水流体对老挝沙空那空盆地赋钾蒸发盐改造作用研究

沙空那空盆地蕴含着丰富的古钾盐资源，是研究海相成因钾盐矿床的良好载体。本项目拟对老挝沙空那空盆地万象和甘蒙地区次级成钾盆地的蒸发盐样品进行矿物学和地球化学分析，通过石盐中溴含量和硼同位素以及（硬）石膏硫同位素分析，判断不同来源水流体类型并阐明其在赋钾蒸发盐沉积过程中的改造作用；通过盐类矿物中溴、铷元素含量分析并结合矿物组合特征，揭示水流体对盐构造不同部位钾盐矿层的改造作用；通过白云质泥岩中白云石碳、氧同位素分析，探讨改造钾盐矿层的水流体来源及其与上覆岩层白云化作用的关系；通过不同次级成钾盆地钻孔记录的对比，揭示水流体改造作用的规律性和区域差异。本项目将丰富对老挝沙空那空盆地钾盐沉积成矿规律的认识，为深入探讨成盐盆地卤水演化过程提供新的证据，同时对我国云南古钾盐矿的勘探和研究也具有重要借鉴意义。

老挝赋存的大量钾盐沉积为研究流体对其改造作用提供了重要物质条件。通过对老挝万象和甘蒙地区多个钻孔剖面的沉积学、矿物学及地球化学分析，揭示了成盐物质来源，阐明了水流体在成盐期和成盐后对赋钾蒸发岩的重要影响和改造作用。研究表明，万象地区FJ孔盐类沉积中硼酸盐矿物δ11B值范围为+21.30~ +32.94‰ （平均+29.74‰），指示了呵叻高原的钾盐矿床来自海水，而硼同位素组成在剖面上的变化则揭示了河流作用在成矿初期产生了明显影响。老挝东泰钾盐矿床中盐类矿物地球化学分析表明，大气水在一定程度和范围内对蒸发岩沉积产生影响，下部盐层的残余卤水对上部卤水成分有明显改变作用，盐背斜构造区域更容易产生厚层矿体但也比较容易受到大气水的改造。甘蒙地区ZK309孔在卤水演化早期存在明显的浓缩—淡化旋回，表明了海水在总的持续蒸发成盐过程中扮演重要角色，而矿层顶部钾石盐中高的Br含量（1349—1693ppm，平均1562ppm）指示了这些矿物的原生性。甘蒙地区多个钻孔中碎屑沉积的矿物成分和元素分析结果表明，残余卤水对碎屑沉积有显著影响，硼同位素为蒸发岩的海相成因提供了另外的证据，碳、氧同位素组成证实了碳酸盐矿物的形成与陆源环境密切相关。盐类沉积中鲕粒硼酸盐矿物的存在指示了浅水和较动荡的卤水环境，而白云母则是河流作用加强的有力证据。万象地区多钻孔对比分析表明，溢晶石矿物不能形成于浅水、动荡环境及较强的河流作用条件下。基于上述事实，提出了成盐晚期“半混合盐湖”模式来解释溢晶石的成因，而河流作用的存在是该模式建立的关键条件。综合来看，在成盐期及成盐后，多源流体（海水、残余卤水及大气水）对蒸发岩的形成及后期改造具有明显而积极的作用。由于和钾盐矿床的存在及赋存形式直接相关，大气水的改造作用具有特殊的重要性。