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基于工业CT的青海察尔汗盐湖固体钾矿孔隙度与给水度研究

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地球学报 2024年第5期45卷 757-768,I0002-I0007页

作者：李宫达叶传永赵元艺陈寿铭严群雄王罗海中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部盐湖资源与环境重点实验室北京100037 中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部青藏高原盐湖野外观测研究站北京100037 中国地质科学院地质研究所北京100037 青海盐湖工业股份有限公司青海格尔木816000

钾盐是我国战略性关键矿产资源,察尔汗盐湖是我国最大钾盐生产基地,钾盐原料主要来自固体钾矿的固液转化,而孔隙度、给水度是固体钾矿固液转化评价的关键指标。本研究首次利用工业CT技术获得察尔汗盐湖固体钾矿准确的孔隙度和给水度,并... 详细信息

钾盐是我国战略性关键矿产资源,察尔汗盐湖是我国最大钾盐生产基地,钾盐原料主要来自固体钾矿的固液转化,而孔隙度、给水度是固体钾矿固液转化评价的关键指标。本研究首次利用工业CT技术获得察尔汗盐湖固体钾矿准确的孔隙度和给水度,并结合前人资料,对其动态变化及原因进行了初步研究。主要结论如下:(1)工业CT可高效、直观、非破坏性地测量固体钾矿的孔隙度和给水度。(2)察尔汗盐湖固体钾矿孔隙度均值为16.49%,给水度均值为10.21%。孔隙度由第一层向第三层逐渐减小,第四层稍有回升但仍呈减小趋势;给水度的平均值也由第一层向第四层逐渐减小。在特定采区,孔隙度和给水度的最大值和最小值位于不同孔深处,主要是岩性的不均一性引起。(3)别勒滩矿区的孔隙度(17.12%)较2007年的孔隙度(20.64%)减小,而给水度(10.58%)较2007年的给水度(9.56%)增大,表明地层持水度降低,储藏卤水能力减弱,这可能与干旱气候及固液转化有关。本研究可为察尔汗固体钾矿资源承载力评价提供科学依据,更为地质条件类似的盐类矿床评价提供可借鉴的方法和思路。

关键词：工业CT 孔隙度给水度钾矿察尔汗盐湖

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察尔汗盐湖深部卤水开采关键参数研究

盐科学与化工 2023年第9期52卷 14-17页

作者：谢蓉刘斌山王罗海青海盐湖工业股份有限公司国家盐湖资源综合利用工程技术研究中心青海盐湖资源综合利用重点实验室青海格尔木816000

察尔汗盐湖深部卤水厚度大,储量远大于浅部卤水,开发利用前景巨大。但因埋深大、地层结构差异显著、完井工艺设计不佳等问题,致使在钻井采卤过程中供卤能力不足,严重制约了深部卤水开发。文章主要围绕盐湖深部卤水资源钻井开采中遇到的... 详细信息

察尔汗盐湖深部卤水厚度大,储量远大于浅部卤水,开发利用前景巨大。但因埋深大、地层结构差异显著、完井工艺设计不佳等问题,致使在钻井采卤过程中供卤能力不足,严重制约了深部卤水开发。文章主要围绕盐湖深部卤水资源钻井开采中遇到的问题,通过试验研究总结得出规模化、可持续开采的关键参数。

关键词：钻井采卤井身结构关键参数

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察尔汗盐湖卤水动态变化自动监测研究

盐业与化工 2016年第5期45卷 33-36页

作者：王超王罗海严群雄青海盐湖工业股份有限公司青海格尔木816000

文章介绍了地下水自动监测系统的组成及工作原理,通过将其运用于盐湖特殊环境下地下卤水水位及温度的自动监测,分析研究了监测的精确性和稳定性,实现了在盐湖资源开采过程中的卤水动态变化自动监测,指出该自动监测系统在盐湖卤水资源动... 详细信息

文章介绍了地下水自动监测系统的组成及工作原理,通过将其运用于盐湖特殊环境下地下卤水水位及温度的自动监测,分析研究了监测的精确性和稳定性,实现了在盐湖资源开采过程中的卤水动态变化自动监测,指出该自动监测系统在盐湖卤水资源动态监测中具有较好的推广应用前景。

关键词：盐湖卤水水位水温自动监测

察尔汗盐湖别勒滩区段固态锂的赋存状态与分布特征

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矿床地质 2023年第1期42卷 77-89页

作者：张宇萌胡宇飞王笛刘成林李瑞琴王罗海刘万平沈立建焦距中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部深地资源成矿作用与矿产资源预测重点实验室北京100037 中国地质大学北京100083 中国地质大学湖北武汉430074 青海盐湖工业股份公司青海格尔木816000

察尔汗盐湖别勒滩区段赋存大量具有开发潜力的固态锂资源,但目前对固态锂的赋存状态和分布特征研究较少。文章利用水溶法、稀酸溶法和全岩溶解法3种方法对该区4个钻孔的15件岩芯样品进行主微量元素分析。研究结果显示,水溶法的w(Li)(Li... 详细信息

察尔汗盐湖别勒滩区段赋存大量具有开发潜力的固态锂资源,但目前对固态锂的赋存状态和分布特征研究较少。文章利用水溶法、稀酸溶法和全岩溶解法3种方法对该区4个钻孔的15件岩芯样品进行主微量元素分析。研究结果显示,水溶法的w(Li)(Li溶出量,余同)为23.37×10-6~85.98×10-6,稀酸溶法的w(Li)为47.77×10-6~139.58×10-6,全岩溶解法w(Li)为49.47×10-6~151.64×10-6。以同一样品全岩溶解所得的w(Li)为100%,水溶法、稀酸溶法的w(Li)平均值分别为56.44%和92.83%。结合矿物薄片鉴定、扫描电镜分析和X射线衍射的鉴定结果,岩芯样品中的矿物主要是石盐、杂卤石、光卤石、石英、绿泥石、钠长石、硬石膏、白云石、伊利石、菱镁矿和方解石等,推测固态锂大部分赋存于易溶盐类矿物,其余赋存于不易溶的碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐等矿物中。根据4个钻孔岩芯样品的Li溶出量来看,察尔汗盐湖别勒滩区段固体钾盐层中固态锂的分布特征是由西向东逐渐递减,与别勒滩区段卤水Li含量在空间上的规律性相同,说明别勒滩区段固态锂的含量可能受到卤水中Li浓度的影响。

关键词：地质学固态锂赋存状态分布特征别勒滩区段察尔汗盐湖

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柴达木盆地别勒滩地区深部卤水储层空间分布特征研究

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岩石矿物学杂志 2023年第5期42卷 723-734页

作者：崔子豪赵艳军刘万平杜江民赵婷钰焦鹏程王罗海严群雄沈立建河北地质大学河北省战略性关键矿产资源重点实验室河北石家庄三050031 河北地质大学地球科学学院河北石家庄050031 中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京京100037 青海盐湖工业股份有限公司国家盐湖资源综合利用工程技术研究中心青海省盐湖资源综合利用重点实验室青海格尔木816099 北京矿信科技有限公司北京100020

我国柴达木盆地蕴藏着丰富且极具开发潜力的卤水钾锂资源,但随着产能的不断扩大和持续开发,浅部易开采的优质资源不断减少,走向深部开采成为必然选择。与浅部相比,盐湖深部卤水储层质量相对较差,富水性弱且不稳定,开采难度极大。本文以... 详细信息

我国柴达木盆地蕴藏着丰富且极具开发潜力的卤水钾锂资源,但随着产能的不断扩大和持续开发,浅部易开采的优质资源不断减少,走向深部开采成为必然选择。与浅部相比,盐湖深部卤水储层质量相对较差,富水性弱且不稳定,开采难度极大。本文以查明察尔汗盐湖别勒滩区段深部卤水储层特征为目的,通过分析钻孔岩性和物性数据,研究了别勒滩区段深部卤水储层的平面分布特征和厚度变化规律,结果表明研究区以东南部储层厚度最大且石盐岩储层质量最优。卤水储层三维建模研究显示,富锂卤水主要分布在研究区中北部,南部锂含量相对较低;平面上第Ⅱ含矿层在中部石盐厚度大且粉砂和黏土夹层少,有利于卤水的开采。

关键词：柴达木盆地别勒滩区段深部卤水储层特征三维建模

青海别勒滩矿区采出晶间卤水与矿层晶间卤水KCl品位关系研究

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化工矿物与加工 2020年第12期 1-3+8页

作者：王罗海王石军金青明刘万平张娟刘斌山严群雄青海盐湖工业股份有限公司国家盐湖资源综合利用工程技术研究中心青海省盐湖资源综合利用重点实验室青海盐湖工业股份有限公司钾肥分公司

青海察尔汗盐湖是我国最大的钾肥生产基地,采出晶间卤水KCl品位的高低直接决定企业的经济效益。根据察尔汗盐湖别勒滩矿区多年的动态监测资料,对静态疏干、动态驱动两种开采条件下的采出晶间卤水与矿层晶间卤水KCl品位的关系进行了研究... 详细信息

青海察尔汗盐湖是我国最大的钾肥生产基地,采出晶间卤水KCl品位的高低直接决定企业的经济效益。根据察尔汗盐湖别勒滩矿区多年的动态监测资料,对静态疏干、动态驱动两种开采条件下的采出晶间卤水与矿层晶间卤水KCl品位的关系进行了研究,结果表明:别勒滩矿区采出晶间卤水KCl品位总是高于矿层晶间卤水KCl品位;前者是由于卤水KCl品位存在垂直分异,开采卤水主要为浅层富钾晶间卤水,后者是由于采出晶间卤水在径流过程中能继续溶解地层中的低品位固体钾镁盐矿。研究成果可为固体钾盐矿溶解转化区域和采卤渠道的精准布置及配合运行、矿区卤水开采量和钾肥生产的合理设计规划提供数据支撑和科学依据。

关键词：察尔汗盐湖富钾晶间卤水 KCl品位钾镁盐矿低品位矿层埋藏深度卤水开采

“固转液”技术应用及其对资源和环境的影响分析

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化工矿产地质 2020年第4期42卷 378-381页

作者：王罗海王石军刘万平王凡左金星金青明青海盐湖工业股份有限公司国家盐湖资源综合利用工程技术研究中心青海省盐湖资源综合利用重点实验室青海格尔木816099 中化地质矿山总局地质研究院北京100101

通过对察尔汗盐湖别勒滩矿区多年的开采与动态监测分析,“固体钾矿的浸泡式溶解转化(固转液)”技术变静态疏干式开采为动态驱动式开采,颠覆了传统开采模式,大幅度增加了可采资源储量。有效采出传统开采方法难以采出的地层中低品位固体钾... 详细信息

通过对察尔汗盐湖别勒滩矿区多年的开采与动态监测分析,“固体钾矿的浸泡式溶解转化(固转液)”技术变静态疏干式开采为动态驱动式开采,颠覆了传统开采模式,大幅度增加了可采资源储量。有效采出传统开采方法难以采出的地层中低品位固体钾矿,提升了钾盐矿的资源利用率和盐湖资源综合利用水平,延长了矿山服务年限,实现了可溶性盐湖矿山的绿色开发,具有良好的应用前景和推广价值。

关键词：察尔汗盐湖固液转化开发应用盐湖资源环境影响

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达布逊湖湖水有效利用浅析

盐科学与化工 2020年第10期49卷 8-10页

作者：刘斌山刘万平张娟王罗海严群雄青海盐湖工业股份有限公司国家盐湖资源综合利用工程技术研究中心青海盐湖资源综合利用重点实验室青海格尔木816000

达布逊湖因地势低洼,对外,察尔汗矿区周边河流—格尔木西河水常年注入达布逊湖,形成了区域地表水和地下水的汇集、排泄中心;对内,随着湖水水位及矿区晶间卤水水位的波动,两者之间通过地下径流相互侧渗补给,形成了矿区地下晶间卤水的调... 详细信息

达布逊湖因地势低洼,对外,察尔汗矿区周边河流—格尔木西河水常年注入达布逊湖,形成了区域地表水和地下水的汇集、排泄中心;对内,随着湖水水位及矿区晶间卤水水位的波动,两者之间通过地下径流相互侧渗补给,形成了矿区地下晶间卤水的调节中心。因此达布逊湖湖水的有效利用对于察尔汗矿区资源开发起到至关重要的作用。文章从矿区水文地质特征出发,总结了达布逊湖湖水水位变化特征,概述了达布逊湖近年利用现状,提出了利用湖水溶解湖底盐岩制取溶剂,同时变地表水为地下水、增加矿区可采资源量的解决措施。计算了该措施的投入产出比、论证了措施可行性。

关键词：达布逊湖湖水有效利用

近20a察尔汗盐湖区景观格局变化与趋势分析

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盐湖研究 2022年第2期30卷 19-26页

作者：陈亮王建萍韩进军王二龙张娟王罗海中国科学院青海盐湖研究所中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室青海西宁810008 青海省盐湖地质与环境重点实验室青海西宁810008 中国科学院大学北京100049 青海盐湖工业股份有限公司国家盐湖资源综合利用工程技术研究中心青海省盐湖资源综合利用重点实验室青海格尔木816099

柴达木盆地主要景观类型为干盐湖和盐渍地,为了解区内各类景观类型空间分布特征、景观类型变化转移矩阵及变化趋势,分别选取了2000年、2010年、2020年作为3个关键研究时段,以Landsat TM多光谱卫星遥感数据为数据源,采用水体指数法与目... 详细信息

柴达木盆地主要景观类型为干盐湖和盐渍地,为了解区内各类景观类型空间分布特征、景观类型变化转移矩阵及变化趋势,分别选取了2000年、2010年、2020年作为3个关键研究时段,以Landsat TM多光谱卫星遥感数据为数据源,采用水体指数法与目视解译相结合的方法,建立了七类遥感图像解译标志,对近20a察尔汗盐湖区景观格局变化进行了分析。结果表明:察尔汗湖区的工矿用地面积、盐田面积、人工湿地(水库)面积在2000~2020年呈现出明显增加的趋势,而盐湖和干盐湖的面积呈现出明显减少的趋势;2000年以后,人工湿地(水库)的面积逐年增长达到了218.88 km^(2),在以盐滩戈壁为主的原生环境比较恶劣的盐湖区内,这片新生水域为当地野生动植物提供了十分宝贵的生境场所。

关键词：柴达木盆地景观格局盐湖 3S