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  • 察尔汗盐湖
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  • 察尔汗盐湖

    察尔汗盐湖是中国最大的钾镁盐矿床,盐湖东西长168公里,南北宽20—40公里,盐层厚约为2—20米,面积5856平方公里,海拔2678米。也是世界上大型盐湖矿床之一,湖中蕴藏着极为丰富的钾、钠、镁、锂、硼、溴、碘等资源,总储量600多亿吨,其中已探明的氯化钾总储量为5亿吨,占全国已探明储量的97%;氯化镁储量16.5亿吨,氯化锂储量824.6万吨,均占全国首位,氯化钠储量426.2亿吨,可供全世界人食用1000年,察尔汗盐湖是中国发展盐化工业的重要基地。还出产闻名于世的光卤石,它晶莹透亮,十分可爱。伴生着镁、锂、硼、碘等多种矿产,钾、盐资源极为丰富。

    又名察尔汗盐池。海拔最低点为2200多米,由达布逊、南霍布逊、北霍布逊、涩聂4个盐湖汇聚而成。格尔木河、素棱果勒河等10多条内陆河注入。由于降水量极少,大量水分通过蒸发流失,形成深厚的盐层,湖内盐盖厚30米左右,最厚处达60米。其主要成分是氯化钠、氯化钾、氯化镁,储量达20多亿吨。青藏公路和青藏铁路通过盐湖,路基全是用盐铺成,长32千米,分别被称为万丈盐桥和钢铁彩虹。

    “察尔汗”是蒙古语,意为“盐泽”。盐湖地处戈壁瀚海,这里气候炎热干燥,日照时间长,水份蒸发量远远高于降水量。因长期风吹日晒,湖内便形成了高浓度的卤水,逐渐结晶成了盐粒,湖面板结成了厚厚的盐盖,异常坚硬。令人难以置信的是盐湖上还有一条长32公里的公路和铁路穿行而过,是一座浮在卤水上的“万丈盐桥”,公路和铁路是格尔木至敦煌公路的一段和青藏铁路的一段。

    格尔木蒙古语意为“河流密集的地方”,境内的察尔汗盐湖是世界上最大的盐湖,是我国最大的钾镁盐矿床,各种盐总储量超过600亿吨,钾肥年产量超过400万吨。

    察尔汗盐湖是目前已探明的几大内陆盐湖之一。盐湖东西长近200 km,南北宽30 km,海拔2 670~3 000 m。北部被祁连山系及其余脉环绕,南、东为昆仑山系,均是古老变质岩系及早古生代地层。远离山前至盐湖地层由中下更新统的沉积物、洪积、冲积的砂砾岩、粉细砂和粘土等组成。

    湖区是典型的高原干旱气候,年平均气温为0~1.4℃,年蒸发量大于降水量100多倍。湖区外围多处分布有早中更新世湖相地层(Q1+2),证明第四纪早期是柴达木古湖的一部分。

    察尔汗盐湖地表为干盐滩所覆盖,仅在干旱滩边缘分布着大小不等的9个卤水湖泊。其中达布逊湖面积最大,还在沉积光卤石,其他湖泊主要沉积石盐。干旱滩之下是结构松散的多孔石盐(孔隙度25%~27%),孔隙间充满晶间卤水,潜水位0.05~1.5 m。从全区看,达布逊湖水位是最低的,因此晶间卤水总是缓慢地流动补给。晶间卤水面以下普遍有光卤石、钾石盐等钾盐矿物。湖的南岸受格尔木河三角洲的影响,粉砂、亚粘土沉积物和部分细碎屑层,伸入干盐滩内,与石盐层构成相间的沉积韵律,反映成盐期内湖区气候以干旱为主,但也有间断的潮湿气候变化。

    经勘察和研究发现,5 800 km2的干盐滩是多期逐次形成的。盐湖浓缩的早期,卤水湖泊面积大,干盐滩只是在湖区北部边缘出现,随着湖水面积向南收缩,干盐滩从北向南逐步扩展,覆盖了湖区的大部分。

    整个湖区按构造、石盐层分布等特点划分为4个区段,自西向东:别勒滩区段(300勘探线以西)、达布逊区段(300~176线)、察尔汗区段(176~296线)和霍布逊区段(296线以东)。

    第四系地层与岩性特征,自下而上简述如下:

    (1)中下更新统(Q1+2)

    以绿灰、红棕色砂质粘土层为主,夹浅色粉砂岩、粘土层和碳质条带。层厚1 211 m。

    (2)上更新统(Q3)

    下部含盐组

    下部湖积层(Q3l1):以黄灰、深灰和绿灰色含石膏、石盐的细砂、粉砂为主。本层边缘厚10 m,中部仅1~2 m。

    下部石盐层(Q3S1):以深灰、褐灰色含石膏、泥砂的石盐为主,中部石盐较纯,边部石膏、泥砂增多。石盐层呈薄层状、条带状。下盐层最厚可达30.20 m,一般8~22 m。别勒滩区段出现K1钾盐层。

    中部含盐组

    在别勒滩和达布逊区段内,由两个湖积层和两盐层的韵律组成。

    Q3L2-1:以土黄色含石盐粉细砂为主,局部含石膏,察尔汗区段则以粉砂和石盐的薄互层出现,厚度1~7 m。

    Q3S2-1:以黄褐色和黄白色相间的含泥砂、石膏的石盐层为主,夹有薄层粉砂,厚2~4 m。

    Q3L2-2:以含石膏、石盐的粉砂为主,局部夹石膏、石盐的小透镜体,厚2~4 m。

    Q3S2-2:岩性与Q3L2-1相同,石盐多以薄层状或条带状产出,胶结不紧密,厚10~20 m。最大厚度29.30 m。在达布逊区段出现K2钾盐层。

    (3)全新统(Q4)

    上部湖积层(Q4L3):以浅黄色、灰黑色含石盐、石膏的粉砂、细砂为主,北部较粗向南变细并局部夹石盐、石膏透镜体。厚度变化大,边缘厚17 m,向中部变薄为1 m左右。在别勒滩区段局部出现K3钾盐,但分布范围不大。

    上部石盐层(Q4S3):以黄色、灰黄、黄褐色含泥砂、石膏的石盐层为主,夹有薄层粉砂,松散胶结。除霍布逊区段外,普遍具有K4~K7的钾盐层。本层最厚30 m,一般厚8~21 m。

    盐湖含盐层在4个区段分布是不同的。下部石盐层(Q3S1)由西向东变薄并尖灭,中部石盐层(Q3S2-1、Q3S2-2)的沉积中心位于达布逊区段,上部石盐层(Q4S3)分布范围最大(5 200 km)沉积中心仍位于达布逊区段。盐层的空间分布,从Q3S1~Q4S3说明察尔汗盐湖由晚更新世到全新世成盐作用增强,大量钾盐层出现于Q4S3盐层,表明盐湖已发展到晚期阶段。下部含盐组的石盐层(Q3S1)胶结紧密,中、上含盐组盐层较松散,富含晶间卤水。

    根据钾盐的赋存状态,盐湖钾资源包括固体钾盐沉积层和卤水钾矿。前者KCl含量大于2%,包括K1—K7和达布逊湖新生光卤石沉积层;卤水钾矿包括表面卤水和晶间卤水钾矿。

    1.固体钾盐沉积层

    (1)K1—K7钾盐层钾盐层的主体为含浸染状光卤石的石盐层,分布范围广泛,特别是Q4S3盐层中几乎遍及别勒滩、达布逊、察尔汗3个区段,与不含光卤石的石盐层之间无明显的界限。仅按KCl含量大于2%来划分,大致可圈出K1—K7 7个含光卤石的石盐层。光卤石呈半自形晶,粒径0.3~1 cm,光卤石含量不等,一般为5%~10%,石盐达80%以上,含有少量石膏、粉砂和淤泥等。Q4S3盐层固相钾盐沉积分布见图4.9.3。

    图4.9.3察尔汗盐湖Q4S3盐层固相钾盐沉积分布示意图(据《中国矿床》)

    1.光卤石层分布区;2.含浸染状光卤石的石盐层分布区; 3.达布逊湖滨新生光卤石沉积分布区;4.卤水湖
    (2)达布逊湖现代光卤石沉积层察尔汗盐湖区内,除南、北霍布逊湖外,其余各湖都有不同规模的新生光卤石层出现,其中达布逊湖北岸规模最大。以1966年为例,8月以前,光卤石大量沉积于北部湖滨带,长约32 km,宽一般为1~2km,最宽3.2 km,最大厚度0.59 m,西薄东厚。KCl含量17.98%,一般为10%左右。

    2.卤水钾矿

    (1)地表卤水 以达布逊湖为例,1958年11月测量,面积为354.67 km2,1966年8月再度测量,湖域面积缩小为184 km2。湖区面积随气候变化,湖水的KCl含量也随之有明显的不同。同一季节,湖区不同部位含盐量和含钾量也有差异,表现为南北方向有分带性,远离格尔木河口的北岸含盐量和含钾量高。

    (2)晶间卤水 钾矿在表层盐壳之下,从距地表0.05~0.5 m左右到Q3S1均充满卤水。各石盐层之间为细碎屑层所隔。含钾晶间卤水主要赋存在Q3S2和Q4S3内,矿化度一般为310~400 g/L。主要组分是K+、Na+、Mg2+、Cl-。盐湖卤水化学组成见表4.9.3。

    表4.9.3青海察尔汗盐湖卤水化学组成

    晶间卤水在垂直方向上的变化,总的趋势是KCl含量由上向下变低,矿化度则向下增大。也有局部出现反常的,同一盐层的上部和下部浓缩中心往往不一致。

    晶间卤水是察尔汗盐湖钾盐矿床的主要开采对象,含钾高,储量大。第Ⅰ含水层和第Ⅱ含水层,卤水量约214亿m3。

    察尔汗盐湖不仅是我国目前已探明储量最大的钾盐矿床,而且也是特大型石盐矿床和大型MgCl2矿床。此外,卤水中含有Li、B、Br、I、Rb、Cs等有益元素,具有很大的综合利用价值。

    察尔汗盐湖谁遗落的宝物?

      盐湖专家一般把每升水中含盐量高于50克的湖泊称为盐湖,在察尔汗湖中,地质学家发现的食盐储量是426.2亿吨!这个数字相当于可供全球人类食用2000年,名字取自于蒙古语“盐泽”的柴达木盆地一直因矿产丰富被称为“聚宝盆”,而其中最大的湖泊察尔汗盐湖就是这“聚宝盆”闪亮的盆底了。

      相传在神农氏时代,居住在中国山东半岛的人们就学会了煮海为盐,世界各地的人们似乎从诞生起就一直追求着这种给生活增加咸味的白色六面形晶体矿物,五千年前的埃及法老棺椁中竟然也发现了盐的足迹。用盐腌制的鱼和禽类这种惟一可以食用并与生命直接相关的物质从一开始就是备受争宠的对象,它曾代表特权,曾带来战争,就连英文“薪水”一词也来自于拉丁文“买盐钱”。人们通过各种途径获得盐,而海水、湖水、盐井、盐矿都是获得这种生命不可或缺调料的好地方,今天介绍的察尔汗就是其中的盐湖。

    盐湖的诞生

      8000万年前曾经是一片汪洋大海,多次走进察尔汗盐湖区深处的中国地质科学院郑绵平院士介绍说,是地球的构造运动造就了高原上密集的湖泊,柴达木盆地在地球的造山运动中与世隔绝,高大的昆仑山、祁连山、阿尔金山在四周高高突起,新生的青藏高原不断上升,阻挡了来自印度洋、大西洋的湿润气流,高原内部气候日趋干旱,在察尔汗地区甚至达到年降水量不足20毫米,而蒸发量高达3550毫米!古洋面逐渐干涸,正像一个巨大的天然晒盐场一样,这里的很多湖泊都成为咸水湖,有的湖中的盐类渐渐结晶而出,干涸成比石头还硬的干盐壳。

    翡翠般的盐湖

      在海拔2670米的强紫外线辐射下,伴着干燥的微风飘来咸涩滋味,察尔汗盐湖区最大的有水湖泊———达布逊,饱含多种元素的卤水在阳光下的颜色变幻莫测,湖面像一块镶嵌在白宝石底子上的玉,在镜面一般的达布逊湖周围,可以看到像项圈一样一圈圈的银色盐带,这是由于溶于盐湖水中的不同盐类的溶解度不同,从而呈现出一定的沉淀规律,镜中的水在亿万年前曾与外面的大洋直接相连,曾经繁忙热闹。

    奇特的湖中湖

      如今,原本热闹的古海洋蜕变为只能生存卤虫,什么都没有,湖岸上没有草、树,甚至最耐旱的骆驼刺也难以生长。不断的蒸发加上断裂带赋予的盐类沉积物让湖水越来越咸,来自昆仑山的格尔木等数条淡水河的只进不出,加上盐水和淡水重力不同的作用,察尔汗盐湖地区形成了大大小小十余个湖面与盐滩相间排列的壮观景象。有的地方形成了一个个奇特的湖中湖,不同的湖面由于含盐量的差异在阳光下折射出不同的颜色。

    荒凉的盐都

      然而最让察尔汗盐湖声名显赫的不仅仅在于它的景色和能让我们吃几千年的食盐,与食盐共同溶于湖水中的钾盐的发现促使这块原本荒凉之地成为今天的中国盐都。

      这里钾盐的储量位居世界第二位,这里成为我国最大的光卤石产地,年产百万吨钾肥的盐湖工程项目已在悄然运行。庞大的采盐船静静地浮在湖面上,仿佛没有任何动作,不知情的人见了会以为它们在休息,实际上,盐湖的水采船是名副其实的“地下工作者”,它负责在湖底采集卤水矿浆,通过耐腐蚀的工程塑料制成的输浆管道直接把卤水送入车间,所以表面上你是看不到它的忙碌的,现在,八艘采盐船共同工作在这片湖区,每天数万吨钾肥通过世界独一无二的察尔汗万丈盐桥送往全国各地。

    “万丈盐桥”

      已经工作了近50年的“万丈盐桥”是察尔汗最有特色的地方,从青海格尔木市到柳园的公路横穿盐湖,这条亮晶晶、带着咸味的公路光滑笔直地伸向远方,全长32公里,车在上面行驶起来和在柏油马路上没什么区别。因为湖区没有泥,所以这座没有桥墩、护栏的桥完全是用盐来修筑的,盐晶体结合得厚实紧密,足以承受数十吨重的卡车荷重。它的造价低廉,维修起来更是再容易不过,桥面上如果出现坑坑洼洼,从路边铲一点盐来填平再洒一点卤水就平整如初,不用担心雨水会把这座世界惟一的咸桥溶化,之所以能在这里用盐来修筑道路,不仅是由于这里盛产盐,更是由于这里一年到头也难得下一次小雨,所以这里不仅有盐铺的浮桥,还有盐盖的房屋,盐修的铁路路基,甚至老一辈盐湖工作者们的炉灶都用盐来搭。

    400亿吨盐

      在漫长的盐类沉积过程中,察尔汗湖区积累了约400亿吨各类氯化物为主的盐,有一个浪漫、富于想象力的比喻赋予其这个概念———它相当于能在地球与月球之间架起一座宽6米、厚3米的盐桥。

    世界著名的盐湖

      中东的死海是世界上海拔最低的、味道最咸的湖泊,盐度高于一般海水7倍以上,相当于十斤海水两斤盐。人的比重低于死海,所以不会游泳也可以漂浮在湖面。美国犹他州的大盐湖是更新世古湖残留的现代表面卤水湖,蛋白质丰富的卤虫卵让这里成为新的淘“金”地。

       察尔汗盐湖位于青海西部的柴达木盆地,是中国最大的盐湖,也是世界上最著名的内陆盐湖之一,距西宁750公里。盐湖东西长160多公里,南北宽20—40公里,盐层厚约为2—20米,面积5800平方公里,海拔2670米。湖中储藏着500亿吨以上的氯化钠,可供全世界的人食用1000年。还出产闻名于世的光卤石,它晶莹透亮,十分可爱。伴生着镁、锂、硼、碘等多种矿产,钾、盐资源极为丰富。又名察尔汗盐池。海拔最低点为2200多米,由达布逊、南霍布逊、北霍布逊、涩聂4个盐湖汇聚而成。格尔木河、素棱果勒河等10多条内陆河注入。由于降水量极少,大量水分通过蒸发流失,形成深厚的盐层,湖内盐盖厚30米左右,最厚处达60米。其主要成分是氯化钠、氯化钾、氯化镁,储量达20多亿吨。青藏公路和青藏铁路通过盐湖,路基全是用盐铺成,长32千米,分别被称为万丈盐桥和钢铁彩虹。

    矿山公园

    梦幻盐湖——青海格尔木察尔汗盐湖国家矿山公园

      在我国西部昆仑山、祁连山和阿尔金山之间的柴达木盆地,有一个世界上面积最大的内陆盐湖和中国最大的可溶性钾镁盐生产基地—察尔汗,被蒙古语称为“盐湖之王”的察尔汗,与巍巍昆仑、雪山同在,与茫茫戈壁、绿洲共存。察尔汗盐湖由达布逊、霍布逊等十多个现代卤水湖泊和干盐滩组成,她东西长168公里,南北宽20至40公里 ,面积5856平方公里 。是世界上迄今为止面积最大的盐湖,她是死海盐湖面积的6倍。是美国加利福尼亚吉尔斯盐湖面积的50多倍。烟波浩渺的察尔汗天然盐湖和百余平方公里的人工盐田;千姿百态的盐壳、盐花和巧夺天工的“万丈盐桥”;原始的盐湖矿产资源采冶遗迹和现代化的钾肥生产流水线;耸立于地平线上的盐湖城和梦幻般的海市蜃楼。见证着中国钾肥工业发展的曲折和辉煌。察尔汗盐湖钾肥产量占柴达木盆地钾肥总产量的88%,占全国钾肥产量的80%。占全国钾肥年需求总量的19%。察尔汗盐湖地形十分平坦,海拔2677至2683米,气候寒冷干燥,最低气温-33.6℃,最高气温35.0℃,年平均气温5.3℃。多年平均降水量24毫米,多年平均蒸发量3564毫米,盐湖汇水范围深达昆仑山、祁连山腹地,面积13.2万平方公里,占察达木盆地总汇水面积的52%。察尔汗盐湖位于国家4A级景区中国优秀旅游城市格尔木北侧60公里。青藏铁路和格尔木至甘肃敦煌公路纵贯湖区,青藏公路连通东西。格尔木机场近在咫尺。交通十分便利。察尔汗盐湖是一个以第四纪地下石盐晶间卤水、孔隙卤水和地表湖泊卤水为主,固液并存的钾镁盐矿床,盐湖矿产含矿层主要由下部s1、中部s2和上部s3三大石盐层和夹在其间的湖积碎屑岩层组成。盐层主要矿物是石盐、光卤石、钾石盐、石膏等。其中,上部盐层s3,特别是赋存于其间的晶间潜卤水,遍布察尔汗盐湖地表,厚度一般8至17米,最大厚度53.5米。是盐湖最主要的液体矿层,是盐湖钾、镁、硼、锂、铷、溴、碘及石盐等矿产资源储量层和开采层。这里是我国最大的第四纪可溶性钾镁盐矿床,包括湖盐、镁盐、硼、锂、铷五个特大型矿床及钾、溴、碘三个大型矿床。探明盐类总储量460亿吨,潜在开发价值超过3万亿元。察尔汗盐湖位于柴达木盆地三湖沉降带,第四系湖相沉积厚度巨大,一般在2500米至3500米左右。距今350万年、300万年左右,柴达木盆地晚上新世淡~微咸水古湖位于察尔汗西缘涩聂湖附近,察尔汗地区处于温暖潮湿的河流冲洪积平原环境之中;距今250万年到3.5万年期间,随着柴达木盆地西北边缘阿尔金山的缓慢隆升,古湖逐渐向盆地东南部察尔汗三湖沉降带迁移,并使察尔汗地区经历了早更新世浅湖、中更新世深湖和晚更新早中期的滨湖与沼泽沉积环境。察尔汗盐湖化学沉积始于距今3.2万年的晚更新世晚期,第四冰期冷干气候期,结束于距今约8000年至6000年的全新世中期温暖湿润气候期。
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察尔汗盐湖是中国最大的钾镁盐矿床,盐湖东西长168公里,南北宽20—40公里,盐层厚约为2—20米,面积5856平方公里,海拔2678米。也是世界上大型盐湖矿床之一,湖中蕴藏着极为丰富的钾、钠、镁、锂、硼、溴、碘等资源,总储量600多亿吨,其中已探明的氯化钾总储量为5亿吨,占全国已探明储量的97%;氯化镁储量16.5亿吨,氯化锂储量824.6万吨,均占全国首位,氯化钠储量426.2亿吨,可供全世界人食用1000年,察尔汗盐湖是中国发展盐化工业的重要基地。还出产闻名于世的光卤石,它晶莹透亮,十分可爱。伴生着镁、锂、硼、碘等多种矿产,钾、盐资源极为丰富。

又名察尔汗盐池。海拔最低点为2200多米,由达布逊、南霍布逊、北霍布逊、涩聂4个盐湖汇聚而成。格尔木河、素棱果勒河等10多条内陆河注入。由于降水量极少,大量水分通过蒸发流失,形成深厚的盐层,湖内盐盖厚30米左右,最厚处达60米。其主要成分是氯化钠、氯化钾、氯化镁,储量达20多亿吨。青藏公路和青藏铁路通过盐湖,路基全是用盐铺成,长32千米,分别被称为万丈盐桥和钢铁彩虹。

“察尔汗”是蒙古语,意为“盐泽”。盐湖地处戈壁瀚海,这里气候炎热干燥,日照时间长,水份蒸发量远远高于降水量。因长期风吹日晒,湖内便形成了高浓度的卤水,逐渐结晶成了盐粒,湖面板结成了厚厚的盐盖,异常坚硬。令人难以置信的是盐湖上还有一条长32公里的公路和铁路穿行而过,是一座浮在卤水上的“万丈盐桥”,公路和铁路是格尔木至敦煌公路的一段和青藏铁路的一段。

格尔木蒙古语意为“河流密集的地方”,境内的察尔汗盐湖是世界上最大的盐湖,是我国最大的钾镁盐矿床,各种盐总储量超过600亿吨,钾肥年产量超过400万吨。

察尔汗盐湖是目前已探明的几大内陆盐湖之一。盐湖东西长近200 km,南北宽30 km,海拔2 670~3 000 m。北部被祁连山系及其余脉环绕,南、东为昆仑山系,均是古老变质岩系及早古生代地层。远离山前至盐湖地层由中下更新统的沉积物、洪积、冲积的砂砾岩、粉细砂和粘土等组成。

湖区是典型的高原干旱气候,年平均气温为0~1.4℃,年蒸发量大于降水量100多倍。湖区外围多处分布有早中更新世湖相地层(Q1+2),证明第四纪早期是柴达木古湖的一部分。

察尔汗盐湖地表为干盐滩所覆盖,仅在干旱滩边缘分布着大小不等的9个卤水湖泊。其中达布逊湖面积最大,还在沉积光卤石,其他湖泊主要沉积石盐。干旱滩之下是结构松散的多孔石盐(孔隙度25%~27%),孔隙间充满晶间卤水,潜水位0.05~1.5 m。从全区看,达布逊湖水位是最低的,因此晶间卤水总是缓慢地流动补给。晶间卤水面以下普遍有光卤石、钾石盐等钾盐矿物。湖的南岸受格尔木河三角洲的影响,粉砂、亚粘土沉积物和部分细碎屑层,伸入干盐滩内,与石盐层构成相间的沉积韵律,反映成盐期内湖区气候以干旱为主,但也有间断的潮湿气候变化。

经勘察和研究发现,5 800 km2的干盐滩是多期逐次形成的。盐湖浓缩的早期,卤水湖泊面积大,干盐滩只是在湖区北部边缘出现,随着湖水面积向南收缩,干盐滩从北向南逐步扩展,覆盖了湖区的大部分。

整个湖区按构造、石盐层分布等特点划分为4个区段,自西向东:别勒滩区段(300勘探线以西)、达布逊区段(300~176线)、察尔汗区段(176~296线)和霍布逊区段(296线以东)。

第四系地层与岩性特征,自下而上简述如下:

(1)中下更新统(Q1+2)

以绿灰、红棕色砂质粘土层为主,夹浅色粉砂岩、粘土层和碳质条带。层厚1 211 m。

(2)上更新统(Q3)

下部含盐组

下部湖积层(Q3l1):以黄灰、深灰和绿灰色含石膏、石盐的细砂、粉砂为主。本层边缘厚10 m,中部仅1~2 m。

下部石盐层(Q3S1):以深灰、褐灰色含石膏、泥砂的石盐为主,中部石盐较纯,边部石膏、泥砂增多。石盐层呈薄层状、条带状。下盐层最厚可达30.20 m,一般8~22 m。别勒滩区段出现K1钾盐层。

中部含盐组

在别勒滩和达布逊区段内,由两个湖积层和两盐层的韵律组成。

Q3L2-1:以土黄色含石盐粉细砂为主,局部含石膏,察尔汗区段则以粉砂和石盐的薄互层出现,厚度1~7 m。

Q3S2-1:以黄褐色和黄白色相间的含泥砂、石膏的石盐层为主,夹有薄层粉砂,厚2~4 m。

Q3L2-2:以含石膏、石盐的粉砂为主,局部夹石膏、石盐的小透镜体,厚2~4 m。

Q3S2-2:岩性与Q3L2-1相同,石盐多以薄层状或条带状产出,胶结不紧密,厚10~20 m。最大厚度29.30 m。在达布逊区段出现K2钾盐层。

(3)全新统(Q4)

上部湖积层(Q4L3):以浅黄色、灰黑色含石盐、石膏的粉砂、细砂为主,北部较粗向南变细并局部夹石盐、石膏透镜体。厚度变化大,边缘厚17 m,向中部变薄为1 m左右。在别勒滩区段局部出现K3钾盐,但分布范围不大。

上部石盐层(Q4S3):以黄色、灰黄、黄褐色含泥砂、石膏的石盐层为主,夹有薄层粉砂,松散胶结。除霍布逊区段外,普遍具有K4~K7的钾盐层。本层最厚30 m,一般厚8~21 m。

盐湖含盐层在4个区段分布是不同的。下部石盐层(Q3S1)由西向东变薄并尖灭,中部石盐层(Q3S2-1、Q3S2-2)的沉积中心位于达布逊区段,上部石盐层(Q4S3)分布范围最大(5 200 km)沉积中心仍位于达布逊区段。盐层的空间分布,从Q3S1~Q4S3说明察尔汗盐湖由晚更新世到全新世成盐作用增强,大量钾盐层出现于Q4S3盐层,表明盐湖已发展到晚期阶段。下部含盐组的石盐层(Q3S1)胶结紧密,中、上含盐组盐层较松散,富含晶间卤水。

根据钾盐的赋存状态,盐湖钾资源包括固体钾盐沉积层和卤水钾矿。前者KCl含量大于2%,包括K1—K7和达布逊湖新生光卤石沉积层;卤水钾矿包括表面卤水和晶间卤水钾矿。

1.固体钾盐沉积层

(1)K1—K7钾盐层钾盐层的主体为含浸染状光卤石的石盐层,分布范围广泛,特别是Q4S3盐层中几乎遍及别勒滩、达布逊、察尔汗3个区段,与不含光卤石的石盐层之间无明显的界限。仅按KCl含量大于2%来划分,大致可圈出K1—K7 7个含光卤石的石盐层。光卤石呈半自形晶,粒径0.3~1 cm,光卤石含量不等,一般为5%~10%,石盐达80%以上,含有少量石膏、粉砂和淤泥等。Q4S3盐层固相钾盐沉积分布见图4.9.3。

图4.9.3察尔汗盐湖Q4S3盐层固相钾盐沉积分布示意图(据《中国矿床》)

1.光卤石层分布区;2.含浸染状光卤石的石盐层分布区; 3.达布逊湖滨新生光卤石沉积分布区;4.卤水湖
(2)达布逊湖现代光卤石沉积层察尔汗盐湖区内,除南、北霍布逊湖外,其余各湖都有不同规模的新生光卤石层出现,其中达布逊湖北岸规模最大。以1966年为例,8月以前,光卤石大量沉积于北部湖滨带,长约32 km,宽一般为1~2km,最宽3.2 km,最大厚度0.59 m,西薄东厚。KCl含量17.98%,一般为10%左右。

2.卤水钾矿

(1)地表卤水 以达布逊湖为例,1958年11月测量,面积为354.67 km2,1966年8月再度测量,湖域面积缩小为184 km2。湖区面积随气候变化,湖水的KCl含量也随之有明显的不同。同一季节,湖区不同部位含盐量和含钾量也有差异,表现为南北方向有分带性,远离格尔木河口的北岸含盐量和含钾量高。

(2)晶间卤水 钾矿在表层盐壳之下,从距地表0.05~0.5 m左右到Q3S1均充满卤水。各石盐层之间为细碎屑层所隔。含钾晶间卤水主要赋存在Q3S2和Q4S3内,矿化度一般为310~400 g/L。主要组分是K+、Na+、Mg2+、Cl-。盐湖卤水化学组成见表4.9.3。

表4.9.3青海察尔汗盐湖卤水化学组成

晶间卤水在垂直方向上的变化,总的趋势是KCl含量由上向下变低,矿化度则向下增大。也有局部出现反常的,同一盐层的上部和下部浓缩中心往往不一致。

晶间卤水是察尔汗盐湖钾盐矿床的主要开采对象,含钾高,储量大。第Ⅰ含水层和第Ⅱ含水层,卤水量约214亿m3。

察尔汗盐湖不仅是我国目前已探明储量最大的钾盐矿床,而且也是特大型石盐矿床和大型MgCl2矿床。此外,卤水中含有Li、B、Br、I、Rb、Cs等有益元素,具有很大的综合利用价值。

察尔汗盐湖谁遗落的宝物?

  盐湖专家一般把每升水中含盐量高于50克的湖泊称为盐湖,在察尔汗湖中,地质学家发现的食盐储量是426.2亿吨!这个数字相当于可供全球人类食用2000年,名字取自于蒙古语“盐泽”的柴达木盆地一直因矿产丰富被称为“聚宝盆”,而其中最大的湖泊察尔汗盐湖就是这“聚宝盆”闪亮的盆底了。

  相传在神农氏时代,居住在中国山东半岛的人们就学会了煮海为盐,世界各地的人们似乎从诞生起就一直追求着这种给生活增加咸味的白色六面形晶体矿物,五千年前的埃及法老棺椁中竟然也发现了盐的足迹。用盐腌制的鱼和禽类这种惟一可以食用并与生命直接相关的物质从一开始就是备受争宠的对象,它曾代表特权,曾带来战争,就连英文“薪水”一词也来自于拉丁文“买盐钱”。人们通过各种途径获得盐,而海水、湖水、盐井、盐矿都是获得这种生命不可或缺调料的好地方,今天介绍的察尔汗就是其中的盐湖。

盐湖的诞生

  8000万年前曾经是一片汪洋大海,多次走进察尔汗盐湖区深处的中国地质科学院郑绵平院士介绍说,是地球的构造运动造就了高原上密集的湖泊,柴达木盆地在地球的造山运动中与世隔绝,高大的昆仑山、祁连山、阿尔金山在四周高高突起,新生的青藏高原不断上升,阻挡了来自印度洋、大西洋的湿润气流,高原内部气候日趋干旱,在察尔汗地区甚至达到年降水量不足20毫米,而蒸发量高达3550毫米!古洋面逐渐干涸,正像一个巨大的天然晒盐场一样,这里的很多湖泊都成为咸水湖,有的湖中的盐类渐渐结晶而出,干涸成比石头还硬的干盐壳。

翡翠般的盐湖

  在海拔2670米的强紫外线辐射下,伴着干燥的微风飘来咸涩滋味,察尔汗盐湖区最大的有水湖泊———达布逊,饱含多种元素的卤水在阳光下的颜色变幻莫测,湖面像一块镶嵌在白宝石底子上的玉,在镜面一般的达布逊湖周围,可以看到像项圈一样一圈圈的银色盐带,这是由于溶于盐湖水中的不同盐类的溶解度不同,从而呈现出一定的沉淀规律,镜中的水在亿万年前曾与外面的大洋直接相连,曾经繁忙热闹。

奇特的湖中湖

  如今,原本热闹的古海洋蜕变为只能生存卤虫,什么都没有,湖岸上没有草、树,甚至最耐旱的骆驼刺也难以生长。不断的蒸发加上断裂带赋予的盐类沉积物让湖水越来越咸,来自昆仑山的格尔木等数条淡水河的只进不出,加上盐水和淡水重力不同的作用,察尔汗盐湖地区形成了大大小小十余个湖面与盐滩相间排列的壮观景象。有的地方形成了一个个奇特的湖中湖,不同的湖面由于含盐量的差异在阳光下折射出不同的颜色。

荒凉的盐都

  然而最让察尔汗盐湖声名显赫的不仅仅在于它的景色和能让我们吃几千年的食盐,与食盐共同溶于湖水中的钾盐的发现促使这块原本荒凉之地成为今天的中国盐都。

  这里钾盐的储量位居世界第二位,这里成为我国最大的光卤石产地,年产百万吨钾肥的盐湖工程项目已在悄然运行。庞大的采盐船静静地浮在湖面上,仿佛没有任何动作,不知情的人见了会以为它们在休息,实际上,盐湖的水采船是名副其实的“地下工作者”,它负责在湖底采集卤水矿浆,通过耐腐蚀的工程塑料制成的输浆管道直接把卤水送入车间,所以表面上你是看不到它的忙碌的,现在,八艘采盐船共同工作在这片湖区,每天数万吨钾肥通过世界独一无二的察尔汗万丈盐桥送往全国各地。

“万丈盐桥”

  已经工作了近50年的“万丈盐桥”是察尔汗最有特色的地方,从青海格尔木市到柳园的公路横穿盐湖,这条亮晶晶、带着咸味的公路光滑笔直地伸向远方,全长32公里,车在上面行驶起来和在柏油马路上没什么区别。因为湖区没有泥,所以这座没有桥墩、护栏的桥完全是用盐来修筑的,盐晶体结合得厚实紧密,足以承受数十吨重的卡车荷重。它的造价低廉,维修起来更是再容易不过,桥面上如果出现坑坑洼洼,从路边铲一点盐来填平再洒一点卤水就平整如初,不用担心雨水会把这座世界惟一的咸桥溶化,之所以能在这里用盐来修筑道路,不仅是由于这里盛产盐,更是由于这里一年到头也难得下一次小雨,所以这里不仅有盐铺的浮桥,还有盐盖的房屋,盐修的铁路路基,甚至老一辈盐湖工作者们的炉灶都用盐来搭。

400亿吨盐

  在漫长的盐类沉积过程中,察尔汗湖区积累了约400亿吨各类氯化物为主的盐,有一个浪漫、富于想象力的比喻赋予其这个概念———它相当于能在地球与月球之间架起一座宽6米、厚3米的盐桥。

世界著名的盐湖

  中东的死海是世界上海拔最低的、味道最咸的湖泊,盐度高于一般海水7倍以上,相当于十斤海水两斤盐。人的比重低于死海,所以不会游泳也可以漂浮在湖面。美国犹他州的大盐湖是更新世古湖残留的现代表面卤水湖,蛋白质丰富的卤虫卵让这里成为新的淘“金”地。

   察尔汗盐湖位于青海西部的柴达木盆地,是中国最大的盐湖,也是世界上最著名的内陆盐湖之一,距西宁750公里。盐湖东西长160多公里,南北宽20—40公里,盐层厚约为2—20米,面积5800平方公里,海拔2670米。湖中储藏着500亿吨以上的氯化钠,可供全世界的人食用1000年。还出产闻名于世的光卤石,它晶莹透亮,十分可爱。伴生着镁、锂、硼、碘等多种矿产,钾、盐资源极为丰富。又名察尔汗盐池。海拔最低点为2200多米,由达布逊、南霍布逊、北霍布逊、涩聂4个盐湖汇聚而成。格尔木河、素棱果勒河等10多条内陆河注入。由于降水量极少,大量水分通过蒸发流失,形成深厚的盐层,湖内盐盖厚30米左右,最厚处达60米。其主要成分是氯化钠、氯化钾、氯化镁,储量达20多亿吨。青藏公路和青藏铁路通过盐湖,路基全是用盐铺成,长32千米,分别被称为万丈盐桥和钢铁彩虹。

矿山公园

梦幻盐湖——青海格尔木察尔汗盐湖国家矿山公园

  在我国西部昆仑山、祁连山和阿尔金山之间的柴达木盆地,有一个世界上面积最大的内陆盐湖和中国最大的可溶性钾镁盐生产基地—察尔汗,被蒙古语称为“盐湖之王”的察尔汗,与巍巍昆仑、雪山同在,与茫茫戈壁、绿洲共存。察尔汗盐湖由达布逊、霍布逊等十多个现代卤水湖泊和干盐滩组成,她东西长168公里,南北宽20至40公里 ,面积5856平方公里 。是世界上迄今为止面积最大的盐湖,她是死海盐湖面积的6倍。是美国加利福尼亚吉尔斯盐湖面积的50多倍。烟波浩渺的察尔汗天然盐湖和百余平方公里的人工盐田;千姿百态的盐壳、盐花和巧夺天工的“万丈盐桥”;原始的盐湖矿产资源采冶遗迹和现代化的钾肥生产流水线;耸立于地平线上的盐湖城和梦幻般的海市蜃楼。见证着中国钾肥工业发展的曲折和辉煌。察尔汗盐湖钾肥产量占柴达木盆地钾肥总产量的88%,占全国钾肥产量的80%。占全国钾肥年需求总量的19%。察尔汗盐湖地形十分平坦,海拔2677至2683米,气候寒冷干燥,最低气温-33.6℃,最高气温35.0℃,年平均气温5.3℃。多年平均降水量24毫米,多年平均蒸发量3564毫米,盐湖汇水范围深达昆仑山、祁连山腹地,面积13.2万平方公里,占察达木盆地总汇水面积的52%。察尔汗盐湖位于国家4A级景区中国优秀旅游城市格尔木北侧60公里。青藏铁路和格尔木至甘肃敦煌公路纵贯湖区,青藏公路连通东西。格尔木机场近在咫尺。交通十分便利。察尔汗盐湖是一个以第四纪地下石盐晶间卤水、孔隙卤水和地表湖泊卤水为主,固液并存的钾镁盐矿床,盐湖矿产含矿层主要由下部s1、中部s2和上部s3三大石盐层和夹在其间的湖积碎屑岩层组成。盐层主要矿物是石盐、光卤石、钾石盐、石膏等。其中,上部盐层s3,特别是赋存于其间的晶间潜卤水,遍布察尔汗盐湖地表,厚度一般8至17米,最大厚度53.5米。是盐湖最主要的液体矿层,是盐湖钾、镁、硼、锂、铷、溴、碘及石盐等矿产资源储量层和开采层。这里是我国最大的第四纪可溶性钾镁盐矿床,包括湖盐、镁盐、硼、锂、铷五个特大型矿床及钾、溴、碘三个大型矿床。探明盐类总储量460亿吨,潜在开发价值超过3万亿元。察尔汗盐湖位于柴达木盆地三湖沉降带,第四系湖相沉积厚度巨大,一般在2500米至3500米左右。距今350万年、300万年左右,柴达木盆地晚上新世淡~微咸水古湖位于察尔汗西缘涩聂湖附近,察尔汗地区处于温暖潮湿的河流冲洪积平原环境之中;距今250万年到3.5万年期间,随着柴达木盆地西北边缘阿尔金山的缓慢隆升,古湖逐渐向盆地东南部察尔汗三湖沉降带迁移,并使察尔汗地区经历了早更新世浅湖、中更新世深湖和晚更新早中期的滨湖与沼泽沉积环境。察尔汗盐湖化学沉积始于距今3.2万年的晚更新世晚期,第四冰期冷干气候期,结束于距今约8000年至6000年的全新世中期温暖湿润气候期。
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