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下辽河平原卤水特征及资源评价

夏强  
【摘要】: 卤水是一种宝贵的液态矿藏,在国民经济中有着广泛的用途。辽宁省盘锦市辖区内的下辽河平原储藏了丰富的第四纪卤水资源,开采潜力巨大,有必要对其进行特征分析和资源评价。 研究区在构造上属于渤海断陷盆地的北部,辽河断凹之上。新构造运动以沉降为主,第四纪海平面升降频繁,造成多级与海侵有关的沉积旋回。卤水资源赋存于深度20~200m的第四系上更新统与中更新统含水层中,上、中更新统均为冲积成因,厚度分别为50~60m和40~50m。 通过对上百个水样的分析,总结研究区卤水的化学特征如下: 1)研究区卤水宏量组分中Cl-占阴离子总当量的85%以上,Na~+占阳离子总当量的75%,pH值平均值6.6。卤水以A1、A2、A3为富集中心呈斑块状分布。AquaChem分析显示,研究区广泛分布Na-Cl型卤水,A1区富集Na-Mg-Cl型卤水,A1区较A3区更富含Mg~(2+)。 2)比例系数分析体现了卤水与海水之间的亲缘关系,同时也表明地下水与地层岩土阳离子交替吸附作用强烈。对研究区主要阳离子与Cl-的相关性分析表明,大量Ca~(2+)进入地下水,而K~+被大量吸附;由于接受陆相沉积,Mg~(2+)相对海水有少量增加,Na~+随浓度增加有减少的趋势。利用PHREEQC进行了从海水到研究区代表水样的10组化学平衡模拟,结果显示海水演化的控制因素中,阳离子交换相对于矿物沉淀溶解和气体析出有更为重要的作用。模拟从定量的角度证实了水-岩相互作用过程中的离子交换方向。 3)对9个水样的氢氧同位素分析表明,研究区卤水形成过程中,有大气起源水的混入,研究区地下水系统轻度参与了现代水循环。 最后,本文基于FmdGrid的储量计算方法,建立了研究区卤水资源储量计算模型,计算结果表明研究区A1和A3两个区块的液态卤水资源总储量达5.29亿m~3,包含结晶盐矿资源储量0.277亿吨。钠盐、镁盐、钾盐和溴的储量都达到万吨以上,具有较高的开发价值。


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