1.柴达木盆地钾盐矿分布

柴达木盆地作为我国西部规模最大的高原型内陆盆地（吕宝凤等，2011），其地质构造体系以褶皱和断裂构造为主导。在周缘祁连山、昆仑山和阿尔金山三大造山带的联合挤压作用下，盆地形成独具特色的“高山深盆”沉积格局，为大量陆源风化物质的持续堆积提供了有利空间。

新生代以来，频繁的古地理变迁与多期气候旋回（魏海成等，2016）共同驱动着盆地水文体系的演化，促使盐类物质在封闭湖盆中历经长期聚集与分异，最终形成现今广泛分布且赋存形态多样的盐湖系统。

据最新调查数据显示（白燕祥等，2023），盆地内33个湖泊中盐湖占比达75.8%（25个），其中氯化钾、氯化镁、氯化铝等战略矿产资源占全国探明储量的90%以上。重点钾盐矿床主要赋存于察尔汗、昆特依、大浪滩和马海等次级构造盆地，其成矿过程兼具地表卤水蒸发浓缩与地下晶间卤水成矿特征，呈现出固-液共存的空间分布模式。

柴达木盆地盐湖与背斜、断裂构造示意图

(改自 He et al., 2020; 李建森, 2022)

柴达木盆地的钾盐矿床主要形成于新生代，受构造、气候和物源三要素的耦合作用。盆地内的钾盐矿床主要分布在察尔汗、昆特依、大浪滩和马海等次级盆地中，形成了固-液相并存的钾盐矿床。

2.察尔汗盐湖

察尔汗盐湖位于柴达木盆地中南部,是中国最大的盐湖,也是国内主要的钾盐产地。湖区按地质和矿产特征,自西向东划分为别勒滩、达布逊、察尔汗和霍布逊四个区段。长久以来,察尔汗盐湖的物源和成盐机制一直是研究的热点,尤其是新生代沉积厚度巨大,第四纪沉积更是达到2700m,目前对该盐湖的演化及其成矿过程的研究仍存在不同观点。而盐湖表面因资源汇集形成的大型干盐滩,则又为研究盐湖成矿机制提供了理想的研究对象。

有关察尔汗盐湖钾盐的研究不仅关注其物源和补给源,还聚焦于Ca-Cl型深部卤水与MgSO4型地表水混合导致的钾盐富集现象。⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值从别勒滩到霍布逊的上升趋势表明,过去5万年中，察尔汗盐湖持续处于河水与泉水混合状态,促成了晶间卤水和盐沉积的形成(Fan et al., 2018)。

区域质量平衡方法显示古柴达木湖对察尔汗盐湖的钾贡献有限,富钾盐水主要是河水注入演变的结果,并揭示东昆仑山水系的短程补给及河流与泉水混合对钾盐沉积的重要作用(Zhang et al., 2019b)。

基于H-O-Sr-B同位素组成,认为Ca-Cl型泉水和热泉的形成与演化对柴达木盆地末端盐湖K-Sr元素的补给过程具有根本性影响(Song et al., 2023)。对于当前察尔汗卤水混合成矿的研究,目前大多都集中于证明Ca-Cl型卤水与MgSO4型河水混合对钾盐富集的重要性,但对这种卤水，因此有关该方面的问题值得进一步研究。

察尔汗盐湖成因模式图

(Song et al., 2023)

3.马海盐湖

马海盐湖是柴达木盆地北部的重要钾盐矿床，具有丰富的钾盐资源，主要分布在第四纪地层中。马海盆地位于柴达木盆地东部沉降区的西段,是由褶皱和断裂构造活动形成的次级盆地,马海盐湖作为以蒸发成盐机制(李秉孝,1990)为主的陆相盐湖,在构造-物源-气候的共同作用下(孙国强等,2011),盆地向心收缩程度加快,沉积了固液并存的中型钾、镁、钠等多种组分共生的第四纪盐湖矿床(王朝旭,2022)。

马海盆地承压卤水的δ18O-δD值在空间上存在差异,均位于局部蒸发线右侧,表明卤水在迁移过程中通过蒸发浓缩不断富集盐类资源。且钾镁含量的增加呈现由西向东、由南向北的规律,结合盆地地质构造沉积历史,揭示了盆地演化对钾镁富集趋势的制约作用(Yang et al., 2024)。

马海盐湖钾盐混合成矿物质来源示意图

(改自Song et al., 2024a)

4.大浪滩

在第四纪早期,冲洪积砂砾层形成大资源量含钾卤水,为国内外所罕见。据其形成条件,初步分析有两个主要因素:1)由于柴达木盆地西部长期受下降干旱气流的影响,新生代以来一直处于我国西部寒旱中心,从始新世至新近纪,在柴西不断接受盐类沉积,形成特殊“盐谷”背景,砂砾层具有积聚“盐谷”中分散的盐类有利条件。2)由于周围高山融水,由高往低沿阿尔金断裂潜入山前地带,常年溶滤N2沉积的石盐层系而形成卤水,继而进入Q1时期冲洪积砂砾层大孔隙储存。在第四纪长期半干旱-干旱条件下,由于周围山地不断隆升,山前凹陷相对持续沉降,形成山前巨厚砂砾型含钾卤水矿。该砂砾型卤水化学特征有别于柴西现代盐湖硫酸镁亚型卤水,又不同于第三系油田水,是特殊的高钠、低硫酸根、硼、锂的含钾卤水。

由此,柴达木西部含钾卤水就包括三种类型:氯化物型(砂砾层含钾卤水)、氯化钙型(第三纪油田水)、现代盐湖型(硫酸镁亚型),前者与后两者的水质和水化学类型不同,不具有富含锂、硼、溴、碘、氨、锶等特征(付建龙等,2001;谭红兵等,2007;樊启顺等,2007),表明它的形成并非由第三系油田水受西南应力挤压迁移而形成(郑绵平等,2013a);亦非由上部现代盐湖向下渗入而成。这种氯化钠型卤水水化学特征,从黑北凹地黑ZK02孔砂砾层含钾卤水野外蒸发实验结果可得到佐证,实验表明,卤水中主要成分为氯化钠,因此氯化钠结晶析出阶段很长,直至光卤石析出。该含钾卤水盐类矿物组合比较简单,这也为将来生产提取工艺带来便利。

由于柴西地区有很好的资源条件,近两年获得深层砂砾型新型卤水KCl资源量总计3.5亿吨,成为找钾勘探的重点地区。随着勘查评价工作深入,柴西有望成为我国最大钾肥生产地察尔汗可靠的后备资源接替区(中国地质科学院,2015)。

柴达木盆地西部砂砾石层含钾卤水成因图解

（陈鹏，2017）

2008年以来，柴达木盆地西部大浪滩黑北凹地、察汗斯拉图凹地、昆特依凹地和马海凹地等相继发现的新型更新统砂砾型深层卤水，因其分布广、规模大、富水性较强、易开采等特征，但对柴达木盆地上更新统深层卤水的成因认识有较大争议（李洪普等，2022）。

柴达木盆地西部砂砾层含钾卤水成因图解

（李洪普等，2022）

南翼山等背斜构造渐新世至上新世经历深湖相-半深湖相-浅湖相-潮坪相沉积。在其形成的同时，产生一系列纵向、横向的断层，并在南翼山背斜引起大量构造裂隙，形成构造裂隙-孔隙液体钾盐矿储层（李洪普等，2014）。昆依特凹地、马海凹地、大浪滩凹地和黑北凹地几个凹地早更新世砂砾岩型卤水水化学性质相似，水化学分类属氯化钠型。盆地中从始新世至上新世干旱条件下不断形成山前或下伏岩盐层是物源，早更新世深层沙砾沉积层是成矿空间，周围地下水常年溶滤古近纪以来沉积岩盐，渗流至砂砾层，在较封闭条件下形成高矿化度卤水，富集成为砂砾型深层卤水钾盐矿。应优先选择山前或下伏古近纪以来盐类地层发育、早更新世山前冲洪积扇体以及深大断裂发育地区部署深层砂砾型卤水勘查（李洪普等，2022）

柴西北缘砂砾岩型钾盐成矿模式

（郭晓非等，2023）

柴达木盆地西北缘钾盐盆地成因模式图

（颜瑞等，2023）

柴西北缘钾盐成因模式小结

（李江海等，2023）

本文据（李江海，2025，中国地质学讲义）修改补充，限于篇幅，参考文献略。文中图片版权，归原出版方和原作者所有。本文材料限于科研和教学使用，请勿转载，请勿商业使用。