青藏高原盐湖水化学及其矿物组合特征

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1、No．11地质学报ACTAGEOIOGICASINICAV01．84年1NOV．2OlO青藏高原盐湖水化学及其矿物组合特征郑绵-T-，刘喜方中国地质科学院盐湖与热水资源研究发展中心，国土资源部盐湖资源与环境研究重点实验室，中国地质科学院矿产资源研究所，北京，100037内容提要：青藏高原湖泊的矿化度与其湖泊演化所处的自然环境，特别是与气候条件关系密切，根据取得盐湖数量和卫片解译，本区湖泊矿化度在空间L变化的总趋势是由北、西北向南、东南趋向下降，大体上与现代高原年干燥度(年蒸发嚣年降水量)呈同步变化。高原盐湖的pH值

2、既与水化学类型有关，又与湖水矿化度有关，即由碳酸盐型一硫酸钠亚型一硫酸镁亚型一氧化物型，其pH值趋于下降，而湖泊的pH值与矿化度大体呈反相关。根据库尔纳可夫瓦良什科分类法及作者对碳酸盐型的细分，对青藏高原盐湖水化学进行了全面细致划分，从而取得了清晰的规律性认识：本区盐湖水化学具有南北分带，东西分区的特点。不同的盐湖水化学类型，具有不同的专属性，碳酸盐型代表性成矿组合为硼砂(i方硼砂)或硼砂～扎布耶石，以及碱芒硝组合；硫酸钠亚型代表性成矿组合为芒硝(尢水芒硝)石盐以及镁硼酸盐(库水硼镁石、柱硼镁石等)钠硼解石一硝；硫

3、酸镁亚型代表性成矿组合为硫酸镁盐(泻利盐、白钠镁矾)一石盐、镁硼酸盐芒硝、芒硝软钾镁矾一石盐以及大量石膏；氯化物型代表性成矿组合则为光卤石一水氯镁石盐、光卤石一石盐，个别盐湖共生南极石。由此可见，青藏高原各类型盐湖矿物组合基本卜具，f=『冷相组合特征，芒硝及与其共生的冷相盐类矿物，可成为研究古气候变化的重要标志物。目前已检出青藏高原盐湖水含有59种元素，其中B与Li、cs、K、Rb有密切共生关系，其含量随湖水矿化度增K大致早正相关；B、Li、Cs、K、Rb最高正异常落在羌南碳酸盐型带(T)西段一昂拉陵湖区为中心地区

4、；并与本区中新世火111沉积岩系和地热水B、Li、Cs、Rb等高值区并行不悖。以上有力证明B、Li、Cs等特殊元素物质与深部米源有关。据近期大培地球物理和火山岩岩石地球化学研究，其成因与印度一欧亚陆陆碰撞引起的重熔岩浆作用有密切成冈联系。南美科迪勒拉高原硼锂(铯)盐湖即生成于活动大陆边缘，两者均说明全球特定的活动构造带足造成天然水B、ICs(K、Rb)高丰度及其成矿作用的主因。关键词：青藏高原；盐湖；水化学类型分带；盐湖矿物组合；硼、锂、钾、铯、铷；物质来源本文作者自1956年开始从事该区盐湖调查研1盐湖卤水的矿化

5、度和pH值究迄今，到目前已收集各类盐湖550个水化学分析结果，结合高原地质构造特征，对本区盐湖水化学及青藏高原湖泊的矿化度与其湖泊演化所处的自矿物组合特征进行o。然环境，特别是晚第四纪以来的气候条件关系密切，青藏高原盐湖位于全球北半球盐湖带东端，是根据取得盐湖数据和卫片解译，本区湖泊矿化度在全球海拔最高的盐湖区，如位于西藏高原中、西部的空间上变化的总趋势是由北、西北向南、东南趋向下盐湖一般湖面海拔在4600～5100m，其中窝尔巴错降，大体上与现代高原年降水量和年干燥度(年蒸发盐湖海拔达5194m。而且青藏高原盐湖

6、以其盐湖组量／年降水量)呈同步变化(图1、图2)。分独特，规模大而为世界所瞩目。本文作者自1956表1所示：如位于高原北部的柴达木盆地(包括年开始从事该区盐湖调查研究迄今，到目前已收集13,r3和Ⅳ4水化学亚带)，年降水量2j～75mm、年干各类盐湖550个水化学分析结果，结合高原地质构燥度可达25～150，该盆地计有28个盐湖，其ltr3和造特征，对本区盐湖水化学特征进行(ZhengⅣ4水化学亚带平均矿化度分别为287．14g／L和Mianping，1997)。352．S8g／I；而高原南部I水化学亚带年降水量1

7、00注：本文为国家大地调项目(编号1212010818056、1212010630109、1212o10818057)和国家自然科学基金重点项目(编号40531002)资助的成果。收稿日期：20100828；改回El期：201o0929；责任编辑：郝梓国。作者简介：郑绵平，男，1934年生。研究员，中国工程院院士。从事盐湖学与盐类地质矿床研究。Email：zhengmp201O@126．cor1]。1586地质学报2O1O年图1青藏高原全年降水量图(孙鸿烈等，1990)一。。-[窘希v匦咖繁世廿怄怛_【囤^o_【．

8、．一IIIJ0}{cj∽v=l一(I一_1《上—L{o0司a—u_In一T1IIc《．[．第1I期郑绵平等：青藏高原盐湖水化学及其矿物组合特征1587图2青藏高原年干燥度(孙鸿烈等，1990)^。∞∞．【．震v蚌隧恒攥忙N囤^00_【．．一面【l口0}{II∽一喇一一雌比Il—0一．I母一《地质学报表1青藏高原I—V湖泊水化学带湖水pH值与矿化度平均值(g／