柴达木盆地大柴旦硼矿床地质特征及成矿机理

• 作者: 何先虎 余俊清 刘永 张丽莎 成艾颖 洪荣昌 辛首臻 闵秀云 高春亮
• 来源期刊: 地质学报
• 关键词: 柴达木盆地 大柴旦盐湖 硼酸盐矿床 柱硼镁石 地质特征 成矿机理
• 年，卷（期）: 2015,（3）
• 页码范围: 659-670
• 页数: 12页
• 字数: 9018字
• 语种: 中文

摘要

大柴旦盐湖因蕴藏固体和液体硼矿资源成为柴达木盆地诸多盐湖中最早被关注和开发的盐湖之一.不仅如此,大柴旦盐湖还沉积有全球少有分布的特色柱硼镁石矿床.此种特色硼矿床的成矿环境和形成机理目前尚未得到应有的关注和研究.本研究基于大柴旦盐湖因开采硼矿而揭露出来的湖中高分辨率的天然沉积剖面DCD-2和DCD03,利用岩性地层学、沉积学、矿物学、地球化学以及AMS14C年代学等多指标研究方法,深入探讨了更具特色的湖底柱硼镁石矿层以及其他硼矿层的成矿环境和成矿机理,丰富和完善了盐湖硼矿床成因理论.研究结果显示,大柴旦湖底柱硼镁石矿层(第一硼矿层)形成年代始于BC 1790a左右.湖底柱硼镁石含量为35％,B2O3含量约为3％～16％,属于中低品位硼矿层;而湖滨钠硼解石和水方硼石含量分别为82％和35％,B2O3平均含量约为3％～9％,属于低品位硼矿层.硼矿形成前的较长时期内,大柴旦盐湖是以碎屑沉积为主的非盐湖相沉积环境,此后快速进入硫酸盐型盐湖阶段和湖底柱硼镁石矿层形成阶段.湖底柱硼镁石以及湖滨钠硼解石和水方硼石是在特定水文地球化学条件和湖泊环境下形成,在湖区的不同地带,由于不同的成矿作用和成矿机理形成了不同的硼酸盐矿物或硼矿床.大柴旦盐湖硼酸盐矿床的形成受控于硼自身内在地球化学特性及其外在控制条件,是内外条件耦合的结果.在固体硼酸盐整个形成过程中,盐湖卤水都呈现弱碱性碱性,这是盐湖硼酸盐沉积形成的先决条件.文章提出了盐湖固体硼酸盐的具体形成机理并确定大柴旦盐湖硼矿床为高山-深盆-浅水成矿模式.