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一 、海相沉积型钾盐矿床
钾盐矿床多产于潟湖相地层中 。钾盐矿层之下为石灰岩 、白云岩、泥灰岩 ，矿层之上为红色碎屑岩系。在矿床中钾盐层常与石盐 、硬石膏互层 ，并与白云岩 、含盐粘土等共同组成一套含钾岩系 。含钾岩系具明显的旋回结构，每一个旋回层序自下而上为：粘土-白云岩-硬石膏-石盐-钾盐-石盐-硬石膏 ，钾盐层上的硬石膏和白云岩有时缺失或者很薄 。一般矿床中的含钾岩系可出现几个旋回 ，如德国上二叠统镁灰世盐类沉积中可分出4个旋回。按钾盐矿床主要矿物成分特点，将矿床分为3种类型：
（1）氯化物型钾盐矿床
世界上大部分钾盐矿床属此类型 。从寒武纪到第三纪均有其分布 ，储量约占总储量的81% 。矿石主要为钾盐、光卤石 ，有时含少量水氯镁石和溢晶石（2MgCl2·CaC12·12H2O），矿石中K2O含量较高，容易提取。加拿大的萨斯喀彻温钾盐矿床（中泥盆纪） 、前苏联的上卡姆矿床（下二叠纪）都属此类 。
（2）硫酸盐型钾盐矿床
矿石中含钾矿物主要为钾盐镁矾 、无水钾镁矾、杂卤石 、钾芒硝和软钾镁矾等 ，K2O含量较低 ，矿石储量较小，如波兰的赫洛波夫杂卤石矿床（第三纪）和意大利西西里的钾盐镁矾矿床（第三纪） 。
（3）混合型钾盐矿床
多数矿床形成于二叠纪 ，矿石主要由钾的硫酸盐及氯化物组成 ，包括钾盐镁矾 、无水钾镁矾、钾石盐和石盐，常含杂卤石和硫镁矾等。欧洲西部蔡希斯坦盆地、美国二叠纪盆地和前苏联黑海沿岸盆地中的矿床属此类型。
因钾盐矿床中钾矿物的可塑性和可溶性较大 ，在构造运动影响下 ，矿床易发生形变，使矿体形状 、产状复杂化 ，矿层与围岩之间产生不和谐构造 ，如复杂的盐丘构造及穿刺构造，因此使矿床沿走向与倾向变化多端 ，增加了开采的困难 ，有的地区因断层影响，矿层被溶解而消失 。这些在勘探钾盐矿床时应加注意 。
钾盐矿床以前苏联上卡姆矿床较为著名，其地质特点简述如下：
上卡姆矿床位于乌拉尔的西坡 ，矿床分布面达6500km2 ，以前只利用盐泉制造食盐，1925年发现钾盐矿 ，现已成为世界上最大钾盐矿床之一。
矿区地层自上而下分为
1.第三纪以后的砂 、粘土及砾石沉积 2～30m
2.上二叠嘉叠统 石灰岩、砂岩及泥砂岩 0～200m
3.下二叠孔谷统 ，上部为泥质石膏层 50～200m
中部为石盐及钾盐层，下部为泥质石膏层 380m
4.下二叠阿尔琴统 ，灰质泥岩 40～60m
这些地层形成许多平缓背斜或钟状隆起 ，走向近于南北 。个别地区褶皱剧烈，断裂发育 。
孔谷统中部的盐层可以分为3 带：①上石盐带 ，厚1～70m；②钾盐带 ，厚100m左右；③下石盐带，厚250～400m。钾盐带又可以分为2 带：上带光卤石带 ，平均85m ，其中光卤石和石盐互层，光卤石层平均总厚为45m 。光卤石层由橙色或**的光卤石颗粒为石盐的粒状集合体胶结而成 。其中还含少量硬石膏 、菱镁矿 、菱铁矿和石髓。光卤石含量变化甚大，其化学成分为KC 16%～23% ，MgCl28%～30% ，平均含量 KCl 18%～20%，MgCl222%～25% ，此外尚含有少量的溴、铷和放射性元素 。在个别地方近地表处光卤石经溶解排出了MgCl2 ，形成次生钾盐，成为钾盐帽 ，厚9～22m 。下带钾盐带可分为2层 ，上层由杂色钾盐组成，或者石盐和钾盐交互成层 ，其中含KCl 35%～56%；下层为红色钾盐层 ，由红色 、粉红色的钾盐与金色 、浅蓝色石盐密切混合而成，本层含KCl 10%～35%。
这个矿床以不含复杂的硫酸盐类为其特点 ，盐层结构比较简单 ，矿石属典型的石盐-钾盐-光卤石建造 。上卡姆矿床已勘探的储量，估计K2O在185×108t以上，光卤石带中含MgCl2约计180×108t左右 ，1937年钾盐年产量已达240×104t 。
本矿床中大量钾盐的存在被认为 ，海水蒸发浓缩时，由于地下水带来钙或粘土物质通过阳离子交换 ，消耗了卤水中 而沉淀出石膏。因此 ，随着海水中 显著减少，最后钾只能以氯化物形式沉淀 ，形成氯化物型的钾盐矿床。
本类型钾盐矿床在我国尚未发现 。但于云南思茅滇西印支-燕山期的断陷盆地内 ，晚白垩世勐野井组 （有人划分为晚第三纪古新世E1）红色碎屑岩系泥砾岩或粉砂岩中曾发现过规模不大的钾盐矿床，属氯化物型的钾盐-石盐矿床 。该矿床可能是海相的或陆相的或海陆混合相的。虽然对其成因还有不同的认识 ，但是这一发现为我国在中-新生代红色盆地中寻找钾盐矿床提供了重要线索 。
二、盐湖型钾盐矿床
现代盐湖中蕴藏着丰富的矿产资源 ，如美国的西尔期湖以生产钾闻名于世界 。中国青藏高原上分布有许多盐湖，其中柴达木盆地中的察尔汗盐湖也是一个具有工业意义的含钾盐湖。
察尔汗盐湖是我国最大的内陆盐湖 ，东西长168km ，南北宽20～40km，面积约5800km2，位于柴达木盆地东南部 ，呈NWW-SEE方向展布 。盐湖内有固体和液体2种钾盐矿床 。
察尔汗盐湖北部为祁连山系全脉 ，东 、南 、西三面为昆仑山系。盐湖南部河流均源自昆仑山，以内陆地表径流方式注入盐湖 ，北部则以潜流形式补给盐湖 。湖区内气候干旱 ，蒸发量大于降雨量 。因此，湖边干盐滩广布 ，盐层直接出露地表。由于周边水的补给 ，在干盐湖的边缘分布有8个大小不等的内陆湖泊 。其中以涩聂湖和达布逊湖最大，常年有水 ，其余皆为间歇湖（图15-5） 。
湖底沉积由3个含盐组组成（图15-6）：
（1）下部含盐组 属上更新统（Q3）下部的湖积物 ，由含石膏细砂、粉砂 、粘土与石盐组成，盐层最厚30m。
（2）中部含盐组 属上更新统（Q3）上部洪积物 ，由亚粘土 、亚砂土与含膏粘土、石盐层组成 ，石盐层厚4～11m。
（3）上部含盐组 在全新统（Q4）地层中，下部为粘土、亚粘土，上部为松散盐层 ，以石盐 、光卤石为主 ，次之为石膏 、杂卤石、钾盐 、软钾镁矾及少量的芒硝 、泻利盐等 。该盐层分布不均，最大厚度30m 。
图15-5 察尔汗盐湖现代光卤石沉积分布略图
（据杨谦 ，1982）
1—地表光卤石层状矿分布区；2—深部卤石层状分布区；3—浸染状光卤石分布范围；4—干盐湖边界；5—隆起轴向；6—凹陷轴向
固体钾盐矿床由K1—K77个含矿层组成 ，具工业价值者为K4与K7矿层，其中KCl高者＞10% ，一般为百分之几。由于矿层品位低 ，开采较困难，目前仅个别区段可供工业利用 。
卤水是湖区内的主要矿产 ，可分为地表卤水和晶间卤水2种 。卤水中含钾盐 ，伴生有Mg、Na 、B 、Li、Rb 、Br 、Ⅰ等多种元素，Li含量较高 ，为著名的美国西尔斯湖的几倍到20倍。其中①地表卤水 ，主要富集在达布逊湖内，水深0.39～0.85m，KCl最高达41.7g/L ，一般为13.9～35.7g/L 。②晶间卤水 ，含矿层厚几米到二十米，水中矿化度 300g/L ，含钾量最高达35.67g/L 。
袁见齐等（1981）认为 ，柴达木盆地属于祁连和昆仑两大山系之间的断陷盆地，盆地内又有若干次级盆地 ，为盐湖的形成提供了条件。在第三纪初期 ，形成柴达木湖，因处干旱气候带 ，在上新世 ，西部沉积了盐类，至晚更新世时 ，湖盆最大沉降中心向东南迁移形成察尔汗湖 。湖盆四周的结晶岩石和早期沉积盐类的风化 ，提供了钾和其他盐类的物质来源；而硼锂则可能主要与来自昆仑山深部的火山-地热水有关（郑绵平等，1989） 。因不同来源卤水的互相掺杂，使湖盆各部位卤水成分不同 ，在北部和东部属氯化物型水 ，在盆地边缘形成光卤石和水氯镁石，而其西部和南部属硫酸盐型水 ，形成杂卤石等。钾盐是在干湖阶段形成的 。
图15-6 各区段钾矿层和盐层对比示意图
（据杨谦 ，1982）
1—钾矿层；2—石盐层；3—粘土、粉砂（有时含石盐）
该盐湖是目前我国储量最大的钾盐矿床，几乎占我国探明钾盐总量的97% 。另外 ，其也是超大型的石盐矿床（氯化镁矿床） ，是我国镁工业中电解法制镁原料。盐湖中晶间卤水中含Li 、B 、Br、Ⅰ、Rb 、Cs等有益元素，具有很大的综合利用价值。此外 ，盐湖中还有重要经济价值的盐湖生物资源 ，也应引起我们重视开发利用，以增加经济效益 。
除了青海察尔汗盐湖型矿床外 ，近年来我国在新疆罗布泊北凹也发现其蕴藏有远景量达超大型规模的液体钾盐矿床 ，平均品位1.40%，赋存于全新统，晚更新统及中更新统上部 。储卤层孔隙发育 ，单位涌水量大大超过工业开采指标。该钾盐矿床的潜在价值巨大 ，可采性好，资源保证程度高 ，具有很好的开发前景 。如外部建设条件跟得上 ，即可进行大规模开采 。
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