中国察尔汗盐湖资源环境演化研究

摘要

察尔汗盐湖深居西北内陆,位于青藏高原北部、柴达木盆地的中东部,年降水量远远小于年蒸发量,为高寒、干燥、多风的大陆性气候特征,其湖泊沉积记录成为研究区域环境演变和全球变化响应的重要指示计。察尔汗盐湖地表沉积有石盐、钾石盐、钾镁盐矿,还赋存着丰富的晶间卤水和碎屑层中的孔隙卤水,并以晶间卤水为主。合理开发利用和保护这些资源也成为区域经济发展的重要产业链。本研究主要内容如下：
　　 ⑴介绍了柴达木盆地从古生代到新生代的地层构造,总结了元古生代至新生代的地质时代岩相古地理概况。
　　 ⑵对柴达木盆地的演化形成过程进行了详细的阐述。新生代气候的波动以及青藏高原的隆升对柴达木盆地的形成至关重要。新生代气候的干冷与暖湿的变化造成了柴达木湖面的快速退缩与扩大的交替。青藏高原的每次重大隆升,使盆地在构造和气候上都有明显的变化,青藏高原的隆升促进了柴达木盆地地形的形成。柴达木盆地中生代其地形雏形已经形成；渐新世柴达木古湖的发生与发展；中新世柴达木古湖的扩展；上新世柴达木古湖解体一西部古湖收缩衰亡和东部湖盆的形成:以及现代盐湖也经历了稳定下沉,沉积物充填沼泽化,成盐等三个阶段。
　　 ⑶研究了察尔汗盐湖的地层沉积构造。察尔汗盐湖是柴达木盆地在长期地质历史时期发展演化的产物,首先描述了察尔汗盐湖地层构造以及沉积物类型,其次主要阐述了第四纪以来的环境转型以及盐类的形成。第四纪以来的环境变化决定着察尔汗盐湖的形成和演化,先后经历了高温析盐期、低温干化期与冰后干化期。第四纪晚更新世以来是主要的成盐阶段,此时进入盐湖阶段,并在更新世末期成为“干盐湖”。
　　 ⑷对察尔汗盐湖的卤水的动态变化进行了分析。首先,利用瓦利亚什科的卤水分类方法对察尔汗盐湖的卤水类型进行了分类,其中霍布逊湖、协作湖、东陵湖为氯化物型卤水,太别勒滩和涩聂湖为硫酸钠亚型卤水,达布逊湖、察尔汗、团结湖、达西湖、小别勒湖为硫酸镁亚型卤水；其次,通过excel作图做出卤水中K+、Na+、Mg2+、Ca2+、Cl-、SO2-4的变化图,并对图进行了分析；最后,利用数学模型对卤水长期变化的趋势进行了分析,建立了灰色GM(1,1)预测模型并对其模型精度进行检验,检验精度较好,因此利用此模型对卤水的未来变化趋势进行了预测,结果显示K+、Na+和SO2-4三种离子在未来长期的演化过程中呈下降趋势,而Mg2+、Ca2+、Cl-、HCO-3浓度的变化趋势则是逐年增加的。通过进一步分析数据及结果认为察尔汗盐湖卤水总矿化度的增大,有利于对察尔汗盐湖卤水资源的开发利用,察尔汗盐湖气温呈现出升高趋势这与全球气温变暖相一致。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 引言

1.1.1 盐湖概况

1.1.2 盐湖资源的开发及利用

1.2 研究背景

1.3 选题意义

1.4 研究内容

2 柴达木盆地的地质演化

2.1 区域自然概况

2.2 区域地层建造

2.2.1 元古界

2.2.2 古生界

2.2.3 中生界

2.2.4 新生界

2.3 岩相古地理环境

2.3.1 元古代

2.3.2 古生代

2.3.3 中生代

2.3.4 新生代

3 柴达木盆地的形成过程

3.1 新生代气候波动形式与湖泊的演化

3.2 青藏高原隆升对湖泊演化的影响

3.3 柴达木盆地湖泊形成演化程式

3.3.1 中生代的演化

3.3.2 新生代的演化

3.3.3 现代盐湖的演化

4 察尔汗盐湖的发育及演化过程

4.1 区域自然地理背景

4.1.1 气候

4.1.2 水文

4.1.3 地貌

4.2 盐湖沉积建造

4.2.1 地层沉积建造

4.2.2 沉积物类型

4.3 沉积环境转型及成盐过程

4.3.1 更新世的环境转型

4.3.2 成盐过程

5 察尔汗盐湖的地球化学特征

5.1 区域盐湖的地球化学特征

5.1.1 盐湖卤水的酸碱度

5.1.2 盐湖卤水的矿化度

5.1.3 盐湖卤水的水化学特征

5.2 矿区盐湖的地球化学特征

5.2.1 补给水的水化学特征

5.2.2 盐湖卤水的水化学特征

6 察尔汗盐湖卤水的动态演变及趋势分析

6.1 盐湖卤水类型的划分

6.2 盐湖卤水的年间长期变化

6.2.1 盐湖卤水的年内长期变化特点

6.2.2 盐湖卤水之间的相关性分析

6.2.3 卤水年内变化特点

6.3 动态变化及分析模型

6.3.1 预测分析的方法

6.3.2 灰色GM(1,1)模型预测

6.3.3 结果分析

7 结论、问题与展望

7.1 结论

7.1.1 柴达木区域地史

7.1.2 新生代盐湖演化阶段

7.1.3 察尔汗盐湖新生代环境事件

7.1.4 察尔汗盐湖卤水动态变化

7.2 问题

7.3 展望

参考文献

硕士期间发表的论文

致谢