罗布泊盐湖罗北凹地杂卤石沉积、分布特征及成因分析.pdf

战略性非金属Doi:KW.2023.050610.200Sep.,2023ACTAETMINERALOGICAPETROLOGICA2023年9 月石Vol.42,No.5:679690志矿杂学岩物第42 卷第5期罗布泊盐湖罗北凹地杂卤石沉积、分布特征及成因分析马宝成1，2,张华，颜辉,焦鹏程,刘成林,杨玉明,赵芝，赵亮亮？，李东星,尹慧晶13,袁苗1-4,张凡凯,于咏梅,李文学,王江?,王露莎2（1中国地质科学院矿产资源研究所，自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室，北京10 0 0 37；2.国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司，新疆哈密839000；3.中国地质大学（北京），北京100083；4.东华理工大学，江西南昌330013)摘要：采用岩石薄片鉴定、X射线衍射分析、扫描电镜以及元素地球化学等分析测试手段，对罗布泊盐湖罗北凹地杂卤石的沉积和分布特征进行了研究。结果显示，罗北凹地杂卤石主要发育于含盐系中上部，或以质地较纯的层状杂卤石岩产出，或与钙芒硝/石盐/白钠镁矾共同产出。杂卤石有交代和原生两种成因类型：前者是罗北凹地杂卤石产出的主要类型，是罗布泊硫酸盐型盐湖自身蒸发析出产物，在盐湖演化中后期交代钙芒硝或者石膏形成；后者可能为富钙卤水补给富钾镁盐湖形成。罗北凹地杂卤石的分布具有在南北方向上南厚北薄、在东西方向上中间厚两侧薄的特点，对应的KCl含量也同样具有南高北低、中间高两侧低的特点，它们的分布特征明显受控于区域构造活动，构造导致的沉降区有利于杂卤石聚集成矿。本区杂卤石矿埋藏浅、规模较大，可作为后备钾盐资源关键词：杂卤石；钾盐；盐湖；罗布泊中图分类号：P578.7*3；P6 19.2 1*1文献标识码：A文章编号：10 0 0-6 52 4(2 0 2 3)0 5-0 6 7 9-12The sedimentary,distribution and genesis analysis of polyhalite in theLuobei Sag of Lop Nur Salt LakeMA Bao-cheng2,ZHANG Hua,YAN Hui,JIAO Peng-cheng,LIU Cheng-lin,YANG Yu-ming.ZHAO Zhi,ZHAO Liang-liang,LL Dong-xing,YIN Hui-jing,YUAN Miao*4,ZHANG Fan-kai?,YU Yong-mei,LI Wen-xue,WANG Jiang and WANG Lu-sha?(1.Ministry of Natural Resources Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment,Institute of Mineral Resources,ChineseAcademy of Geological Sciences,Beijing 100037,China;2.Xin Jiang Luobupo Potash Co.,LTD,State Development andInvestment Corporation,Hami 839000,China;3.China university of geoscience,Beijing 100083,China;4.State KeyLaboratory of Nuclear Resource and Environment,East China University of Technology,Nanchang 330013,China)Abstract:The sedimentary and distribution characteristics of polyhalite in the Luobei Sag of Lop Nur Salt Lakewere studied using section identification,XRD,SEM,and elemental geochemistry.The results show that polyhalitein the Luobei Sag mainly develops in the middle-upper part of the salt-bearing series.It occurs as either pure-lay-ered polyhalite rocks or in association with glauberite,halite or blodite.There are two origin of polyhalite:replacedand primary.The former is the main type in the Luobei Sag and formed through evaporation of the Lop Nur sulfate收稿日期：2 0 2 3-0 6-19；接受日期：2 0 2 3-0 8-0 8；编辑：郝艳丽基金项目：国家自然科学基金项目（4197 2 0 92）；第三次新疆综合科学考察项目课题（2 0 2 2 xjkk1303）；国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司科技项目作者简介：马宝成（1991），工程师，主要从事盐类矿床勘探开发，E-mail：ma b a o c h e n g _mb c 16 3.c o m；通讯作者：张华（198 5男，副研究员，主要从事盐湖及盐类矿产研究，E-mail：z h a n g h u a c d u t s i n a.c o m。石心680杂矿岩岩第42 卷学物salt-type salt lake during the middle and later stages of evolution,with replacement of glauberite or gypsum.Thelatter may be formed by the enrichment of potassium-magnesium salts due to the supply of calcium-rich brine.Thedistribution of polyhalite in the Luobei Sag shows a characteristic of thicker in the south and thinner in the north inthe south-north direction,and thicker in the middle and thinner on both sides in the east-west direction.The corre-sponding KCl content also present a similar pattern with higher values in the southern and middle parts,and lowervalues in the northern and on both sides.These distribution characteristics are clearly controlled by regional tectonicactivity,where tectonic-induced subsidence areas are favorable for polyhalite accumulation and mineralization.The shal-low burial and large scale of polyhalite deposits in this area make them a potential reserve of potassium salt resources.Key words:polyhalite;potash;salt lake;Lop NurFund support:National Natural Science Foundation of China(41972092);The Third Xinjiang Scientific Expedi-tion Program(2022xjkk1303);Scientific and Technological Project of SDIC,Xin Jiang Luobupo Potash Co.,LTD我国是农业和人口大国，粮食是立国之本。钾肥是“粮食中的粮食”，在保障国家粮食生产安全中具有重要的作用。罗布泊是全球最大的干盐湖之一，蕴藏着丰富的盐类矿产资源。自1995年发现罗北凹地浅部超大型卤水钾盐矿床以来（王弹力等，1996，2 0 0 1），后续勘查研究在罗北凹地外围及深部也发现卤水钾盐资源（刘成林，2 0 0 3；焦鹏程等，2014，2 0 18；张华等，2 0 2 1）。目前，随着国家的开发建设，罗布泊已成为世界最大的单体硫酸钾生产基地，极大地缓解了我国钾肥资源严重紧缺的状况，在促进地方经济发展、保障国家粮食安全方面发挥了重要作用。目前罗布泊盐湖主要开采利用的钾盐资源为罗北凹地浅部（10 0 m）卤水，但随着近15年的大规模开采，罗布泊盐湖浅部卤水资源锐减，严重威胁罗布泊钾肥基地的可持续发展，寻找新区域、新层位、新类型的后备钾盐资源是当前呕待解决的重要问题。目前，关于罗布泊盐湖区钾盐成矿理论研究和找矿勘查工作主要集中于钙芒硝岩及其晶间赋存的卤水钾盐资源（王力等，1996，1998，2 0 0 1；刘成林等，1999，2 0 0 9，2 0 10，2 0 18；赵海彤等，2 0 14；Liuetal.,2006,2015;Li et al.，2 0 2 0;Zh a n g e t a l.,2021）。与卤水钾盐资源相比，罗布泊以及其他第四纪盐湖固体钾盐资源受关注较少（Perytetal.，1998，2 0 0 5；刘成林等，2 0 0 8；李瑞琴等，2 0 2 1；王朝旭等，2 0 2 2）。一方面，这些第四纪盐湖中固体钾盐资源埋藏浅、易开采，可作为后备资源，在维持矿山可持续发展、巩固罗布泊钾盐基地地位等方面仍具有重要作用；另一方面，该区第四纪盐湖固体钾盐成因的研究，对我国其他盐湖甚至古代含盐盆地钾盐找矿具有重要指导意义。本文借助国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司新近实施的勘探工程，在钻孔编录、岩矿鉴定和地球化学测试分析的基础上，对罗北凹地浅部杂卤石沉积特征、成因进行了归纳总结，以期为该区后续固体钾盐勘查提供理论依据和数据支撑。1区域地质罗布泊位于我国新疆塔里木盆地东端，是世界上最大的第四纪干盐湖之一。构造上，罗布泊位于塔里木地块、阿尔金构造带和北山褶皱带的交汇处重力、地震等物探资料显示，罗布泊地区具有东南部高、西北部低的特点，呈一南高北低的斜坡形态（孟贵祥等，2 0 10）。受控于印度-欧亚碰撞的远程效应，晚新生代以来罗布泊经历了多期构造活动,并对盆地成盐成钾产生了深远影响。一方面，塔里木盆地构造反转，导致盆地东部的罗布泊地区在上新世末期成为最低洼地区，接受了塔里木河流域丰富的物质补给（Liuetal.，2 0 15；吕凤琳等，2 0 15，2 0 18；Liietal.，2 0 2 1）。另一方面，晚更新世罗布泊地区发生构造分异，统一的罗布泊古湖分为南部大耳朵湖区和北部罗北凹地等多个次级凹地，同时发育一系列北北东向的断陷带（图1），为成钾物质的储集和运移提供了场所（王力等，2 0 0 1；Liuetal.，2006；刘成林等，2 0 0 8，2 0 0 9；Zhang et al.，2 0 2 1）。晚更新世以来，罗北凹地作为罗布泊盐湖北部抬升区内的凹陷之一，其基底向北倾斜，与整体凹陷的抬681第5期马宝成等：罗布泊盐湖罗北凹地杂卤石沉积、分布特征及成因分析9030910091301:100000Q+Q铁矿湾格塔00.1t克鲁罗北东2 号隆库罗罗北西罗北白Q罗内北铁龙一号断路北LDK01断号罗Q陶四南北西LDK022堆00.1t西带断北KLBNS带/F地断(LBD2)带(LBX陷QQ(LBD1)带(LBX2)山Q带QQ(LBX3)矿QQFQ罗布泊镇耳北凹地Q区Q大耳朵湖区05kmQ90309100上新统Q全新统下部化学沉积（石盐沉积）Q全新统含钾化学沉积推测逆断层Q中更新统上部-上更新统化学沉积Q:2全新统中部化学沉积（石盐沉积）Q全新统化学沉积（石盐）推测断层（石膏为主）和湖积Q中更新统上部-上更新统化学沉积Q全新统上部化学沉积（石盐）和湖积北山山区断层（钙芒硝为主）Q上更新统-全新统洪积砂砾Q全新统湖积（泥质粉砂）湖水退缩线地堑式断陷带图1罗布泊盐湖区地质简图（据刘成林，2 0 0 3)Fig.1Schematic geological map of Lop Nur Salt Lake(after Liu Chenglin,2003)升地势倾斜方向正好相反，并持续沉降（王力等，2001），在其南部与大耳朵湖之间形成一隆起区，更有利于罗北凹地封闭的钾盐聚集构造空间的形成（刘成林等，2 0 18）。2材料与方法对罗北凹地新近的2 5口勘探孔（图2）进行了石心682矿杂岩第42 卷物学观察编录,其中含杂卤石钻孔2 2 口。在此基础上，采用岩石薄片鉴定、多晶X射线衍射（XRD）、扫描电镜及能谱以及元素地球化学分析方法，对不同钻孔、不同层位的杂卤石进行了镜下现象观察和可溶钾含量分析。XRD和元素地球化学分析在中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室完成。先将样品粉碎至2 0 0 目，采用正压法制样，然后进行XRD测试，测试仪器为布鲁克D8Discovery、0/0 立式测角仪，LYNXEYE_XE_T（1D m o d e）一维探测器，铜靶，分析软件为MIDJADE8.6版，数据库为PDF-4+2023版本，测试电流40.0mA，电压40.0 kV,扫描范围（2 0)2 7 0,扫描步长0.0 2，每步扫描时间0.2 5s。样品粉碎至2 0 0目，采用水溶法处理后，再采用电感耦合等离子发射光谱仪(Inductively Coupled Plasma-Optical EmissionSpectrometry,ICP-OES）进行可溶盐组分分析，仪器型号为德国斯派克SPECTROARCOSSOP。扫描电镜及能谱分析在中国地质科学院地质研究所自然资源部大陆动力学重点实验室完成，仪器为FEINOVANanoSEM 450 以及 OXFORD X-Max(50 mm)。905091009110.00.It.001tOZK1409OZK1407ZK2004OOZK1802OZK1600OZK1602OZK1400ZK0807ZK0805ZK1003ZK1200OOZK1001OZK12020S.0tZK0605ZK0803OZKO800ZK0403OZK0802OZK0600OZK0205OZK0401ZK0402OZK0201OZK0404OZK0202905091009110图2罗北凹地钻孔分布图Fig.2Distribution of related cores in Luobei Sag3杂卤石沉积特征3.1赋存形式罗北凹地杂卤石的赋存形式主要有3种：杂卤石岩。杂卤石含量超过90%，部分杂卤石可因层内发育少量石盐、钙芒硝等，形成含石盐或者含钙芒硝杂卤石岩。该类杂卤石通常以层状、似层状的形式产出于钙芒硝岩/石盐岩之间，单层厚度小于5cm。杂卤石层或连续发育（层状），或以近水平脉状（似层状)产出（图3a）,层面通常近于水平，部分发生弯曲（图3b）。含钙芒硝/石盐/白钠镁矾（质）的杂卤石岩。杂卤石含量为50%90%，依据杂卤石含量可进一步划分为含钙芒硝/石盐/白钠镁矾/黏土杂卤石岩，或者钙芒硝/石盐/白钠镁矾/黏土质杂卤石岩。该类杂卤石多以隐晶质形式呈分散状与钙芒硝等盐类矿物共生（图3c），或充填于钙芒硝等盐类矿物晶间，或交代钙芒硝等产出。含杂卤石（质)的钙芒硝/石盐/白钠镁矾岩。杂卤石为次要组分，含量占10%50%，依据杂卤石含量进一步划分为含杂卤石钙芒硝/石盐/白钠镁矾岩、杂卤石质钙芒硝/石盐/白钠镁矾岩等（图3d）。相应的杂卤石含量也因赋存形式的不同而发生变化（图4）。3.2产出形态罗北凹地浅部杂卤石产出形态多样。杂卤石单晶多呈纤维状、板状、片状（图5a、5b）；集合体多呈花瓣状交代石膏或者钙芒硝产出（图5c、5d），或呈放射状、绒球状产出于钙芒硝、白钠镁矾或者石盐晶间(图5e、5f)。4杂卤石分布特征4.1杂卤石顶板罗北凹地杂卤石顶板埋藏深度范围为7.8 523.45m，平均埋深为13.6 3m，最浅者为钻井ZK0202，最深者为ZK2004。从顶板埋深分布来看（图6），罗北凹地南（ZK0205）、北（ZK2004）两侧顶板埋深较大，至中部具有两个明显的中心，即ZK1400-ZK1600以及ZK0600-ZK0605-ZK0807-ZK1003-ZK1001-ZK0802围限的区域。4.2杂卤石底板罗北凹地中浅部杂卤石底板埋藏深度范围为12.6236.95m，平均埋深2 2.2 4m，埋深最浅位于钻井ZK0202,最深位于ZK0800。从底板埋藏深度分布来看（图7），除罗北凹地东北部次级洼地内ZK2004钻井底板埋深较大外，在罗北凹地内部底板埋深较大区域主要位于罗北凹地南部区，对应ZK0600-ZK0605-ZK0807-ZK0802之间的区域。北东-南西方向上，埋深最大的ZK0600-ZK0800和ZK1400-683第5期马宝成等：罗布泊盐湖罗北凹地杂卤石沉积、分布特征及成因分析a02cm02cmCd02cm2cm图3罗北凹地浅部杂卤石赋存类型Fig.3Occurrence types of polyhalite in shallow Luobei Saga一乳白色条带状杂卤石岩，钻孔ZK1400,15.46m；b 乳白色似层状杂卤石岩，钻孔ZK1400,19.46m；c 一钙芒硝质（灰色）杂卤石岩，钻孔ZK1600,20.88m；d 一含杂卤石和石盐的白钠镁矾岩，钻孔ZK1802,21mamilk white banded polyhalite,core ZK1400,15.46 m;bmilk white para-bedded polyhalite disturbed by glauberites,core ZK1400,19.46 m;cglauberite(grey)-bearing polyhalite(milk white),core ZK1600,20.88 m;dpolyhatite-and halite-bearing bloedite,core ZK1802,21 maZK2004-18(19.420.8m)白钠镁矾Na,Mg(SO)-4H,O88.0%40000石盐NaCI10.4%杂卤石K,Ca,Mg(SO.),-2H,O1.1%白云石CaMg(CO,),0.5%300002000010000020304050607020/()20000bZK1400-9(14.8015.40m)钙芒硝Na,Ca(So.),64.7%杂卤石K,Ca,Mg(SO,)2H,23.6%18000石盐NaCl5.8%石膏Ca(SO.),-2H,O4.3%16000白钠镁矾Na,Mg(SO.):4H,O0.7%14000石英Sio,0.9%1200010000800060004000200001020304050607020/()图4样品ZK2004-18（19.40 2 0.8 0 m）（a）和ZK1400-9(14.8015.40m）（b）的XRD衍射图谱及成分组成Fig.4XRD diffraction patterns and compositions of sample ZK2004-18(19.4020.80 m)(a)and sample ZK1400-9(14.80 15.40 m)(b)石心684矿杂岩第42 卷学物abHVspotmag田detWDHFW100jumHVspotmag田detWDHFW50um-20.00kV4.0300XCBS7.0mm497m20.00kV5.0600 xCBS5.6mm249mCdGyPoPoPoPoGIGyPoPo100umHVspotmag田detWDHFW20.00kV5.0150CBS6.5mm995mefPoHaPoHaPoHa50umHVspofmag田detWDHFW300um20.00kV4.0150 xCBS8.9mm995um图5杂卤石样品的显微照片Fig.5Microphotographs of polyhalite samplesa一片状杂卤石单晶，ZK0401,12.46m，SEM；b 一a的局部放大；c杂卤石（Po)交代石膏（Gy），正交偏光；d一杂卤石（Po)交代钙芒硝（G I），SEM；e 一产于石盐（Ha）晶间的放射状杂卤石集合体（Po），正交偏光；f一产于石盐（Ha）晶间的绒球状杂卤石集合体，SEMapolyhalite tabular crystal,ZK0401,12.46 m,SEM;bdetail view of a;cgypsum(Gy)was replaced by polyhalite(Po),crossed polarizedlight;dglauberite(GI)was replaced by polyhalite,SEM;eradial polyhalite aggregates produced among halite(Ha)crystals,crossed polarizedlight;fball shape of polyhalite aggregate produced among halite(Ha)crystals,SEMZK1600区域有沿北东方向呈串珠状展布的趋势4.3杂卤石厚度罗北凹地浅部杂卤石累计厚度范围为0.4511.54m,平均厚度为5.59m。最厚者出现在钻井ZK0401,钻井ZK0205中杂卤石层厚度最小（图8）。从杂卤石厚度分布来看，具有典型的南厚北薄的特点：大致685第5期马宝成等：罗布泊盐湖罗北凹地杂卤石沉积、分布特征及成因分析4550000ZK1409ZK1407454000072004ZK1802ZK1600-7ZK1400ZK0807-94530000ZK1003ZK0805ZK1200ZKioQf2K0803-11ZK0605十ZK0800+27K0802-134520000ZK0403ZK06002K0285ZKQ401-15ZK0201ZK0402十-17ZK02024510000-19-214500000-234490000300000310000320000330000340000350000360000图6罗北凹地杂卤石层顶板埋深等值线图Fig.6Contour map of roof depth of polyhalite in Luobei Sag4550000ZK1409ZK14074540000ZK2004ZK1802-12-14ZK1400ZK080718ZK1003-164530000ZK0805ZK1200-18ZK1001ZK0803ZK0605-20ZK800-22ZK08024520000ZK0403ZK0600-24ZK0205ZK0401-26ZK0201ZK0402-28ZK0202-304510000-32-34-364500000-384490000300000310000320000330000340000350000360000图7罗北凹地杂卤石层底板埋深等值线图Fig.7Contour map of floor depth of polyhalite in Luobei Sag石心686杂矿第42 卷岩学物4550000ZK1409ZK14074540000ZK2004ZK1802ZK160010.6ZK14009.67K0803.66453000022K200OZK080sZK10038.6ZK1001ZK0803十ZK06057.6ZK0800ZK08026.6ZK.04034520000ZKO600/直ZK0205ZK04015.6ZK0201ZK.04024.64510000ZK02023.62.61.645000000.64490000300000310000320000330000340000350000360000图8 罗北凹地杂卤石层累计厚度等值线图Fig.8Contour map of accumalated thickness of polyhalite in Luobei Sag以ZK1001-ZK1003连线为界，北部杂卤石累计厚度仅在局部地区较大，具有分散分布的特点；南部杂卤石厚度普遍较大，尤以ZK0401与ZK0803之间的区域为最大。4.4杂卤石KCI含量采用单个钻孔内所有杂卤石样品KCI含量与其各样铅直厚度加权平均值作为该钻孔平均KCl含量。从KCl含量分布来看（图9）,具有南北分段的特点，大致以ZK10勘探线为界，北部钻孔KCl含量普遍偏低，且KCI高值中心较为分散，以ZK1200、ZK1600以及ZK2004为代表。南部钻孔KCl含量普遍较高，高值区集中在ZK04至ZK08勘探线之间，钻井ZK0803具有最高KCl含量。基于2 2 口钻孔中杂卤石层段KCl含量分析统计，初步估算罗北凹地浅部杂卤石层段KCI资源量达10 0 0 万吨以上（KCl0.5%），属于大型资源规模5讨论5.1杂卤石成因分析罗北凹地杂卤石可分为交代和原生两种成因类型。前者是由于钙芒硝大量析出,残余卤水中钾、镁等元素快速富集，破坏古湖水原有的水化学平衡，朝着杂卤石结晶相区发展，出现杂卤石交代钙芒硝和石膏的现象（袁见齐等，198 4；刘成林等，2 0 0 8）。这种盐湖富钾镁卤水交代钙的硫酸盐形成的杂卤石是罗北凹地杂卤石主要类型，这也是其他含盐盆地最为普遍的现象（Eugster et al.，198 0;H a r v i e a n dWeare,1980;Harvie et al.,1980,1982)罗北凹地内另一种杂卤石为原生成因，常以较纯的杂卤石岩薄层产出，或产于钙芒硝、白钠镁矾或石盐晶间。由于罗布泊古盐湖中石膏或者钙芒硝的析出,导致古卤水中的钙离子几乎消耗殆尽。一方面，周缘淡水输人会带来一定量的钙源，与残余的富钾、镁卤水反应形成钙芒硝等晶间杂卤石沉积。室内蒸发实验结果同样表明，形成杂卤石的卤水不一定是饱和钾、镁盐的浓缩卤水，其在稀释一倍的条件下仍可以析出杂卤石，这种沉积作用可从石盐沉积的中后期一直延续到钾镁盐析出阶段（韩蔚田等，1982）。另一方面，新近的研究发现罗布泊盐湖深部687马宝成等：罗布泊盐湖罗北凹地杂卤石沉积、分布特征及成因分析第5期4550000ZK14Q9十ZK14074540000ZK2004ZK18026.2ZK16005.7ZK1406ZK08075.24530000ZK1003ZK0805ZK1200K08:03ZK10014.7ZK06054.2ZK0800ZK08023.74520000ZK0403%ZK8600ZK0205ZK.04OP3.2ZK0201ZK04022.72.2ZK020245100001.70.1.20.745000000.24490000300000310000320000330000340000350000360000图9罗北凹地杂卤石层平均KCI含量等值线图Fig.9Contour map of average KCl content of polyhalite in Luobei Sag赋存有氯化钙型卤水（Zhangetal.，2 0 2 1）。在晚第四纪构造活动时期，深部氯化钙型卤水可沿活化的断裂补给富钾镁盐湖，从而为杂卤石的形成提供钙源。目前，关于深部富钙流体补给盐湖形成的杂卤石报道较少，其成因机理值得进一步探索，此外，对杂卤石形成的物理化学条件研究表明（韩蔚田等，198 2；何法明等，198 8），杂卤石形成温度不低于13，且温度越高越有利于杂卤石析出。罗北凹地杂卤石产出层段大致相同，显示了这一时期可能具有普遍高温的气候背景条件。对杂卤石产出对应层段石盐层的年龄以及流体包裹体均一温度研究表明,该层段大致时代为距今19 11ka(Li etal.，2 0 18），期间间隔仅8 千年，这期间罗布泊地区大气温度达到37.9 45.3（Sunetal.，2 0 17）。前述研究揭示的罗北凹地中浅部存在多个蒸发沉积旋回，显示了这一时期虽然气候总体干旱，但仍具有波动、振荡的特点。这种多期次的咸化-淡化过程，为该区钾盐成矿积累了大量的成钾物质，在后期气候变得极端干热情况下，湖水快速蒸发浓缩，导致钾大量富集。因此,罗北凹地杂卤石的形成进一步说明，“钾盐成矿并不一定需要长期稳定的气候背景”（刘成林等，2 0 18），当构造-物源-气候成钾要素满足时，短时间可以导致钾盐大规模聚集、成矿，该成钾过程可称为“多期积累，晚期爆发成矿”（Liuet al.，2015)5.2杂卤石分布控制因素罗北凹地中浅部杂卤石具有在南北方向上南厚北薄、在东西方向上中间厚两侧薄的特点。在杂卤石底板埋深上同样具有南深北浅以及中间深两侧浅的特点。遥感地质和构造解译结果表明，罗布泊盐湖区具有“一隆两凹”的格局，即大耳朵北部存在一隆起区分隔大耳朵凹地和罗北凹地，在区域上形成南、北相对下沉,中间相对抬升。而下沉的罗北凹地在南部沉降更深。构造形变剖面揭示，除北部靠近罗北凹地内部弧形区的区域外，罗北凹地南部整体都发生明显沉降，且沉降幅度从北向南具有逐渐增大的趋势。氢气剖面测量同样揭示，罗北凹地内氢气测石心688杂矿岩岩第42 卷学物值南部明显大于北部，指示了罗北凹地南部断陷作用更为强烈，沉降更深因此，遥感与物化探结果揭示的罗北凹陷南部沉降更深，与杂卤石的底板埋深南深北浅以及杂卤石厚度的南厚北薄的特点具有对应良好的关系，指示该区杂卤石的分布明显受区域沉降。同时，从杂卤石具有呈北东方向带状分布的特点，位于凹地中部的杂卤石分布最厚的区带与罗北内断陷带大致重合，显示了杂卤石的分布还可能受控于断陷带的发育。6结论（1）罗北凹地杂卤石主要发育于浅部含盐系的中上部，主要产出方式为质地较纯的杂卤石岩、含钙芒硝/石盐/白钠镁矾/黏土杂卤石岩以及含杂卤石（质）钙芒硝/石盐/白钠镁矾岩等类型（2）罗北凹地杂卤石主要以单晶或者集合体形态产出，单晶多呈板状、片状、纤维（毛毡）状，集合体多以放射状、花瓣状集合体形式产出，部分晶间孔隙中杂卤石晶体以绒球状集合体形式产出。（3）罗北凹地杂卤石可以分为原生和交代两种成因类型。前者多呈薄层状产于钙芒硝/石盐层之间，或充填于钙芒硝/石盐/白钠镁矾晶间，是古盐湖浓缩至钾镁盐析出阶段，富钙流体入侵盐湖，经蒸发浓缩而成；后者为该区杂卤石主要产出类型，为古盐湖卤水演化至钾镁盐阶段交代钙芒硝/石膏的结果。（4）罗北凹地杂卤石的分布具有在南北方向上南厚北薄的特点,KCl含量具有南高北低的特点,杂卤石厚度和KCI含量高值中心与罗北凹陷沉降区具有良好的对应关系，表明杂卤石沉积、分布受控于区域构造活动。致谢中国地质科学院地质研究所施彬博士在扫描电镜实验过程中给予了大量帮助，审稿专家提致谢中国地质科学院地质研究所施彬博士在扫描电镜实验过程中给予了大量帮助，审稿专家提出了建设性修改意见，在此一并表示谢意。ReferencesEugster H,Harvie C and Weare J.1980.Mineral equilibria in a six-com-ponent seawater system,Na-K-Mg-Ca-SO4-Cl-H,O at 25 J.Geochim.Cosmochim.Acta,44:13351347.Han Weitian,Cai Keqin and Gu Shuqi.1982.Formation condition ofpolyhalite in the system of K*,Na*,Mg?*,Ca2+/CI and SO-H,OJ.Chinese 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