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  • 察爾汗鹽湖
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  • 察爾汗鹽湖

    察爾汗鹽湖是中國最大的鉀鎂鹽礦床,鹽湖東西長168公里,南北寬20—40公里,鹽層厚約為2—20米,面積5856平方公里,海拔2678米。也是世界上大型鹽湖礦床之一,湖中蘊藏著極為豐富的鉀、鈉、鎂、鋰、硼、溴、碘等資源,總儲量600多億噸,其中已探明的氯化鉀總儲量為5億噸,占全國已探明儲量的97%;氯化鎂儲量16.5億噸,氯化鋰儲量824.6萬噸,均占全國首位,氯化鈉儲量426.2億噸,可供全世界人食用1000年,察爾汗鹽湖是中國發展鹽化工業的重要基地?;鉤霾琶謔賴墓飴筆?,它晶瑩透亮,十分可愛。伴生著鎂、鋰、硼、碘等多種礦產,鉀、鹽資源極為豐富。

    又名察爾汗鹽池。海拔最低點為2200多米,由達布遜、南霍布遜、北霍布遜、澀聶4個鹽湖匯聚而成。格爾木河、素棱果勒河等10多條內陸河注入。由于降水量極少,大量水分通過蒸發流失,形成深厚的鹽層,湖內鹽蓋厚30米左右,最厚處達60米。其主要成分是氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂,儲量達20多億噸。青藏公路和青藏鐵路通過鹽湖,路基全是用鹽鋪成,長32千米,分別被稱為萬丈鹽橋和鋼鐵彩虹。

    “察爾汗”是蒙古語,意為“鹽澤”。鹽湖地處戈壁瀚海,這里氣候炎熱干燥,日照時間長,水份蒸發量遠遠高于降水量。因長期風吹日曬,湖內便形成了高濃度的鹵水,逐漸結晶成了鹽粒,湖面板結成了厚厚的鹽蓋,異常堅硬。令人難以置信的是鹽湖上還有一條長32公里的公路和鐵路穿行而過,是一座浮在鹵水上的“萬丈鹽橋”,公路和鐵路是格爾木至敦煌公路的一段和青藏鐵路的一段。

    格爾木蒙古語意為“河流密集的地方”,境內的察爾汗鹽湖是世界上最大的鹽湖,是我國最大的鉀鎂鹽礦床,各種鹽總儲量超過600億噸,鉀肥年產量超過400萬噸。

    察爾汗鹽湖是目前已探明的幾大內陸鹽湖之一。鹽湖東西長近200 km,南北寬30 km,海拔2 670~3 000 m。北部被祁連山系及其余脈環繞,南、東為昆侖山系,均是古老變質巖系及早古生代地層。遠離山前至鹽湖地層由中下更新統的沉積物、洪積、沖積的砂礫巖、粉細砂和粘土等組成。

    湖區是典型的高原干旱氣候,年平均氣溫為0~1.4℃,年蒸發量大于降水量100多倍。湖區外圍多處分布有早中更新世湖相地層(Q1+2),證明第四紀早期是柴達木古湖的一部分。

    察爾汗鹽湖地表為干鹽灘所覆蓋,僅在干旱灘邊緣分布著大小不等的9個鹵水湖泊。其中達布遜湖面積最大,還在沉積光鹵石,其他湖泊主要沉積石鹽。干旱灘之下是結構松散的多孔石鹽(孔隙度25%~27%),孔隙間充滿晶間鹵水,潛水位0.05~1.5 m。從全區看,達布遜湖水位是最低的,因此晶間鹵水總是緩慢地流動補給。晶間鹵水面以下普遍有光鹵石、鉀石鹽等鉀鹽礦物。湖的南岸受格爾木河三角洲的影響,粉砂、亞粘土沉積物和部分細碎屑層,伸入干鹽灘內,與石鹽層構成相間的沉積韻律,反映成鹽期內湖區氣候以干旱為主,但也有間斷的潮濕氣候變化。

    經勘察和研究發現,5 800 km2的干鹽灘是多期逐次形成的。鹽湖濃縮的早期,鹵水湖泊面積大,干鹽灘只是在湖區北部邊緣出現,隨著湖水面積向南收縮,干鹽灘從北向南逐步擴展,覆蓋了湖區的大部分。

    整個湖區按構造、石鹽層分布等特點劃分為4個區段,自西向東:別勒灘區段(300勘探線以西)、達布遜區段(300~176線)、察爾汗區段(176~296線)和霍布遜區段(296線以東)。

    第四系地層與巖性特征,自下而上簡述如下:

    (1)中下更新統(Q1+2)

    以綠灰、紅棕色砂質粘土層為主,夾淺色粉砂巖、粘土層和碳質條帶。層厚1 211 m。

    (2)上更新統(Q3)

    下部含鹽組

    下部湖積層(Q3l1):以黃灰、深灰和綠灰色含石膏、石鹽的細砂、粉砂為主。本層邊緣厚10 m,中部僅1~2 m。

    下部石鹽層(Q3S1):以深灰、褐灰色含石膏、泥砂的石鹽為主,中部石鹽較純,邊部石膏、泥砂增多。石鹽層呈薄層狀、條帶狀。下鹽層最厚可達30.20 m,一般8~22 m。別勒灘區段出現K1鉀鹽層。

    中部含鹽組

    在別勒灘和達布遜區段內,由兩個湖積層和兩鹽層的韻律組成。

    Q3L2-1:以土黃色含石鹽粉細砂為主,局部含石膏,察爾汗區段則以粉砂和石鹽的薄互層出現,厚度1~7 m。

    Q3S2-1:以黃褐色和黃白色相間的含泥砂、石膏的石鹽層為主,夾有薄層粉砂,厚2~4 m。

    Q3L2-2:以含石膏、石鹽的粉砂為主,局部夾石膏、石鹽的小透鏡體,厚2~4 m。

    Q3S2-2:巖性與Q3L2-1相同,石鹽多以薄層狀或條帶狀產出,膠結不緊密,厚10~20 m。最大厚度29.30 m。在達布遜區段出現K2鉀鹽層。

    (3)全新統(Q4)

    上部湖積層(Q4L3):以淺黃色、灰黑色含石鹽、石膏的粉砂、細砂為主,北部較粗向南變細并局部夾石鹽、石膏透鏡體。厚度變化大,邊緣厚17 m,向中部變薄為1 m左右。在別勒灘區段局部出現K3鉀鹽,但分布范圍不大。

    上部石鹽層(Q4S3):以黃色、灰黃、黃褐色含泥砂、石膏的石鹽層為主,夾有薄層粉砂,松散膠結。除霍布遜區段外,普遍具有K4~K7的鉀鹽層。本層最厚30 m,一般厚8~21 m。

    鹽湖含鹽層在4個區段分布是不同的。下部石鹽層(Q3S1)由西向東變薄并尖滅,中部石鹽層(Q3S2-1、Q3S2-2)的沉積中心位于達布遜區段,上部石鹽層(Q4S3)分布范圍最大(5 200 km)沉積中心仍位于達布遜區段。鹽層的空間分布,從Q3S1~Q4S3說明察爾汗鹽湖由晚更新世到全新世成鹽作用增強,大量鉀鹽層出現于Q4S3鹽層,表明鹽湖已發展到晚期階段。下部含鹽組的石鹽層(Q3S1)膠結緊密,中、上含鹽組鹽層較松散,富含晶間鹵水。

    根據鉀鹽的賦存狀態,鹽湖鉀資源包括固體鉀鹽沉積層和鹵水鉀礦。前者KCl含量大于2%,包括K1—K7和達布遜湖新生光鹵石沉積層;鹵水鉀礦包括表面鹵水和晶間鹵水鉀礦。

    1.固體鉀鹽沉積層

    (1)K1—K7鉀鹽層鉀鹽層的主體為含浸染狀光鹵石的石鹽層,分布范圍廣泛,特別是Q4S3鹽層中幾乎遍及別勒灘、達布遜、察爾汗3個區段,與不含光鹵石的石鹽層之間無明顯的界限。僅按KCl含量大于2%來劃分,大致可圈出K1—K7 7個含光鹵石的石鹽層。光鹵石呈半自形晶,粒徑0.3~1 cm,光鹵石含量不等,一般為5%~10%,石鹽達80%以上,含有少量石膏、粉砂和淤泥等。Q4S3鹽層固相鉀鹽沉積分布見圖4.9.3。

    圖4.9.3察爾汗鹽湖Q4S3鹽層固相鉀鹽沉積分布示意圖(據《中國礦床》)

    1.光鹵石層分布區;2.含浸染狀光鹵石的石鹽層分布區; 3.達布遜湖濱新生光鹵石沉積分布區;4.鹵水湖
    (2)達布遜湖現代光鹵石沉積層察爾汗鹽湖區內,除南、北霍布遜湖外,其余各湖都有不同規模的新生光鹵石層出現,其中達布遜湖北岸規模最大。以1966年為例,8月以前,光鹵石大量沉積于北部湖濱帶,長約32 km,寬一般為1~2km,最寬3.2 km,最大厚度0.59 m,西薄東厚。KCl含量17.98%,一般為10%左右。

    2.鹵水鉀礦

    (1)地表鹵水 以達布遜湖為例,1958年11月測量,面積為354.67 km2,1966年8月再度測量,湖域面積縮小為184 km2。湖區面積隨氣候變化,湖水的KCl含量也隨之有明顯的不同。同一季節,湖區不同部位含鹽量和含鉀量也有差異,表現為南北方向有分帶性,遠離格爾木河口的北岸含鹽量和含鉀量高。

    (2)晶間鹵水 鉀礦在表層鹽殼之下,從距地表0.05~0.5 m左右到Q3S1均充滿鹵水。各石鹽層之間為細碎屑層所隔。含鉀晶間鹵水主要賦存在Q3S2和Q4S3內,礦化度一般為310~400 g/L。主要組分是K+、Na+、Mg2+、Cl-。鹽湖鹵水化學組成見表4.9.3。

    表4.9.3青海察爾汗鹽湖鹵水化學組成

    晶間鹵水在垂直方向上的變化,總的趨勢是KCl含量由上向下變低,礦化度則向下增大。也有局部出現反常的,同一鹽層的上部和下部濃縮中心往往不一致。

    晶間鹵水是察爾汗鹽湖鉀鹽礦床的主要開采對象,含鉀高,儲量大。第Ⅰ含水層和第Ⅱ含水層,鹵水量約214億m3。

    察爾汗鹽湖不僅是我國目前已探明儲量最大的鉀鹽礦床,而且也是特大型石鹽礦床和大型MgCl2礦床。此外,鹵水中含有Li、B、Br、I、Rb、Cs等有益元素,具有很大的綜合利用價值。

    察爾汗鹽湖誰遺落的寶物?

      鹽湖專家一般把每升水中含鹽量高于50克的湖泊稱為鹽湖,在察爾汗湖中,地質學家發現的食鹽儲量是426.2億噸!這個數字相當于可供全球人類食用2000年,名字取自于蒙古語“鹽澤”的柴達木盆地一直因礦產豐富被稱為“聚寶盆”,而其中最大的湖泊察爾汗鹽湖就是這“聚寶盆”閃亮的盆底了。

      相傳在神農氏時代,居住在中國山東半島的人們就學會了煮海為鹽,世界各地的人們似乎從誕生起就一直追求著這種給生活增加咸味的白色六面形晶體礦物,五千年前的埃及法老棺槨中竟然也發現了鹽的足跡。用鹽腌制的魚和禽類這種惟一可以食用并與生命直接相關的物質從一開始就是備受爭寵的對象,它曾代表特權,曾帶來戰爭,就連英文“薪水”一詞也來自于拉丁文“買鹽錢”。人們通過各種途徑獲得鹽,而海水、湖水、鹽井、鹽礦都是獲得這種生命不可或缺調料的好地方,今天介紹的察爾汗就是其中的鹽湖。

    鹽湖的誕生

      8000萬年前曾經是一片汪洋大海,多次走進察爾汗鹽湖區深處的中國地質科學院鄭綿平院士介紹說,是地球的構造運動造就了高原上密集的湖泊,柴達木盆地在地球的造山運動中與世隔絕,高大的昆侖山、祁連山、阿爾金山在四周高高突起,新生的青藏高原不斷上升,阻擋了來自印度洋、大西洋的濕潤氣流,高原內部氣候日趨干旱,在察爾汗地區甚至達到年降水量不足20毫米,而蒸發量高達3550毫米!古洋面逐漸干涸,正像一個巨大的天然曬鹽場一樣,這里的很多湖泊都成為咸水湖,有的湖中的鹽類漸漸結晶而出,干涸成比石頭還硬的干鹽殼。

    翡翠般的鹽湖

      在海拔2670米的強紫外線輻射下,伴著干燥的微風飄來咸澀滋味,察爾汗鹽湖區最大的有水湖泊———達布遜,飽含多種元素的鹵水在陽光下的顏色變幻莫測,湖面像一塊鑲嵌在白寶石底子上的玉,在鏡面一般的達布遜湖周圍,可以看到像項圈一樣一圈圈的銀色鹽帶,這是由于溶于鹽湖水中的不同鹽類的溶解度不同,從而呈現出一定的沉淀規律,鏡中的水在億萬年前曾與外面的大洋直接相連,曾經繁忙熱鬧。

    奇特的湖中湖

      如今,原本熱鬧的古海洋蛻變為只能生存鹵蟲,什么都沒有,湖岸上沒有草、樹,甚至最耐旱的駱駝刺也難以生長。不斷的蒸發加上斷裂帶賦予的鹽類沉積物讓湖水越來越咸,來自昆侖山的格爾木等數條淡水河的只進不出,加上鹽水和淡水重力不同的作用,察爾汗鹽湖地區形成了大大小小十余個湖面與鹽灘相間排列的壯觀景象。有的地方形成了一個個奇特的湖中湖,不同的湖面由于含鹽量的差異在陽光下折射出不同的顏色。

    荒涼的鹽都

      然而最讓察爾汗鹽湖聲名顯赫的不僅僅在于它的景色和能讓我們吃幾千年的食鹽,與食鹽共同溶于湖水中的鉀鹽的發現促使這塊原本荒涼之地成為今天的中國鹽都。

      這里鉀鹽的儲量位居世界第二位,這里成為我國最大的光鹵石產地,年產百萬噸鉀肥的鹽湖工程項目已在悄然運行。龐大的采鹽船靜靜地浮在湖面上,仿佛沒有任何動作,不知情的人見了會以為它們在休息,實際上,鹽湖的水采船是名副其實的“地下工作者”,它負責在湖底采集鹵水礦漿,通過耐腐蝕的工程塑料制成的輸漿管道直接把鹵水送入車間,所以表面上你是看不到它的忙碌的,現在,八艘采鹽船共同工作在這片湖區,每天數萬噸鉀肥通過世界獨一無二的察爾汗萬丈鹽橋送往全國各地。

    “萬丈鹽橋”

      已經工作了近50年的“萬丈鹽橋”是察爾汗最有特色的地方,從青海格爾木市到柳園的公路橫穿鹽湖,這條亮晶晶、帶著咸味的公路光滑筆直地伸向遠方,全長32公里,車在上面行駛起來和在柏油馬路上沒什么區別。因為湖區沒有泥,所以這座沒有橋墩、護欄的橋完全是用鹽來修筑的,鹽晶體結合得厚實緊密,足以承受數十噸重的卡車荷重。它的造價低廉,維修起來更是再容易不過,橋面上如果出現坑坑洼洼,從路邊鏟一點鹽來填平再灑一點鹵水就平整如初,不用擔心雨水會把這座世界惟一的咸橋溶化,之所以能在這里用鹽來修筑道路,不僅是由于這里盛產鹽,更是由于這里一年到頭也難得下一次小雨,所以這里不僅有鹽鋪的浮橋,還有鹽蓋的房屋,鹽修的鐵路路基,甚至老一輩鹽湖工作者們的爐灶都用鹽來搭。

    400億噸鹽

      在漫長的鹽類沉積過程中,察爾汗湖區積累了約400億噸各類氯化物為主的鹽,有一個浪漫、富于想象力的比喻賦予其這個概念———它相當于能在地球與月球之間架起一座寬6米、厚3米的鹽橋。

    世界著名的鹽湖

      中東的死海是世界上海拔最低的、味道最咸的湖泊,鹽度高于一般海水7倍以上,相當于十斤海水兩斤鹽。人的比重低于死海,所以不會游泳也可以漂浮在湖面。美國猶他州的大鹽湖是更新世古湖殘留的現代表面鹵水湖,蛋白質豐富的鹵蟲卵讓這里成為新的淘“金”地。

       察爾汗鹽湖位于青海西部的柴達木盆地,是中國最大的鹽湖,也是世界上最著名的內陸鹽湖之一,距西寧750公里。鹽湖東西長160多公里,南北寬20—40公里,鹽層厚約為2—20米,面積5800平方公里,海拔2670米。湖中儲藏著500億噸以上的氯化鈉,可供全世界的人食用1000年?;鉤霾琶謔賴墓飴筆?,它晶瑩透亮,十分可愛。伴生著鎂、鋰、硼、碘等多種礦產,鉀、鹽資源極為豐富。又名察爾汗鹽池。海拔最低點為2200多米,由達布遜、南霍布遜、北霍布遜、澀聶4個鹽湖匯聚而成。格爾木河、素棱果勒河等10多條內陸河注入。由于降水量極少,大量水分通過蒸發流失,形成深厚的鹽層,湖內鹽蓋厚30米左右,最厚處達60米。其主要成分是氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂,儲量達20多億噸。青藏公路和青藏鐵路通過鹽湖,路基全是用鹽鋪成,長32千米,分別被稱為萬丈鹽橋和鋼鐵彩虹。

    礦山公園

    夢幻鹽湖——青海格爾木察爾汗鹽湖國家礦山公園

      在我國西部昆侖山、祁連山和阿爾金山之間的柴達木盆地,有一個世界上面積最大的內陸鹽湖和中國最大的可溶性鉀鎂鹽生產基地—察爾汗,被蒙古語稱為“鹽湖之王”的察爾汗,與巍巍昆侖、雪山同在,與茫茫戈壁、綠洲共存。察爾汗鹽湖由達布遜、霍布遜等十多個現代鹵水湖泊和干鹽灘組成,她東西長168公里,南北寬20至40公里 ,面積5856平方公里 。是世界上迄今為止面積最大的鹽湖,她是死海鹽湖面積的6倍。是美國加利福尼亞吉爾斯鹽湖面積的50多倍。煙波浩渺的察爾汗天然鹽湖和百余平方公里的人工鹽田;千姿百態的鹽殼、鹽花和巧奪天工的“萬丈鹽橋”;原始的鹽湖礦產資源采冶遺跡和現代化的鉀肥生產流水線;聳立于地平線上的鹽湖城和夢幻般的海市蜃樓。見證著中國鉀肥工業發展的曲折和輝煌。察爾汗鹽湖鉀肥產量占柴達木盆地鉀肥總產量的88%,占全國鉀肥產量的80%。占全國鉀肥年需求總量的19%。察爾汗鹽湖地形十分平坦,海拔2677至2683米,氣候寒冷干燥,最低氣溫-33.6℃,最高氣溫35.0℃,年平均氣溫5.3℃。多年平均降水量24毫米,多年平均蒸發量3564毫米,鹽湖匯水范圍深達昆侖山、祁連山腹地,面積13.2萬平方公里,占察達木盆地總匯水面積的52%。察爾汗鹽湖位于國家4A級景區中國優秀旅游城市格爾木北側60公里。青藏鐵路和格爾木至甘肅敦煌公路縱貫湖區,青藏公路連通東西。格爾木機場近在咫尺。交通十分便利。察爾汗鹽湖是一個以第四紀地下石鹽晶間鹵水、孔隙鹵水和地表湖泊鹵水為主,固液并存的鉀鎂鹽礦床,鹽湖礦產含礦層主要由下部s1、中部s2和上部s3三大石鹽層和夾在其間的湖積碎屑巖層組成。鹽層主要礦物是石鹽、光鹵石、鉀石鹽、石膏等。其中,上部鹽層s3,特別是賦存于其間的晶間潛鹵水,遍布察爾汗鹽湖地表,厚度一般8至17米,最大厚度53.5米。是鹽湖最主要的液體礦層,是鹽湖鉀、鎂、硼、鋰、銣、溴、碘及石鹽等礦產資源儲量層和開采層。這里是我國最大的第四紀可溶性鉀鎂鹽礦床,包括湖鹽、鎂鹽、硼、鋰、銣五個特大型礦床及鉀、溴、碘三個大型礦床。探明鹽類總儲量460億噸,潛在開發價值超過3萬億元。察爾汗鹽湖位于柴達木盆地三湖沉降帶,第四系湖相沉積厚度巨大,一般在2500米至3500米左右。距今350萬年、300萬年左右,柴達木盆地晚上新世淡~微咸水古湖位于察爾汗西緣澀聶湖附近,察爾汗地區處于溫暖潮濕的河流沖洪積平原環境之中;距今250萬年到3.5萬年期間,隨著柴達木盆地西北邊緣阿爾金山的緩慢隆升,古湖逐漸向盆地東南部察爾汗三湖沉降帶遷移,并使察爾汗地區經歷了早更新世淺湖、中更新世深湖和晚更新早中期的濱湖與沼澤沉積環境。察爾汗鹽湖化學沉積始于距今3.2萬年的晚更新世晚期,第四冰期冷干氣候期,結束于距今約8000年至6000年的全新世中期溫暖濕潤氣候期。
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察爾汗鹽湖是中國最大的鉀鎂鹽礦床,鹽湖東西長168公里,南北寬20—40公里,鹽層厚約為2—20米,面積5856平方公里,海拔2678米。也是世界上大型鹽湖礦床之一,湖中蘊藏著極為豐富的鉀、鈉、鎂、鋰、硼、溴、碘等資源,總儲量600多億噸,其中已探明的氯化鉀總儲量為5億噸,占全國已探明儲量的97%;氯化鎂儲量16.5億噸,氯化鋰儲量824.6萬噸,均占全國首位,氯化鈉儲量426.2億噸,可供全世界人食用1000年,察爾汗鹽湖是中國發展鹽化工業的重要基地?;鉤霾琶謔賴墓飴筆?,它晶瑩透亮,十分可愛。伴生著鎂、鋰、硼、碘等多種礦產,鉀、鹽資源極為豐富。

又名察爾汗鹽池。海拔最低點為2200多米,由達布遜、南霍布遜、北霍布遜、澀聶4個鹽湖匯聚而成。格爾木河、素棱果勒河等10多條內陸河注入。由于降水量極少,大量水分通過蒸發流失,形成深厚的鹽層,湖內鹽蓋厚30米左右,最厚處達60米。其主要成分是氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂,儲量達20多億噸。青藏公路和青藏鐵路通過鹽湖,路基全是用鹽鋪成,長32千米,分別被稱為萬丈鹽橋和鋼鐵彩虹。

“察爾汗”是蒙古語,意為“鹽澤”。鹽湖地處戈壁瀚海,這里氣候炎熱干燥,日照時間長,水份蒸發量遠遠高于降水量。因長期風吹日曬,湖內便形成了高濃度的鹵水,逐漸結晶成了鹽粒,湖面板結成了厚厚的鹽蓋,異常堅硬。令人難以置信的是鹽湖上還有一條長32公里的公路和鐵路穿行而過,是一座浮在鹵水上的“萬丈鹽橋”,公路和鐵路是格爾木至敦煌公路的一段和青藏鐵路的一段。

格爾木蒙古語意為“河流密集的地方”,境內的察爾汗鹽湖是世界上最大的鹽湖,是我國最大的鉀鎂鹽礦床,各種鹽總儲量超過600億噸,鉀肥年產量超過400萬噸。

察爾汗鹽湖是目前已探明的幾大內陸鹽湖之一。鹽湖東西長近200 km,南北寬30 km,海拔2 670~3 000 m。北部被祁連山系及其余脈環繞,南、東為昆侖山系,均是古老變質巖系及早古生代地層。遠離山前至鹽湖地層由中下更新統的沉積物、洪積、沖積的砂礫巖、粉細砂和粘土等組成。

湖區是典型的高原干旱氣候,年平均氣溫為0~1.4℃,年蒸發量大于降水量100多倍。湖區外圍多處分布有早中更新世湖相地層(Q1+2),證明第四紀早期是柴達木古湖的一部分。

察爾汗鹽湖地表為干鹽灘所覆蓋,僅在干旱灘邊緣分布著大小不等的9個鹵水湖泊。其中達布遜湖面積最大,還在沉積光鹵石,其他湖泊主要沉積石鹽。干旱灘之下是結構松散的多孔石鹽(孔隙度25%~27%),孔隙間充滿晶間鹵水,潛水位0.05~1.5 m。從全區看,達布遜湖水位是最低的,因此晶間鹵水總是緩慢地流動補給。晶間鹵水面以下普遍有光鹵石、鉀石鹽等鉀鹽礦物。湖的南岸受格爾木河三角洲的影響,粉砂、亞粘土沉積物和部分細碎屑層,伸入干鹽灘內,與石鹽層構成相間的沉積韻律,反映成鹽期內湖區氣候以干旱為主,但也有間斷的潮濕氣候變化。

經勘察和研究發現,5 800 km2的干鹽灘是多期逐次形成的。鹽湖濃縮的早期,鹵水湖泊面積大,干鹽灘只是在湖區北部邊緣出現,隨著湖水面積向南收縮,干鹽灘從北向南逐步擴展,覆蓋了湖區的大部分。

整個湖區按構造、石鹽層分布等特點劃分為4個區段,自西向東:別勒灘區段(300勘探線以西)、達布遜區段(300~176線)、察爾汗區段(176~296線)和霍布遜區段(296線以東)。

第四系地層與巖性特征,自下而上簡述如下:

(1)中下更新統(Q1+2)

以綠灰、紅棕色砂質粘土層為主,夾淺色粉砂巖、粘土層和碳質條帶。層厚1 211 m。

(2)上更新統(Q3)

下部含鹽組

下部湖積層(Q3l1):以黃灰、深灰和綠灰色含石膏、石鹽的細砂、粉砂為主。本層邊緣厚10 m,中部僅1~2 m。

下部石鹽層(Q3S1):以深灰、褐灰色含石膏、泥砂的石鹽為主,中部石鹽較純,邊部石膏、泥砂增多。石鹽層呈薄層狀、條帶狀。下鹽層最厚可達30.20 m,一般8~22 m。別勒灘區段出現K1鉀鹽層。

中部含鹽組

在別勒灘和達布遜區段內,由兩個湖積層和兩鹽層的韻律組成。

Q3L2-1:以土黃色含石鹽粉細砂為主,局部含石膏,察爾汗區段則以粉砂和石鹽的薄互層出現,厚度1~7 m。

Q3S2-1:以黃褐色和黃白色相間的含泥砂、石膏的石鹽層為主,夾有薄層粉砂,厚2~4 m。

Q3L2-2:以含石膏、石鹽的粉砂為主,局部夾石膏、石鹽的小透鏡體,厚2~4 m。

Q3S2-2:巖性與Q3L2-1相同,石鹽多以薄層狀或條帶狀產出,膠結不緊密,厚10~20 m。最大厚度29.30 m。在達布遜區段出現K2鉀鹽層。

(3)全新統(Q4)

上部湖積層(Q4L3):以淺黃色、灰黑色含石鹽、石膏的粉砂、細砂為主,北部較粗向南變細并局部夾石鹽、石膏透鏡體。厚度變化大,邊緣厚17 m,向中部變薄為1 m左右。在別勒灘區段局部出現K3鉀鹽,但分布范圍不大。

上部石鹽層(Q4S3):以黃色、灰黃、黃褐色含泥砂、石膏的石鹽層為主,夾有薄層粉砂,松散膠結。除霍布遜區段外,普遍具有K4~K7的鉀鹽層。本層最厚30 m,一般厚8~21 m。

鹽湖含鹽層在4個區段分布是不同的。下部石鹽層(Q3S1)由西向東變薄并尖滅,中部石鹽層(Q3S2-1、Q3S2-2)的沉積中心位于達布遜區段,上部石鹽層(Q4S3)分布范圍最大(5 200 km)沉積中心仍位于達布遜區段。鹽層的空間分布,從Q3S1~Q4S3說明察爾汗鹽湖由晚更新世到全新世成鹽作用增強,大量鉀鹽層出現于Q4S3鹽層,表明鹽湖已發展到晚期階段。下部含鹽組的石鹽層(Q3S1)膠結緊密,中、上含鹽組鹽層較松散,富含晶間鹵水。

根據鉀鹽的賦存狀態,鹽湖鉀資源包括固體鉀鹽沉積層和鹵水鉀礦。前者KCl含量大于2%,包括K1—K7和達布遜湖新生光鹵石沉積層;鹵水鉀礦包括表面鹵水和晶間鹵水鉀礦。

1.固體鉀鹽沉積層

(1)K1—K7鉀鹽層鉀鹽層的主體為含浸染狀光鹵石的石鹽層,分布范圍廣泛,特別是Q4S3鹽層中幾乎遍及別勒灘、達布遜、察爾汗3個區段,與不含光鹵石的石鹽層之間無明顯的界限。僅按KCl含量大于2%來劃分,大致可圈出K1—K7 7個含光鹵石的石鹽層。光鹵石呈半自形晶,粒徑0.3~1 cm,光鹵石含量不等,一般為5%~10%,石鹽達80%以上,含有少量石膏、粉砂和淤泥等。Q4S3鹽層固相鉀鹽沉積分布見圖4.9.3。

圖4.9.3察爾汗鹽湖Q4S3鹽層固相鉀鹽沉積分布示意圖(據《中國礦床》)

1.光鹵石層分布區;2.含浸染狀光鹵石的石鹽層分布區; 3.達布遜湖濱新生光鹵石沉積分布區;4.鹵水湖
(2)達布遜湖現代光鹵石沉積層察爾汗鹽湖區內,除南、北霍布遜湖外,其余各湖都有不同規模的新生光鹵石層出現,其中達布遜湖北岸規模最大。以1966年為例,8月以前,光鹵石大量沉積于北部湖濱帶,長約32 km,寬一般為1~2km,最寬3.2 km,最大厚度0.59 m,西薄東厚。KCl含量17.98%,一般為10%左右。

2.鹵水鉀礦

(1)地表鹵水 以達布遜湖為例,1958年11月測量,面積為354.67 km2,1966年8月再度測量,湖域面積縮小為184 km2。湖區面積隨氣候變化,湖水的KCl含量也隨之有明顯的不同。同一季節,湖區不同部位含鹽量和含鉀量也有差異,表現為南北方向有分帶性,遠離格爾木河口的北岸含鹽量和含鉀量高。

(2)晶間鹵水 鉀礦在表層鹽殼之下,從距地表0.05~0.5 m左右到Q3S1均充滿鹵水。各石鹽層之間為細碎屑層所隔。含鉀晶間鹵水主要賦存在Q3S2和Q4S3內,礦化度一般為310~400 g/L。主要組分是K+、Na+、Mg2+、Cl-。鹽湖鹵水化學組成見表4.9.3。

表4.9.3青海察爾汗鹽湖鹵水化學組成

晶間鹵水在垂直方向上的變化,總的趨勢是KCl含量由上向下變低,礦化度則向下增大。也有局部出現反常的,同一鹽層的上部和下部濃縮中心往往不一致。

晶間鹵水是察爾汗鹽湖鉀鹽礦床的主要開采對象,含鉀高,儲量大。第Ⅰ含水層和第Ⅱ含水層,鹵水量約214億m3。

察爾汗鹽湖不僅是我國目前已探明儲量最大的鉀鹽礦床,而且也是特大型石鹽礦床和大型MgCl2礦床。此外,鹵水中含有Li、B、Br、I、Rb、Cs等有益元素,具有很大的綜合利用價值。

察爾汗鹽湖誰遺落的寶物?

  鹽湖專家一般把每升水中含鹽量高于50克的湖泊稱為鹽湖,在察爾汗湖中,地質學家發現的食鹽儲量是426.2億噸!這個數字相當于可供全球人類食用2000年,名字取自于蒙古語“鹽澤”的柴達木盆地一直因礦產豐富被稱為“聚寶盆”,而其中最大的湖泊察爾汗鹽湖就是這“聚寶盆”閃亮的盆底了。

  相傳在神農氏時代,居住在中國山東半島的人們就學會了煮海為鹽,世界各地的人們似乎從誕生起就一直追求著這種給生活增加咸味的白色六面形晶體礦物,五千年前的埃及法老棺槨中竟然也發現了鹽的足跡。用鹽腌制的魚和禽類這種惟一可以食用并與生命直接相關的物質從一開始就是備受爭寵的對象,它曾代表特權,曾帶來戰爭,就連英文“薪水”一詞也來自于拉丁文“買鹽錢”。人們通過各種途徑獲得鹽,而海水、湖水、鹽井、鹽礦都是獲得這種生命不可或缺調料的好地方,今天介紹的察爾汗就是其中的鹽湖。

鹽湖的誕生

  8000萬年前曾經是一片汪洋大海,多次走進察爾汗鹽湖區深處的中國地質科學院鄭綿平院士介紹說,是地球的構造運動造就了高原上密集的湖泊,柴達木盆地在地球的造山運動中與世隔絕,高大的昆侖山、祁連山、阿爾金山在四周高高突起,新生的青藏高原不斷上升,阻擋了來自印度洋、大西洋的濕潤氣流,高原內部氣候日趨干旱,在察爾汗地區甚至達到年降水量不足20毫米,而蒸發量高達3550毫米!古洋面逐漸干涸,正像一個巨大的天然曬鹽場一樣,這里的很多湖泊都成為咸水湖,有的湖中的鹽類漸漸結晶而出,干涸成比石頭還硬的干鹽殼。

翡翠般的鹽湖

  在海拔2670米的強紫外線輻射下,伴著干燥的微風飄來咸澀滋味,察爾汗鹽湖區最大的有水湖泊———達布遜,飽含多種元素的鹵水在陽光下的顏色變幻莫測,湖面像一塊鑲嵌在白寶石底子上的玉,在鏡面一般的達布遜湖周圍,可以看到像項圈一樣一圈圈的銀色鹽帶,這是由于溶于鹽湖水中的不同鹽類的溶解度不同,從而呈現出一定的沉淀規律,鏡中的水在億萬年前曾與外面的大洋直接相連,曾經繁忙熱鬧。

奇特的湖中湖

  如今,原本熱鬧的古海洋蛻變為只能生存鹵蟲,什么都沒有,湖岸上沒有草、樹,甚至最耐旱的駱駝刺也難以生長。不斷的蒸發加上斷裂帶賦予的鹽類沉積物讓湖水越來越咸,來自昆侖山的格爾木等數條淡水河的只進不出,加上鹽水和淡水重力不同的作用,察爾汗鹽湖地區形成了大大小小十余個湖面與鹽灘相間排列的壯觀景象。有的地方形成了一個個奇特的湖中湖,不同的湖面由于含鹽量的差異在陽光下折射出不同的顏色。

荒涼的鹽都

  然而最讓察爾汗鹽湖聲名顯赫的不僅僅在于它的景色和能讓我們吃幾千年的食鹽,與食鹽共同溶于湖水中的鉀鹽的發現促使這塊原本荒涼之地成為今天的中國鹽都。

  這里鉀鹽的儲量位居世界第二位,這里成為我國最大的光鹵石產地,年產百萬噸鉀肥的鹽湖工程項目已在悄然運行。龐大的采鹽船靜靜地浮在湖面上,仿佛沒有任何動作,不知情的人見了會以為它們在休息,實際上,鹽湖的水采船是名副其實的“地下工作者”,它負責在湖底采集鹵水礦漿,通過耐腐蝕的工程塑料制成的輸漿管道直接把鹵水送入車間,所以表面上你是看不到它的忙碌的,現在,八艘采鹽船共同工作在這片湖區,每天數萬噸鉀肥通過世界獨一無二的察爾汗萬丈鹽橋送往全國各地。

“萬丈鹽橋”

  已經工作了近50年的“萬丈鹽橋”是察爾汗最有特色的地方,從青海格爾木市到柳園的公路橫穿鹽湖,這條亮晶晶、帶著咸味的公路光滑筆直地伸向遠方,全長32公里,車在上面行駛起來和在柏油馬路上沒什么區別。因為湖區沒有泥,所以這座沒有橋墩、護欄的橋完全是用鹽來修筑的,鹽晶體結合得厚實緊密,足以承受數十噸重的卡車荷重。它的造價低廉,維修起來更是再容易不過,橋面上如果出現坑坑洼洼,從路邊鏟一點鹽來填平再灑一點鹵水就平整如初,不用擔心雨水會把這座世界惟一的咸橋溶化,之所以能在這里用鹽來修筑道路,不僅是由于這里盛產鹽,更是由于這里一年到頭也難得下一次小雨,所以這里不僅有鹽鋪的浮橋,還有鹽蓋的房屋,鹽修的鐵路路基,甚至老一輩鹽湖工作者們的爐灶都用鹽來搭。

400億噸鹽

  在漫長的鹽類沉積過程中,察爾汗湖區積累了約400億噸各類氯化物為主的鹽,有一個浪漫、富于想象力的比喻賦予其這個概念———它相當于能在地球與月球之間架起一座寬6米、厚3米的鹽橋。

世界著名的鹽湖

  中東的死海是世界上海拔最低的、味道最咸的湖泊,鹽度高于一般海水7倍以上,相當于十斤海水兩斤鹽。人的比重低于死海,所以不會游泳也可以漂浮在湖面。美國猶他州的大鹽湖是更新世古湖殘留的現代表面鹵水湖,蛋白質豐富的鹵蟲卵讓這里成為新的淘“金”地。

   察爾汗鹽湖位于青海西部的柴達木盆地,是中國最大的鹽湖,也是世界上最著名的內陸鹽湖之一,距西寧750公里。鹽湖東西長160多公里,南北寬20—40公里,鹽層厚約為2—20米,面積5800平方公里,海拔2670米。湖中儲藏著500億噸以上的氯化鈉,可供全世界的人食用1000年?;鉤霾琶謔賴墓飴筆?,它晶瑩透亮,十分可愛。伴生著鎂、鋰、硼、碘等多種礦產,鉀、鹽資源極為豐富。又名察爾汗鹽池。海拔最低點為2200多米,由達布遜、南霍布遜、北霍布遜、澀聶4個鹽湖匯聚而成。格爾木河、素棱果勒河等10多條內陸河注入。由于降水量極少,大量水分通過蒸發流失,形成深厚的鹽層,湖內鹽蓋厚30米左右,最厚處達60米。其主要成分是氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂,儲量達20多億噸。青藏公路和青藏鐵路通過鹽湖,路基全是用鹽鋪成,長32千米,分別被稱為萬丈鹽橋和鋼鐵彩虹。

礦山公園

夢幻鹽湖——青海格爾木察爾汗鹽湖國家礦山公園

  在我國西部昆侖山、祁連山和阿爾金山之間的柴達木盆地,有一個世界上面積最大的內陸鹽湖和中國最大的可溶性鉀鎂鹽生產基地—察爾汗,被蒙古語稱為“鹽湖之王”的察爾汗,與巍巍昆侖、雪山同在,與茫茫戈壁、綠洲共存。察爾汗鹽湖由達布遜、霍布遜等十多個現代鹵水湖泊和干鹽灘組成,她東西長168公里,南北寬20至40公里 ,面積5856平方公里 。是世界上迄今為止面積最大的鹽湖,她是死海鹽湖面積的6倍。是美國加利福尼亞吉爾斯鹽湖面積的50多倍。煙波浩渺的察爾汗天然鹽湖和百余平方公里的人工鹽田;千姿百態的鹽殼、鹽花和巧奪天工的“萬丈鹽橋”;原始的鹽湖礦產資源采冶遺跡和現代化的鉀肥生產流水線;聳立于地平線上的鹽湖城和夢幻般的海市蜃樓。見證著中國鉀肥工業發展的曲折和輝煌。察爾汗鹽湖鉀肥產量占柴達木盆地鉀肥總產量的88%,占全國鉀肥產量的80%。占全國鉀肥年需求總量的19%。察爾汗鹽湖地形十分平坦,海拔2677至2683米,氣候寒冷干燥,最低氣溫-33.6℃,最高氣溫35.0℃,年平均氣溫5.3℃。多年平均降水量24毫米,多年平均蒸發量3564毫米,鹽湖匯水范圍深達昆侖山、祁連山腹地,面積13.2萬平方公里,占察達木盆地總匯水面積的52%。察爾汗鹽湖位于國家4A級景區中國優秀旅游城市格爾木北側60公里。青藏鐵路和格爾木至甘肅敦煌公路縱貫湖區,青藏公路連通東西。格爾木機場近在咫尺。交通十分便利。察爾汗鹽湖是一個以第四紀地下石鹽晶間鹵水、孔隙鹵水和地表湖泊鹵水為主,固液并存的鉀鎂鹽礦床,鹽湖礦產含礦層主要由下部s1、中部s2和上部s3三大石鹽層和夾在其間的湖積碎屑巖層組成。鹽層主要礦物是石鹽、光鹵石、鉀石鹽、石膏等。其中,上部鹽層s3,特別是賦存于其間的晶間潛鹵水,遍布察爾汗鹽湖地表,厚度一般8至17米,最大厚度53.5米。是鹽湖最主要的液體礦層,是鹽湖鉀、鎂、硼、鋰、銣、溴、碘及石鹽等礦產資源儲量層和開采層。這里是我國最大的第四紀可溶性鉀鎂鹽礦床,包括湖鹽、鎂鹽、硼、鋰、銣五個特大型礦床及鉀、溴、碘三個大型礦床。探明鹽類總儲量460億噸,潛在開發價值超過3萬億元。察爾汗鹽湖位于柴達木盆地三湖沉降帶,第四系湖相沉積厚度巨大,一般在2500米至3500米左右。距今350萬年、300萬年左右,柴達木盆地晚上新世淡~微咸水古湖位于察爾汗西緣澀聶湖附近,察爾汗地區處于溫暖潮濕的河流沖洪積平原環境之中;距今250萬年到3.5萬年期間,隨著柴達木盆地西北邊緣阿爾金山的緩慢隆升,古湖逐漸向盆地東南部察爾汗三湖沉降帶遷移,并使察爾汗地區經歷了早更新世淺湖、中更新世深湖和晚更新早中期的濱湖與沼澤沉積環境。察爾汗鹽湖化學沉積始于距今3.2萬年的晚更新世晚期,第四冰期冷干氣候期,結束于距今約8000年至6000年的全新世中期溫暖濕潤氣候期。
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