摘要
马海盐湖位于柴达木盆地东北缘断块带的赛什腾凹陷内，是青海海西州继察尔汗盐湖后的第二大钾肥生产区，其北部矿段的JⅣ钾矿层中储藏有近1.2×107t的低品位固体钾矿。由于对实施溶采工程后的固体钾盐的类型、含量、赋存规律尚未有明确的了解，已很大的影响到了KCl的采出程度，因此本文通过对32个钻孔岩心进行编录，开展岩心观察、岩矿鉴定、地球化学测试分析等工作，深入研究了马海矿区北部矿段67-79勘探线的4个溶采区经长期水溶开采后矿石矿物的类型、含量、空间分布规律并根据资源赋存现状的调查成果，对水溶开采的效果进行分析、评价。 研究发现马海矿区浅部固体钾盐矿石多为低品位矿石，矿体连续性差。8、9、13、17号溶采区分别有3、2、3、6个含钾峰值层位。除17号溶采区部分含钾峰值层位的KCL平均含量达到了边界品位，其余溶采区的含钾峰值层位都达到了工业品位。但8、9、13、17号溶采区代表性钻孔的KCl含量平均值分别为1.43%、1.98%、1.66%和0.96%，都低于工业品位，证实了马海矿区浅部固体钾矿的不连续性，绝大多数地层中钾离子含量较低，为低品位固体钾矿。 采用了薄片鉴定、XRD和ESM三种技术手段，鉴别出12种盐类矿物，确定研究区钾盐矿物有杂卤石、光卤石和钾石盐。杂卤石多呈片状、毛毡状、纤维状和粒状，集合体多呈花瓣状、纤维放射状，多以浸染状分布在石盐晶间和碎屑物间。光卤石多呈他形粒状、裂纹状和熔融状，主要赋存在碎屑物间，与杂卤石、钾石盐共生。钾石盐主要为自形-半自形立方单体，多赋存在光卤石晶间。研究区8号溶采区的主要钾盐矿物为光卤石，其次为杂卤石；9、13、17号溶采区的主要钾盐矿物为杂卤石，其次为光卤石。钾石盐分布范围较小，主要集中分布在9号溶采区的72勘探线附近，8、13号溶采区也有零星分布。 地球化学研究表明，研究区不同钻孔的钾离子平均值变化较大，为0.08%-1.09%。位于17号溶采区钻孔的钾离子均值为0.08%-0.50%，8号溶采区为0.35%-0.75%。位于9、13号溶采区钻孔的钾离子均值多大于0.70%。9、13、17号溶采区的K+、Mg2+、Ca2+和SO42-四者在大部分相同层位相关性较好，进一步证明了杂卤石为以上区块的主要钾盐矿物。 通过对8、13号溶采区不同品位的剩余KCl资源储量进行统计和分析，发现多数矿层的KCl平均品位虽有所降低，但采出程度相差较大，13号溶采区溶矿效果极度不佳。对于上述情况的出现，做出以下推测：（1）8、13号溶采区岩性差异较大，前者主要为厚石盐层，后者岩性主要为含碎屑的石盐，矿层中水不溶物较高，导致溶采过程中形成大量泥沙沉淀，降低了矿层的渗透性，溶采效率降低；（2）13号溶采区孔隙度、给水度、矿层渗透性相对较低，加之各溶采区之间没有明确的水文单元界限，导致不同成分的硫酸镁亚型卤水在此处经长期缓慢的径流，进行汇聚并发生掺杂作用，兑卤析出杂卤石等含钾矿物，使得开采前后氯化钾资源储量变化不大。
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