1.柴達(dá)木盆地鉀鹽礦分布
柴達(dá)木盆地作為我國西部規(guī)模最大的高原型內(nèi)陸盆地（呂寶鳳等，2011），其地質(zhì)構(gòu)造體系以褶皺和斷裂構(gòu)造為主導(dǎo)。在周緣祁連山、昆侖山和阿爾金山三大造山帶的聯(lián)合擠壓作用下，盆地形成獨(dú)具特色的“高山深盆”沉積格局，為大量陸源風(fēng)化物質(zhì)的持續(xù)堆積提供了有利空間。
新生代以來，頻繁的古地理變遷與多期氣候旋回（魏海成等，2016）共同驅(qū)動著盆地水文體系的演化，促使鹽類物質(zhì)在封閉湖盆中歷經(jīng)長期聚集與分異，最終形成現(xiàn)今廣泛分布且賦存形態(tài)多樣的鹽湖系統(tǒng)。
據(jù)最新調(diào)查數(shù)據(jù)顯示（白燕祥等，2023），盆地內(nèi)33個湖泊中鹽湖占比達(dá)75.8%（25個），其中氯化鉀、氯化鎂、氯化鋁等戰(zhàn)略礦產(chǎn)資源占全國探明儲量的90%以上。重點(diǎn)鉀鹽礦床主要賦存于察爾汗、昆特依、大浪灘和馬海等次級構(gòu)造盆地，其成礦過程兼具地表鹵水蒸發(fā)濃縮與地下晶間鹵水成礦特征，呈現(xiàn)出固-液共存的空間分布模式。
柴達(dá)木盆地鹽湖與背斜、斷裂構(gòu)造示意圖
(改自 He et al., 2020; 李建森, 2022)
柴達(dá)木盆地的鉀鹽礦床主要形成于新生代，受構(gòu)造、氣候和物源三要素的耦合作用。盆地內(nèi)的鉀鹽礦床主要分布在察爾汗、昆特依、大浪灘和馬海等次級盆地中，形成了固-液相并存的鉀鹽礦床。
2.察爾汗鹽湖
察爾汗鹽湖位于柴達(dá)木盆地中南部,是中國最大的鹽湖,也是國內(nèi)主要的鉀鹽產(chǎn)地。湖區(qū)按地質(zhì)和礦產(chǎn)特征,自西向東劃分為別勒灘、達(dá)布遜、察爾汗和霍布遜四個區(qū)段。長久以來,察爾汗鹽湖的物源和成鹽機(jī)制一直是研究的熱點(diǎn),尤其是新生代沉積厚度巨大,第四紀(jì)沉積更是達(dá)到2700m,目前對該鹽湖的演化及其成礦過程的研究仍存在不同觀點(diǎn)。而鹽湖表面因資源匯集形成的大型干鹽灘,則又為研究鹽湖成礦機(jī)制提供了理想的研究對象。
有關(guān)察爾汗鹽湖鉀鹽的研究不僅關(guān)注其物源和補(bǔ)給源,還聚焦于Ca-Cl型深部鹵水與MgSO4型地表水混合導(dǎo)致的鉀鹽富集現(xiàn)象。87Sr/86Sr比值從別勒灘到霍布遜的上升趨勢表明,過去5萬年中，察爾汗鹽湖持續(xù)處于河水與泉水混合狀態(tài),促成了晶間鹵水和鹽沉積的形成(Fan et al., 2018)。
區(qū)域質(zhì)量平衡方法顯示古柴達(dá)木湖對察爾汗鹽湖的鉀貢獻(xiàn)有限,富鉀鹽水主要是河水注入演變的結(jié)果,并揭示東昆侖山水系的短程補(bǔ)給及河流與泉水混合對鉀鹽沉積的重要作用(Zhang et al., 2019b)。
基于H-O-Sr-B同位素組成,認(rèn)為Ca-Cl型泉水和熱泉的形成與演化對柴達(dá)木盆地末端鹽湖K-Sr元素的補(bǔ)給過程具有根本性影響(Song et al., 2023)。對于當(dāng)前察爾汗鹵水混合成礦的研究,目前大多都集中于證明Ca-Cl型鹵水與MgSO4型河水混合對鉀鹽富集的重要性,但對這種鹵水，因此有關(guān)該方面的問題值得進(jìn)一步研究。
察爾汗鹽湖成因模式圖
(Song et al., 2023)
3.馬海鹽湖
馬海鹽湖是柴達(dá)木盆地北部的重要鉀鹽礦床，具有豐富的鉀鹽資源，主要分布在第四紀(jì)地層中。馬海盆地位于柴達(dá)木盆地東部沉降區(qū)的西段,是由褶皺和斷裂構(gòu)造活動形成的次級盆地,馬海鹽湖作為以蒸發(fā)成鹽機(jī)制(李秉孝,1990)為主的陸相鹽湖,在構(gòu)造-物源-氣候的共同作用下(孫國強(qiáng)等,2011),盆地向心收縮程度加快,沉積了固液并存的中型鉀、鎂、鈉等多種組分共生的第四紀(jì)鹽湖礦床(王朝旭,2022)。
馬海盆地承壓鹵水的δ18O-δD值在空間上存在差異,均位于局部蒸發(fā)線右側(cè),表明鹵水在遷移過程中通過蒸發(fā)濃縮不斷富集鹽類資源。且鉀鎂含量的增加呈現(xiàn)由西向東、由南向北的規(guī)律,結(jié)合盆地地質(zhì)構(gòu)造沉積歷史,揭示了盆地演化對鉀鎂富集趨勢的制約作用(Yang et al., 2024)。
馬海鹽湖鉀鹽混合成礦物質(zhì)來源示意圖
(改自Song et al., 2024a)
4.大浪灘
在第四紀(jì)早期,沖洪積砂礫層形成大資源量含鉀鹵水,為國內(nèi)外所罕見。據(jù)其形成條件,初步分析有兩個主要因素:1)由于柴達(dá)木盆地西部長期受下降干旱氣流的影響,新生代以來一直處于我國西部寒旱中心,從始新世至新近紀(jì),在柴西不斷接受鹽類沉積,形成特殊“鹽谷”背景,砂礫層具有積聚“鹽谷”中分散的鹽類有利條件。2)由于周圍高山融水,由高往低沿阿爾金斷裂潛入山前地帶,常年溶濾N2沉積的石鹽層系而形成鹵水,繼而進(jìn)入Q1時(shí)期沖洪積砂礫層大孔隙儲存。在第四紀(jì)長期半干旱-干旱條件下,由于周圍山地不斷隆升,山前凹陷相對持續(xù)沉降,形成山前巨厚砂礫型含鉀鹵水礦。該砂礫型鹵水化學(xué)特征有別于柴西現(xiàn)代鹽湖硫酸鎂亞型鹵水,又不同于第三系油田水,是特殊的高鈉、低硫酸根、硼、鋰的含鉀鹵水。
由此,柴達(dá)木西部含鉀鹵水就包括三種類型:氯化物型(砂礫層含鉀鹵水)、氯化鈣型(第三紀(jì)油田水)、現(xiàn)代鹽湖型(硫酸鎂亞型),前者與后兩者的水質(zhì)和水化學(xué)類型不同,不具有富含鋰、硼、溴、碘、氨、鍶等特征(付建龍等,2001;譚紅兵等,2007;樊啟順等,2007),表明它的形成并非由第三系油田水受西南應(yīng)力擠壓遷移而形成(鄭綿平等,2013a);亦非由上部現(xiàn)代鹽湖向下滲入而成。這種氯化鈉型鹵水水化學(xué)特征,從黑北凹地黑ZK02孔砂礫層含鉀鹵水野外蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得到佐證,實(shí)驗(yàn)表明,鹵水中主要成分為氯化鈉,因此氯化鈉結(jié)晶析出階段很長,直至光鹵石析出。該含鉀鹵水鹽類礦物組合比較簡單,這也為將來生產(chǎn)提取工藝帶來便利。
由于柴西地區(qū)有很好的資源條件,近兩年獲得深層砂礫型新型鹵水KCl資源量總計(jì)3.5億噸,成為找鉀勘探的重點(diǎn)地區(qū)。隨著勘查評價(jià)工作深入,柴西有望成為我國最大鉀肥生產(chǎn)地察爾汗可靠的后備資源接替區(qū)(中國地質(zhì)科學(xué)院,2015)。
柴達(dá)木盆地西部砂礫石層含鉀鹵水成因圖解
（陳鵬，2017）
2008年以來，柴達(dá)木盆地西部大浪灘黑北凹地、察汗斯拉圖凹地、昆特依凹地和馬海凹地等相繼發(fā)現(xiàn)的新型更新統(tǒng)砂礫型深層鹵水，因其分布廣、規(guī)模大、富水性較強(qiáng)、易開采等特征，但對柴達(dá)木盆地上更新統(tǒng)深層鹵水的成因認(rèn)識有較大爭議（李洪普等，2022）。
柴達(dá)木盆地西部砂礫層含鉀鹵水成因圖解
（李洪普等，2022）
南翼山等背斜構(gòu)造漸新世至上新世經(jīng)歷深湖相-半深湖相-淺湖相-潮坪相沉積。在其形成的同時(shí)，產(chǎn)生一系列縱向、橫向的斷層，并在南翼山背斜引起大量構(gòu)造裂隙，形成構(gòu)造裂隙-孔隙液體鉀鹽礦儲層（李洪普等，2014）。昆依特凹地、馬海凹地、大浪灘凹地和黑北凹地幾個凹地早更新世砂礫巖型鹵水水化學(xué)性質(zhì)相似，水化學(xué)分類屬氯化鈉型。盆地中從始新世至上新世干旱條件下不斷形成山前或下伏巖鹽層是物源，早更新世深層沙礫沉積層是成礦空間，周圍地下水常年溶濾古近紀(jì)以來沉積巖鹽，滲流至砂礫層，在較封閉條件下形成高礦化度鹵水，富集成為砂礫型深層鹵水鉀鹽礦。應(yīng)優(yōu)先選擇山前或下伏古近紀(jì)以來鹽類地層發(fā)育、早更新世山前沖洪積扇體以及深大斷裂發(fā)育地區(qū)部署深層砂礫型鹵水勘查（李洪普等，2022）
柴西北緣砂礫巖型鉀鹽成礦模式
（郭曉非等，2023）
柴達(dá)木盆地西北緣鉀鹽盆地成因模式圖
（顏瑞等，2023）
柴西北緣鉀鹽成因模式小結(jié)
（李江海等，2023）
本文據(jù)（李江海，2025，中國地質(zhì)學(xué)講義）修改補(bǔ)充，限于篇幅，參考文獻(xiàn)略。文中圖片版權(quán)，歸原出版方和原作者所有。本文材料限于科研和教學(xué)使用，請勿轉(zhuǎn)載，請勿商業(yè)使用。