浅议中国钾盐矿成矿单元划分特征及成因探讨❶

商朋强 李博昀 熊先孝 王吉平 宣之强

1 中化地质矿山总局地质研究院，河北 涿州 072750

2 中化地质矿山总局化工地质调查总院，北京 100101

浅议中国钾盐矿成矿单元划分特征及成因探讨❶

商朋强*1李博昀1熊先孝2王吉平1宣之强1

1 中化地质矿山总局地质研究院，河北 涿州 072750

2 中化地质矿山总局化工地质调查总院，北京 100101

成矿单元划分对于矿产地质研究和指导找矿十分必要，以钾盐矿成矿单元划分为例，讨论了化工矿产单矿种成矿单元划分工作的基本工作流程和工作方法。通过研究，制定了钾盐矿成矿单元划分的基本原则，初步提出中国钾盐矿成矿单元划分方案，初步确定了 12个Ⅲ级钾盐矿成矿单元。选择柴达木盆地及北缘、江汉盆地、塔里木盆地三个重要的钾盐矿Ⅲ级成矿带，讨论了在Ⅲ级成矿单元基础上开展次级成矿单元或找钾远景区划分的重要性。

化工矿产 钾盐矿 成矿单元 划分原则

“成矿区带（又称成矿单元）是具有较丰富矿产资源及其潜力的成矿地质单元。成矿区带划分是区域成矿规律研究成果的集中表现和矿产勘查及预测评价的基础”【1】。近年来，随着基础地质和找矿勘查工作的深入开展，人们更加清楚认识到，矿产的产出受一定地质时期、一定大地构造环境制约，并呈区域性分布。因此，开展不同程度、不同级别成矿单元（成矿区带）划分工作，对于指导找矿和开展矿产地质研究工作十分必要。

化工矿产作为重要的非金属矿产资源，在化学原料、农肥生产等方面起着至关重要的作用。以往工作多关注化工地质找矿、单个矿床或局部地区成矿的研究，全国性化工矿产成矿规律总结研究特别是成矿区划方面的研究工作较少，制约了全国找矿部署及相关研究工作。近年来，笔者从事化工矿产资源潜力评价相关的工作，初步开展了钾盐、萤石矿等化工矿种成矿单元划分工作。本文以钾盐矿为例，在综合研究和总结中国钾盐矿成矿规律基础之上，参照前人对中国钾盐矿成矿区划的研究，制定了钾盐矿成矿单元划分原则，并初步提出单矿种成矿单元划分方案，初步探讨了化工单矿种成矿单元划分的可行性，以期能指导我国钾盐地质找矿和勘查工作部署。

1 研究程度

钾盐矿为中国紧缺性矿产之一，前人从不同角度开展过有关全国钾盐矿成矿区划的工作，指导开展钾盐及其它盐类矿产的找矿工作部署和矿床研究工作。中国地质科学院（1976）以地质时代为纲，开展了各地质时期钾盐矿找矿远景的研究，并划分了钾盐矿找矿远景区的级别；化工部化工矿产地质研究院（1992）讨论了各地质时期成盐成钾条件，开展了全国钾盐成矿预测工作，并在全国成盐区和成钾区划分基础上，初步划分出全国12个成钾区及各类预测区，对本文钾盐矿成矿单元划分有重要指导作用；宣之强（2009）划分了中国成钾矿集区，讨论了各矿集区内的成钾条件【2】；郑绵平等（2010）依据中国构造单元划分开展了中国古代盐类成矿单元区划工作，并系统分析了中国盐类成矿单元内的钾盐矿成矿条件及找矿远景【3】。

2 中国钾盐矿床类型及分布

按钾盐矿床成矿时代、矿床成因及矿床地质特征，中国钾盐矿床划分为第四纪盐湖型、深藏地下卤水型和古代化学沉积型三个类型。中国现有的钾盐矿资源以第四纪盐湖型钾盐矿为主，第四纪盐湖型钾盐矿主要以离子形式赋存于盐类沉积层的晶间卤水、孔隙卤水及湖表卤水中，其矿床主要分布于西部大型内陆干旱盆地中，规模相对较小的山间盆地、洼地中也能形成中小型现代盐湖型钾盐矿床；深藏地下卤水型钾盐矿为赋存于前第四系储卤层中的液态钾盐矿床，矿床主要分布于大型古代盐类沉积盆地中，如四川盆地、柴达木盆地西部、江汉盆地等；古代化学沉积型钾盐矿包括原称的碎屑岩系中和碳酸盐岩系中钾盐矿两个亚类，主要分布于古代大型克拉通盆地或裂谷盆地中，如四川盆地、兰坪—思茅盆地等。

3 成矿单元划分原则

（1）遵循《全国重要矿产和区域成矿规律研究技术要求》【4】中有关成矿单元划分原则：区域矿产空间分布的集中性和区域成矿作用的统一性；逐级圈定的原则；成矿区（带）与矿床成矿系列的对应关系；地球化学场、地球物理场资料对厘定成矿区（带）的边界有参考意义。

（2）为保持与全国矿产资源潜力评价项目一致，便于汇总潜力评价成果，本次全国钾盐单矿种成矿单元划分成矿域（Ⅰ级单元）的划分及命名采用《全国成矿区带划分方案》【1】方案，调整该方案中部分成矿省（II级单元）的划分，使之更适于钾盐单矿种的成矿规律研究。

（3）采用板块构造观点，钾盐矿Ⅲ级成矿单元（区带）是在成矿省的基础上，结合中国大地构造单元的划分【5】，并考虑了钾盐矿产成矿条件、控矿因素及其分布特点开展划分工作。

（4）不同钾盐矿床类型成矿单元划分方法有所不同，如第四纪盐湖型钾盐矿床成矿单元的界线确定主要考虑第四纪盐湖分布范围，并参考干旱气候区范围；深藏地下卤水型和古代化学沉积型钾盐矿成矿单元的界线确定床主要考虑成盐成钾期盐类沉积的分布、断陷—坳陷盆地沉积范围等因素。

（5）从各种有利钾盐成矿条件考虑，钾盐成矿区带内具有一定的找矿潜力，因此成矿单元不能局限于现有矿床的分布范围。

4 初步划分方案

依据上述划分原则，开展了中国钾盐矿成矿单元的初步划分工作，厘定出的12个Ⅲ级钾盐矿成矿区带，分布于中国4个成矿域、7个（盐类）成矿省之中（表1，图1）。

表1 中国钾盐矿成矿单元初步划分方案Table1 Preliminary partitionschemeof potash metallogenic units in China

图1 中国钾盐矿成矿单元初步划分图Fig.1 Preliminary map of potash metallogenic units in china

5 重要的III级成矿区带成矿单元划分

5.1 柴达木盆地及北缘钾盐矿成矿带（ⅢK-5）

本成矿带为目前已勘查开发的我国最重要的钾盐矿产资源基地。该区包括柴达木盆地及盆地北缘的部分地区，范围与柴达木盆地 Li-B-K-Na-Mg盐类石膏— 油气成矿区基本一致，大地构造属东昆仑褶皱系柴达木坳陷。柴达木盆地是一个中新生代大型山间盆地，周围为高山环绕，北侧为阿尔金山和祁连山，南侧为昆仑山，形成一个封闭的内陆盆地，总面积约12×104km2（图2）。

图2 柴达木盆地及北缘钾盐矿成矿带矿床分布及分区简图（据商朋强等，2011）【6】Fig.2 Deposit distribution and subarea sketch of potash metallogenic belt in Qaidam basin and its northern margin

区内广泛发育渐新统至全新统新生界地层，总厚近万 m。盆地演化时间长，次一级断裂、背斜、断陷等构造发育，区内富钾盐湖数量多，共有富钾盐湖13处，且盐湖规模大，构成大型以上钾盐矿床的盐湖 7处，其形成和分布严格受次级构造的控制。根据盐湖发育程度、构造单元划分、盐类矿物赋存特征及特征元素组分，本区在Ⅲ级成矿区带可进一步划分为 3个成矿亚带：北东部山间盆地成盐成钾亚带（Ⅰ）、中部（中部西北段、中部东南段）成盐成钾亚带（Ⅱ）、西南部茫崖断陷古近系—新近系富钾卤水和第四纪盐湖钾盐矿成矿亚带（Ⅲ）。

5.2 塔里木盆地钾盐矿成矿带（ⅢK-3）

塔里木盆地为中国最大的内陆盆地，面积约56×104km2。盆地演化经历了前震旦纪地槽、古生代地台和中新生代盆地三个发展阶段，形成了三山环绕的大盆地内发育一系列次级坳陷与凸起相间的基本格局（图 3）。根据以往研究，本成矿带可划分出四个成盐找钾远景区：满加尔坳陷远景区（C）、库车坳陷远景区（E）、西南坳陷远景区（K-E）和罗布泊钾盐成矿区（Q）。

满加尔坳陷区沉积了厚层下石炭统含盐岩系，含盐系最大厚度大于223m，盐层产状平缓，分布稳定，在北西距沙北20m处的乡1#钻遇同一盐层，盐层中K+含量0.001%～0.01%，因此该区具备一定的成盐找钾条件。盆地西南部西南坳陷和西北部的库车坳陷为中新生代沉积盆地，两坳陷内部小构造分异显著，西南坳陷大体可划分为喀什凹陷、叶城凹陷、和田凹陷等多个更次一级构造单元，库车坳陷可分为拜城凹陷、阳霞凹陷、乌什凹陷等次一级构造单元。两坳陷区的成盐条件较好，其中库车—拜城地区古近纪盐类沉积具有多期成盐、含盐系厚、分布面积广等特点，部分地区Br/Cl比值高，相应K+含量较高，是较有希望形成古近系钾盐矿的地区，近年找钾工作有重要进展【7】。西南坳陷在白垩—古近纪为大型海相沉积盆地，海水多期侵入，持续时间较长，封闭性较好，有广泛的石膏沉积，古卤水浓缩程度高于库车坳陷【8】，而研究和调查程度较低，有必要开展成矿条件深入研究和进一步的找钾探索。

图3 塔里木盆地构造分区及重要古代成盐找钾远景区分布略图Fig.3 Sketch map of structural units and important ancient potash prospective areas in Tarim basin

罗布泊钾盐矿成矿区位于塔里木盆地东侧的一个次一级拗陷盆地。成矿区面积在2×104km2以上，面积广大。在罗布泊盐湖区附近有古近纪和新近纪含膏层，盆地有悠久的盐类分异聚集历史。晚更新世以来，盐湖区内有多次成盐和迁移分异过程。该区盐壳分布面积达 7000km2以上，经近年的勘查和研究【9】，已发现罗北凹地大型钾盐矿一处，中小型钾盐矿多处，罗北凹地深部及外围仍具有较大的找钾潜力。

5.3 江汉盆地钾盐成矿带（ⅢK-11）

江汉盆地钾盐矿成矿带位于上扬子陆块江汉—洞庭断陷盆地北部，为一中、新生代内陆断陷式沉积盆地，面积约2.8×104km2。根据构造区划，盆地内可划分为7个凹陷、5个凸起。盆地内沉积了巨厚的白垩系一新近系陆源碎屑物质，累计厚度大于10000m，盆地内江陵凹陷的古新统沙市组（E1s）和潜江、小板、云梦凹陷的始新统潜江组（E2q）中都沉积了巨厚的成盐地层。江陵凹陷为古新世至始新世江汉盆地盐类沉积中心，盐层主要赋存于沙市组，最大厚度 340.5m，以往多口钻井的分析结果显示，凹陷内存在深层富钾卤水【10～11】。潜江凹陷的周矶—蚌湖形成深的凹陷，为大量盐类物质汇集的场所，岩盐分布面积1200 km2，盐层累计厚度1800 m，单层最大厚度大于30 m，沉积中心（蚌湖、周矾一带）有钾芒硝、杂卤石、钠镁矾、无水钾镁矾等硫酸盐型钾镁盐沉积，局部地区形成钾芒硝、无水钾镁矾矿层。小板凹陷含盐面积330 km2，盐层累计厚度500 m，单层2～10 m，沉积中心有杂卤石、钠镁矾等硫酸盐型钾镁盐沉积。因此，可在江汉盆地钾盐成矿带内确定潜江凹陷、江陵凹陷、小板凹陷等几处成盐找钾远景区。

图4 江汉盆地钾盐矿成矿带构造分区及古近系盐类沉积分布（据张师本，1983；刘群等，1987；方志雄等，2006综合）【12～14】Fig.4 Structural units of potashmetallogenic beltand distribution of the Paleocene salts minerals in Jianghan basin(after Zhang Shiben, 1983; Liu Qun et al., 1987; Fang Zhixionget al.)

6 结论

（1）钾盐矿单矿种成矿单元划分应与本轮全国成矿区带划分尽量一致，可调整部分全国成矿省，成矿单元划分结果应利于总结钾盐矿成矿规律，并以成矿单元为基础汇总资源潜力评价成果。

（2）不同钾盐矿床类型成矿单元划分方法不尽一致，第四纪盐湖型钾盐矿成矿单元划分主要考虑第四纪盐湖分布范围，并参考干旱气候区范围；深藏地下卤水型和古代化学沉积型钾盐矿成矿单元划分主要考虑成盐成钾期盐类沉积的分布盆地沉积范围等因素。

（3）提出了中国钾盐矿成矿单元初步划分方案，划分出12个Ⅲ级钾盐矿成矿区带，其主要分布于中国4个成矿域、8个（盐类）成矿省之中。

（4）可在三级成矿单元划分的基础上，开展次级成矿单元或找钾远景区的划分的详细研究。

致谢：成文及修改过程中得到邓小林教授级高工和夏学惠教授级高工的帮助，成矿单元划分思路及底图参考了徐志刚研究员等人的报告和专著，特致感谢！

1 徐志刚，陈毓川，王登红，等. 中国成矿区带划分方案[M]. 北京：地质出版社， 2008，1～11

2 宣之强. 中国含盐盆地成钾矿集区划分与找钾前景概述—纪念中国找钾60年[J]. 化工矿产地质，2009，31（1）：59～64

3 郑绵平，袁鹤然，张永生，等. 中国钾盐区域分布与找钾远景[J]. 地质学报，2010，84（11）：1523～1553

4 陈毓川，王登红，陈郑辉，等. 重要矿产和区域成矿规律研究技术要求[M]. 2010，北京：地质出版社，44～49

5 潘桂堂，肖庆辉，陆松年，等. 中国大地构造单元划分[J]. 中国地质，2009，36（1）：1～28

6 商朋强，熊先孝，李博昀. 中国钾盐矿主要矿集区及其资源潜力探讨[J]. 化工矿产地质，2011，33（1）：1～8

7 邓小林，韦钊，赵玉海，等. 塔里木盆地古近纪钾盐矿层的发现及其意义[J]. 矿物学报（增刊），2013，755～756

8 谭红兵，马海州，肖应凯，等. 塔里木盆地西部古盐氯同位素分布特征与找钾分析[J]. 中国科学D辑，2005，35（3）：235～240

9 王弭力，刘成林，焦鹏程. 罗布泊盐湖钾盐矿床调查科研进展与开发现状[J]. 地质论评，2006，52（6）：757～764

10 潘源敦，刘成林，徐海明. 湖北江陵凹陷深层高温富钾卤水特征及其成因探讨[J]. 化工矿产地质，2011，33（2）：65～72

11 刘成林. 大陆裂谷盆地钾盐矿床特征与成矿作用[J]. 地球学报，2013，34（5）：515～527

12 张师本，沈后，曲欣国，等. 中国油气区第三系，（Ⅴ）鄂豫皖油区分册[M]. 北京：石油工业出版社，1993，1～296

13 刘群，陈郁华，等. 中国中、新生代陆源碎屑—化学岩型盐类沉积[M]. 北京：北京科学技术出版社，1987，1～154

14 方志雄，陈开远，鲍征宇，等. 江汉盆地盐湖沉积充填模式[M]. 北京：石油工业出版社，2006，1～231

Discussion on partition characteristics of potash metallogenic units and genesis of potash deposit in China

Shang Pengqiang1Li Boyun1Xiong Xianxiao2Wang Jiping1Xuan Zhiqiang1
1.Geological Institute of China Chemical Geology and Mine Bureau ,Zhuozhou,Hebei,072750, China 2.General Institute of Chemical Geology Survey of China Chemical Geology and Mine Bureau,Beijing, 100101, China

It is very important for mineral geological study and mineral exploration to partitionmetallogenic units. In this paper, taking potash mineral for example, we discuss the basic work flow and method of metallogenic unitspartition for single chemicalmineral specy.And we make the basic principle of potash metallogenic units partition, propose a preliminaryscheme forpotash metallogenic units partition, and preliminarily partition out 12Ⅲ grade potash metallogenic units. Taking 3 important Ⅲ grade potash metallogenic units: Qaidam Basin and its northern margin, Jianghan basin and Tarim basinpotash metallogenic unit, for example, we discuss the importance of further potash prospective areas partition in Ⅲ grade potash metallogenic units.

chemical minerals, potash deposits, ore forming units, division principle

P619.211

A

1006–5296（2017）03–0140–005

中国地质调查局项目“全国化工矿产资源潜力评价”（编号1212011220368）

* 第一作者简介：商朋强（1980～）男，主要从事资源评价及矿床地质研究，高级工程师

2017-07-03；改回日期：2017-07-20