地质资源与开发利用
李清春, 杨剑, 杨雪, 裴家学, 郭镜, 黄勇, 葛祥英, 昝博文, 夏时斌, 邵建欣, 高畅, 庞力源, 唐永杰
内蒙古奈曼天然碱矿是我国近年发现的超大型矿床,查明资源量约20.77亿t,是我国乃至亚洲目前探明资源量最大的天然碱矿。该矿床位于松辽盆地西南缘奈曼凹陷,赋存于下白垩统义县组—九佛堂组地层中,矿床具有品位高、矿层厚度大、埋藏较深及矿物组成复杂等特点,垂向上表现为碱矿层、盐岩层与泥岩层互层,有高达118层沉积旋回,横向上呈透镜状展布,已识别出天然碱、苏打石、碳钠钙石、氯碳钠镁石、碳钠镁石、碳酸钠和碳氢钠石7种天然碱矿物以及石盐、硬石膏、硅硼钠石、钠长石、钠沸石、淡钡钛石、霓辉石和霓石8种伴生矿物。为什么在早白垩世温室期的伸展构造背景下,奈曼天然碱矿能够大规模富集?需要从以下几个维度展开探讨:深入探究伸展构造背景下断裂系统对热液运移的通道作用及盆地持续沉降对矿层形成和保存的影响;通过地球化学示踪技术解析火山岩风化、深部岩浆热液及大气高浓度CO2的物质贡献;结合放射性同位素定年与生物地层学方法精确约束成矿时代;综合古气候—古地理指标与沉积旋回分析,阐明古气候古环境对碱矿沉积旋回的控制机制。立足“深部结构—物质来源—成矿时间—沉积气候环境”四位一体的学术思路,开展协同耦合成矿研究,可揭示奈曼超大型天然碱矿形成机制与成矿模式,且具有重要的基础科学意义。同时,研究成果能够支撑松辽盆地及外围天然碱矿勘查,促进我国纯碱产业升级,具有重要的战略实践意义。