新疆碩爾湖硼礦礦體特征及找礦前景分析

謝登科

（新疆維吾爾自治區(qū)地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質大隊 哈密 839000）

1 礦區(qū)地質

1.1 地層

在古湖盆周邊環(huán)狀分布，出露面積6.59km2，以薄層狀分布于1 級湖岸階地之上，一般沉積厚度1-3m，粘土與砂礫混雜分布。另外在湖積、化學沉積含石鹽芒硝的粘土層（）施工的鉆孔下部也見到該層，該層埋深20m，鉆孔未揭穿該層，巖性以粘土為主，其中為夾薄層的砂層、砂礫層。

分布于現(xiàn)代湖水東部邊緣低洼處，出露面積3.58km2。主要由淤泥及腐殖土組成，散發(fā)較明顯的臭味。

分布于山前低洼處，出露面積11.67 km2。主要成分為砂巖、片巖等巖石風化碎塊。

分布于湖盆中心地帶，出露面積14.40 km2。主要為湖積+化學沉積復合成因形成，依據(jù)形成新老關系及組分含量的不同，將區(qū)內(nèi)全新統(tǒng)湖積、化學沉積層（）劃分為以下兩種類型：

主要在現(xiàn)代湖水的西部分布，出露面積10.25km2。主要巖性為粘土，含少量的石鹽及芒硝等鹽類礦物，該層表面可見薄層的鹽殼。鉆孔揭露該層厚度10m，含水性差。下部為更新統(tǒng)湖積層（Qpl）。

主要在現(xiàn)代湖水的北部及東部分布，出露面積4.15km2。主要巖性為石鹽、含芒硝的石鹽，淺井揭露該層鹽層厚度大于3m，地下水埋深一般1.2-1.8m，地下水為高礦化度的潛藏鹵水層。

1.1.5 地表湖水

位于湖盆中心低洼地帶，呈不規(guī)則狀，圈定了6.4km2的地表湖水,測定地表湖水深度0.30-1.11m，平均深度0.56m，湖水平均礦化度292.5g/l，平均密度1.17g/cm3，LiCl 平均品位182.69mg/l、KCl 平均品位0.48%、B2O3平均品位1612mg/l，湖水為高礦化度的富含鉀硼鋰的鹵水。

在對地表湖水定點采樣的過程中，同時對湖底沉積物質進行了了解，湖底淺部沉積物主要為石鹽，局部為含石鹽的砂礫。湖底由于主要為松散的鹽層及砂礫層，故為含水層位。

1.2 構造

區(qū)域資料顯示，區(qū)域大斷裂阿爾金斷裂從勘查區(qū)中部呈北東向通過。推測在勘查區(qū)內(nèi)出露長8km，由于地表第四系覆蓋，斷裂無明顯出露標志，但在勘查區(qū)區(qū)外斷裂通過部位分布的第四系火山巖及斷層泉眼則證明了該斷裂的存在。該斷裂嚴格控制著碩爾湖、郭扎錯、龍木措等鹽湖的分布，為重要的控礦因素。

1.3 巖漿巖

勘查區(qū)內(nèi)無巖漿巖分布，但在其西側5km，可見3 處第四系玄武質火山巖，面積2km2，該火山巖沿阿爾金斷裂帶分布，采樣分析結果顯示其中的硼含量較高，而碩爾湖為目前發(fā)現(xiàn)的鹵水中硼含量最高的鹽湖，可能與其周邊出露有多處類似第四系火山巖有關。

2 地球物理特征

2.1 TEM特征

TEM剖面圖反映的測線的電性分布特征與實際地質層位的電性分布特征較為一致，縱向上巖石電性變化較為明顯，橫向上巖石電性特征有一定的連續(xù)性，在標高4450m以下有3個不連續(xù)的低阻異常帶存在。從重力異常曲線圖上看，區(qū)內(nèi)主要為低重力異常顯示，與視電阻率剖面圖對應較好。布格重力異常曲線逐步穩(wěn)定上升，反映地下地質體連續(xù)性較好。在淺層低電阻異常部位見到了砂礫孔隙中的含水層，但含水層為淡水，本區(qū)盆地邊緣找鹵水前景不大，應著重尋找盆地中心地表鹵水下部鹵水礦層。

2.2 1∶2.5萬γ能譜特征

1∶2.5萬γ能譜特征顯示地表化學沉積含鹽層分布范圍內(nèi)K含量僅0.1%-0.3%，地表湖積、沖洪積砂、砂礫層分布范圍內(nèi)鉀含量可達0.6%-0.9%。對異常高值點進行踏勘取樣后發(fā)現(xiàn)，地表鹽層中K 含量0.2%-0.35%，具一定的鉀礦化，而地表砂層中K含量0.8%-2%?？偨Y認為碩爾湖目前并未達到鹽湖演化末期的固體鉀鹽形成階段，僅在鹽層中有一定的鉀礦化顯示，而砂層分布范圍內(nèi)K含量相對較高，則是因為其中含有鉀長石所致。

3 水文地質特征

3.1 地下水類型的劃分

勘查區(qū)位于常年凍土區(qū)，由于第四系地下水均為含鹽水，其冰點較低，第四系地層無凍層存在，本次勘查主要為第四系松散巖類含水層。

3.2 水文地質邊界的確定

勘查區(qū)所處的封閉盆地，為鹽類礦床的形成提供了條件。南、北邊界為湖盆周邊基巖山地分水嶺構成，屬隔水邊界，地下水主要補給來源為西南地下水潛水。在豐水期，東北部可能有少量潛水補給。

3.3 含水層水文地質特征

勘查區(qū)地下水類型為第四系松散巖類孔隙水，含水層位于常年凍土層之上，水位埋深小于5m，湖水下部及鹽灘下部的潛水為高礦化度的鹵水，其余部位潛水為低礦化度的微咸水。湖區(qū)深部承壓水性質不明。

3.4 地下水的補給、徑流、排泄

3.4.1 地下水的補給

碩爾湖最重要的補給來源為沖溝季節(jié)性水流補給、東北部以及西南地下潛水的徑流流入補給、大氣降水-融雪水的入滲補給。

⑴地表徑流入滲補給:碩爾湖四周沖溝發(fā)育，豐水期均有地表水流，以地表徑流形式直接補給碩爾湖。

⑵地下潛水的徑流流入補給:碩爾湖四周溝谷發(fā)育，尤其是勘查區(qū)東北部及西南部，在豐水期，洪水大量入滲，補給地下水，最終以潛水的徑流流入方式補給碩爾湖。

⑶大氣降水入滲補給:由于缺少碩爾湖地區(qū)的氣象資料，湖區(qū)大氣降水補給量無法計算。

3.4.2 地下水的徑流

勘查區(qū)的地下水徑流方向受周邊地形控制，碩爾湖地下水的徑流方向由周邊山地向湖盆中心向心式匯流?？辈閰^(qū)東北部及西南地下水徑流相對較強，地下水交替較積極；而其它方向的地下水徑流相對微弱，地下水交替滯緩。

3.4.3 地下水的排泄

地下水的排泄主要以潛水蒸發(fā)和地下徑流向湖盆中心低洼處溢流的形式排泄。

4 礦體特征

目前在碩爾湖勘查區(qū)發(fā)現(xiàn)的礦體主要為地表鹵水礦體，地表鹵水分布于勘查區(qū)中部的低洼部位。依據(jù)碩爾湖地表鹵水面積，結合鹽湖地表鹵水采樣規(guī)范，按照1km×1km的網(wǎng)度對地表鹵水進行了采樣，共分布8個采樣點。

通過乘坐電動皮劃艇開展的采樣工作，在碩爾湖圈定了6.4km2的地表鹵水,測定地表鹵水深度0.30-1.11m，平均深度0.56m，樣品結果顯示鹵水平均礦化度292.5g/l，平均密度1.17g/cm3，LiCl平均品位182.69mg/l、KCl 平均品位0.48%、B2O3平均品位1612mg/l，地表鹵水為工業(yè)硼礦，低品位鋰礦、鉀礦。

5 找礦前景分析

由于技術條件的限制，碩爾湖勘查區(qū)施工的鉆孔位于湖盆邊緣，找礦效果較差，根據(jù)野外觀察，湖區(qū)中心地表鹵水下部為鹽層及含鹽砂層，為很好的含水層，其中賦存的鹵水與地表鹵水相互連通，鹵水相關組分含量應與地表鹵水接近。為擴大本區(qū)鹵水礦床規(guī)模，下一步應對地表鹵水以及鹽層下部開展稀疏的鉆探工程。