摘要
本文基于“矿床式”理论,从成矿预测角度对中国芒硝矿进行类型划分。在将其系统划分为13个Ⅲ级成矿单元,12个矿集区的基础上,结合芒硝矿成矿地质条件,划分出10个成矿预测类型。在开展芒硝矿成矿预测时,可根据已知矿床的矿床式进行就矿找矿,也可根据芒硝矿的成矿条件结合相邻地区已知芒硝矿的成矿规律来发现新的矿床。在此基础上,开展了中国芒硝矿资源潜力预测,共圈定8个找矿远景区、22个预测区,预测资源量262.16×108 t。
Abstract
Based on the "deposit-type" theory, this paper classifies mirabilite deposits in China from the perspective of metallogenic prognosis. On the basis of systematically dividing them into 13 Grade Ⅲ metallogenic units and 12 ore concentration areas, combined with the metallogenic geological conditions of mirabilite deposits, 10 metallogenic prognosis types are delineated. In conducting metallogenic prognosis of mirabilite deposits, ore searching can be carried out around known deposits according to their deposit types, or new deposits can be discovered by combining the metallogenic conditions of mirabilite deposits with the metallogenic laws of known mirabilite deposits in adjacent areas. On this basis, the resource potential prediction of Chinese mirabilite deposits is carried out, with 8 prospecting prospective areas and 22 prediction areas delineated, and the predicted resource quantity reaching26.216 billion tons.
0 引言
芒硝类矿产资源广泛存在于自然界,储量极为丰富。自然界存在的芒硝类矿物有十多种,具有工业利用价值的是芒硝(即十水芒硝和无水芒硝)和钙芒硝(申军,2003)。通过对芒硝类矿产的开发利用,可提取出工业用途广泛的硫酸钠(魏东岩, 2001)。此外,芒硝也被广泛用于中医药方面(魏东岩,1985),常与大黄配伍,用于治疗实热积滞,便秘腹痛,促进伤口愈合等(邱娟和张凯,2014;孙鹏程, 2024)。目前世界上有30多个国家蕴藏有芒硝矿资源。据美国地质调查局(USGS)2013 年资料,芒硝矿储量较多国家和地区有美国、西班牙、墨西哥、土耳其、加拿大等。中国硫酸钠储量居世界首位,约占世界总量的27.96%,元明粉年产量及年出口量也是世界之首(邓小林等,2022;陈喜峰等,2025)。
本文在充分研究中国芒硝矿地质成矿背景、典型矿床特征、矿产勘查成果以及科学研究成果的基础上,总结探讨中国芒硝矿的时空分布规律,矿床成因类型、划分成矿区带和预测类型,圈定重要找矿远景区,为地质勘查部署和资源开发利用提供科学依据。
1 中国芒硝矿成矿地质特征
1.1 空间分布特征
中国芒硝资源极为丰富,是优势矿产之一。截止 2023 年底,已查明芒硝矿(Na2SO4)储量 9.21 亿 t (自然资源部,2025①),查明中国芒硝矿矿产地 278 处。其中,超大型17处,大型61处,中型53处,小型 102处,矿(化)点45处,分布于全国18个省(区)(图1)。其中,新疆查明资源储量位居全国第一,青海和四川分别位居第二位、第三位。
图1中国芒硝矿矿产地分布图(截止2024年底)
1.2 时间分布特征
中国是世界上成盐时代较早和较多的国家之一。从成矿时代看,中国钾盐从寒武纪至今均有产出(陈秀法等,2025),盐矿从震旦纪到第四纪均有产出(韦钊等,2022);而中国芒硝矿在三叠纪、侏罗纪、白垩纪、古近纪及第四纪也均有发现(表1,图2),其他时代的含盐层位则有待进一步工作验证。侏罗纪以来,中国广大地区上升为陆地,以干旱气候为主。由于燕山运动和喜山运动而形成许多断陷盆地,沉积了许多陆相盐类矿床,芒硝矿即为重要的盐类矿床之一。从图2可以看出,中国芒硝矿成矿时代主要为第四纪,矿产地数量约占 53%,其次为白垩纪,矿产地数量约占 23%,古近纪的芒硝矿矿产地数量约占 21%。从构造旋回上看,主要与喜马拉雅旋回、燕山旋回和印支旋回有关。
1.3 芒硝矿成矿区带
《中国成矿区带划分方案》指出,成矿区带是具有较丰富矿产资源及其潜力的成矿地质单元,在某一成矿区带内往往具有主导的成矿地质环境、地质演化历史及与之相应的区域成矿作用,其内各类矿床组合往往有规律地集中分布,是反映矿产资源之区域性宏观分布特征及受控因素(徐志刚等, 2008)。依据徐志刚(2008)成矿区带划分方案以及 《中国成矿体系与区域成矿评价》(陈毓川等,2007)等,在对芒硝矿产资源空间分布规律研究的基础上,首次将中国芒硝矿划分为 13 个Ⅲ级成矿区带 (图3)。并结合芒硝矿的成因类型、自然分布和成矿的聚集区等要素,圈定出12个主要芒硝矿矿集区 (表2,图3)。
表1中国芒硝矿成矿时代统计
图2中国芒硝矿成矿时代统计图(截止2024年底)
表2中国芒硝矿矿集区划分
图3中国芒硝矿成矿区带和矿集区分布图
1.4 矿床成因类型
根据中国芒硝矿的成矿规律,结合近年来地质勘查工作的新发现,在矿床成矿作用、物质来源、赋矿条件等研究的基础上,将中国芒硝矿床分为现代盐湖蒸发沉积型、沙下湖蒸发沉积型、陆相碎屑-蒸发岩型3种成因类型(邓小林等,2022)。其中,以现代盐湖蒸发沉积型最为重要,沙下湖蒸发沉积型和陆相碎屑-蒸发岩型次之。
现代盐湖型芒硝矿床是固液并存,以固相为主,并共伴生石盐、石膏、钾盐、硼矿等的综合性矿床,主要赋存于第四系更新统—全新统中。该类型矿产地数量约占 53%,矿床规模从小型到超大型均有,主要分布在内蒙古、青海、新疆、甘肃、西藏、山西和陕西。
沙下湖蒸发沉积型芒硝矿床数量较少,约占 1.6%,主要分布在内蒙古自治区。该类矿床规模一般较大,多为大型—超大型,赋矿层位为第四系中更新统—全新统。矿石类型以芒硝矿为主,无水芒硝次之;矿石矿物主要为芒硝、无水芒硝、石盐、石膏等,钙芒硝少量。
陆相碎屑-蒸发岩型芒硝矿床主要分布在四川、云南、青海、湖北、湖南、江苏6省,在安徽、广东、广西、江西、宁夏 5 个省、市、自治区也有少量分布,矿产地数量约占45.4%。芒硝矿床主要赋存于上侏罗统、上白垩统、古近系碎屑岩和碳酸盐岩地层中。芒硝矿多共伴生于石盐矿中,矿石类型以钙芒硝矿石为主,无水芒硝和芒硝次之。矿石矿物主要为钙芒硝、无水芒硝、芒硝、石盐等,其次为白云石等碳酸盐矿物。
2 预测类型
矿床预测类型是从预测角度对矿产资源的一种分类(陈毓川等,2010),它既考虑了矿产的地质环境及成因,也考虑到寻找此类矿产所需开展的具体工作,更考虑到如何把对成矿规律的认识直接运用到成矿预测工作中。本文采用的预测评价方法体系为矿床模型综合地质信息矿产预测方法(叶天竺等,2007),以运用成矿系列理论和矿床模型为核心,以“矿床式”为理论基础。“矿床式”是通用矿床类型在一个构造单元或一个成矿单元的表现形式,同时又是进行区域成矿规律研究时总结成矿系列所需要的模块,它是开展预测工作的基本单元,既基于典型矿床,又超越典型矿床的具体成矿条件而体现出可预见性(王登红等,2023),其目的是圈定找矿远景区和预测资源量(丁建华等,2013;肖克炎等,2013)。同一矿种存在多种矿产预测类型,不同矿种组合可能为同一预测类型,同一成因类型可能有多种预测类型,不同成因类型组合也可能为同一矿产预测类型(叶天竺等,2010)。
对芒硝矿预测类型的划分,主要考虑到空间、时间和成因3大要素。划分预测类型的最终目的是为了找矿,而地质找矿的工作部署与实施是按照行政区域来划分的(王登红等,2023)。故芒硝矿的预测类型在空间上,按照各行政区划来划分;在时间上,按侏罗纪、白垩纪、古近纪及第四纪 4 个时段划分;在成因上,按照现代盐湖蒸发沉积型、沙下湖蒸发沉积型和陆相碎屑岩型3种类型来划分。
按照上述原则,将中国芒硝矿床预测类型划分为3个类型和10个亚类(表3)。
表3中国芒硝矿床预测类型一览
通过分析各典型矿床的成矿地质作用,矿化特征、控矿因素等特征,总结典型矿床的预测要素,并据此建立典型矿床预测模型。国内 10 个芒硝矿预测评价模型简述如下:
2.1 罗布泊式预测类型
构造位置:地处塔里木地台的东部,属于Ⅱ-4 塔里木成矿省。大地构造位置位于塔里木地台塔东坳陷的孔雀河斜坡和东南断阶及北山褶皱带的交汇处。罗布泊式矿床是一个赋存多层含钾卤水的大型液体钾盐矿床(陈永志等,2001;王弭力等, 2006;李浩等,2008;刘成林等,2009),其核心归入塔里木成矿省内的罗布泊第四纪盐类成矿带,是该成矿省最具代表性的第四纪盐湖矿产富集区(新疆地质研究院,2025)。
成矿时代:第四纪中更新世;含矿岩系:第四系湖泊化学沉积层;矿物组合:主要为钙芒硝和碎屑黏土矿物,少量石盐、无水芒硝、白钠镁矾和杂卤石等;结构与构造:矿石类型主要有含黏土的钙芒硝、含盐的钙芒硝和钙芒硝 3 种类型。矿石以菱板状、柱状和粒状结构为主,孔洞状构造和块状构造;沉积环境:罗布泊湖盆是塔里木盆地东部坳陷形成的一个凹地,其物源主要是罗布泊盐湖周边基岩山区、塔里木盆地古盐的再溶解、罗布泊北部中更新统台地和断层水的盐分补给。从早更新世晚期就开始进入盐湖发展阶段,沉积了以钙芒硝为主的盐类沉积;适用区域:青藏高原盐湖区、塔里木盆地; 预测底图:矿床地质图+矿床剖面图(图4);主要预测要素:陆内盆地断陷-坳陷盆地亚相+第四纪盐湖碎屑岩-蒸发岩建造+硫酸钠亚型卤水。
2.2 七角井式预测类型
构造位置:地处博格达裂谷盆地,属于Ⅱ-2 准噶尔成矿省。大地构造位置上属于北天山地向斜褶皱带的博格多复复背斜之东端;成矿时代:第四纪全新世;含矿岩系:第四系湖相沉积;矿物组合:主要为芒硝、无水芒硝、石盐、黏土、石膏等;结构与构造:矿石多为自形—半自形巨晶粒状结构,块状构造,并常见有较多的大小不等的溶蚀孔洞及气泡存在;沉积环境:七角井凹陷在中生代已开始形成,古近纪接受沉积。第四纪后期由于最新构造运动强烈的升降,山区与盆地差异更为明显。前者受到强烈的剥蚀作用,同时水量充裕,把大量碎屑物质及盐类溶液汇集于盆地中。矿床历经两个主要的成盐时期,发育有浅部与深部的两套盐类沉积,固液相盐类并存,但以前者为主;适用区域:北山山间盆地;预测底图:地质构造略图+含盐系剖面图;主要预测要素:陆内盆地断陷-坳陷盆地亚相+第四纪盐湖碎屑岩-蒸发岩建造+硫酸钠亚型卤水。
图4新疆若羌县罗北凹地钙芒硝矿层剖面图(据新疆地质调查院,2000②)
1 —矿层编号;2—钙芒硝矿
2.3 运城盐湖式预测类型
构造位置:地处汾渭裂谷,属于Ⅱ-14华北陆块成矿省。大地构造位于汾渭裂谷带—临汾—运城盆地—运城块凹沉降中心之中低洼凹陷部位;成矿时代:第四纪更新世—全新世。
含矿岩系:第四系更新统—全新统湖相含盐岩系;矿物组合:固、液共存。固体矿矿物已芒硝、钙芒硝为主;液体卤水化学类型属于硫酸钠亚型;结构与构造:主要有粒状、泥质、片状结构,层状、条带状、块状构造;沉积环境:运城盆地是新生代形成的断陷盆地,位于汾渭地堑中。运城盐湖处于运城盆地南部中条山北麓的低凹地段,呈北东狭长带状展布,受山前大断裂控制,是盆地形成的后期产物。自第四纪以来,矿区为一封闭—半封闭的聚水盆地,有广阔的汇水面积,湖水中有大量 Na2SO4、 NaC1、MgSO4、CaSO4等组分。在干旱—半干旱气候条件下,湖水不断蒸发浓缩,盐类矿物不断结晶析出,形成盐类矿体;适用区域:华北西北部;预测底图:矿床柱状图+第四纪盐湖沉积构造图;主要预测要素:陆内盆地断陷-坳陷盆地亚相+第四纪盐湖碎屑岩-蒸发岩建造+硫酸钠亚型卤水。
2.4 德胜太式预测类型
构造位置:地处吉兰泰—包头断陷盆地,属于Ⅱ-14华北陆块成矿省。大地构造位置位于华北地台、内蒙地轴南缘,鄂尔多斯台凹北缘的黄河新断陷盆地之中,北部为大青山台凹,南部为伊盟隆起;成矿时代:第四纪更新世;含矿岩系:第四系中更新统中段及上段湖相化学沉积地层;矿物组合:主要为芒硝、无水芒硝、石膏和钙芒硝等;结构与构造:主要有粒状、变晶、溶蚀结构,块状、互层状、条带状构造等;沉积环境:根据成矿地质条件,沉积环境及岩相古地理等方面,该矿床属第四纪掩埋型内陆湖相蒸发化学沉积芒硝矿床,受湖盆及气候条件控制。本盐盆继承新近纪末期湖盆基础发育而成的,其平面形态呈东西展布的似椭圆形。成矿物质来源于湖盆南北两侧高地,尤以南部富含Na+、SO42-离子的地层经风化剥蚀为其主要物质供应源,途径是地表水流搬运;适用区域:内蒙古中西部;预测底图:矿区基底构造纲要图+ 含矿段综合柱状图+盐湖盐类矿产分布图;主要预测要素:陆内盆地断陷-坳陷盆地亚相+第四纪盐湖碎屑岩-蒸发岩建造+硫酸钠亚型卤水+重力负异常。
2.5 雅布赖式预测类型
构造位置:地处巴丹吉林岩浆弧、陆缘盆地,属于Ⅱ-14华北陆块成矿省。大地构造位置位于雅布赖弧形构造之南弧(北大山)与北弧(雅布赖西山) 之间的雅布赖新凹陷中之偏北部;成矿时代:第四纪;含矿岩系:第四系湖积碎屑堆积和化学堆积层; 矿物组合:主要为芒硝、石盐等;结构与构造:致密块状,少见粒状;沉积环境:雅布赖盐湖位于北部雅布赖西山弧形构造与南部北大山弧形构造之间的雅布赖新凹陷中。区域上,雅布赖西山及北大山有广范分布的岩浆岩(以花岗岩类为主)及前寒武纪地层,是盐湖盆地中盐类物质的来源;适用区域:内蒙古西部、河西走廊;预测底图:矿区构造纲要图+ 盐湖地质剖面图;主要预测要素:陆内盆地断陷-坳陷盆地亚相+第四纪盐湖碎屑岩-蒸发岩建造+硫酸钠亚型卤水+风沙地貌。
2.6 安宁式预测类型
构造位置:地处康滇基底断隆,属于Ⅱ-15扬子成矿省。区域上位于扬子地台西缘上的康滇地轴武定—易门台拱的东南,夹持于南北向的普渡河深断裂和罗茨断裂之间,温泉—青龙山东西向隆起之南的深凹陷内,属侏罗纪前小型断陷含盐盆地;成矿时代:晚侏罗纪;含矿岩系:上侏罗统安宁组;矿物组合:以钙芒硝为主,含少量石膏、石盐、芒硝、有机质、藻屑、黄铁矿等;结构与构造:与石盐共生时,晶呈柱状、尖头柱状;与石膏共生、伴生时,呈层状、花斑状、菱板状,溶解稍难。微晶—巨晶结构,以花瓣状、竹叶状、块状、浸染状为主;沉积环境:安宁盆地是南北向温泉断裂和高晓—大青山断裂与东西向车家壁—温泉—草铺断裂相交汇构成的侏罗纪断陷盆地。盆地内陆源物以细碎屑为主,陆源沉积物细碎屑特征,反映当时河流坡度平缓,搬运能力弱,多呈悬浮、胶体状态搬运。说明供给陆源物之陆地高差小,地形平坦,属平原地貌;适用区域:滇中盆地;预测底图:区域构造简图+矿床岩相剖面图 (图5);主要预测要素:陆内盆地断陷-坳陷盆地亚相+晚侏罗世红色碎屑岩-蒸发岩建造+硫酸钠亚型卤水。
图5云南省安宁县安宁组岩相剖面图(据云南省地矿局814队,1985③)
1 —石盐;2—钙芒硝;3—石膏;4—泥岩;5—粉砂岩;6—砂岩、砂砾岩;7—钻孔及编号
2.7 新津式预测类型
构造位置:区域上位于川西凹陷之熊坡褶皱带北端的次一级构造——牧马山向斜及善人坟背斜中,属扬子准台地中的川西凹陷区,盆地内部是盐类矿产富集的良好场所(郭娜等,2019)。川西凹陷是中生代以来巨大的凹陷区,属杨子准地台上之四级构造单元;成矿时代:白垩纪;含矿岩系:上白垩统灌口组、海棠井组和夹关组;矿物组合:主要为钙芒硝、芒硝、硬石膏、石膏及白云石等;结构与构造:主要为半自形—自形、板状结构,致密层状构造;沉积环境:四川盆地自晚三叠世海退以来,侏罗纪主要为内陆湖相沉积,白垩纪的海侵亦未达到盆地内部。盆地内在晚侏罗世、早白垩世气候干燥,形成了一套紫红色、砖红色等代表氧化环境下的机械碎屑沉积。川西凹陷晚白垩世含盐盆地为一个具有继承性凹陷的内陆闭流盆地,此时盆地西北部的龙门山地槽已褶皱成山,分布着大片的中酸性火山岩、沉积岩或变质岩,并长期遭受强烈的风化剥蚀大量的陆源碎屑及含盐物质被逮到盆地内,给盆地提供了丰富的盐类物质来源。钙芒硝沉积后,湖水没能进一步浓缩、咸化,尚未达到卤化物沉积时,由于地壳升降运动的影响,造成湖水的补给量大于蒸发量,而使湖水淡化,终止了钙芒硝的沉积,又开始了另一个新的旋回。新津式钙芒硝矿床位于上扬子准地台四川台凹川西凹陷成都断凹西南部眉山一普兴场凹陷内,属干旱湖泊相沉积环境,由于气候及地壳升降变化,矿层与堆积黏土物质交互沉积,从而形成复式沉积的钙芒硝矿床(王昆,2008; 刘民生等,2015);适用区域:四川盆地西缘;预测底图:区域沉积古地形图+岩相古地理图;主要预测要素:陆内盆地断陷-坳陷盆地亚相+晚白垩世红色碎屑岩-蒸发岩建造+硫酸钠亚型卤水。
2.8 赵集式预测类型
构造位置:洪泽盆地位于扬子准地台的东北部,临近华北地台南缘。赵集次凹是洪泽盆地中的次一级凹陷,位于淮安中断陷西南,夹持于鲁苏隆起和建湖隆起之间;成矿时代:古近纪;含矿岩系:古近系阜宁组四段;矿物组合:主要是石盐、无水芒硝,其次为钙芒硝、硬石膏、方解石等;结构与构造:多呈自形—半自形粒状、板状晶集合体等结构,层状、块状构造;沉积环境:洪泽盆地位于扬子准地台的东北部,临近华北地台南缘。赵集次凹是洪泽盆地中的次一级凹陷,位于淮安中断陷西南,夹持于鲁苏隆起和建湖隆起之间。在燕山运动末—喜山运动时期长期持续下沉,接受中、新生界沉积,是一南断北超、南厚北薄的箕状断陷。盆地从白垩系开始沉积,新生界古近系和新近系是盆地发育和沉积的主要时期;适用区域:江苏、湖南;预测底图:构造单元底图+岩相古地理图+淮安凹陷浦口期成盐模式示意图;主要预测要素:被动陆缘断陷盆地亚相+ 古近系红色碎屑岩—蒸发岩建造+硫酸钠亚型卤水。
2.9 云应式预测类型
构造位置:地处江汉—洞庭断陷盆地,位于扬子准地台的鄂中台断区,是燕山运动后发育起来的中新生代板内裂谷式盆地;成矿时代:古近纪;含矿岩系:古近系膏盐组岩盐段;矿物组合:主要为石盐、钙芒硝、硬石膏等,含少量水云母、白云石、有机质等;结构与构造:矿石的结构构造为他形—半自形、粒状结构,以条带状构造为主,块状和团块状构造少见;沉积环境:晚白垩世,湖北境内的断陷作用十分活跃,是红色盆地发育的全盛时期,江汉坳陷就是这一时期的断陷盆地。云应凹陷处于该坳陷的北东部,属拉张性质盆边四陷区。云应盆地位于云应四陷南部,其形成受区域性断裂控制。晚白垩世早期断裂陷盆地内沉积山麓相、河流相粗碎屑岩。始新世至更新世,盆地四周相对抬升,中部相对下降,沉积一套红色碎屑岩,形成由西北部向东南倾斜的膏盐沉积基底。古近纪末,湖盆继续下沉,随着气候的潮湿,湖水淡化,从而结束了盐类矿床沉积,取而代之的是湖相泥质碳酸盐沉积,给盐类矿床的保存提供了良好的盖层,继而为第四系泥质碎屑沉积积物掩盖;适用区域:湖南、湖北、江西、安徽;预测底图:江汉盆地次级构造图+岩相古地理图(图6)。主要预测要素:被动陆缘断陷盆地亚相+ 古近系红色碎屑岩-蒸发岩建造+硫酸钠亚型卤水+ 重力负异常。
2.10 硝沟式预测类型
构造位置:构造位置:地处中祁连岩浆弧,属于 Ⅱ-5 阿尔金—祁连(造山带)成矿省。大地构造位置属祁连地槽褶皱系中间隆起带西宁—民和盆地西部,地处西宁—总寨凹陷与小峡凸起之间;成矿时代:白垩纪;含矿岩系:上白垩统民和组第二岩段和第三段;矿物组合:主要为钙芒硝,次为芒硝和无水芒硝,共生物有黏土,次为石英、长石,石膏、岩屑等,少量硬石膏、碳酸盐、角闪石、氧化铁、黄铁矿、有机质等,微量黑云母、白云母、绿泥石、石榴石、萤石、天青石、白钛矿;结构与构造:矿石结构构造为半自形—自形、粒状、板状等结构,致密块状、条带状、竹叶状构造;沉积环境:矿区始自侏罗纪,随着西宁盆地的形成开始接受沉积。下—中侏罗统为一套沼泽相含煤碎屑岩建造,上侏罗统为一套以红色为主的碎屑岩建造。反映了气候由温湿到干旱、炎热的变迁,沉降速率加快的趋势。接受侏罗系沉积后,受构造运动的影响,一度抬升,停止接受沉积。白垩纪又再次沉降,至使白垩系不整合于侏罗系之上。始自白垩纪,直至古近纪,连续接受了一大套陆源碎屑建造沉积,以含膏盐、具红色色调为特征。其间于晚白垩世,接受了以含钙芒硝特征的厚层(达200余m)沉积,达到该区盐类沉积的顶峰; 适用区域:青海西宁—民和盆地;预测底图:构造分区图+矿产地质图;主要预测要素:陆内盆地断陷坳陷盆地亚相+晚白垩世盐湖碎屑岩-蒸发岩建造+ 硫酸钠亚型卤水。
图6江汉盆地古近纪岩相古地理略图(湖北省鄂东北地质大队,2006④ )
1 —沉积物共计方向;2—盐湖收缩方向;3—滨湖沉积区;4—半咸湖沉积区;5—咸湖沉积区;6—Z-T海相剥蚀区;7—陆相剥蚀区;8—变质岩剥蚀区;9—花岗岩剥蚀区;10—一级断层;11—二级断层
3 资源潜力分析
芒硝矿是中国重要的化工矿种之一,积极开展芒硝矿床成矿特征及资源潜力研究具有重要的现实意义。芒硝矿作为沉积矿产,找矿远景区主要以沉积盆地边界结合岩相分析圈定。确定含矿有利层位或区域,用必要要素、重要要素,考虑地质单元、矿产分布等,在远景区内划分出预测区(商朋强等,2019)。在划分了全国13个Ⅲ级成矿单元,12个矿集区的基础上,按照《重要化工矿产资源潜力评价技术要求》,根据芒硝矿的赋存特征、成矿规律等,共圈定了8个找矿远景区和22个预测区。
根据芒硝矿床的特点,本研究主要选择地质参数体积法进行资源量估算,即以一定地质建造赋存芒硝矿产资源潜力与该建造成正比,地质建造类似地区有相似的资源潜力,主要工作是确定赋矿建造空间三维分布范围,以及单位体积矿产平均含量 (肖克炎等,2006)。结合矿床模型综合地质信息定量预测方法与体积法进行有效性对比,计算预测区潜在资源量(商朋强等,2019)。截至 2023 年底,全国累计查明芒硝矿资源量 9.21 亿 t,预测资源量 262.16亿 t(表4)。其中,现代盐湖型芒硝矿预测资源量主要分布在新疆、内蒙古、青海等地,陆相碎屑岩型芒硝矿预测资源量主要分布在四川、云南、湖北、江苏等地。预测资源量比较集中的区域与中国芒硝矿主要成矿区带相吻合。
表4中国芒硝矿重要找矿远景区一览
中国芒硝矿资源总量居全球首位,查明与预测资源潜力大且分布相对集中,整体呈“西多东少,北多南少”的空间格局。其中,青海、四川、内蒙古、新疆为四大核心产区,合计储量占全国90%以上。
从成因类型看,中国芒硝矿以现代盐湖型和陆相碎屑岩型两大类为主。前者集中于西北干旱区,核心分布在青海柴达木盆地(如察尔汗、大浪滩等)、新疆罗布泊等盐湖区域。此类矿床多为露天矿床,具有埋藏浅、品位高、开采成本低的特点,还常与钾盐、锂、硼等战略矿产伴生,综合开发价值极高。后者则以西南、中部地区为核心,四川盆地、湖南衡阳、云南富民等地为主要分布区,多为地下固体矿床,储量规模巨大且矿床稳定。从区域看,青海柴达木盆地芒硝储量占比最高,为全国芒硝资源核心富集区;四川以钙芒硝为主,是西南地区芒硝产业核心支撑;内蒙古鄂尔多斯盆地、新疆盐湖型芒硝品质优良。
4 结论
(1)中国芒硝矿成矿时代主要集中于第四纪,其次在古近纪、白垩纪等时代少量分布。
(2)中国芒硝矿矿床类型全部为蒸发沉积型,可细分为现代盐湖蒸发沉积型、沙下湖蒸发沉积型和陆相碎屑岩蒸发沉积型3种类型。
(3)根据矿床类型划分和预测要素等特征,将中国芒硝矿划分为罗布泊式、七角井式、运城盐湖式、德胜太式、雅布赖式、安宁式、新津式、赵集式、云应式和硝沟式共计10个预测类型。
(4)在成矿构造背景、成矿地质作用等研究的基础上,将中国芒硝矿划分为 13 个Ⅲ级成矿区带,圈定12个矿集区,以及8个找矿远景区和22个预测区。全国芒硝矿预测资源量为 262.16 亿 t,找矿潜力巨大。
注释
① 自然资源部.2025.2024年中国自然资源公报[R]. 北京: 地质出版社.
② 新疆地质调查院 .2000. 新疆若羌县罗布泊钾盐评价地质报告 [R].
③ 云南省地矿局 814 队 .1985. 云南省安宁县安宁盐矿区石盐、(钙)芒硝矿详细普查地质报告[R].
④ 湖北省鄂东北地质大队.2006. 湖北省云应盐矿区二号、三号井田石盐矿详查报告[R].