摘要
勐野井钾盐矿床是我国发现的唯一一处产于碎屑岩系中的古代固体钾盐矿床。矿床主要由含大量碎屑物的氯化物型盐类沉积组成，以石盐岩和钾石盐岩沉积为主，并含有极少量的光卤石和钾铁盐等其它氯化物型盐类矿物。自矿床发现以来，前人为查明矿体时空分布、计算各级储量等进行了大量地质勘查工作，但很少针对勐野井钾盐矿床的成矿条件和成因开展过专门的地球化学研究，尤其从未开展过同位素地球化学特征的研究工作。论文针对勐野井钾盐矿床的成矿环境、成矿机制和物质来源等，通过分析兰坪-思茅盆地的形成和演化，详细总结和分析了勐野井钾盐矿床形成的构造背景和成盐期的构造环境；深入地开展了勐野井钾盐矿床的地质和地球化学研究，并首次利用氯同位素和硫同位素对勐野井钾盐矿床开展了同位素地球化学研究，对矿床的形成环境、成矿机制、成因及找矿地球化学指标等进行了研究和探讨。 兰坪-思茅盆地的形成、发展和演化过程主要受控于印度板块的活动和滇西地区特提斯洋的演化。中、新生代盆地原型形成于中三叠世中特提斯洋的开启时期，江城凹陷是该时期兰坪-思茅盆地内部构造分异作用的结果。古新世至始新世中期，兰坪-思茅盆地进一步分化、解体，原有的统一大湖盆最终分化为包括勐野井盐盆在内的若干浅水盐湖或干盐湖。勐野井盐盆属于断陷盆地，其构造演化主要表现为盆地基底的不均衡沉降，而盐盆内部的构造分异作用很弱。成盐期沉降中心不断向盐盆北西端迁移，沉积中心也随之向北西迁移，形成了有利于盐湖卤水沉积分异和成盐物质聚集的半封闭的古地理环境。 对地质特征的分析结果表明，勐野井钾盐矿床由氯化物型卤水蒸发形成，成盐过程中曾受到硫酸盐型地表水的补给。矿床以含有大量陆源碎屑物为主要地质特征，是在陆相环境中的浅水或干盐湖条件下形成的，成盐过程中没有出现过强烈的还原环境。盐类矿物组合以氯化物型为主，主要为石盐和钾石盐。含盐地层的剖面特征总体上反映了淡化-浓缩-淡化的古盐湖演化过程。 论文深入分析了勐野井钾盐矿床中常量元素K和Mg以及微量元素Li、Rb、B和Br等的地球化学特征，对盐类矿物中的Cl同位素组成和S同位素组成进行了深入探讨和研究，对比分析了含盐地层中K、Br×103/Cl和δ37Cl值的地球化学剖面特征，据此分析了勐野井钾盐矿床成盐卤水的演化过程和成盐机理；根据Br、B、δ37Cl值和δ34S值详细分析了矿床的成矿物质来源，探讨了勐野井钾盐矿床的成因问题。研究结果表明，在勐野井钾盐矿床的形成过程中，其成盐卤水总体上呈不断浓缩的演化过程，各指标曲线在剖面上个别层段的波动性和复杂化，是成盐过程中气候的波动性变化和物源的影响所造成的。微量元素B和Br的地球化学特征以及Cl和S的同位素组成特征表明，勐野井钾盐矿床的成矿物质主要来源于陆源水体和海水。江城地区勐野井组中火山岩透镜体的分布和勐野井钾盐矿床中重金属的含量特征说明矿床的形成还与成盐期的火山活动和深部地下卤水的补给有关。综合分析认为，勐野井钾盐矿床形成于陆相沉积环境，成盐期曾有海水的多次补给。矿床是在干、湿交替但总体上呈干旱趋势的气候条件下形成的，其成钾模式具有高山深盆振荡干化的成钾模式特征。研究表明，K含量、Br含量以及Br×103/Cl系数值和δ37Cl值能够很好地反映蒸发岩矿床的成矿阶段，由此建立了勐野井钾盐矿床成钾(找钾)的地球化学指标；矿床中的B含量、Br含量以及盐类矿物的Cl同位素组成和S同位素组成具有明确的指相意义，可用于蒸发岩矿床的物源分析。 本论文对我国唯一的一处古代固体钾盐矿床进行了深入的地球化学研究，首次利用氯同位素和硫同位素研究和探讨了该矿床的成盐机理和成因问题。所建立的成钾(找钾)地球化学指标体系，对指导我国其它内陆成盐盆地蒸发岩的研究和开展找钾工作意义重大。
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