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光卤石

周敏

光卤石基本信息

中文名称 光卤 外文名称 Carnallite
化学式 KCl·MgCl2·6H2O 硬    度 2~3
溶解度 易溶,遇水分解 别    称 Karnallit
透明度 透明到半透明 分子量 277.87
比    重 1.602 类    别 正交(斜方)晶系 卤化物矿物
光    泽 油脂光泽 断    口 不会沿一定方向破裂
脆    性 矿物密度 1.6
分    布 德国施塔斯福特 索利卡姆斯克 解    理 无解理
味    道 苦味和咸味 颜    色 白色或无色
晶    系 正交晶系(斜方晶系)

光卤石生产方法

熔融法将氯化钾、氯化、氯化按KCl:MgCl2:CaCl2=1:2:0.15的配比定量加入蒸发器中,经充分搅拌混合溶解,加至165℃左右,然后加热至750℃左右,使三种氯化物熔融,保温10~15 min,待硫酸钙、硫酸镁、氧化镁杂质沉淀完全后,过滤分离,熔化液自然冷却至30~50℃,再经粉碎,制得光卤石成品。

光卤石造价信息

市场价 信息价 询价

光卤石用途

用于制造肥和提取金属镁的矿物原料。主要用作提炼属镁的精炼剂,生产镁合金的保护剂。也用作铝镁合金焊接剂,金属的助熔剂,生产钾盐和镁盐的原料。还用于制造肥料和盐酸等。

光卤石物理性质

砂金;卤石;carnallite

成分为钾、镁的卤化物矿物(KCl·MgCl2·6H2O)。

分子量277.87。无色正交晶系(斜方晶系)颗粒状或致密块状物集合体产出,晶体少见。密度:相对密度1.6

纯净者无色至白色,透明至不透明。在空气中极易潮解,易溶于水。含杂质后呈粉红色。味苦。具有脂肪光泽。味咸,性脆,无解理,具强荧光性。摩氏硬度2~3,比重1.602。加热到110-120℃分解为氯化镁四水物和氯化钾。加热到176℃完全脱水,同时有少量水解现象。加热到750-800℃时,脱水熔融,沉淀出氧化镁。

抖方晶系,品体昼俏六方双锥.集合体一般呈颗粒状、致密块光卤石是含水的钾镁盐矿物,斜方晶系,晶体呈假六方双锥.集合体一般呈颗粒状、致密块状和纤维状.无色透明或呈白色、黄色、蓝.

是含镁、钾盐湖中蒸发作用最后产物,常与石盐、钾石盐共生。德国施塔斯福特和俄罗斯的索利卡姆斯克为世界重要产地。中国柴达木盆地盐层和云南钾石盐矿床中均有丰富的光卤石。

光卤石常见问题

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光卤石成因

与沉积岩如泥灰岩粘土岩白云岩相关,形成于石膏硬石膏、石盐(岩盐)和钾石盐连续沉积的蒸发岩地层中。

咕卤,咕卤,吃卤鹅~

潮汕有一种出了名,个头很大的鹅,号称天下第一,脑袋上顶着硕大的肉瘤,像极了狮子头,故称“狮头鹅”,一只最起码有15斤重。汕头人打小就知道卤鹅,而嗊咕鹅肉更是横行霸道百年。

天厨煌选用的鹅肉,是被称为世界鹅王的澄海狮头鹅,在澄海有自己的养鹅基地。严选90天的狮头鹅到基地“锻炼”,以素菜为食,驯养45天左右,此时的狮头鹅,毛孔最干净,肉质最鲜嫩。

卤鹅一直是潮汕人的挚爱,哪家味道最地道,哪家最正宗,取决于烹制的卤水。一锅好的卤汁,会散发出浓郁的香气。

天厨煌的卤味师傅,是潮汕首屈一指的老师傅,至今有40余年资历,他的世世代代都是以卤味为生。

狮头鹅三拼,鹅肉+鹅掌+鹅翅,蘸点秘制酱醋,直冲味蕾。

鹅蛋,本身蛋白质含量高,胆固醇又低,很适合三高人群。

潮汕特色小食拼盘,水晶粿,薄至近乎透明的粿皮包裹着胡萝卜、红豆、青菜等不同的馅料,晶莹剔透。

甘草水果,南姜粉,酸梅粉,酸梅汁,陈皮粉,甘草粉,撒在水果上,十分好吃,还具有养生功效。

还有许多其他可选。

坐标:厦门市湖里区嘉禾路468号SM一期五楼

光卤石鉴定特征

具苦味和咸味,易溶于水,遇水分解,潮解性。火焰紫罗兰色,表明含钾。

金卤投光灯简介

金卤投光灯是交流电源工作的,在和稀有金属的卤化物混合蒸气中产生电弧放电发光的放电灯,金属卤化物投光灯灯是在高压汞灯基础上添加各种金属卤化物制成的第三代光源。照明采用型金属卤化物灯,该灯具有发光效率高、显色性能好、寿命长等特点,是一种接近日光色的节能新光源,广泛应用于体育场馆、展览中心、大型商场、工业厂房、街道广场、车站、码头等场所的室内照明

金卤投光灯材质与特性

金卤投光灯的主要材质与特性表现为:

1、高性能、大功率投光灯具,体积小、风阻小、造型美观;

2、压铸铝成型外壳,经防腐蚀静电喷涂处理;

3、高纯度铝阳极氧化反射器,提供卓越的光学效能;

4、高强度密封圈,耐高温玻璃(2000W使用特制高玻璃),外加不锈钢安全防护网;

5、专业设计的窄、中、宽光束角,能保证光控精确;

6、内置防眩光隔板,有效控制眩光指数;

7、采用独特的裙锯状设计,利于散热,延长使用寿命;

8、可配用多种不同光源,满足不同光通量、显色性及色温等要求;

9、背后开启式更换灯炮,维护简便,不会影响已设定的投射角度;

10、灯具附有调光刻度板,方便调整照射角度;

11、预先接线的分体电器箱,安装方便;

12、特殊的电器连接方式,可实现灯具与镇流器之间的远距离启动;

13、特殊预留的安装孔,可配置各种颜色的滤色玻璃。

光卤石和海水如何制氢氧化镁

光卤石 成分为钾、镁的卤化物矿物(KCl·MgCl2·6H2O)

海水-(结晶)-母液-(石灰乳)-Mg(OH)2

海水 光卤石都含有氯化镁

制取的原理都是加入石灰乳或者生石灰把镁离子沉淀

蒸发沉积盐类矿床

中新生代是盐类矿产的重要成矿期,该时期中国盐类矿产极其丰富,钙芒硝矿床、碳酸钠矿床和钾盐矿床等是其特色。

一、四川新津晚白垩世钙芒硝中细菌化石

矿物:钙芒硝(Glauberite)Na2Ca(SO4)2

产地:四川新津。

时代:晚白垩世。

矿物产状简述:四川新津钙芒硝矿矿层赋存于上白垩统海棠井组中上部,分两个矿带,共有矿11层,累计矿层厚度为25~30m。钙芒硝矿石具半自形、自形粒状结构,不等粒结构,块状构造。主要组成矿物有钙芒硝、硬石膏、石膏和白云石等。

图版11-7(P05-02,5000×)中菌体按大小可分为两类。一类较大,分布于解理面上,呈近球状之椭球状,大小为08μm×04μm,似乎定向排列。清楚可见椭球状菌体脱落后留下之空洞,空洞亦显椭圆形。大菌体具伞毛,两端尤为清楚,伞毛最长可达005μm。大椭球状菌体化石约占15%~20%。小的菌体化石肉眼勉强可看到,借助放大镜观看较清楚。菌体呈球状为多,大小02~03μm,可见“灰色”之核心,余者为杆状(可能系微球状组成之链状),大小为03μm,微球状菌体化石含量约占80%。

二、河南吴城晚始新世天然碱细菌化石

矿物:天然碱(Trona)Na5H(CO3)2·2H2O

产地:河南吴城。

时代:晚始新世。

矿物产状简述:河南吴城碱矿是我国发现的第一个古碱矿床,碱矿层赋存于晚始新世晚期的五里堆组。含矿层分为下部碱矿段和上部含盐碱矿段。两个矿段共有矿体36层,层厚一般05~2m,最厚456m。依矿物及含量的不同,可划分为3种矿石类型:①天然碱矿石,主要组成矿物为天然碱,次要矿物有重碳钠盐、碳酸钠钙石、氯碳钠镁石等,不含或少含石盐,矿石具不等粒自形、他形结构;②含盐天然碱矿石,含石盐一般30%;③含碱盐岩矿石,主要成分为石盐,次要成分为天然碱,矿石具自形中粗粒结构,天然碱晶体常呈板状、厚板状,集合体成晶簇状、纤维状、放射状、马牙状等。本次实验样品取自板状天然碱晶体。

图版11-8(00-8-31,80000×)是一幅特征的微球状菌化石构成天然碱晶面的一部分图面,其清楚地表明微球状菌是如何排列组成晶面的。从照片中可以看到,微球状菌极少单个出现,常常数个(大部分是3个或4个)组成链状,也常常两个链平行又聚成一堆,也有5个或6个组成葡萄状者。单个微球状菌体大小为006~007μm,链状长012~024μm,葡萄状者大小为012μm×044μm。几个双链相聚,或葡萄状与链状相聚,常在连接处出现孔洞,孔洞大小形态不同,或方,或圆,或长条形,或呈不规则弯曲状,最长的孔为037μm,孔洞面积约占5%~10%。

球状微菌体化石具伞毛。

三、江苏洪泽早始新世重碳钠盐细菌化石

矿物:重碳钠盐(Nahcolite)NaHCO3

产地:江苏洪泽。

时代:古近纪早始新世。

矿物产状简述:在洪泽凹陷钾三井发现的重碳钠盐矿层赋存于盆地中部古近系阜宁组二—四段。岩盐层夹无水芒硝层和重碳钠盐层。矿石中还含有钙芒硝、硬石膏和粘土矿物等。

图版11-9(P14-02,10000×)中按大小可划分出两类细菌化石。大者为苹果状,只见有3个,一个单独产出,两个并排出现,大小为07~10μm,其边部可见伞毛,与周围出现裂开之空隙。小的菌体化石(借助放大镜观察照片),按形态又分为两种,其一为球状,是主要者,一般直径01~03μm,其二为杆状(少数可见弧形),01μm×04μm。少数球状相连呈链球状。

四、河南安棚晚始新世碳氢钠石细菌化石

矿物:碳氢钠石(Wegcheiderite)Na5H3(CO3)4

时代:古近纪晚始新世。

矿物产状简述:安棚碱矿的固体碱矿矿石类型主要是重碳钠盐岩,碳氢钠石是仅次于重碳钠盐的组成矿物。碳氢钠石与重碳钠盐和碳酸钠钙石共生,有时可见被重碳钠盐交代。碳氢钠石无色或粉红色,板状和柱状晶体发育。

图版11-10(C-01,640×)中可见清楚的解理,解理面上分布着黑色的剥离坑,其形态为蝌蚪状,大小为375~10μm。蝌蚪状生物化石具头部和尾部两部分,头部粗大长25μm,尾部细长5μm,蝌蚪状生物化石小者37μm,或有更小者。亦可见白色凸起的蝌蚪形态之生物,疑是剥落前之形态。此类生物是细菌、藻类,还是噬菌体(其蝌蚪状形态极似噬菌体)尚需研究。另外,蝌蚪状生物取运动态,疑是细菌或噬菌体。在照片中,借助放大镜观察还可见一些极小的微球状菌体化石,然不甚清晰。

图版11-11(P15-04,10000×)中碳氢钠石的柱状和板状微晶自形且清晰(柱状晶体大小为13μm×35μm,板状晶体大小为5μm×8μm),其上布满了球状和杆状或由球状组成之链状细菌化石。一般球状为多,大小为01~02μm,杆状或链状之细菌化石长一般为02μm。有的由4个或多个球状菌体围成中空的葡萄状。由细菌体构成的碳氢钠石微晶晶面,宛如古时城墙大门上钉满的铁钉。在晶棱和晶面边缘呈现绒毛状,犹如手工编织的地毯绒毛状饰边。这是由排布于晶棱和晶边的细菌的伞毛引起的,进一步揭示了矿物细菌建造的细节。

图版11-12(P15-01,20000×)中可见3个白色的大的细菌化石,分别为薯状(135μm×07μm)、梨状(08μm×06μm)和桶状(11μm×04μm)。大的细菌化石四周可见裂纹,在裂纹处,清楚可见细菌的伞毛。除3个大的细菌化石外,还可见较小的球状和杆状细菌化石,其大小为015~02μm。此外,尚可见更小的球状细菌化石,其大小为0025μm。

五、云南勐野井古新世钾石盐细菌化石

矿物:钾石盐(Sylvite)KCl

产地:云南江城勐野井

时代:古近纪古新世。

矿物产状简述:云南省勐野井钾盐矿床是我国发现的第一个固体古钾盐矿床。在该矿床中钾盐岩自然矿石类型有两种,一种是晶质钾盐岩,另一种是泥砾质钾盐岩。钾盐矿石主要由石盐、钾石盐和少量光卤石组成。钾石盐为白色、橘红色,少数浅灰色,半自形—他形,细中粒状。水浸发现钾石盐含有赤铁矿和针铁矿微小矿物。

图版11-13(07-04,40000×)右中部为钾石盐立方体雏晶,大小为07μm,其上有少量球状细菌化石和椭球状细菌化石,前者大小为04μm,后者大小为019μm×008μm,两者均具伞毛。除此类化石外,还有广布其上的更微小的球状和杆状菌体化石,其大小为0015~0027μm。

在钾石盐包裹体——叶片状赤铁矿和针状针铁矿上布满了更细小的球状和杆状菌体化石,大小为0025~00375μm。在赤铁矿和针铁矿之边缘可见细菌化石编织的犹如地毯的绒毛状饰边。

六、云南勐野井古新世光卤石之细菌化石

矿物:光卤石(Carnallite)kmgCl3·6H2O

产地:云南江城勐野井。

时代:古近纪古新世。

矿物产状简述:在勐野井钾盐矿床中,钾盐矿石有两种,其一为晶质钾盐岩,其二为泥砾质钾盐岩。在晶质钾盐中,光卤石为他形粒状,呈浸染状分布,或被钾石盐所交代。在泥砾质钾盐岩中光卤石与石盐或光卤石与钾石盐等组成细脉。水浸发现光卤石含有赤铁矿、针铁矿之细小矿物。

图版11-14(07-01,10000×)右上角为部分微晶光卤石晶面,其大小为35μm×50μm,其上有01~03μm大小之球状和杆状微小细菌化石分布。在整个照片中,分布有众多的片状和针状之赤铁矿和针铁矿,以针铁矿为多。片状赤铁矿大小08~20μm。针铁矿较平直细长,少见弯曲者,最长73μm,宽01~05μm,针状端部呈尖状,或两端呈浑圆尖状,有时针状者呈中空状。不论叶片状赤铁矿,还是针状针铁矿,均由03μm或更小的球状和杆状细菌化石组成。在两种微晶体的边部均可见绒毛状饰边。针铁矿之针状晶体边缘更有细菌的凸起分布。

图版11-15(07-08,40000×)中针铁矿之针状晶体形态奇特,呈现“嫁接状”,每截针铁矿长10~13μm,宽016~028μm。针铁矿由球状细菌化石构成,往往是双球状或链球状的。球状菌化石大小为004μm。

七、小结

中新生代是我国重要的成盐期,而此次实验样品取自晚白垩世、古新世、始新世,这3个时期都是主要的成盐期。样品既有硫酸盐又有碳酸盐和氯化物,具有代表性。

对上述盐类矿物进行扫描电镜分析认为,其赋存的细菌化石大部分具有两大类:一类较大,另一类较小,两者大小相差约为10多倍。较大的细菌化石在硫酸盐和氯化物矿物中一般为球状和椭球状,而在碳酸盐矿物中,如碳氢钠石和重碳钠盐等含少量形态奇特的细菌化石,呈苹果状、梨状、桶状(这与古生菌的形态很相似。)。较小的细菌化石不论赋存于氯化物还是硫酸盐和碳酸盐中,其数量是多的,形态为球状或杆状,但从天然碱矿物放大8×104倍来看,均为球状。在放大倍数低时,如放大1×104倍时看是杆状的,而放大8×104倍时就可发现,原来的杆状,其实是由球状相连而成的链球状。

我们说盐类矿物是由细菌组成的细菌建造,那么细菌是如何构成矿物的它在矿物中是如何排布的上述研究的天然碱、碳氢钠石、钾石盐、针铁矿等微晶均很好地说明了这些问题。现以碳氢钠石为例说明之。碳氢钠石的自形板状、柱状微晶,数微米大小(图版11-11),因其自形且完整,细菌赋存其上十分明显。01~02μm大小的微球菌或呈单个(往往呈双球状)或呈链球状,或呈葡萄状紧密排布堆砌于微晶中,这种排布极像中国老式大门板上密密麻麻钉上的大铁钉。在微晶的晶棱和边缘形成绒毛饰边,宛如绒线编织之地毯。

碳氢钠石是盐类矿物细菌建造的典型代表,具有普遍性。

光卤石炼镁

一、概述

蒸发沉积盐类矿床是指水盆地中以真溶液状态存在的无机盐类,经蒸发作用晶出各种盐类矿物化学沉积而形成的一类矿床。矿床中有用组分是各种盐类,还包括卤水矿床。有用盐类矿物主要是钾、钠、镁、钙的氯化物、硫酸盐、碳酸盐、重碳酸盐以及它们的复盐,也有硼酸盐、硝酸盐等。盐类矿物的种类可达百余种,但其中常见的、分布较广的也仅数十种 ( 表 7-3) 。

表 7-3 蒸发沉积盐类矿床中的常见盐类矿物

按矿石物态可将盐类矿床分为固态和液态 ( 卤水) 两类。古盐矿主要由固态 ( 盐类)矿石组成,但也有固液并存的矿床,如四川自贡盐矿床除产岩盐外,还产黑卤 ( 水) 和黄卤 ( 水) ,卤水是主要开采对象。第四纪盐矿多数是固态和液态矿共存,有的盐湖只有卤水矿。卤水中除常见的可溶盐组分外,常含硼、锂、铷、铯等。与海水有成因联系的卤水中还富含溴和碘。

盐类矿体常呈层状、扁豆状产出,具明显的沉积韵律结构。盐层具有很大的可塑性,在受到构造挤压时易发生塑性流动,结果发生与围岩产状组合极不协调的形变,盐类矿物可沿底辟构造转移富集,成为盐丘。

含盐岩系的岩性岩相组合基本上有两种,即由白云岩-石灰岩-泥灰岩组成的海相碳酸盐岩组合和由红色碎屑岩组成的海相或陆相碎屑岩组合。世界上已知巨大盐类矿床大多与碳酸盐相有关。但在我国,内陆湖相红色碎屑岩系中的盐类矿床亦很重要。

二、重要类型和矿床

按沉积环境,可将盐类矿床分为海相和陆相两类。按成分,主要有石膏和硬石膏、石盐及钾盐等矿床。

1 山西灵石石膏矿床

我国华北地区中奥陶统中广泛分布有石膏矿床,山西灵石石膏矿床是其中最重要的一个。矿床位于华北地台山西台背斜沁水台凹之中,产于中奥陶统峰峰组中,含矿岩系由石灰岩、白云岩和石膏层组成,厚 72 ~131 m。共有两个石膏层,下石膏层以角砾状泥灰岩夹石膏为主,泥灰岩夹石膏次之,厚 22 ~ 40 m; 上石膏层由石膏、硬石膏、白云岩、泥灰岩组成,厚 36 ~73 m。矿石主要组成有石膏、硬石膏、白云石、粘土质、方解石、黄铁矿等。矿石中石膏与硬石膏呈渐变关系,地表和近地表主要为石膏,地下 200 m 深处,以硬石膏为主。矿石具致密块状、条带状、竹叶状 ( 角砾状) 和叠层构造。

2 四川威西石盐矿床

威西矿床位于扬子地台四川台坳中。矿床产于三叠系中统雷口坡组三段。该段地层主要由海相灰岩和泥质灰岩组成,夹多层石膏岩和一层石盐岩,厚 189 ~ 332 m。石盐矿层厚度稳定,厚 15 ~25 m,南北长 35 km,东西宽 25 km。矿层直接顶底板均为硬石膏岩,顶板硬石膏岩一般厚 1 ~1 5 m,底板硬石膏岩一般厚 0 2 ~0 4 m。矿层顶面埋深 800 ~1400 m。矿石以晶粒结构、块状构造为主。矿石矿物成分简单,主要为石盐 ( > 80% ) ,共生矿物有硬石膏、白云石、菱镁矿、方解石以及少量泥质物和有机质。

3 加拿大萨斯喀彻温钾盐矿床

1943 年,在加拿大萨斯喀彻温省一个石油钻井的 2340 m 深处发现了钾盐。20 世纪50 年代找到埋深 1000 m 以内的可采矿层,因采矿技术问题,直到 60 年代初才大规模生产。近年来已开始用水溶法开采,较深的矿层也能利用。该矿床已探明钾盐储量数百亿吨,是世界上最大的钾盐矿床。

矿床位于加拿大地盾西南的地台区。这里构造稳定,在前寒武系基底上连续沉积了古生代地层。泥盆系较厚,含盐层赋存于中泥盆统中。

中泥盆统埃尔克点组沉积时,盐盆地范围南起美国的北达科他州,向西北延伸经曼尼托、萨斯喀彻温到阿尔伯达而与大洋相通,盆地长 1500 km,宽300 km。这个大盆地又分为 3 个小盆地 ( 图 7-25) 。西北部靠近大洋的小盆地,主要是硬石膏和石盐层,厚度较小,中部小盆地中有 3 层石盐,没有钾盐,南部的萨斯喀彻温盆地中盐层发育最好,埃尔克点组中部的草原蒸发岩中有钾盐层。

图7-25 加拿大萨斯喀彻温泥盆纪蒸发岩剖面图( 引自袁见齐等,1985)

草原蒸发岩层厚 0 ~230 m,主要是钾盐 ( 钾石盐) 、光卤石、石盐、硬石膏和少量白云石。钾盐位于盐层上部,与石盐成互层,共 5 层,一般厚 0 8 ~ 4 6 m。矿石中钾盐矿物和石盐共生,石盐含量的多少决定了矿石品位,一般含 K2O15% ~ 25% ,现在开采的富矿石含 K2O25% ~ 35% ,光卤石矿石较贫。

4 德国施塔斯富特 ( Stassfurt) 石盐-钾盐矿床

西欧晚二叠世成盐盆地是世界最大的成盐盆地,东西长 1600 km,南北宽 300 ~ 600km,几乎包括立陶宛、波兰、德国、丹麦、英国和北海的大部分。盆地之南为海西褶皱带,北与大洋相通。盆地内含盐岩系厚达 1000 多米,底部自下而上为砾岩、含铜页岩和白云岩。盐类沉积有 4 个旋回,每个旋回自下而上都是由粘土岩、硬石膏、石盐、钾盐至上覆石盐、硬石膏组成的完整序列 ( 图 7-26) 。

图7-26 德国二叠纪盐矿地质剖面示意图

施塔斯富特盐矿是西欧晚二叠世成盐盆地中著名的石盐-钾盐矿床。该矿床产在上二叠统施塔斯富特组中,盐层地层分两部分,下部叫老盐系,由老硬石膏带、老盐岩带、杂卤石带、硫镁矾带和光卤石组成;上部叫新盐系,由含盐粘土岩带、硬石膏带、新(石)盐带和红土带组成。新盐带是由再次流入的海水沉积的,但未形成钾盐。各带沉积物的特点、K2O含量和厚度见表7-4。矿层因强烈褶皱,使具塑性的硬石膏和石盐层局部增厚或变薄。

表7-4德国Stassfurt盐层垂直剖面

5青海察尔汗盐湖钾盐矿床

察尔汗盐湖位于柴达木盆地的东南部,面积5856km2,是柴达木盆地众多盐湖中面积最大,海拔最低的一个盐湖。它大部分已成为干盐滩,仅在边缘部分还残留有几个卤水湖,达布逊湖是其中最大的一个。

干盐滩内石盐沉积厚度30~50m,石膏层不发育。石盐层有3层碎屑层把石盐分成4组。钾盐层处于最上层的石盐中,共7层,与石盐层之间没有明显界线,单层厚02~09m,含KCl109%~141%。盐类矿物主要为光卤石-石盐组合,局部有钾石盐和石膏,有的地区则只有软钾镁矾、杂卤石以及芒硝、泻利盐、水氯镁石。除层状钾盐矿层外,在上部石盐层中还较广泛浸染分布有光卤石,含量约1%~2%。

在达布逊湖北岸和东北岸的湖水边缘,正在沉积着光卤石层,每年沉积厚度20~30cm(图7-27)。有明显的石盐-光卤石韵律结构。这里的光卤石沉积随气候变化而变化。1958年11月测得达布逊湖水面积334km2,1966年8月为184km2,缩小近一半,水深一般039~085m,光卤石大量沉淀。1967~1968年为丰水年,湖水淡化,水位上升,已沉积的光卤石层也大量溶失。以后在干旱年份又沉积了光卤石层。

在干盐滩下赋存有丰富的晶间卤水,含KCl157%~381%,是目前开采的主要对象。

三、蒸发沉积盐类矿床的成矿作用

海(湖)水的蒸发沉积作用是公认的最主要的成盐作用。干旱或半干旱的气候条件下,在封闭或半封闭的滨海潟湖盆地中,自然蒸发作用下,当蒸发量远远超过补给量时,海水或湖水便蒸发浓缩,按一定顺序结晶析出各种盐类矿物,当它们的质和量达到工业开采利用要求时,便形成了蒸发沉积盐类矿床。

图7-27 达布逊盐湖、察尔汗干盐湖光卤石沉积示意图( 引自袁见齐等,1985)

海 ( 湖) 水蒸发成盐作用在现代地球表面正在进行,许多地区都可以见到,黑海东岸的卡拉布加兹海湾是典型的例子。该区为干旱沙漠地区,海湾与黑海之间为沙坝所隔,仅以狭窄的海峡与黑海相通。强烈蒸发作用,使海湾水面低于黑海海平面。1920 ~ 1929年间,海水大量蒸发浓缩,析出大约 120 亿吨碳酸盐、石膏和芒硝,石盐亦开始析出。1939 ~ 1943 年间,盐类矿物大量沉积,析出大约 340 亿吨石膏、石盐、白钠镁矾和泻利盐,形成面积约 7000 km2的开放盐层。1943 年至今,盐类堆积放缓,每年仅沉积 150 万~ 200 万吨盐类。

盐类矿物结晶沉淀的顺序取决于水的原始成分和数量、共溶范围、温度和蒸发时间。当水的原始成分一定时,盐类结晶顺序主要取决于矿物的溶解度。海水的化学成分在全球变化不大,平均含盐度 3 5%,红海最高 4 3%。自古生代以来,海水含盐度变化亦不大。现代大洋水的平均化学成分见表 7-5。

表7-5 海水的成分 ( wB/ % )

鉴于海水化学成分和含盐量相对稳定,不少科学家进行了海水自然蒸发析出盐类矿物的实验 ( 又称 “太阳图”成盐实验) ,确定出盐类由海水中沉淀的顺序为: ①钙和镁的碳酸盐; ②石膏和硬石膏; ③大量的石盐; ④钾镁的硫酸盐、氯化物和它们的复盐 ( 如钾盐镁矾、泻利盐、钾石盐、光卤石、水氯镁石等) 。在钙的硫酸盐析出之后,所有盐类结晶作用过程中均伴有石盐。

前苏联学者 H 库尔纳科夫和 M 瓦利亚什科进一步研究在自然条件下海水浓缩过程中 ,海水体积和海水析出盐类变化情况( 表7-6,图7-28) 。研究表明,海水浓缩至密度为 1 08 ~1 09 g/cm3时,即海水浓缩到原体积体约 1/5 时,就开始析出石膏; 浓缩到密度 1 20 g/cm3,即原体积的1 /11 时,开始大量析出石盐; 海水浓缩到原体积的 1 25%时,钾盐 ( 钾石盐和光卤石) 析出,在此之前已析出盐类体积已超过剩余卤水体积,富钾卤水已浸入盐类矿物晶体之间空隙中,而呈 “干盐湖”状态。析出的钾盐矿物往往呈浸染状分布于石盐晶隙中。瓦利亚什科进一步提出,只有富钾的晶间卤水迁移到构造坳陷中,才能蒸发沉积出层状钾盐矿层,这就是钾盐沉积的 “干盐湖”假说。在前述察尔汗盐湖实例中可以见到类似 “干盐湖”说的现代钾盐沉积过程。广阔的察尔汗干盐滩之下埋藏有丰富的富钾晶间卤水,在每年枯水季节,其南部的达布逊湖湖水面低于晶间卤水潜水面,晶间卤水就流入达布逊湖,在湖北岸蒸发沉积形成光卤石层,其分布面积可达几十平方千米。

表 7-6 海水沉淀盐类矿物顺序和沉淀时海水剩余体积

图7-28 自然条件下,大洋海水浓缩过程中,海水体积和海水析出的固体盐类变化情况( 据 M 瓦利亚什科,1973)

实验结果计算表明,1000 m 深的海水,蒸发干后仅析出 16 37 m 的盐类。有人计算,约占地球表面 71%的大洋海水全部蒸发干涸,能在其 3 61 × 108km2面积上,铺上一层60 m 厚的盐层。

据实验结果 ( 表 7-6) 推算,海水蒸发析出盐类的体积比,即石膏和硬石膏、石盐、钾镁硫酸盐和氯化物的体积比,大致为 0 05∶1∶0 21。实际上,许多蒸发盐矿床的盐类矿物组成与此比例很不协调,有的矿床石膏层很厚,可达数百米,其他盐类缺失或很少; 有的矿床石盐很厚,而石膏很薄或缺失。造成不同矿床盐类矿物比例不同的原因,与不同蒸发阶段卤水的迁移、河水与海水掺和等因素有关。奥先森尼乌斯 ( Ochsenius,1877) 的“沙洲说”及其某些在此基础上修正的假说,如博歇尔 ( H Borcher,1975) 的 “多级盆地说”认为,由于构造运动,在陆棚浅海可以形成多级半孤立的盆地,盆地间被 “沙洲”、“生物礁”等隔开。但越过或穿过 “沙坝”,海水仍可不断进入。海水先进入靠近大洋的外盆地,经过浓缩的海水再溢流到靠陆地一侧的盆地里。靠外的盆地海水蒸发可以先沉积石膏,而可能未沉积石盐,这种已析出石膏的浓海水溢流到靠陆一侧盆地内,则蒸发析出很厚的石盐,而缺少石膏。前面所讲的加拿大萨斯喀彻温钾盐矿床就具有多级盆地成盐的特征。靠近大洋的盆地以石膏沉积为主,中间的盆地有很厚的石盐,而最靠内陆的盆地则是浓缩程度最高的卤水蒸发析出的石盐和钾盐。

按照海水蒸发过程中盐类结晶沉淀顺序,得出大洋盐类沉积的标准地层剖面图,由下至上为: ①石膏-硬石膏; ②石盐; ③镁的硫酸盐; ④钾石盐; ⑤光卤石; ⑥水氯镁石。实际情况比理想剖面要复杂些。按照盐类结晶沉淀顺序,盐类沉积物在平面上亦有明显的分带,施马尔兹 ( 1970) 归纳为两种分布类型: ① “牛眼式”,是完全封闭盆地中盐类沉积形成,按照沉积先后次序由盆地边缘到中心各种盐类作同心圆状排布,盆地外围为碳酸盐沉积,然后为硫酸盐 ( 石膏) 沉积,在盆地中部为氯化物沉积,最后为钾镁盐沉积,形成了 “牛眼”状岩相分带 ( 图 7-29A) ; ② “泪滴式”,若盆地一侧有海水或河水持续补给,则易溶盐类将集中于远离补给一侧的方向沉积,其沉积的盐类矿物也显示溶解度由小到大的先后次序,形成 “泪滴式”盐类沉积分带 ( 图 7-29B) 。

在内陆湖泊中,由于补给来源不同等原因,湖水成分有明显差异,因而蒸发沉积的盐类组合和顺序也不相同。前苏联学者 M 瓦里亚什科根据天然水中各种组分组合不同,把天然盐水分为 3 种类型: 碳酸盐型、硫酸盐型和氯化物型。各类型湖水析出盐类组合见表 7-7。

表 7-7 现代盐湖的卤水类型

图7-29 假设的蒸发沉积岩相分布类型( 据施马尔兹,1970)

前面所述的海水或湖水的蒸发成盐作用,都是在表面水体中进行的。除此之外,干旱气候区,在平坦的海岸或湖岸地带,地下潜水蒸发亦可形成盐类沉积。最典型的例子是波斯湾沿岸一带的萨布哈沉积。“萨布哈”是阿拉伯语 “被盐浸透”的意思。当地人指的是波斯湾沿岸广阔的盐滩。盐滩上堆积有大量的石膏和石盐。萨布哈是高潮线上海滨地区的潜水沉积,是没有表面水的滩上沉积。在该区,由于强烈蒸发作用,形成垂直水动力梯度,地下水通过毛细管作用被吸引上来蒸发,而地下水中的盐类就在地表或浅处结晶沉淀。这样,不管是海一侧的咸水或是陆地一侧的地下水都会侧向流动,在萨布哈之下相汇,然后又向上运动,蒸发析出盐类 ( 图 6-21) 。在波斯湾地区,当含盐的地下水上升,水中的镁离子交代石灰岩中的钙而形成白云岩,被置换出来的一部分钙和 SO2 -4离子结合形成硬石膏。蒸发后有石盐在空隙中生成。“萨布哈”成盐作用是肯定存在的,但能否形成厚的盐层,还存在不同的认识。

四、勘查评价要点

盐类矿床产于一定的地层层位,含盐岩系具有特殊的岩性岩相。因此要研究地层剖面岩性岩相特征,确定可能存在含盐岩系的地段,即划出白云岩-灰岩-泥灰岩组成的海相碳酸盐岩相段或红色碎屑岩岩性段,然后在这些岩性岩相段内进一步寻找盐类沉积。

在平面上,盐类沉积按沉积的先后顺序,大致呈 “泪滴式”或 “牛眼式”两种型式分布。因此,要研究含盐岩系内盐类沉积的平面分布特点,推断盐类沉积分布型式,然后按“泪滴式”或“牛眼式”盐类分布规律,去寻找相应盐类矿床。如“牛眼式”其石盐和钾镁盐沉积应分布于盆地中心部位,“泪滴式”其石盐和钾镁盐则分布在补给水方向的对面。

水化学找盐是行之有效的方法。由于盐矿易溶解,在地表一般很难见到露头,必须通过泉、井和钻孔冲滤液的水化学特征 ( 含盐度、Br/Cl、K/Cl 比值等) 的调研,查找盐类矿层的位置。

盐矿床地表露头和浅部极易被溶解,主要组分被淋失,但在原地可形成各种盐溶角砾岩,沿一定层位分布。盐溶角砾岩是寻找盐类矿床的重要标志。

油、盐兼探是钾盐勘查的重要途径。国外 80% 的含钾盆地中有油气藏,即这些含钾盆地是含油气盆地的一部分。钾盐矿床 50% 的储量是在油气勘查过程中发现的。油气勘查投入资金多,工程量大,所获得的各种地质资料对发现和圈定钾盐矿床具有不可估量的意义,应充分利用。同时,在油气钻井施工过程中,分析岩心和返回冲洗液的化学成分,对确定盐矿特别是钾盐矿床的存在有重要作用。

光卤石是怎样生成的

光卤石(KCl·MgCl2·6H2O),

先用盐酸将光卤石溶解,然后加入过量的NaOH,过滤。

取白色沉淀(氢氧化镁)于另一试管,

加入过量盐酸后使沉淀完全溶解后再蒸发结晶

光卤石如何根据溶解度计算加水量

成因:与沉积岩如泥灰岩、粘土岩、白云岩相关,形成于石膏、硬石膏、石盐(岩盐)和钾石盐连续沉积的蒸发岩地层中。

光卤石是含镁、钾盐湖中蒸发作用最后形成的矿物,经常与石盐、钾石盐等共生。其成因与沉积岩如泥灰岩、粘土岩、白云岩相关,形成于石膏、硬石膏、石盐(岩盐)和钾石盐连续沉积的蒸发岩地层中。

光卤石不是配合物

光卤石分解水量的控制主要有两种方法:

1、根据经验控制加水量,例如按照矿量加入量的40%左右加水。

2、根据经验公式计算值控制加水量,例如根据光卤石组分的变化及上矿量,利用经验公式计算出分解水量后加入。

光卤石是广泛分布的钾盐矿物之一。斜方晶系,晶体呈假六方双锥状,但极少见,通常呈粒状、致密块状或纤维状集合体。纯净者无色或白色,常因含杂质而呈红色、玫瑰色、**。新鲜断面呈玻璃光泽,在空气中很快潮解变暗呈油脂光泽。硬度2~3,密度1 6g/cm3。发荧光。易溶于水,溶解时发出特殊的碎裂声。具极强的吸湿性,在空气中极易潮解。不导电。在酒精及甘油中分解后有KC1沉淀。光卤石是盐湖中最后形成的矿物,常与钾石盐、石盐、硬石膏、钾盐镁矾、杂卤石或硫酸镁石等共生。

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