆裂谷盆地，盆地规模大大减小。裂谷成钾时期正好处于Ｐａｎｇｅａ超大陆解体及新特提斯洋闭合时期，成钾的裂谷型盆地也主要位于这两个构造域内，这表明裂谷成钾是地球板块构造运动演化历史的必然结果。

大陆裂谷是地幔物质上涌导致地壳减薄拉张的结果，也是板块演化威尔逊旋回的一个重要环节。由于地幔物质和能量上涌，裂谷构造形成发展，并产生一系列裂谷盆地，面积通常较小；裂谷构造沉降形成封闭性良好的盆地或凹陷，同时，伴有大量火山活动，带来丰富的深源成矿物质，其中可能以火山期后的温热泉水补给为主，一些裂谷还与大洋沟通，可能还受到海水补给，等。这些构造、物质条件与干旱气候的耦合，导致钾盐沉积成矿。

裂谷盆地，一般比较小，具有海相、陆相、及深源相及混合型沉积特征，深源相补给可能是裂谷成钾必不可少的重要条件之一，由此也导致裂谷盆地蒸发岩及卤水具有独特地球化学特征，除钾离子外，还有锂．硼．铷．铯和溴．碘及铁．铜．锌等重金属组合元素。

裂谷盆地成钾作用，按成矿的能量，分为两阶段，第一，太阳能作用下，卤水蒸发浓缩成钾，包括光卤石转变为钾石盐；第二，岩浆热能作用下，埋藏卤水变质或改造，深源相继续补给，硫酸盐型富钾卤水转变为氯化钙型富钾热卤水。

总之，裂谷型钾盐矿床是大地构造、气候与火山活动耦合作用的结果，也是地球深部作用在地球表面的一种响应，裂谷成钾与典型海相和陆相成钾最明显的差别就是在于前者明显受到深源补给。中新生代时期，在中国大陆形成了一些裂谷型盆地，例如，渤海湾盆地、江汉盆地等。鉴于江汉盆地的

江陵凹陷具备裂谷成钾条件，基于裂谷成钾认识，开展钾盐勘查，取得了一定的找钾效果。因此，进一步研究和完善裂谷型盆地成钾规律与成矿机理认识，对于开展中国裂谷型小盆地找钾具有重要的实际意义。

致谢：参加此项工作还有中国地质科学院矿产资源

研究所王春连博士、王立成博士、徐海明高工、沈立建博士、赵艳军博士、陈永志研究员、王英素高工等，中国科学院青藏高原研究所方小敏研究员，天津科技大学蔡晓琳硕士；中国地质科学院矿产资源研究所樊莉、王凤莲清绘图件，在此一并致谢！

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Ｓｉｎｉｃａ，ｌ（４）：１９—２６（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈ

ａｂｓｔｒａｃｔ）．

ＷＡＮ

Ｃｈｏｎｇ—ｆａｎｇ．１９９１．Ｔｈｅｐａｌｅｏｇｅｎｅｐｅｒｉｏｄｏｆａｎｃｉｅｎｔｃｌｉｍａｔｅ

ＩｎｓｔｉｔｕｔｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅＬＩ

第五期刘成林：大陆裂谷盆地钾盐矿床特征与成矿作用

５２７

ａｎｃｉｅｎｔｅｃｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆＪｉａｎｇｈａｎｂａ—

ｓｉｎ［Ｊ］．ＪｉａｎｇｈａｎＰｅｔｒｏｌｅｕｍＳｃｉｅｎｃｅａｎｄ

Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１（２）：

８—１５（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．

ＷＡＮＧＣｈｅｎｇ—ｓｈａｎ，ＸＩＡＮＧＦａｎｇ．２００１．Ｇｌｏｂａｌｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅ

ａｓ

ｒｅｓｕｌｔｏｆｔｅｃｔｏｎｉｃｕｐｌｉｆｔｉｎ

ｃｅｎｏｚｏｉｃ［Ｊ］．ＪｍｉｎｅｒａｌＰｅｔｒｏｌ，２ｌ（３）：

１７３—１７８（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈ

ａｂｓｔｒａｃｔ）．

ＷＡＮＧＣｈｕｎ．１ｉａｎ，ＬＩＵＣｈｅｎｇ—ｌｉｎ，ＨＵＨａｉ・ｂｉｎｇ，ＭＡＯＪｉｎ—ｓｏｎｇ，

ＳＨＥＮ

Ｌｉ－ｊｉａｎ，ＺＨＡ０

Ｈａｉ—ｔｏｎｇ．２０１２．Ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｃｈａｒａｃｔｅｒ・

ｉｓｔｉｃｓａｎｄｉｔｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｏｆｓａｌｔ—ｂｅａｒｉｎｇｓｔｒａｔａ

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Ｍｅｍｂｅｒ４ｏｆＰａｌｅｏｃｅｎｅＳｈａｓｈｉＦｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｓｏｕｔｈｅｒｎ

ｍａｒｇｉｎｏｆＪｉａｎｇｌｉｎｇＤｅｐｒｅｓｓｉｏｎ，Ｊｉａｎｇｈａｎ

Ｂａｓｉｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ

Ｐａｌａｅｏｇｅｏｇｒａｐｈｙ，１４（２）：１６５－１７５（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂ。

ｓｔｒａｃｔ）．

ＷＡＮＧＣｈｕｎ—ｌｉａｎ，ＬＩＵＣｈｅｎｇ—ｌｉｎ，ＸＵＨａｉ—ｍｉｎｇ，ＷＡＮＧＬｉ－ｃｈｅｎｇ，

ＺＨＡＮＧ

Ｌｉｎ－ｂｉｎｇ．２０１３．ＣａｒｂｏｎａｎｄＯｘｙｇｅｎＩｓｏｔｏｐｅｓＣｈａｒ—

ａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＰａｌａｅｏｃｅｎｅ

ＳａｌｉｎｅＬａｋｅＦａｃｉｅｓＣａｒｂｏｎａｔｅｓｉｎＪｉ—

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Ａｃｔａ

Ｇｅｏｓｃｉｅｎｔｉｃａ

Ｓｉｎｉｃａ，３４（５）：５６７—５７６（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈ

Ｅｎｇｌｉｓｈ

ａｂｓｔｒａｃｔ）．

ＷＡＮＧＣｈｕｎ—ｌｉａｎ．２０１３．Ｐｏｔａｓｓｉｕｍｆｏｒｍｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｉｔｓ

ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ

ＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＰａｌｅｏｇｅｎｅｉｎＪｉａｎｇｌｉｎｇＲｉｆｔＤｅｐｒｅｓ—

ｓｉｏｎ［Ｄ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ

ｏｆ

Ｍｉｎｅｒａｌ

Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ

ＡｃａｄｅｍｙｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌ

Ｓｃｉｅｎｃｅｓ（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂ—ｓｔｒａｃｔ）．

ＷＡＮＧＭｉ．１ｉ，ＬＩＵＣｈｅｎｇ—ｌｉｎ，ＪＩＡＯＰｅｎｇ－ｃｈｅｎｇ，ＨＡＮＷｅｉ—ｔｉａｎ，

ＳＯＮＧ

Ｓｏｎｇ—ｓｈａｎ，ＣＨＥＮ

Ｙｏｎｇ・ｚｈｉ，ＹＡＮＧＺｈｉ’ｓｈｅｕ，ＦＡＮ

Ｗｅｉ．ｄｏｎｇ，ＬＩＴｉｎｇ—ｑｉ，ＬＩＣｈａｎｇ－ｈｕａ，ＦＥＮＧＪｉｎ－ｘｉｎｇ，ＣＨＥＮＪｉａｎ—ｚｈｏｎｇ，ＷＡＮＧＸｉｎ—ｍｉｎ．２００１．ＳａｌｉｎｅＬａｋｅＰｏｔａｓｈＲｅ—

ｓｏｕｒｃｅｓ

ｉｎｔｈｅ

Ｌｏｐ

Ｎｕｒ，Ｘｉｎｊｉａｎｇ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ

Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ

Ｈｏｕｓｅ（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．

万方数据

ＷＡＲＤＬＡＷＮＣ．１９７２．Ｕｎｕｓｕａｌｍａｒｉｎｅｅｖａｐｏｒｉｔｅｓｗｉｔｈｓａｌｔｓｏｆ

ｃａｌｃｉｕｍａｎｄｍａｇｎｅｓｉｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅｉｎ

ＣｒｅｔａｃｅｏｕｓＢａｓｉｎｏｆＳｅｒ－

ｇｉｐｅ，Ｂｒａｚｉｌ［Ｊ］．Ｅｃｏｎｏｍｉｃ

Ｇｅｏｌｏｇｙ，６７：１５６－１６８．ＷＹＬＬＩＥＰＪ．１９７８．Ｍａｎｔｌｅ

ｆｌｕｉｄｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ

ｂｕｆｆｅｒｅｄ

ｉｎ

ｐｅｒｉ—

ｄｏｔｉｔｅ—Ｃ０２－Ｈ２０ｂｙ

ｃａｒｂｏｎａｔｅｓａｍｐｈｉｂｏｌｅａｎｄｐｈｌｏｇｏｐｉｔｅ［Ｊ］．

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｅｏｌｏｇｙ，８６（６）：６８７—７１３

ＸＵＬｕｎ—ｘｕｎ，ＹＡＮＣｈｕｎ－ｄｅ，ＹＵ

Ｈｕｉ－ｌｏｎｇ，ＷＡＮＧＢａｏ—ｑｉｎｇ，ＹＵ

Ｆａｎｇ・ｑｕａｎ，ＷＡＮＧＤｉａｎ—ｆｕ．１９９５．ＣｈｒｏｎｏｌｏｇｙｏｆＰａｌｅｌｇｅｎｅ

ｖｏｌｃａｎｉｃｒｏｃｋｓｉｎＪｉａｎｇｈａｎ

Ｂａｓｉｎ［Ｊ］．Ｏｉｌ＆ＧａｓＧｅｏｌｏｇｙ，（０２）：

１３２．１３７（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈ

ａｂｓｔｒａｃｔ）．

ＹＡＮＧＣｈａｎｇ—ｑｉｎｇ，ＣＨＥＮＫｏｎｇ－ｑｕａｎ，ＣＨＥＮＧＺｈｉ—ｑｉａｎｇ，ＺＨＡＮ

Ｈａｉ－ｊｕｎ．２００３．ＣｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔＥｖｏｌｕｔｉｏｎａｎｄＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎＰｏｔｅｎ—

ｔｉａｌｉｎＪｉａｎｇｌｉｎｇ

Ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒａｌ

Ｇａｓ

Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，２３（６）：

５

１—５４（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈ

ａｂｓｔｒａｃｔ）．

ＹＥＺｈｉ—ｐｉｎｇ．１９９２．ＴｅｒｔｉａｒｙＰａｌａｅｏｃｌｉｍａｔｅｉｎ

Ｓｏｕｔｈ—ｅａｓｔ

Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．

ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｅｉ

Ｓｉｎｉｃａ，１３（２）：１４３－１４９（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈ

ａｂｓｔｒａｃｔ）．

ＺＡＫＩ，ＢＥＮＴＯＲＹＫ．１９７２．Ｓｏｍｅｎｅｗｄａｔａ

ｏｎ

ｔｈｅｓａｌｔｄｅｐｏｓｉｔｓｏｆ

ｔｈｅＤｅａｄＳｅａ

ａｒｅａ．Ｉｓｒａｅｌ［Ｊ］．Ｇｅｏｌｏｇｙ

ｏｆＳａｌｉｎｅＤｅｐｏｓｉｔｓ，７：

１３７—１４６．

ＺＨＡＮＧＪｉａ—ｓｈｕ，ＬＩ

Ｇｕａｎｇ—ｘｉａｎ．１９８０．Ｔｈｅ

ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＣｈａｒａｃｔｅｒ—

ｉｓｔｉｃｓｏｆＰｏｔａｓｈＤｅｐｏｓｉｔｓｏｆ

Ｍｅｎｇｙｅｊｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｃｈｅｎｇ，Ｙｕｎｎａｎ

Ｐｒｏｖｉｎｃｅ【ｃ］／／ＰｏｔａｓｈＧｅｏｌｏｇｙＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎＰａｒｔｙｏｆＧｅｏｌｏｇｉ—

ｃａｌＢｕｒｅａｕｏｆＹｕｎｎａｎ，ｅｄ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎｏｆｐｏｔａｓｈｇｅｅ—ｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ，Ｓｉｍａｏ

Ｐｒｅｆｅｃｔｕｒｅ，Ｙｕｎｎａｎ：３８—４４（ｉｎ

Ｃｈｉ—

ｎｅｓｅ

ｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ）．

ＺＨＡＯ

Ｙｕａｎ—ｙｉ，ＮＩＥ

Ｆｅｎｇ＿ｊｕｎ，ＨＯＵＺｅｎｇ—ｑｉａｎ，ＬＩＺｈｅｎ‘ｑｉｎｇ，

ＺＨＡＯ

Ｘｉ．ｔａｏ，ＭＡＺｈｉ．ｂａｎｇ．２００７．ＧｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆＴａｒｇｅｊｉａ

ｈｏｔｓｐｒｉｎｇｔｙｐｅｃｅｓｉｕｍｄｅｐｏｓｉｔｉｎＴｉｂｅｔ［Ｊ］．Ｍｉｎｅｒａｌ

Ｄｅｐｏｓｉｔｓ，

２５（２）：１６３—１７４（ｉｎ

ＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈ

ａｂｓｔｒａｃｔ）．

２０１３年９月

地球学报

ＡｃｔａＧｅｏｓｃｉｅｎｔｉｃａＳｉｎｉｃａ

Ｓｅｐ．２０１３

Ｖ０１．３４Ｎｏ．５：５１５．５２７

第３４卷第５期：５１５—５２７

ＷＷＷ．ｃａｇｓｂｕｌｌｅｔｉｎ．ＣＯｒｎ

ｗｗｗ．地球学报．ｃｏｒｎ

大陆裂谷盆地钾盐矿床特征与成矿作用

刘成林

中国地质科学院矿产资源研究所，国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室，北京１０００３７

摘要：全球板块运动对表生成钾控制明显，即从古生代到中新生代，从巨型稳定克拉通陆表海盆成钾，到中生代特提斯海域海盆成钾，再到新生代的大陆裂谷盆地成钾，地球表生成钾模式发生了重大转变；成钾物质来源从海水补给为主，转变为非海相（以火山活动带来深部物质和陆表水）与海相混合型，甚至以非海相深部物质补给为主。全球裂谷成钾时期正好处于Ｐａｎｇｅａ超大陆解体及新特提斯洋闭合时期，成钾的裂谷型蒸发岩盆地也主要位于这两个构造域内，这些进一步表明裂谷成钾是地球板块构造运动演化历史的必然结果。典型的裂谷盆地钾盐矿床有：大西洋裂谷形成初期沉积的刚果（布）白垩纪钾盐矿、欧洲大陆莱茵地堑第三纪钾盐矿、非洲大陆埃塞俄比亚达纳基尔钾盐矿等；同时，还有众多裂谷盆地蕴藏有富钾卤水矿，如死海裂谷富钾卤水、东非大裂谷一些富钾盐湖、美国加州索尔顿海高温富钾热卤以及中国江陵凹陷富钾热卤等。这些钾盐矿的共同特点是：盆地内发育火山岩和温热泉，具有深源补给的明显特征；尽管裂谷盆地规模一般很小，但形成的钾盐规模最大可达数十亿吨。总结世界大陆裂谷盆地钾盐矿床特征、物质来源与成矿作用，提出了大陆裂谷型小盆地成钾模式。其裂谷成钾过程可分解为“二个阶段”，第一阶段，地表盐湖．太阳能作用，第二阶段，埋藏．岩浆热能作用；成钾作用有三个，即蒸发沉积作用、沉积后淋滤改造作用和埋藏变质改造作用。

中国中新生代裂谷型盆地比较发育，进一步研究大陆裂谷盆地成钾作用，可以为此类盆地找钾提供理论依据

和指导。

关键词：大陆裂谷；火山作用；蒸发岩；钾盐；富钾卤水中图分类号：Ｐ５４２．４：Ｐ６１１．４

文献标志码：Ａ

ｄｏｉ：１０．３９７５／ｃａｇｓｂ．２０１３．０５．０２

ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄＦｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＰｏｔａｓｈＤｅｐｏｓｉｔｓｉｎＣｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ

ＲｉｆｔＢａｓｉｎｓ：ＡＲｅｖｉｅｗ

ＬＩＵＣｈｅｎｇ—ｌｉｎ

ＭＬＲ

Ｋｅｙ

ＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｅｔａｌｌｏｇｅｎｙａｎｄＭｉｎｅｒａｌＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，

ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３７

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｇｌｏｂａｌｐｌａｔｅｍｏｖｅｍｅｎｔｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｓｕｐｅｒｇｅｎｅｐｏｔａｓｈｄｅｐｏｓｉｔｓ．Ｔｈｅ

ｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆ

ｐｏｔａｓｈｄｅｐｏｓｉｔｓｕｎｄｅｒｗｅｎｔｓｅｖｅｒａｌｄｉｓｔｉｎｃｔｃｈａｎｇｅｓｆｒｏｍｔｈｅＰａｌｅｏｚｏｉｃｐｅｒｉｏｄｔｏｔｈｅＭｅｓｏｚｏｉｃ—Ｃｅｎｏｚｏｉｃｐｅｒｉｏｄｓ．Ｔｈａｔｉｓ，ｔｈｅｐｏｔａｓｈｄｅｐｏｓｉｔｓｗｅｒｅｆｏｒｍｅｄｍａｉｎｌｙｉｎｔｈｅｅｐｉｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌｂａｓｉｎｓｉｎｔｈｅＰａｌｅｏｚｏｉｃｓｔａｂｌｅｇｉａｎｔｃｒａｔｏｎｓ，ｉｎｔｈｅＴｅｔｈｙａｎ

ｏｃｅａｎ

ｂａｓｉｎｓｉｎＭｅｓｏｚｏｉｃ，ａｎｄｉｎｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌｒｉｆｔｂａｓｉｎｓｉｎＣｅｎｏｚｏｉｃｐｅｒｉｏｄ．Ｔｈｅ

ｓｅａ

ｓｏｕｒｃｅｓ

ｏｆｐｏｔａｓｈ

ｓｏｕｒｃｅｓ

ｄｅｐｏｓｉｔｓｗｅｒｅｆｉｒｓｔｌｙｍａｉｎｌｙｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇｎｏｎ—ｍａｒｉｎｅａｎｄ

ｓｅａ

ｓｏｕｒｃｅｓ

ｗａｔｅｒ

ｉｎｔｈｅＰａｌａｅｏｚｏｉｃｐｅｒｉｏｄ，ｔｈｅｎｃｈａｎｇｅｄｉｎｔｏｔｈｅｍｉｘｅｄ

ｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｄｅｅｐｍａｔｅｒｉａｌｓｂｒｏｕｇｈｔｂｙｖｏｌｃａｎｉｃａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ，ｅａｒｔｈ’Ｓｓｕｒｆａｃｅｗａｔｅｒ

ｓｏｕｒｃｅｓ

ｗａｔｅｒ．Ｎｏｎ－ｍａｒｉｎｅｄｅｅｐｏｆｐｏｔａｓｈｆｏｒｍａｔｉｏｎ

ｗｅｒｅ

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ｐｅｒｉｏｄｓ

ｏｆｔｈｅｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ

ｒｉｆｔｉｎｇｂａｓｉｎｓｊｕｓｔ

ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｄｓｐｌｉｔｔｉｎｇ

ｏｆＰａｎｇｅａ

本文由国家“９７３”计划项目（编号：２０１１ＣＢ４０３００７）和国家自然科学基金项目（编号：４１２０２０５９）联合资助。收稿日期：２０１３．０８—０１：改回日期：２０１３—０８—０９。责任编辑：闫立娟。

第一作者简介：刘成林，男，１９６３年生。研究员，博士生导师。主要从事钾盐矿床与盐湖沉积等研究。通讯地址：１０００３７，北京市西城

区百万庄大街２６号。联系电话：０１０—６８９９９０６７。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｃｈｅｎｇｌ＠２６３．ｎｅｔ。

地球学报第三十四卷

ｓｕｐｅｒ—ｌａｒｇｅｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｎｄｔｈｅｃｌｏｓｉｎｇｏｆＮｅｏ－Ｔｅｔｈｙｓ，ａｎｄｔｈｅｓｅｅｖａｐｏｒｉｔｅｂａｓｉｎｓｗｅｒｅｌｏｃａｔｅｄｉｎｔｈｅｔｗｏｔｅｃｔｏｎｉｃｒｅｇｉｏｎｓ．Ｓｏｔｈｅｐｏｔａｓｈｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｅｃｔｏｎｉｃｍｏｖｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅｒｅ

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ａｓ

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ｔｈｅＣｒｅｔａｃｅｏｕｓ

ｐｏｔａｓｈｄｅｐｏｓｉｔｉｎＲｅｐｕｂｌｉｃｏｆＣｏｎｇｏｔｈａｔｏｃｃｕｒｒｅｄａｔｔｈｅｂｅｇｉｎｎｉｎｇｏｆｔｈｅＡｔｌａｎｔｉｃｒｉｆｔｉｎｇ，ｔｈｅＴｅｒｔｉａｒｙｐｏｔａｓｈｄｅｐｏｓｉｔｔｈａｔｏｃｃｕｒｒｅｄｉｎｔｈｅＲｈｉｎｅｇｒａｂｅｎ，ａｎｄｔｈｅＤａｎａＧｉｌｐｏｔａｓｈｄｅｐｏｓｉｔｔｈａｔｏｃｃｕｒｒｅｄｉｎＥｔｈｉｏｐｉａ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅｒｅ

ａｒｅ

ｐｌｅｎｔｙｏｆｐｏｔａｓｓｉｕｍ—ｒｉｃｈｂｒｉｎｅｄｅｐｏｓｉｔｓ，ｓｕｃｈ

ａｓ

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ａｒｅ

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ａｒｅ

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ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙ

ｔｙｐｉｃａｌｆｏｒｔｈｅｄｅｅｐ

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ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｓｍａｌｌ，ｔｈｅｒｅｅｘｉｓｔ

ａ

ｇｒｅａｔｎｕｍｂｅｒｏｆｐｏｔａｓｈ

ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ

ｏｆ

ＫＣｌ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅａｕｔｈｏｒｇｉｖｅｒｅｖｉｅｗｏｆｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｐｏｔａｓｈｄｅｐｏｓｉｔｓ，ｓｏｕｒｃｅｓａｎｄｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎｉｎ

ａ

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ｆｏｒｍｅｒｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｅｄｓａｌｔｓ，ａｎｄｒｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ

ｓｕｃｃｅｓｓｅｓ

ｏｆｔｈｅ

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ｄｅｐｏｓｉｔｓｉｎＪｉａｎｇｌｉｎｇｒｉｆｔｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ．Ｉｔｉｓｔｈｕｓｈｅｌｄｔｈａｔｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｐｏｔａｓｈ－ｆｏｒｍｉｎｇｉｎｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌｒｉｆｔｂａｓｉｎｓ，ｓｏｍｅｏｆｗｈｉｃｈ

ａｒｅ

ｗｅｌｌｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎＣｈｉｎａ，ｃａｎｐｒｏｖｉｄｅ

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ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓａｎｄｇｕｉｄａｎｃｅｆｏｒ

ｐｏｔａｓｈｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｉｎＣｈｉｎａ’Ｓｒｉｆｔｂａｓｉｎｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌｒｉｆｔ；ｖｏｌｃａｎｉｓｍ；ｅｖａｐｏｒｉｔｅ；ｐｏｔａｓｈｄｅｐｏｓｉｔ；ｐｏｔａｓｓｉｕｍ—ｒｉｃｈｂｒｉｎｅｓ

全球板块运动、演化与显生宙钾盐矿床分布、沉积特征之间关系的宏观分析表明（中国地质科学院矿产资源研究所等，２０１２），自寒武纪以来，全球

罗世卡拉库姆盆地和中南半岛白垩纪呵叻盆地为典型代表。离散型钾盐矿床，主要形成于大陆裂谷盆地内，钾盐沉积主要集中在大陆裂谷盆地发育的早中期。

根据钾盐矿床分布位置、沉积特征等，可将裂谷型成钾盆地可进一步分为三个亚类：（１）大西洋裂谷型，即裂谷最终打开成洋的裂谷盆地，沉积环境由陆相转变为海相，如刚果（布）白垩纪海相钾盐矿；（２）大陆板块边缘裂谷型，该类型裂谷盆地通常

钾盐矿床沉积环境及其所处盆地的构造类型与规模

大致遵循如下演变规律：古生代，全球板块经历从冈瓦纳大陆的聚合、裂解，再到Ｐａｎｇｅａ超大陆的聚合，这一过程中全球钾盐沉积以巨型．大型克拉通海相蒸发岩盆地成钾为显著特征；中生代，特提斯海域的板块或陆块上以出现海相及海陆交互相蒸发岩

盆地钾盐为代表；中生代晚期一新生代，海相及非

海相钾盐沉积主要集中在大西洋裂谷和新特提斯洋域的大陆板块裂谷盆地，即裂谷成钾（中国地质科学院矿产资源研究所等，２０１１），其发育的时期也正处于Ｐａｎｇｅａ超大陆解体与新特提斯关闭的交替期。

基于板块运动与全球钾盐矿床之间的耦合关系，可将全球钾盐矿床归纳为三大类成因类型（中国地

靠近海洋，大致平行海洋展布，如埃塞俄比亚达纳基尔钾盐矿床、中东死海富钾卤水、埃及苏伊士

湾的捷穆萨钾盐矿床、伊朗Ｇｒｅａｔ

（Ｒａｈｉｍｐｏｕｒ．Ｂｏｎａｂ

ｅｔ

ＫａｖｉｒＢａｓｉｎ

ａ１．，２００５，２００７ａ，ｂ）以及我国兰

坪一思茅盆地（帅开业，２０００；陈跃昆等，２００４）亦属

于该亚类型钾盐盆地，并在那里发育了中小型钾盐矿床（张嘉澍等，１９８０）；（３）大陆板块内部裂谷型，这类裂谷盆地通常近南北向展布，并深入大陆内部，如德国莱茵地堑，北与大西洋沟通，南与古地中海相连，沉积了莱茵地堑海相钾盐矿：东非大裂谷乌干达境内断裂谷中的盐湖一卡推湖（ＫＡＷＴＥ）（Ａｒｏｄ

ｅｔ

质科学院矿产资源研究所等，２０１２）：板块离散型、稳

定克拉通型和板块汇聚型。稳定克拉通型钾盐矿床，系指巨型克拉通上的巨型．大型陆表海（坳陷）盆地中形成的钾盐矿床，矿床规模巨大，属于典型海相钾盐矿床；该类型钾盐矿以寒武纪西伯利亚板块上涅帕盆地钾盐矿、泥盆纪北美克拉通ＥｌｋＰｏｉｎｔ盆地萨斯喀彻温钾盐矿、志留纪美国密执安盆地钾盐矿、二叠纪美国新墨西哥钾盐矿和二叠纪欧洲蔡希斯坦盆地坦钾盐矿等为典型代表。汇聚型钾盐矿，主要形成于特提斯海域块陆上边缘海盆地、残留海盆地、前陆盆地等，属于海相及海陆交互相，以中亚晚侏

ａ１．，１９６９）以及我国东部裂谷系的江陵凹陷深层富

钾卤水等。

１世界（国外）主要大陆裂谷盆地钾盐矿床

特征

裂谷盆地钾盐矿床从白垩纪至第四纪均有产出，其中以刚果（布）、德国莱茵地堑、埃塞俄比亚、死海

第五期

刘成林：大陆裂谷盆地钾盐矿床特征与成矿作用

裂谷、索尔顿热卤水以及江陵凹陷热卤水等矿床最

为典型，各类型钾盐矿床主要特征如下。

１．１

地堑呈ＮＮＥ－－ＳＳＷ向展布，是在阿摩力克一海西造山运动时期形成的大陆边缘构造。地堑下沉始于始新世末，并在渐新世中一晚期与北部的北海和南部的地中海连接，海水从两个方向进入地堑。区内发育三个含盐系，第一含盐系即上始新统，厚达８００

ｍ，

刚果（布）钾盐矿

位于大西洋两岸的南美洲巴西和非洲刚果一加

蓬钾盐盆地，形成于南美与非洲板块裂开初期即大西洋开始打开时；盆地内蒸发岩大致沿大西洋两岸呈狭长分布，时代为下白垩统Ａｐｔｉａｎ阶。地层结构：（１）裂谷形成前，盆地发育三叠系到中侏罗统的陆相碎屑岩（Ｃｏｃｏｂｅａｃｈ群），沉积物以同生沉积为主，其厚度受断层控制；（２）裂谷形成后，Ａｐｔｉａｎ阶沉积了一个新旋回：裂谷作用导致大陆边缘逐渐下沉，并与海水联系；海水进入大陆边缘下沉凹陷形成海相蒸发岩建造。

矿床成因：Ａｐｔｉａｎ时期，两个板块裂开形成海湾型的闭流蒸发岩盆地，海水蒸发浓缩至光卤石和水氯镁石沉积。矿床中大量溢晶石的出现，以及Ｂ、Ｆ、Ｃｕ、ｚｎ、Ｐｂ、Ｂａ、Ｍｎ含量高出世界同类矿物含量的数十至百余倍等证据显示，其蒸发岩形成过程中，裂谷活动导致的ＣａＣｌ２卤水（类似红海深渊的热卤和美国索尔顿的深Ｉ卤）（Ｗａｒｄｌａｗ，１９７２），或深循环变质卤水或深部油田水（Ｂｒａｉｔｓｃｈ，１９７１）沿深断裂带为大量溢晶石以及其他盐类矿物的形成提供了重要的物质补给。

１．２莱茵地堑钾盐矿床

莱茵地堑位于法国和德国交界处狭窄的莱茵河谷沉积带内，地堑长约３００ｋｍ，平均宽３６ｋｍ（图１）。

第二含盐系为下渐新统，厚８５０～９００ｍ，含盐系上部有ｌ～２层钾盐；第三含盐系位于中一下中新统，厚１０００ｍ。盆地含盐系厚度约２７００ｍ。钾盐矿床分布于地堑南部的三个次级盆地中，产有三个钾盐矿，钾盐总储量１５亿吨（钱自强等，１９９４）。钾矿层中石盐的溴含量较高，一般在０．１０％～０．２２％，说明钾盐矿床受到海水补给。沉积特征表明，蒸发岩沉积环境为边缘泻湖环境，季节性的石盐．光卤石韵律显示其具有原生沉积特点，而由于淋滤作用大多数原生光卤石变化为红色的钾石盐（博歇特Ｈ等，１９７６）。１．３达纳基尔钾盐矿床

钾盐矿床位于埃塞俄比亚北部达纳基尔洼地内（图２），洼地长１８５ｋｍ，宽６４．４０ｋｍ。裂谷洼地大体与红海岸线平行，洼地南部的２／３被次火山熔岩和河流所覆盖。该盆地具有不对称性，西部沉积物厚达９７６ｍ，岩浆从断裂处侵入、喷发。蒸发岩产于第四系，埋藏较浅。从红海岸至达纳基尔洼地沉积物序列为：海相礁灰岩一红层一石膏与硬石膏一岩盐一钾石盐，具有海相蒸发岩序列的典型特征。第四系与第三系之间有火山岩发育。整个蒸发岩系厚度

９７６

ｍ。含盐系：近地表为石膏、冲积扇砾石和细砂，

厚度数米到６４ｍ；上盐层，由层状盐岩组成，含少量石膏、硬石膏和粘土；含钾层，由四个亚层组成：（１）标志层，由盐岩层和薄层波状条带的硬石膏层构成，平均厚度７

６

ｍ，直接覆盖在钾石盐层之上；（２）

钾石盐层，厚度３．１～３．７ｍ，ＫＣｌ含量为３５％～４０％，矿石中含角砾状硬石膏，具有滑动特征；（３）中夹层：仍为钾矿层，ＫＣｌ含量降低，含钾盐镁矾，少量硬石膏，偶见水氯镁石、钾铁盐，厚度２４．４ｍ；（４）钾盐镁矾层：由纯净细粒、致密、坚硬的琥珀色钾盐镁矾组成，混有２５％的石盐，厚度４～１３ｍ，平均厚度７．６ｍ。初步勘探盆地内的Ｍｕｓａｌｅｙ钾矿钾盐资源／储量达１０亿吨（钱自强等，１９９４）。

矿床成因：达纳基尔洼地蒸发岩沉积于浅海盆

７５］“ｓｕ郇ｂ砸ｓｉｄｉ。。圈ｓ盐ａｌ鬻慧‰。。圈臊ｒａｖｔ？沉Ｉｄ似ｃｐ。。…。

图１

地，属于濒临广海边部的闭流环境。钾盐沉积，除钾石盐外，均为原生蒸发沉积。物质来源，除海水外，较早期火山活动流体及火山岩风化产物也提供重要物质来源。盆地内部及边缘地下冒出的热卤水泉带来很多物质，同时伴随着很多钾盐等盐类析出（Ｈｏｌｍｅａｒｄａ

ｅｔ

莱茵地堑第三系蒸发岩分布简图（据钱自强等，１９９４修改）

Ｆｉｇ．１

ＳｉｍｐｌｉｆｉｅｄｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｍａｐｏｆＴｅｒｔｉａｒｙｅｖａｐｏｒａｔｅｓｉｎ

Ｒｈｉｎｅｇｒａｂｅｎ（ａｆｔｅｒＱＩＡＮｅｔａ１．，１９９４）

Ａ．晚始新世一早渐新世：Ｂ冲新世

Ａ－－ＬａｔｅＥｏｃｅｎｅ——Ｅａｒｌｙ

Ｏｌｉｇｏｃｅｎｅ；Ｂ・・Ｍｉｏｃｅｎｅ

ａ１．，１９６８），黑山热卤水泉由高温（达

地球学报

第三十四卷

ｄ洼ｅｐ地ｒｅ。。。口前ｔｈｅ雄Ｐｉ毒嚣喜篙锝簧拦苍嚣錾∽Ｆ－－］郜ｔｈｅ“ｐ…ｍａｓｈ‰。口矗鉴．鬣譬翘跺？龋…斯…’Ｆ－Ｉ断ｒａｕ屋ｈ

ｒ－ｑ

ｇ熟基Ｇ机ｉｌ

图２达纳基尔洼地钾盐矿床位置（据钱自强等，１９９４修改）

ｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｐｏｔａｓｈｄｅｐｏｓｉｔｉｎＤａｎａＧｉｌ

ｅｔ

Ｆｉｇ．２

Ｔｈｅ

ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ（ａｆｔｅｒＱＩＡＮ

１

ａ１．，１９９４）

３０。Ｃ）饱和卤水构成，氯化钾含量约２％；圆山卤泉

卤水化学分析，含ＫＣｌ为１．６９％，ＮａＣｌ为１１．７０％，ＭｇＣｌ２为６．４９％，ＣａＣｌ２为６．４５％（钱自强等，１９９４）。１．４死海富钾卤水矿

死海盆地位于约旦一以色列裂谷．裂谷南北长达１１００ｋｍ，宽５～２０ｋｍ，是一个典型拉张和剪切性裂谷。死海面积１０００多ｋｍ２，直到更新世时期才完全与海水隔绝，形成于１２０００年前。死海盆地汇水面积４００００ｋｍ２，自上新世一更新世至今的死海群，沉积了一套碎屑岩．蒸发岩系，厚度达８～１０ｋｍ。区内东北部有较大面积新近纪玄武岩等基性火山岩出露，但７０％以上面积为古生代至新生代海相灰岩、白云岩和砂页岩覆盖（图３）。裂谷盆地中广泛沉积新近系

图３

Ｆｉｇ．３

中东死海地区地质图（据钱自强等，１９９４）

Ｅａｓｔ（ａｆｔｅｒＱＩＡＮ

ｅｔ

湖相沉积，第四系为蒸发岩和碎屑岩（死海群）。盐岩

层中常含１％～４％杂质，它们主要是硬石膏、白云石、粘土、石英、少量磁铁矿、褐铁矿、磷灰石和自然硫等，少数层段有浸染状的钾石盐和光卤石，通常呈粉红色或红色。一些地区还出现盐底劈。裂谷盆地自北向南都广泛分布有盐泉（钱自强等，１９９４）。

死海卤水化学具有高钙、溴特征。死海盐类物质来源：１／３来自约旦河，２／３来自高盐度泉水；３个泉水钾离子平均含量达１５．９９ｇ／Ｌ。计算氯化钾资源量４０亿吨，调查资源量２０亿吨（Ｂｅｎｔｏｒ，１９６１；Ｚａｋｅｔ

１９７２）。

ａ１．，

ＴｈｅＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＭａｐｏｆＤｅａｄＳｅａａｒｅａ．ｔｈｅＭｉｄｄｌｅ

ａ１．，１９９４）

２倍左右，钙高出１０倍左右。江陵卤水镁含量比索尔顿海卤水高出２－３倍，硼含量较高，为

８６６

ｍｇ／Ｌ（索尔顿卤水硼含量４２０～５３０ｍｇ／Ｌ）。而索

尔顿卤水中主要重金属铜、锌、铁等则要高出数十甚至数百倍。但是，索尔顿海富钾热卤水可能不含溴碘，甚至不含硫酸根离子。可见，索尔顿海富钾热卤水属于典型裂谷深部起源卤水。

２中国江陵凹陷深层富钾热卤水矿

２．１地质背景

江陵凹陷位于中国东部裂谷盆地系中南部，是江汉盆地西部的一个次级凹陷，面积６５００ｋｍ２。中国东部裂谷盆地系（前人称为新华夏裂谷系）北起松辽，经渤海湾、江汉等盆地向南抵北部湾盆地，总体呈：ｌｔ：ＩＬ东向雁行展布。该裂谷系是在太平洋板块向

１．５美国索尔顿海富钾热卤水矿

在美国加利福尼亚州索尔顿海湖东南的科学钻探中，钻遇高温（２７０～３７０。Ｃ）热卤，富含钾硼锂铷铯及重金属铁铅锌铜等元素（表１）（Ｔｈｏｍｐｓｏｎ

ｅｔ

ａ１．，

１９８８）。将表１与表２、３对比，可以发现，索尔顿海富钾热卤水的钾、锂、铷、铯等比江陵热卤水高约

第五期

刘成林：大陆裂谷盆地钾盐矿床特征与成矿作用

５１９

表ｌ

Ｔａｂｌｅ１

Ｐｏｒｔ２

索尔顿海热卤化学组成（Ｔｈｏｍｐｓｏｎ

Ｐｏｒｔ３２２１１９１．２３６５．４４３４０１６４０１８３０３８６００４６．５５４５２７１６２３００２００００２５０１３９４３６１０８．２１８７０１８６２００

１５４１１３１．３２３０．２７５．１５５．２５

Ｐｏｒｔ４１８９９．５１．２４５５．０６４２８１６３０２０５０４０９００４９．５５８０１８７６０３００２０３００２７０１５６４９６２５８．６７８０１８５１００

１９４２０３２．３０

ｅｔ

ａ１．．１９８８）

ＡｎａｌｙｔｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓｆｏｒｂｒｉｎｅｓｃｏｌｌｅｃｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅＳａｌｔｏｎＳｅａｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｄｒｉｌｌｉｎｇ（ａｆｔｅｒＴｈｏｍｐｓｏｎｅｔａ１．，１９８８）

Ｐｏｒｔ５１６４５１．２５２３．０８２５１１８９０２１５０４２５００５２．６５８６２１９６２７００２１８００２８６１５５４６６１４８．７００１９００００

１２４３７３２．３６３２．２２５．４０５．３６

Ｐｏｒｔ６１５４３．５１．２６１３．８９２３６

。

温度（℃）压力（帕）密度（重量）

ｐＨＳｉ０２＋Ｆｅ＋

２３５３２．５１．２２２５．４７３２２１４３０１７３０３６１００

Ｍｎ４

Ｃａ＋

一

４３２００５１．９５９０１８４６９５００２２６００２８１１６１４７６３４９．４００１９６８００

１５５２８３３．４４３３．３３５．７６５．５５

Ｍｇ＋４２．６

Ｓｒ＋４９５Ｂａ＋Ｎａ＋Ｋ＋Ｌｉ＋Ｒｂ＋Ｃｓ＋Ｚｎ＋Ｃｕ＋ＨＣ０３＋

２３４５７１００１８８００２４１１３２４２５４７６．０２１７

Ｓ０４＋０ＣＩ＋Ｆ＋Ｂ＋

１７０８００

１７５３０２８．８４２９．２３４．７５４．８１

合计，ｗｔ％

ＴＤＳ，ｗｔ％

３４．００ｒ？１

５．１８５．２２

总阴离子总阳离子

注：４ｍｇ／Ｋｇ；表中“－”表示没有相关数据。

图４

Ｆｉｇ・４

江陵凹陷古近纪火山岩分布图（据江汉油田研究院，２０１０）

（ａｆｔｅｒ

ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆ

ＴｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅＰａｌｅｏｇｅｎｅｖｏｌｃａｎｉｃｒｏｃｋｓｉｎＪｉａｎｇｌｉｎｇｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ

ＪｉａｎｇｈａｎＯｉｌｆｉｅｌｄ，２０１０）

５２０

地球学报第三十四卷

欧亚板块俯冲，印度一太平洋板块同欧亚板块聚合和碰撞背景下，白侏罗纪以来，两种作用交替活动，在中国东部形成强大的应力释放带，裂解形成的巨型裂谷系（童崇光，１９８０）。江陵凹陷内白垩系至第三系最大沉积厚度近万米，蒸发岩主要发育于古新统沙市组和始新统新沟嘴组。

江陵凹陷火山岩非常发育，火山岩分布面积达

３５２７

ｋｍ２，厚度大，分布层位多，从沙市组一潜江组

均有火山岩分布（徐论勋等，１９９５；彭头平等，２００６）。根据江陵凹陷火山岩厚度等值线图可以看出（图４），凹陷北部的火山岩最发育，厚度最大达５８８．６ｍ，往南火山岩的厚度逐渐变薄，减薄为小于５０ｍ。江陵凹陷玄武岩常微量元素组成见表２、３，富含钾锂铷锶锌铜等元素，为大陆裂谷拉斑玄武岩（杨长清等，２００３）。

中国东部在古新世一始新世为典型的亚热带干旱半干旱气候（叶芝萍，１９９２），内陆干旱化与青藏高原隆升有关（王成善等，２００１；方小敏等，２００７ａ，ｂ）。根据矿物学和地球化学特征，推断江陵沙市组沉积晚期的古气候属于暖旱型气候（王春连等，２０１２，２０１３）。万重芳（１

９９

１）通过孢粉分析，也认为从古新世沙市组

到早始新世新沟嘴组古气候条件以炎热干旱为主。刘耕武等（２００６）通过对渔阳组上部的古新世孢粉组合的研究，认为渔阳组上部已经达到古新世，且根据麻黄粉、胡颓子粉和忍冬粉等特征认为江汉盆地当时为偏干旱的亚热带气候。Ｍｅｎｇ（２０１３）应用石盐原生流体包裹体的冷冻测温方法，得到了江汉盆地应城地区

表２江陵凹陷北部玄武岩常量组分含量（％）

Ｔａｂｌｅ２

Ｍａｊｏｒｅｌｅｍｅｎｔｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｂａｓａｌｔ

ｉｎｎｏｒｔｈｅｒｎ

Ｊｉａｎｇｌｉｎｇｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ（％）

注：数据由国家地质测试中心测试分析；测试仪器为ｘ射线荧光光谱仪（２１００）。

始新世中晚期古气温比现代最高平均气温高出４．６。Ｃ。这些都表明，始新世时期，江汉盆地处于一个明显的高温时期。

２．２富钾热卤矿特征与成因

裂谷成钾是地壳演化的必然结果，是一种具有

全球性的成钾模式（中国地质科学院矿产资源研究

所等。２０１２）。基于江陵凹陷具有裂谷成钾的条件及

表３

江陵凹陷北部玄武岩微量组分含量

Ｔａｂｌｅ３

Ｍｉｎｏｒａｎｄｔｒａｃｅ

ｅｌｅｍｅｎｔｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｂａｓａｌｔｉｎ

ｎｏｒｔｈｅｒｎ

Ｊｉａｎｇｌｉｎｇｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ

注：数据由国家地质测试中心测试分析；测试仪器为等离子质谱（ｘ—ｓｅｒｉｅｓ）。

第五期

刘成林：大陆裂谷盆地钾盐矿床特征与成矿作用

５２ｌ

以前石油勘探曾钻遇深层富钾卤水情况（潘源敦等，２０１１），据裂谷成钾的理论认识（中国地质科学院矿产资源研究所等，２０１０），开展江陵凹陷钾盐勘查，在富钾卤水储集规律及资源量预测评价取得Ｊ，新的进展（中国地质科学院矿产资源研究所等，２０１１，

盐阶段时，溴碘含量则低得多，例如，罗布泊卤水溴平均为１５．３ｍｇ／Ｌ，碘０．２２ｍｇ／Ｌ（ＳＥ弭力等，２００１），柴达木盆地昆特依盐湖卤水（青海盐湖勘查开发研究院等，１９９１），溴含量一般２０～６０

ｍｇ／Ｌ，Ｂｒ×１０３／Ｃ１

介于０．０１－０．３之间，碘含量一般０．５～０．６ｍｇ／Ｌ，个别达５．５ｍｇ／Ｌ。对比可知，江陵深层富钾卤水具有明显的海水起源特征。溴元素长期被用作海相来源的经典指示（瓦里亚什科，１９６５），然而Ｈａｒｄｉｅ（１９８４）认为，溴不一定总能指示蒸发岩补给水来自海洋，因为一些非海相蒸发岩也可以有较高的溴含量（Ｈｏｌｓｔｅｒ，１９７０）。尽管如此，江陵凹陷富钾卤水除溴含量高外，碘含量也很高，结合生物化石指标等（林景星，１９８１），尚不能完全排除古海水部分补给的可能性，当然尚需更多证据支持。

从地质产状上看，江陵凹陷高温富钾卤水与玄武岩及辉绿岩可能有密切的关系。卤水中Ｒｂ高达

５６．１～７３．６

２０１３；锦辉（荆州）精细化工有限公司等，２０１１）。

江陵凹陷南岗构造岗钾１井，在３５８１ｍ深度，

钻遇高温高压富钾卤水矿，井口异常高压（３５兆帕），计算每天流量可达４３２０方，放喷管口卤水温度９７。Ｃ，推测井底温度１３０。ｃ（李瑞琴等，２０１３）。江陵富钾卤水化学组成见表４、５。

地质普查圈定江陵凹陷中南部富钾卤水分布范围近１０００ｋｍ２，评价凹陷中南部的部分储层卤水氯

化钾资源有２亿多吨（中国地质科学院矿产资源研究

所等，２０１３１。

由表６可见，江陵富钾卤水主要特征系数

（ｎＮａ／ｎＣｌ、Ｂｒ×１０３／Ｃ１、Ｋ×１０３／Ｃ１、Ｋ／Ｂｒ、ｎＮａ／ｎｋ）

ｍｇ／１，Ｓｒ含量高达４００ｍｇ／１，钾含量也比一

相当于海水蒸发到石盐沉积阶段的产物，溴平均含量２００ｍｇ／Ｌ，碘７０ｍｇ／Ｌ，而典型陆相盐湖卤水达石

表４

Ｔａｂｌｅ４

般地下卤水高，此外，卤水还富含Ｃａ、Ｆ、Ｆｅ等组分和重金属元素（Ｍｎ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ａｇ）

江陵凹陷岗钾１井深层富钾热卤水化学组成

Ｗｅｌｌ

ｉｎＪｉａｎｇｌｉｎｇｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ

Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｐｏｔａｓｓｉｕｍ－ｒｉｃｈｈｏｔｂｒｉｎｅｗａｔｅｒｆｒｏｍＧａｎｇｊｉａ１

１２３４５６７８９１０ｌｌ１２１３１４１５１６

ＧＫｌ一２８．２ＧＫｌ．２８．３ＧＫｌ—２９．１ＧＫｌ—２９—２ＧＫｌ．３０．１ＧＫｌ一３０．２ＧＫｌ—Ｎ１ＧＫｌ．Ｎ２ＧＫｌ．Ｎ３ＧＫｌ一Ｎ６ＧＫｌ．Ｎ１２ＧＫｌ．Ｎ１８ＧＫｌ．Ｎ２４ＧＫｌ．Ｎ３１ＧＫｌ一Ｎ３４ＧＫｌ．Ｎ３７

１．２０１０．２７６３１１１９６８１１９５３１１８．８３１１８．９１

３．７１３．６６４．２３４．２１４．１９４．１８４．２３４．２３４．２４４．２ｌ４．２０４．２ｌ４．１８４．１６４．１７４．１８

０．１３０．１３０．１８０．１８０．１７０．１７０．１９０．１９Ｏ．１９０．１８０．１８０．１９０．１８Ｏ．１８Ｏ．１８Ｏ．１７

２００．００２００．００２００．ＯＯ２００．００２００．００２００．００２００．００２００．ＯＯ２００．００２００００２００００２０１．４３２００．ＯＯ２００００２００．００２００．００

１．１４４１．１６１０．７２８０．７２４Ｏ．８ｌ１０．８３１０．７７４０．７２４０．７１６０．７３３０７１６０．８８１０．７９００．８５２０．８４４０．８３５

０．７７４８０９０．０４８０６７０．８０３６６２０．９００６４６

０．０４９０．０５１８

０．０００８５０．１９２１０．２４９９０．２４５６５０．２４３ｌ０．２４５６５０．２４３ｌ

０．０５４０．０５４０．０６００．０６００．０６１０．０６００．０６２０．０６２０．０６１０．０６ｌ０．０６１０．０６２０．０６２０．０５９０．０５８０．０６０

一一

７４７４７５７４

１．２００１０．６４２７６１．２００１０．２１８７２１．２００１０．１２４４９

一

．

一

．

０．９１８０１４０．０５１３３４０．９１２６８６０．９１３３１８０．９７５２２９

０．５１８４７Ｏ．０５１８０．０５１８

一

１．２００１０．２２３９６ｌ１８．９３１．２００１０．２３９６６１１８．９５１．１９８９．５７１４９１１．１９３９．５７９７７８１．１９４９．５９６３５２１．１９８９．３８９１７７１．１９７９．２８９７３３１．１９７９．３０６３０７１．１９８９．７６２０９２１．１９８９．０９０８４４

１１９＋２２１１９．１９１１９．１６１１９．３３１１９．４０１２０３７１１９．１８１１９．６４

一．

７８７５７４７２７３７６７３７４

一一

０．０２５０．０２５０．０２６０．０２６０．０２６０．０２６０．０２５０．０２２０．０２１０．０２２

２０１．１１

．

０．９８３９９５０．０５２２６７０．２４３９５０．９５２５０２０．０５２２６７０．９５３６９９０．０５２２６７０．９３２２９９０．０５１３３４０．９０６９５７０．０５２７３４０．８９７７３８０．０５２７３４０．９ｌ１８６６０．８７５５４６

０．０５１３３４０．０５１８

０．２４２２５０．２４６５０．２４９０５０．２４０５５０．２４７３５０．２４１４０．２４３ｌ０．２４１４

—

．

２０３．４１

．

７１７０６９６８

２００．１８

．

１．１９８８．９７４８２６１１９．６９１．１９８９．１７３７１５

１１９．５７

０．８５５５５６０．０５１３３４

．

注：Ｂｒ由国家地质实验测试中心测试完成，分析方法：等离子质谱仪Ｘ．ｓｅｒｉｅｓ。其他元素是在中国地质科学院矿产资源研究所测

试完成，分析方法：阳离子用原子吸收仪器型号国产瑞利ＷＦＸ一１３０，阴离子用容量法分析。表格中“一”表示元素含量没有分析。

表５江陵凹陷岗钾１井深层富钾卤水重金属微量元素组成（ｍｇ／Ｌ１

Ｔａｂｌｅ５

Ｈｅａｖｙ

ｍｅｔａｌｔｒａｃｅｅｌｅｍｅｎｔｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｐｏｔａｓｓｉｕｍ—ｒｉｃｈｈｏｔｂｒｉｎｅｗａｔｅｒｆｒｏｍＧａｎｇｊｉａ１

Ｊｉａｎｇｌｉｎｇ

Ｗｅｌｌ

ｉｎ

ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ（ｒａｇ／Ｌ）

注：测试单位为国家地质测试中心；测试方法：Ｂａ、Ｂｒ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃｓ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｒｂ、Ｓｃ、Ｓｒ、Ｔｈ、Ｔｉ、Ｔ１、Ｕ、Ｚｎ用等离子质谱仪Ｘ．ｓｅｒｉｅｓ；Ａ１、Ｆｅ用等离子光谱仪ＩＲＩＳ。

Ｔａｂｌｅ６

Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｏｆｐｏｔａｓｓｉｕｍ—ｒｉｃｈｈｏｔｂｒｉｎｅｗａｔｅｒｓａｎｄｓｅａｗａｔｅｒ

注：表中“．”表示没有相关数据。

等（表４），元素起源多与火山喷发活动有关。而现代石盐矿层。如果盐湖富钾卤水不能进一步蒸发浓缩，而是被埋藏转入地层储层中，此时开始受岩浆热能与流体的改造变质，转变为氯化物型卤水，其中的钾等有益组成可能会得到进一步富集。３．１成钾条件

（１）盆地构造特征

裂谷发育位置：①大陆板块腹地，如大西洋裂谷，东非裂谷；②板块边缘，死海裂谷；③裂谷一端口甚至两个端口可能与大洋相通。

富硼、锂、铯等微量元素特种盐湖矿床的形成也均

与火山热水补给有关（刘喜方等，２００７；赵元艺等，２００７）。江陵刚Ｒｂ比值平均１７７，与玄武岩比值１６６相近，也与索尔顿海热卤１４３相近，它们均远小黄海海水比值４７９０。此外，蒸发岩系中较广泛出现一些自生金属硫化物矿物（王春连，２０１３），可能反映了含重金属元素热液对盐湖沉积的影响。因此．火山活动带来的物质对江陵富钾卤水的形成可能起到关键性作用。

盆地多呈狭长带状，控盆构造为同生张性断裂，盆地持续沉降；成钾次级盆地小，呈串珠状分布，

封闭性较好。

（２）古气候：中新生代，大陆裂谷大多发育于南、北半球副热带高压带，相应时期的气候为干旱一极端干旱，这种气候分布有利于盐湖发育和卤水的持续蒸发浓缩。此外，高地热背景也有利于卤水蒸发。

（３）物质来源：①火山活动带来成矿物质，可能

总之，江陵古盐湖受到深源物质等补给；盐湖

卤水经过长期蒸发浓缩，形成富钾卤水，埋藏后卤水进入储层；因火山岩浆继续侵入，促使卤水一矿物交换反应变质，硫酸根被还原，镁离子进入碳酸盐形成白云石，最终形成了富钾溴碘锂硼铷铯的氯化钙型卤水。

３裂谷盆地成钾条件、模式与找矿标志

综上各矿床特征，可知裂谷成钾的重要物质来源是海相和深源补给（岩浆及火山活动有关的热液、氯化钙型卤水），后者可能更多，甚至可能有源于上地幔和地壳深部的卤水流体（Ｔｈｏｍｐｓｏｎ，１９９２；Ｗｙｌｌｉｅ，１９７８；Ｂｅｌｌ，１９９２；Ｐｌａｎｋ，１９９６）。通常，裂谷盆地内，以海相和深源水混合补给为主，同时有其他多种来源物质，它们汇聚到盐湖中，强烈蒸发浓缩析出石盐，形成富钾卤水，进一步浓缩析出光卤石及溢晶石等；在沉积后期，光卤石被淋滤，形成钾

提供了钾及其伴生硼锂铷铯的重要补给；②海侵作用导致海水从裂谷口或中部处进入盆地，是钠、钾及溴碘等元素的重要来源；③深部更老地层的地层水（建造水），提供钙、钠、钾、溴等来源；深循环大气降水，提供钠、钾镁等来源；④地表径流。关于蒸发岩盆地的补给来源，一般分为三类（Ｈａｒｄｉｅ，１９８４）：

①海相：②非海相（包括大气降水、地热水、成岩水、

火山成因水）；③混合型。为了更加准确表达物源，可将非海相进一步划分为：陆源相（大气降水，即河水、湖水等，物质主要来自地表化学风化，物质运动

第五期刘成林：大陆裂谷盆地钾盐矿床特征与成矿作用

５２３

能量来自太阳能）和深源相（地热水、火山成因水及成岩水，矿物质主要来自深部岩浆岩等，驱动能量来自岩浆热能）。将非海相划分为陆相和深部相，更加符合地壳水分布与成因的自然属性。裂谷成钾的物质来源一般都具有明显的深源相特征。

（４）成矿能量：裂谷成钾除受到太阳能影响外，

水持续浓缩，先出现大量石盐沉积，在石盐沉积区内进一步浓缩出现光卤石及溢晶石等：在盐湖沉积后期或成岩期，受到海侵或大气降水影响，已沉积的光卤石被淋滤，氯化镁被带走，氯化钾残留下来形成钾石盐矿层（图６）。

对于尚未蒸发浓缩演化至钾盐矿物析出的盐湖富钾卤水，在沉积晚期及埋藏时期，沉积与成矿环境从地表太阳能驱动转为岩浆热能驱动环境。盐湖卤水转入同沉积期或更深部地层的盐类晶间及碎屑孔隙．裂隙中；随着埋藏加深，物理化学条件变为还原条件。岩浆流体侵入，继续带来成矿物质，岩浆热能加速卤水．矿物反应作用，结果，卤水中硫酸根绝大部分被还原，同时镁离子进入方解石或文石形成白云石，卤水化学类型转变为氯化钙型。随着地层

因岩浆房或岩浆活动带来的地下热能作用也很重要，

一方面，促进卤水．矿物反应形成氯化钙型卤水（Ｌｏｗｅｎｓｔｅｉｎ

ｅｔ

ａ１．，２００９），卤水溶滤出钾、锂、硼、

铷及铯等物质，另外，驱动热卤水流体上涌排泄，推动卤水循环运动，裂谷盆地高热流场背景也有利于古盐湖蒸发作用。３．２成钾模式

综合上述典型裂谷盆地钾盐矿床特征，提出裂

谷成钾模式（图５、６）。裂谷成钾过程可分解为“两个阶段”以及“三个成钾作用过程”。“两个阶段”：第一阶段，地表盐湖．太阳能作用阶段；第二阶段，埋藏．岩浆热能作用；“三个成钾作用过程”：第一是蒸发沉积，第二是沉积淋滤，第三是变质．改造。固体钾盐形成过程如下：

压力增加，富钾卤水转移至孔隙及裂隙发育的岩层

中储藏（图６）；如果断裂切穿储卤层，一部分热卤又可以盐泉的形式补给盐湖，开始新的地球化学循环。

（３）裂谷后期，古盐湖开始淡化，出现石膏和碳酸盐岩沉积，形成钾盐盖层；盆地重新开始陆相碎屑岩沉积，或者裂谷进一步裂开，转变为大洋，结束蒸发岩沉积。３．３找矿标志

（１）沉积特征

蒸发岩系沉积特征总体上应该以碎屑岩．化学岩沉积组合为主，局部层段出现碳酸盐岩沉积，不能形成典型海相的碳酸盐岩．化学岩沉积组合。

ｆ２）沉积序列

基本沉积序列：底部，陆相碎屑岩，沉积环境为河流或三角洲，属于稳定克拉通内的碎屑沉积；中部，海相蒸发岩，其顶底板可出现灰岩；上部，陆相碎屑岩。此外，盆地中有大面积火山岩分布。

（１）裂谷发育早期，地壳开始裂开、断陷沉降，

为陆相碎屑岩沉积：

（２）中期，裂谷凹陷持续沉降，湖面大多低于海平面，海水侵入；同时火山大量喷发，温热泉发育，带来大量深源物质补给。由于气候干旱．极端干旱，导致盐湖发育。

在上述构造．物源．气候耦合作用下，古盐湖卤

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裂谷盆地成钾模式图

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图６

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５２４

地球学报

第三十四卷

ｆ３）岩石学与矿物学

盆地内广泛分布与蒸发岩时代相近的玄武岩及辉绿岩：蒸发岩系中可能出现大量溢晶石以及金属硫化物等矿物。

（４）地球化学

蒸发岩及卤水中富含钾锂硼铷铯、溴碘锶、铁铜锌铅组合等元素。

（５）分布特征

钾盐矿床空间分布具有方向性，即沿裂谷展布方向，呈“不连续”的“串珠”状分布或产出。

４结论与讨论

从古生代到中生代晚期一新生代，钾盐成矿的

大地构造环境从克拉通稳定巨型陆表海，转变为大陆裂谷盆地，盆地规模大大减小。裂谷成钾时期正好处于Ｐａｎｇｅａ超大陆解体及新特提斯洋闭合时期，成钾的裂谷型盆地也主要位于这两个构造域内，这表明裂谷成钾是地球板块构造运动演化历史的必然结果。

大陆裂谷是地幔物质上涌导致地壳减薄拉张的结果，也是板块演化威尔逊旋回的一个重要环节。由于地幔物质和能量上涌，裂谷构造形成发展，并产生一系列裂谷盆地，面积通常较小；裂谷构造沉降形成封闭性良好的盆地或凹陷，同时，伴有大量火山活动，带来丰富的深源成矿物质，其中可能以火山期后的温热泉水补给为主，一些裂谷还与大洋沟通，可能还受到海水补给，等。这些构造、物质条件与干旱气候的耦合，导致钾盐沉积成矿。

裂谷盆地，一般比较小，具有海相、陆相、及深源相及混合型沉积特征，深源相补给可能是裂谷成钾必不可少的重要条件之一，由此也导致裂谷盆地蒸发岩及卤水具有独特地球化学特征，除钾离子外，还有锂．硼．铷．铯和溴．碘及铁．铜．锌等重金属组合元素。

裂谷盆地成钾作用，按成矿的能量，分为两阶段，第一，太阳能作用下，卤水蒸发浓缩成钾，包括光卤石转变为钾石盐；第二，岩浆热能作用下，埋藏卤水变质或改造，深源相继续补给，硫酸盐型富钾卤水转变为氯化钙型富钾热卤水。

总之，裂谷型钾盐矿床是大地构造、气候与火山活动耦合作用的结果，也是地球深部作用在地球表面的一种响应，裂谷成钾与典型海相和陆相成钾最明显的差别就是在于前者明显受到深源补给。中新生代时期，在中国大陆形成了一些裂谷型盆地，例如，渤海湾盆地、江汉盆地等。鉴于江汉盆地的

江陵凹陷具备裂谷成钾条件，基于裂谷成钾认识，开展钾盐勘查，取得了一定的找钾效果。因此，进一步研究和完善裂谷型盆地成钾规律与成矿机理认识，对于开展中国裂谷型小盆地找钾具有重要的实际意义。

致谢：参加此项工作还有中国地质科学院矿产资源

研究所王春连博士、王立成博士、徐海明高工、沈立建博士、赵艳军博士、陈永志研究员、王英素高工等，中国科学院青藏高原研究所方小敏研究员，天津科技大学蔡晓琳硕士；中国地质科学院矿产资源研究所樊莉、王凤莲清绘图件，在此一并致谢！

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Ｌａｋｅ

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ａｂｓｔｒａｃｔ）．

ＬＩＮＪｉｎｇ—ｘｉｎｇ．１９８

１．Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｎｏｔｅｓ

ｏｎ

ｐａｌａｅｏｅｃｏｌｏｇｙ，ｐａｌａｅｏ—

ｃｌｉｍａｔｅａｎｄｐａｌａｅｏｇｅｏｇｒａｐｈｙｏｆｅａｒｌｙＰｌｅｉｓｔｏｃｅｎｅｉｎＳｈｕｎｙｉ

ｃｏｕｎｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇｐｌａｉｎ［Ｊ］．ＳｃｉｅｎｔｉａＧｅｏｌｏｇｉｃａ

Ｓｉｎｉｃａ，１６（０１）：５５—５９（ｉｎ

ＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈ

ａｂｓｔｒａｃｔ）．

ＬＩＵＧｅｎｇ—ｗｕ，ＬＩ

Ｗｅｉ・ｔｏｎｇ，ＺＨＡＮＧ

Ｑｉｎｇ－ｒｕ，ＣＨＥＮＱｉｎ—ｂａｏ，

ＸＩＡＯＣｈｕａｎ．ｔａｏ，ＬＩ

Ｑｕｎ．２００６．ＰａｌｅｏｃｅｎｅＰａｌｙｎｏｆｌｒａｆｒｏｍ

Ｕｐｐｅｒ

ＭｅｍｂｅｒｏｆＹｕｙａｎｇＦｏｒｍａｔｉｏｎＪｉａｎｇｈａＢａｓｉｎｏｆｃｅｎｔｒａｌ

Ｃｈｉｎａ［Ｊ］Ａｃｔａ

Ｐａｌａｅｏｎｔｏｌｏｇｉｃａ

Ｓｉｎｉｃａ，４５（１）：６０—６８（ｉｎ

Ｃｈｉ—

ｎｅｓｅ

ｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ）．

ＬＩＵ

Ｘｉ．ｆａｎｇ，ＺＨＥＮＧＭｉａｎ—ｐｉｎｇ，ＱＩＷｅｎ．２００７．Ｓｏｕｒｃｅｓ

ｏｆ

Ｏｒｅ・ＦｏｒｍｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓｏｆｔｈｅＳｕｐｅｒｌａｒｇｅＢａｎｄＬｉＤｅｐｏｓｉｔｉｎ

Ｚａｂｕｙｅ

Ｓａｌｔ

Ｌａｋｅ，Ｔｉｂｅｔ，Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．Ａｃｔａ

ＧｅｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，

８１（１２）：１７０９—１７１５（ｉｎ

ＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈ

ａｂｓｔｒａｃｔ）．万方数据

ＬＯＷＥＮＳＴＥＩＮ’Ｉ’Ｋ．ＲＩＳＡＣＨＥＲ

Ｆ．２００９．ＣｌｏｓｅｄＢａｓｉｎＢｒｉｎｅ

ＥｖｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｔｈｅＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＣａ—ＣｌＩｎｆｌｏｗ

Ｗａｔｅｒｓ：Ｄｅａｔｈ

ＶａｌｌｅｙａｎｄＢｒｉｓｔｏｌＤｒｙＬａｋｅＣａｌｉｆｏｒｎｉａ，ＱａｉｄａｍＢａｓｉｎ，Ｃｈｉｎａ，

ａｎｄ

Ｓａｌａｒ

ｄｅ

Ａｔａｃａｍａ，Ｃｈｉｌｅ［Ｊ］．Ａｑｕａｔｉｃ

Ｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，

１５（１－２）：７１—９４

ＭＥＮＧＦａｎ—ｗｅｉ，ＮＩＰｅｉ，ＹＵＡＮＸｕｎ—ｌａｉ，ＺＨＯＵＣｈｕａｎ—ｍｉｎｇ，

ＹＡＮＧＣｈｕｎ—ｈｅ，ＬＩＹｉｎ—ｐｉｎｇ．２０１３．Ｃｈｏｏｓｉｎｇｔｈｅｂｅｓｔ

ａｎ—ｃｉｅｎｔａｎａｌｏｇｕｅｆｏｒ

ｐｒｏｊｅｃｔｅｄ

ｆｕｔｕｒｅ

ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ：ａ

ｃａｓｅ

ｕｓｉｎｇｄａｔａ

ｆｒｏｍｆｌｕｉｄｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓｏｆｍｉｄｄｌｅ－－ｌａｔｅＥｏｃｅｎｅｈａｌ－－

ｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ

ｏｆ

Ａｓｉａｎ

Ｅａｒｔｈ

Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，ｄｏｉ：

ｄｘ．ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０．１０１６／ｊ．ｊｓｅａｅｓ．２０１３．０２．００８．

ＰＡＮＹｕａｎ—ｄｕｎ，ＬＩＵＣｈｅｎｇ－ｌｉｎ，ＸＵＨａｉ—ｍｉｎｇ．２０１１．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ

ａｎｄＦｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＰｏｔａｓｓｉｕｍ—ｂｅａｒｉｎｇＢｒｉｎｅｉｎｔｈｅＤｅｅｐｅｒＳｔｒａｔａｉｎ

Ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ

ｉｎ

ＨｕｂｅｉＪｉａｎｇｌｉｎｇ

Ｐｒｏｖｉｎｃｅ［Ｊ］．Ｇｅｏｌｏｇｙ

ｏｆ

ｃｈｅｍｉｃａｌ

ｍｉｎｅｒａｌｓ，３３（２）：６５—７２（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂ・

ｓｔｒａｃｔ）

ＰＥＮＧ

Ｔｏｕ—ｐｉｎｇ，ＷＡＮＧＹｕｅ－ｊｕｎ，ＦＡＮＷｅｉ－ｍｉｎｇ，ＹＵＸｉａｏ—ｂｉｎｇ，

ＰＥＮＧＢｉｎｇ．ｘｉａ．ＸＵＺｈｅｎｇ．ｙｕ．２００６．３９Ａｒ／４０Ａｒｇｅｏｃｈｒｏｎｏｌ—ｏｇｙａｎｄｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆｔｈｅｅａｒｌｙＴｅｒｔｉａｒｙｂａｓａｌｔｉｃｒｏｃｋｓｉｎ

ｔｈｅ

Ｊｉａｎｇｈａｎ

Ｂａｓｉｎ，Ｃｈｉｎａ

ａｎｄ

ｉｔｓ

ｐｅｔｒｏｇｅｎｅｓｉｓ［Ｊ］．Ａｃｔａ

Ｐｅｔｒｏｌｏｇｉｃａ

Ｓｉｎｉｃａ，２２ｆ６１：１６１７・１６２６（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ

ｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈ

ａｂｓｔｒａｃｔ）．

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Ｙｉ・ｈｕａ，ＬＩＵ

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Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ

Ｈｏｕｓｅ（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．

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ｓｅｃｏｎｄａｒｙｐｏｔａｓｈｄｅｐｏｓｉｔｓ：ａ

ｃａｓｅ

ｆｒｏｍ

Ｍｉｏｃｅｎｅｅｖａｐｏｒｉｔｅｓｏｆ

ＮｗＣｅｎｔｒａｌＩｒａｎ［Ｊ］ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｓｉａｎＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅｓ，２５（１）：

１５７—１６６．

ＲＡＨＩＭＰＯＵＲ・ＢＯＮＡＢ｝ＬＳＨＡＲＩＡＴＩＮＩＡＺ．ＳＩＥＭＡＮＮＭＧ

２００７ａ．ＲｏｌｅｏｆｒｉｆｔｉｎｇｉｎｅｖａｐｏｒｉｔｅｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｔｈｅＧｒｅａｔＫａ—ｖｉｒＢａｓｉｎ，ｃｅｎｔｒａｌ

Ｉｒａｎ［Ｊ］．Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ

Ｓｏｃｉｅｔｙ，２８５：６９－８５．

ＲＡＨＩＭＰＯＵＲ—ＢＯＮＡＢ

Ｈ．ＳＨＡＲＩＡＴｌＮＩＡＺ．ＳＩＥＭＡＮＮＭＧ

２００７ｂ．ＯｒｉｇｉｎａｎｄｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆＭｉｏｃｅｎｅｍａｒｉｎｅｅｖａｐｏｒｉｔｅｓ

ａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｒｅｄｂｅｄｓ：ＧｒｅａｔＫａｖｉｒＢａｓｉｎ，Ｃｅｎｔｒａｌｌｒａｎ［Ｊ］．

Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ

Ｊｏｕｒｎａｌ，４２（１）：３７—５４．

ＳＨＵＡＩ

Ｋａｉ—ｙｅ．２０００．Ｎｅｗ

Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ

Ｅｘｐｌａｎｔｉｏｎ

ｏｆ

Ｍｅｓｏ—

ｚｏｉｃ—ＣｅｎｏｚｏｉｃＬａｎｐｉｎｇ—ＳｉｍａｏＢａｓｉｎ［Ｊ］．Ｅａｒｔｈ

ＳｃｉｅｎｃｅＦｒｏｎ—

ｔｉｅｒｓ（ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎ曲，７（４）：３８０（ｉｎ

ＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ）．

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ｔｈｅｒｍｏｍｅｔｒｙｏｆｂｒｉｎｅｐｒｏｄｕｃｅｄｆｒｏｍｔｈｅＳａｌｔｏｎＳｅａＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃｄｒｉｌｌｈｏｌｅ，ＩｍｐｅｒｉａｌＶａｌｌｅｙ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ

ｏｆＧｅｏｐｈｙｓｉ—

ｃａｌ

Ｒｅｓｅａｒｃｈ，９３（１１）：１６５—１７３．

ＴＯＮＧ

Ｃｈｏｎｇ—ｇｕａｎｇ．１９８０．Ｓｏｍｅ

ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ

ｏｆ

ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ

ｇｅｏｌｏｇｙｏｆｔｈｅ

ｒｉｆｔｓｙｓｔｅｍｉｎ

Ｅａｓｔｅｒｎ

Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．Ａｃｔａ

Ｐｅｔｒｏｌｅｉ

Ｓｉｎｉｃａ，ｌ（４）：１９—２６（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈ

ａｂｓｔｒａｃｔ）．

ＷＡＮ

Ｃｈｏｎｇ—ｆａｎｇ．１９９１．Ｔｈｅｐａｌｅｏｇｅｎｅｐｅｒｉｏｄｏｆａｎｃｉｅｎｔｃｌｉｍａｔｅ

ＩｎｓｔｉｔｕｔｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅＬＩ

第五期刘成林：大陆裂谷盆地钾盐矿床特征与成矿作用

５２７

ａｎｃｉｅｎｔｅｃｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆＪｉａｎｇｈａｎｂａ—

ｓｉｎ［Ｊ］．ＪｉａｎｇｈａｎＰｅｔｒｏｌｅｕｍＳｃｉｅｎｃｅａｎｄ

Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１（２）：

８—１５（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．

ＷＡＮＧＣｈｅｎｇ—ｓｈａｎ，ＸＩＡＮＧＦａｎｇ．２００１．Ｇｌｏｂａｌｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅ

ａｓ

ｒｅｓｕｌｔｏｆｔｅｃｔｏｎｉｃｕｐｌｉｆｔｉｎ

ｃｅｎｏｚｏｉｃ［Ｊ］．ＪｍｉｎｅｒａｌＰｅｔｒｏｌ，２ｌ（３）：

１７３—１７８（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈ

ａｂｓｔｒａｃｔ）．

ＷＡＮＧＣｈｕｎ．１ｉａｎ，ＬＩＵＣｈｅｎｇ—ｌｉｎ，ＨＵＨａｉ・ｂｉｎｇ，ＭＡＯＪｉｎ—ｓｏｎｇ，

ＳＨＥＮ

Ｌｉ－ｊｉａｎ，ＺＨＡ０

Ｈａｉ—ｔｏｎｇ．２０１２．Ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｃｈａｒａｃｔｅｒ・

ｉｓｔｉｃｓａｎｄｉｔｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｏｆｓａｌｔ—ｂｅａｒｉｎｇｓｔｒａｔａ

ｏｆｔｈｅ

Ｍｅｍｂｅｒ４ｏｆＰａｌｅｏｃｅｎｅＳｈａｓｈｉＦｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｓｏｕｔｈｅｒｎ

ｍａｒｇｉｎｏｆＪｉａｎｇｌｉｎｇＤｅｐｒｅｓｓｉｏｎ，Ｊｉａｎｇｈａｎ

Ｂａｓｉｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ

Ｐａｌａｅｏｇｅｏｇｒａｐｈｙ，１４（２）：１６５－１７５（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂ。

ｓｔｒａｃｔ）．

ＷＡＮＧＣｈｕｎ—ｌｉａｎ，ＬＩＵＣｈｅｎｇ—ｌｉｎ，ＸＵＨａｉ—ｍｉｎｇ，ＷＡＮＧＬｉ－ｃｈｅｎｇ，

ＺＨＡＮＧ

Ｌｉｎ－ｂｉｎｇ．２０１３．ＣａｒｂｏｎａｎｄＯｘｙｇｅｎＩｓｏｔｏｐｅｓＣｈａｒ—

ａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＰａｌａｅｏｃｅｎｅ

ＳａｌｉｎｅＬａｋｅＦａｃｉｅｓＣａｒｂｏｎａｔｅｓｉｎＪｉ—

ａｎｇｌｉｎｇＤｅｐｒｅｓｓｉｏｎａｎｄＴｈｅｉｒＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ［Ｊ］．

Ａｃｔａ

Ｇｅｏｓｃｉｅｎｔｉｃａ

Ｓｉｎｉｃａ，３４（５）：５６７—５７６（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈ

Ｅｎｇｌｉｓｈ

ａｂｓｔｒａｃｔ）．

ＷＡＮＧＣｈｕｎ—ｌｉａｎ．２０１３．Ｐｏｔａｓｓｉｕｍｆｏｒｍｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｉｔｓ

ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ

ＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＰａｌｅｏｇｅｎｅｉｎＪｉａｎｇｌｉｎｇＲｉｆｔＤｅｐｒｅｓ—

ｓｉｏｎ［Ｄ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ

ｏｆ

Ｍｉｎｅｒａｌ

Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ

ＡｃａｄｅｍｙｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌ

Ｓｃｉｅｎｃｅｓ（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂ—ｓｔｒａｃｔ）．

ＷＡＮＧＭｉ．１ｉ，ＬＩＵＣｈｅｎｇ—ｌｉｎ，ＪＩＡＯＰｅｎｇ－ｃｈｅｎｇ，ＨＡＮＷｅｉ—ｔｉａｎ，

ＳＯＮＧ

Ｓｏｎｇ—ｓｈａｎ，ＣＨＥＮ

Ｙｏｎｇ・ｚｈｉ，ＹＡＮＧＺｈｉ’ｓｈｅｕ，ＦＡＮ

Ｗｅｉ．ｄｏｎｇ，ＬＩＴｉｎｇ—ｑｉ，ＬＩＣｈａｎｇ－ｈｕａ，ＦＥＮＧＪｉｎ－ｘｉｎｇ，ＣＨＥＮＪｉａｎ—ｚｈｏｎｇ，ＷＡＮＧＸｉｎ—ｍｉｎ．２００１．ＳａｌｉｎｅＬａｋｅＰｏｔａｓｈＲｅ—

ｓｏｕｒｃｅｓ

ｉｎｔｈｅ

Ｌｏｐ

Ｎｕｒ，Ｘｉｎｊｉａｎｇ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ

Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ

Ｈｏｕｓｅ（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．

万方数据

ＷＡＲＤＬＡＷＮＣ．１９７２．Ｕｎｕｓｕａｌｍａｒｉｎｅｅｖａｐｏｒｉｔｅｓｗｉｔｈｓａｌｔｓｏｆ

ｃａｌｃｉｕｍａｎｄｍａｇｎｅｓｉｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅｉｎ

ＣｒｅｔａｃｅｏｕｓＢａｓｉｎｏｆＳｅｒ－

ｇｉｐｅ，Ｂｒａｚｉｌ［Ｊ］．Ｅｃｏｎｏｍｉｃ

Ｇｅｏｌｏｇｙ，６７：１５６－１６８．ＷＹＬＬＩＥＰＪ．１９７８．Ｍａｎｔｌｅ

ｆｌｕｉｄｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ

ｂｕｆｆｅｒｅｄ

ｉｎ

ｐｅｒｉ—

ｄｏｔｉｔｅ—Ｃ０２－Ｈ２０ｂｙ

ｃａｒｂｏｎａｔｅｓａｍｐｈｉｂｏｌｅａｎｄｐｈｌｏｇｏｐｉｔｅ［Ｊ］．

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｅｏｌｏｇｙ，８６（６）：６８７—７１３

ＸＵＬｕｎ—ｘｕｎ，ＹＡＮＣｈｕｎ－ｄｅ，ＹＵ

Ｈｕｉ－ｌｏｎｇ，ＷＡＮＧＢａｏ—ｑｉｎｇ，ＹＵ

Ｆａｎｇ・ｑｕａｎ，ＷＡＮＧＤｉａｎ—ｆｕ．１９９５．ＣｈｒｏｎｏｌｏｇｙｏｆＰａｌｅｌｇｅｎｅ

ｖｏｌｃａｎｉｃｒｏｃｋｓｉｎＪｉａｎｇｈａｎ

Ｂａｓｉｎ［Ｊ］．Ｏｉｌ＆ＧａｓＧｅｏｌｏｇｙ，（０２）：

１３２．１３７（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈ

ａｂｓｔｒａｃｔ）．

ＹＡＮＧＣｈａｎｇ—ｑｉｎｇ，ＣＨＥＮＫｏｎｇ－ｑｕａｎ，ＣＨＥＮＧＺｈｉ—ｑｉａｎｇ，ＺＨＡＮ

Ｈａｉ－ｊｕｎ．２００３．ＣｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔＥｖｏｌｕｔｉｏｎａｎｄＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎＰｏｔｅｎ—

ｔｉａｌｉｎＪｉａｎｇｌｉｎｇ

Ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒａｌ

Ｇａｓ

Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，２３（６）：

５

１—５４（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈ

ａｂｓｔｒａｃｔ）．

ＹＥＺｈｉ—ｐｉｎｇ．１９９２．ＴｅｒｔｉａｒｙＰａｌａｅｏｃｌｉｍａｔｅｉｎ

Ｓｏｕｔｈ—ｅａｓｔ

Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．

ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｅｉ

Ｓｉｎｉｃａ，１３（２）：１４３－１４９（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈ

ａｂｓｔｒａｃｔ）．

ＺＡＫＩ，ＢＥＮＴＯＲＹＫ．１９７２．Ｓｏｍｅｎｅｗｄａｔａ

ｏｎ

ｔｈｅｓａｌｔｄｅｐｏｓｉｔｓｏｆ

ｔｈｅＤｅａｄＳｅａ

ａｒｅａ．Ｉｓｒａｅｌ［Ｊ］．Ｇｅｏｌｏｇｙ

ｏｆＳａｌｉｎｅＤｅｐｏｓｉｔｓ，７：

１３７—１４６．

ＺＨＡＮＧＪｉａ—ｓｈｕ，ＬＩ

Ｇｕａｎｇ—ｘｉａｎ．１９８０．Ｔｈｅ

ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＣｈａｒａｃｔｅｒ—

ｉｓｔｉｃｓｏｆＰｏｔａｓｈＤｅｐｏｓｉｔｓｏｆ

Ｍｅｎｇｙｅｊｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｃｈｅｎｇ，Ｙｕｎｎａｎ

Ｐｒｏｖｉｎｃｅ【ｃ］／／ＰｏｔａｓｈＧｅｏｌｏｇｙＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎＰａｒｔｙｏｆＧｅｏｌｏｇｉ—

ｃａｌＢｕｒｅａｕｏｆＹｕｎｎａｎ，ｅｄ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎｏｆｐｏｔａｓｈｇｅｅ—ｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ，Ｓｉｍａｏ

Ｐｒｅｆｅｃｔｕｒｅ，Ｙｕｎｎａｎ：３８—４４（ｉｎ

Ｃｈｉ—

ｎｅｓｅ

ｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ）．

ＺＨＡＯ

Ｙｕａｎ—ｙｉ，ＮＩＥ

Ｆｅｎｇ＿ｊｕｎ，ＨＯＵＺｅｎｇ—ｑｉａｎ，ＬＩＺｈｅｎ‘ｑｉｎｇ，

ＺＨＡＯ

Ｘｉ．ｔａｏ，ＭＡＺｈｉ．ｂａｎｇ．２００７．ＧｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆＴａｒｇｅｊｉａ

ｈｏｔｓｐｒｉｎｇｔｙｐｅｃｅｓｉｕｍｄｅｐｏｓｉｔｉｎＴｉｂｅｔ［Ｊ］．Ｍｉｎｅｒａｌ

Ｄｅｐｏｓｉｔｓ，

２５（２）：１６３—１７４（ｉｎ

ＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈ

ａｂｓｔｒａｃｔ）．