河北省沧县石盐矿矿床地质特征及找矿标志

矿床地质浅论成矿地质体的类型、地质特征和识别标志王玉往1，叶天竺2，王京彬1，吕志成2，廖震1，韦昌山2 （1 有色金属矿产地质调查中心，北京100012；2 中国地质调查局发展研究中心，北京100083）成矿地质体研究是成矿预测工作的重要组成部分，也是找矿突破的前提，在找矿勘查过程中，首先需要的是锁定找矿目标和确定成矿地质体，最终工程定位也应在成矿地质体附近。

深入研究成矿地质体与矿体之间的空间关系，可以高效地指导深部找矿预测工作。

本文在对全国危机矿山270余个典型矿床地质特征总结基础上，对成矿地质作用与成矿地质体的含义、类型和特征进行了初步总结，举例说明侵入岩浆成矿地质作用的成矿地质体识别标志，探讨成矿地质体研究的基本内容、研究意义和存在问题，以期抛砖引玉，对成矿预测研究有所启迪和帮助。

1 成矿地质作用和成矿地质体“成矿地质体”是叶天竺总工在实施《全国危机矿山接替资源找矿规划》基础上提出的概念。

按照叶天竺的学术思想，成矿地质作用（Geological Processes of Metallogensis）是指形主要矿产（指达到工业品位），主成矿阶段空间定位的地质作用；成矿地质体（Ore-forming Geological Body）是地质作用的产物，包括建造和构造。

2 主要成矿地质体的类型及地质特征成矿地质作用应是指与成矿有关的地质作用，主要包括沉积地质作用、火山地质作用、侵入岩浆地质作用、变质地质作用、大型变型地质作用以及复合/叠加地质作用。

其主要成矿地质体类型和特征如表1。

表1 常见矿床类型的成矿地质体46 矿床地质2012年3 侵入岩浆岩类成矿地质体的识别标志岩浆岩类成矿地质体是最普遍、却又最复杂的成矿地质体类型。

较为重要的成矿地质体类型包括：①含钒钛磁铁矿岩体；②含铜镍矿岩体；③含豆荚状铬铁矿岩体；④含PGE岩体；⑤玢岩（次火山岩）型铁矿岩体；⑥含CuMoAu－PbZnAg－Fe 岩体；⑦含W－Sn－BeNbTa岩体；⑧含U岩体；⑨含Au岩体。

矿产资源M ineral resources 矿产地质勘探找矿标志及方法运用研究申晋青摘要：人们生产、生活、科技、国防等社会活动中使用的多种物资，都是矿产资源开发应用的载体，而矿产资源的发现寻找是极其复杂的地质勘探过程，需要运用多种找矿标志、找矿方法，把众多的勘测数据进行归纳梳理和分析，借助相关成熟的地质理论，做出科学地判断，为矿山开发提供具体的路径脉络，促进矿产的顺利开采，有力推动经济高质量发展，实现矿产自给提供坚实的保障。

本文就矿产地质勘探找矿标志及方法运用进行分析研究，为找矿标志和找矿方法的与时俱进和不断创新充电打气。

关键词：地质勘探；找矿标志；方法；运用；研究金属、石油、天然气、煤炭、石膏、石盐等矿产大都储存在不同地层的岩土结构中，需要借助运用多种找矿标志及找矿方法，进行勘察探测，采集的广泛地信息数据，以探明矿产的存量、走向、生成肌理及开发价值。

在具体工作实践中，一般能够为矿产地质勘探提供直接、间接的线索和现象都称之为找矿标志，如长江中下游金属铜矿产区的铜草，在业界就认为是合格的找矿生物标志，铜草的俗名叫海州香薷，在湖北省井内的铜山口铜矿区、铜绿山古铜矿区、安徽省境内的铜官山铜矿区以及江苏省境内的伏牛山铜矿区，周边分布生长茂盛，形成良好的草本植被，其体内的铜元素含量与土壤中的铜元素含量浓度十分趋近，高铜限制植物定居的特征非常明显。

根据找矿标志提供的索引，具体运用普查、地质填图、取样化验分析等方法对地下矿产的生成、储量、分布等具体探明，为矿山开发提供精确的信息。

1 矿产地质勘探常见的找矿标志及方法1.1 地质勘探常见的找矿标志目前，业界普遍公认的矿产地质勘探常见的找矿标志有4种：①地质标志；②地表物理、化学标志；③生物种类标志；④人类活动标志；现就5种地质勘探界公认的五大找矿标志，现介绍如下。

一是地质标志。

地质勘探中常见的地质标志，根据目测直接判断和间接分析判断可以确定的找矿标志有三种，依次为地表矿化露头标志、近矿围岩蚀变标志和矿物特征标志。

第二章盐穴储气库建库地质条件盐矿(halite ore; salt mine )为NaCl的总称，又称为“盐”、“钠盐”，其代表矿物为石盐。

石盐又称岩盐，是典型的化学沉积成因的矿物。

石盐包括人们日常食用的食盐和由石盐组成的岩石，后者称为盐岩。

盐岩常用以表示由石盐组成的岩石。

-般石盐常用来指岩盐，因为它们都是由卤水在封闭的盆地中蒸发而形成盐矿床，因此，也被称为卤化物矿物。

石盐矿床是盐类矿床(卤化物矿物)中分布量广，蕴藏资源量巨大的矿床，通常称之为“盐矿”。

盐矿内石盐矿层一般厚几米到300多米，在干旱地区以盐霜的形式出现，在盐泉附近以蒸发产物出现，在火山地区以升华物产出。

第一节盐岩物理、化学性质一、盐岩的物理性质纯净的石盐无色透明(图2-1)，含杂质时呈浅灰、黄、红、黑等颜色。

含泥质时呈灰色，含氢氧化铁时呈黄色，含氧化铁时呈红色，含有机质时呈黑褐色。

新鲜面呈玻璃光泽，风化表面或潮解后表面呈油脂光泽，贝壳状断口。

具完全的立方体解理;性脆，摩氏硬度为2~2.5，密度为2. 1 ~2. 2g/cm3;条痕为白色;易溶于水，在0°时溶解度为35.7%，100C 时溶解度为39. 8%，200℃时溶解度为26. 4%;易潮解，味咸，有凉感;不导电，摩擦发光，熔点804℃;焰色浓黄;在1000℃时其可塑性很强，当温度、压力升高超过其临界点时软化，产生塑性变形，形成软流( 固体流)。

图2-1 纯净的石盐二、盐岩的化学性质石盐的化学式是NaCl,理论含量: Na为39. 34%、Cl 为60.66%。

常含有杂质和多种机械混人物，如Br、Rb、Cs、Sr及卤水、气泡、黏土和其他盐类矿物。

化学分类为卤化物。

易潮解且易溶于水。

石盐晶体都属于等轴晶系六八面体晶类的卤化物(图2-2)，晶体结构是AX型化合物的典型结构之一。

单晶体呈立方体。

在立方体晶面上常有阶梯状凹陷，集合体呈粒状、致密块状或疏松盐华状,也有呈巨大晶簇者。

铁矿矿床地质特征及找矿标志1.矿床特征该矿区铁矿体赋存于上太古界石咀亚群金岗库组含铁岩系地层中，为鞍山式沉积变质铁矿床。

呈微波状产出，产状较稳定。

铁矿体形态分布受地层层位控制，与围岩产状基本一致。

金岗库组（W1j）地层厚997m，下部以角闪质岩石夹磁铁石英岩为主，由黑云变粒岩、二云黑云变粒岩和斜长角闪岩夹1-4层磁铁石英岩等组成；上部为黑云变粒岩、斜长角闪岩、黑云斜长片麻岩、角闪黑云斜长片麻岩、含榴黑云变粒岩、二云二长片麻岩、白云石英片岩及二云斜长片麻岩。

另有不稳定的阳起石片岩、二云片岩、含榴黑云石英片岩和角闪磁铁石英岩。

1.1矿体特征该铁矿区现有6条铁矿体，编号分别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ，矿体总体走向北东70-80°，倾向南或北，倾角60-85°。

局部直立或小于60°。

矿区东西两段呈单斜产出，中段矿体构成向斜。

单矿体走向长100-2300m，厚度2.70-31.05m，一般5-10m左右。

以Ⅴ号矿体为主矿体，Ⅲ号矿体次之，其它矿体为小矿体。

矿区累计查明122b+333资源储量3291.01万吨，现保有122b+333资源储量2735.44万吨，TFe平均品位31.14%，mFe平均品位22.14%。

现将各矿体特征分述如下：Ⅱ号矿体：位于矿区的西部复式向斜南翼。

矿体总长1755m，其中本矿区内770m。

Ⅲ号矿体位于矿区的中东部，为中段复式向斜北翼矿体，与南翼Ⅴ号矿体对称。

与Ⅱ号矿体的东部相距800m；南距Ⅶ号矿体100m。

Ⅳ号矿体：位于矿区的东部，处于复式向斜南翼，由于云雾沟断层左行扭动，矿体向北错移。

Ⅳ号矿体西距Ⅲ号矿体460m，北距Ⅷ号矿体70m。

Ⅴ号矿体：位于矿区的南部，为本矿区主要矿体，Ⅴ号矿体北距Ⅵ号矿体70m。

矿体长1995m。

Ⅵ号矿体：位于矿区的偏东部，构造上处于向斜南翼，与北翼Ⅶ号矿体相对称。

Ⅵ号矿体北距Ⅶ号矿体40m，南距Ⅴ号矿体25-75m。

Ⅶ号矿体：分布于矿区的偏东部，构造上处于复式向斜北翼近轴部。

沧州地下水水文地质特征1 自然地理、水文、气象1.1 地理位置沧州市地理坐标为北纬37°28′-38°57′，东经115°42′-117°51′，东西长187km，南北宽165km，总面积14056 km2〔图1-1〕。

图1-1 沧州市地理位置图沧州地处河北省东南，东临渤海，北靠京津，南与山东省及衡水市交界，西与保定市相连，与山东半岛及辽东半岛隔海相望。

距首都北京240km，距天津120km，距省会石家庄221km，处于环渤海中心地带，是河北省确定的“两环〞〔环京津、环渤海〕开放一线地区，也是京津通往东部沿海地区的交通要冲。

沧州市设新华区、运河区2个区，辖泊头市、任丘市、黄骅市、河间市4个市，沧县、青县、东光县、海兴县、盐山县、肃宁县、南皮县、吴桥县、献县和孟村回族自治县10个县。

全市总人口680万。

1.2 气象沧州市属半干旱地区，暖温带半潮湿大陆性季风气候特点，日照比拟充足。

冬季受西伯利亚大陆性气团控制，寒冷枯燥，春季受蒙古大陆性气团影响，降雨稀少，蒸发强烈，枯燥多风；夏季受太平洋高压和西部或西南部低压影响，有时炎热干旱，有时暴雨倾盆；秋季易受高压控制，天高气爽，少雨干旱。

多年平均气温12.2℃，最高月平均气温为26.5℃(7月份)，历年极端最高气温43℃(1961年6月12日)。

最低月平均气温-4.3℃(1月)，历年极端最低气温-24.8℃(1972年1月26日)。

本区四季清楚，季间温差变化显著。

多年平均日照时数2758.48小时，多年平均无霜期188天。

本区多年平均年降水量573.5mm，多年平均蒸发量1692.1mm，约为降水量的3倍。

降水特点为年内分布不均，年际变化大，6-9月份为汛期，汛期多年平均降雨量为449.6mm，约占多年平均降雨量的78.4%。

其余8个月降雨量只占21.6%，降水量自西向东呈逐渐增加趋势，相差100mm左右。

1.3水文沧州位于研究区东部，黑龙港河下游，地势由西向东略有倾斜，西部较高，地面高程在15m左右，东部沿海较低，一般地面高程2m左右。

浅谈测井技术在盐矿资源开发中的应用摘要：测井技术是运用物理学的原理和方法，使用专门的仪器设备，沿钻井剖面测量岩石的物性参数，包括电阻率，声波速度，岩石密度，孔隙度，泥质含量等参数。

根据这些参数，了解井下地质学信息及资源赋存状态。

工程人员根据对这些信息的研究，发现并评价资源的储量和赋存状态。

在井矿盐资源的开发中，测井技术主要运用于钻井工程、储层评价和卤井检修等方面，在井矿盐资源的开发和利用中发挥了重要作用。

关键词：测井技术；盐矿资源开发；应用盐矿详查地质工作的主要目的是通过大比例尺地质填图、辅以有针对性的勘查方法、手段和设备，查明矿床地质特征，取得石盐矿产资源资料，为矿山总体规划及后续岩盐开发提供地质依据。

详查工作主要任务是提供地层赋存特征、矿产资源参数和水文条件等基本资料，包括地层年代及构造分布规律；石盐矿岩系及其标志层的沉积参数和分布范围；矿层数量、形态、厚度、产状和规模；矿层内部结构、夹层和无矿带；矿石化学组分和有益有害组分；矿物组分、含量、赋存状态、分布规律及矿石结构；划分矿石品级及其比例和分布规律；查明矿体中夹石和围岩的种类和物质成分；估算勘查区域内各等级（控制的和推断的）岩盐及共、伴生矿产的资源储量等。

1测井技术在对汽油资源信息采集的过程中，当前使用最多的一种方式是第四代的数控测井仪以及第五代的成像测井仪，这些设备中的测井项目主要包含了核测井、声测井、电缆地层测井等。

1.1 电法测井电法测井期主要是通过井下测井仪器，想底层发射出相对频率的电流倒带底层中，从而通过电阻的测井方式将井下的情况掌握。

1.2 声波测井该方法主要是在经过测量环井眼底层的声学性质去判断底层的特性以及井眼的实际情况的一种方法，该方法还包含声速测井、声波测井、声幅测井等多种方式。

1.3 核测井核测井通常又称之为放射性测井，其主要是按照地层岩石与其空隙流通的核物理性质去判断石油、天然气等一种测井方法。

在实践过程中，按照使用的放射性源或是测量放射性的类型，可以将该方法分成两种，其中一种是中子测井，另外一种是伽马测井。

河北省简称“冀”，因地处黄河以北而得名，位于华北平原东北部，环绕京、津两市，东临渤海，西倚太行，北部坐落燕山，地势西北高，东南低。

高原、山地、丘陵、盆地、平原等地貌类型齐全，总体上西北部为坝上高原，北部和西部为燕山和太行山，东南部为华北平原。

地理坐标：东经113°27′～119°50′，北纬36°05′～42°40′，全省面积187693平方公里，辖11个设区市，省会石家庄。

2009年全省人口7034万人，实现国内生产总值17997.21亿元。

河北省为太平洋成矿域的一部分,跨内蒙～大兴安岭褶皱带和华北地台两个一级大地构造单元，以华北地台为主体；地层发育较为齐全，地台区除缺失新元古界南华系、震旦系、古生界奥陶系上奥陶统～石炭系下石炭统和新生界古近系古新统外，从太古界至新生界第四系全新统均有出露；地质构造复杂，在漫长的地质历史发展过程中，历经阜平、五台、吕梁、蓟县、加里东、海西、印支、燕山和喜山期等多期构造运动，运动时间长、期次多，岩浆活动频繁，三大岩类发育齐全，成矿作用显著，为本省各类矿产的形成提供了有利的地质条件，形成了相对丰富的矿产资源。

截至2009年底，河北省已发现156种矿产，占全国237种的65.82%；有查明资源储量的矿产125种，占全国227种的55.07%,其中列入本年度《河北省矿产资源储量表》的84种；矿产地1157处（含伴、共生产地186处），占全国41244处的2.81%。

主要分布在唐山、承德、张家口、保定、石家庄、邯郸、邢台、秦皇岛、廊坊九个设区市。

其中能源矿产269处，金属矿产549处，非金属矿产339处。

河北省能源矿产（煤、油页岩）主要分布于唐山、承德、张家口、邯郸、邢台五市，产地数占84.02%；金属矿产主要分布于承德、唐山、张家口、邯郸、邢台，保定，产地数占88.34%；非金属矿产在全省各市均有分布。

河北省查明矿产资源储量居全国前5位的39种，6～10位有17种。

岩盐矿简介岩盐是氯化钠的矿物，通常又叫做盐或石盐。

因为盐是动物生活中的生理必需品，所以它是早期人类第一批寻找和交换的矿物之一。

人类的食用在从前是岩盐最主要的和唯一大宗用途。

而今天和工业用途相比，这只是比较少的了。

岩盐已是化学工业大宗的原料，它是民用和工业上无数的产品要用的钠和氯的来源。

大量的岩盐还用于食品加工工业。

海水溶解有大约3％的氯化钠，人们有目的地使海水蒸发来获取岩盐。

但是在整个地质过程中，海水由于自然原因而蒸发，岩盐作为一种沉积岩覆盖着地球表面的广大地区。

它是最丰富的蒸发岩，在海水中沉淀的顺序上，是在石膏和硬石膏的后面，因此，常常在岩盐之下找到石膏和硬石膏。

有些地方岩盐不纯，和石盐互层还有其他沉淀矿物，方解石和钾盐以及砂子和粘土。

有75 个以上国家大量开采岩盐。

如果岩盐层在地下不深处，就挖竖井达到岩盐层，用地下开矿的方法开采。

然而有一种简单的萃取法，用水泵把水打到含盐层，然后把卤水用泵抽到地表，蒸发卤水来提取岩盐。

今天大约有1/3 的岩盐是由海水在人工盐池（又叫盐田）中蒸发提取的。

海水引入盐池后，由太阳加热蒸发直到盐沉淀为止。

虽然最常见的岩盐是层状的矿床，但是找到很好的立方体，并有立方体解理，这种晶体的习性和具有咸味的特点，使这个矿物是很容易鉴定的。

石盐又称岩盐，化学成分为NaCl，晶体都属等轴晶系的卤化物。

单晶体呈立方体，在立方体晶面上常有阶梯状凹陷，集合体常呈粒状或块状。

纯净的石盐无色透明或白色,含杂质时则可染成灰、黄、红、黑等色。

新鲜面呈玻璃光泽，潮解后表面呈油脂光泽。

具完全的立方体解理。

摩斯硬度2.5，比重2.17。

易溶于水，味咸。

晶形呈立方体,在立方体晶面上常有阶梯状凹陷。

中国青海现代盐湖中有些石盐呈球珠状，特称珍珠盐。

集合体呈块状、粒状、钟乳状或盐华状。

石盐是典型的化学沉积成因的矿物。

在干热气候条件下常沉积于各个地质年代的盐湖和海滨浅水湖中，与钾盐、石膏等共生，广泛分布于世界各地。

3.5盐类矿床地下水溶开采本章提要介绍盐类矿床水溶开采的特点,盐类矿床的工业特征,重点介绍水溶开采的基本原理，水溶矿山地下开采的开拓方法和开采方法，钻井水溶法的钻前准备与完井，各种地下采矿方法的工艺、设备、优缺点与适用条件。

3.5.1概论盐类矿物的共性是能溶于水，不同的盐类矿物溶于水的难易程度不同。

盐类矿床是盐类物质在地质作用过程中，在适宜的地质条件和干旱的气候条件下，水盐体系天然蒸发、浓缩形成的天然卤水和化学沉积矿床。

水溶开采是根据盐类矿物易溶于水的特性，把水作为溶剂注入矿床，在矿床进行物理化学作用，将盐类矿物就地溶解，转变为溶液—卤水，然后进行采集与输送的一类采矿方法。

它在氯化物（石盐、钾石盐）、硫酸盐（无水芒硝、芒硝、钙芒硝）、碳酸盐（天然碱）等盐类矿床的开采中得到广泛运用，取得了良好的技术经济效果。

3.5.1.1水溶开采的特点水溶开采融采矿与选矿为一体，在盐类矿床所在地进行物理化学加工，使用最廉价的溶剂—水或淡卤（有的矿床加助溶剂如氢氧化钠等）溶解矿物，把泥沙等杂质留在原地。

水溶开采的优点是工艺简单，钻井代替了常规的地下井巷，开拓工程量少，基建时间短，基建投资不到常规地下开采的四分之一，生产成本下降80～90％；常规开采深度超过1000m 后常遇到深部地压和地热增温等困难，钻孔则可以容易地超过3000m，在一定条件下可提高盐类矿床的矿石采收率；管道化生产，采卤和输卤实现自动化，工人在地面完成操作，安全生产条件好，劳动生产率高；盐类矿物溶解取走后，矿渣留在原地，不对地面环境造成污染。

水溶开采存在的问题是基本理论和开采方法还不够完善，矿石采收率一般较低，少数矿山诱发地质灾害，出现地面沉降和冒卤。

3.5.1.2盐类矿床的工业特征除了矿床的一般工业特征外，盐类矿床的下列特性受到特别关注。

⑴盐类矿石与围岩的工业性质：①可溶性。

盐类矿物的溶解度与温度、压力有关，溶解速度受矿石品位、化学成分、结构构造、温度、压力、溶液浓度、布水方式、溶液动态、溶液磁化等因素的影响。

一、矿床时空分布及成矿规律我国幅员广大，领土辽阔，地质情况复杂，地壳活动交错出现，海进、海退频繁，各个地质时代都有干旱气候带分布，作为成盐盆地封闭要素的屏障广泛存在，成盐的地质条件良好，因此盐矿资源丰富，分布面广。

(一) 矿床在时间上的分布我国盐矿床的主要成盐时代为震旦纪、三叠纪、白垩纪和第三纪，其次是中奥陶世、早二叠世、侏罗纪和第四纪。

(1)震旦纪海水侵入上扬子盆地，形成广阔的浅海区，局部呈半封闭状态，加之气候干旱，故在四川盆地西南部次一级构造——长宁凹陷灯影组中沉积了规模巨大的海相岩盐矿床。

这是世界目前已知盐矿床形成最早的时代。

(2)奥陶纪海侵广泛，气候干旱，在华北“准地台”上形成若干次一级凹陷，其中在临汾凹陷内的山西临汾县中奥陶统马家沟组和陕西延长县中奥陶统峰峰组中沉积了海相薄层岩盐矿。

(3)石炭纪在宁夏自治区中卫县云台山下石炭统赋存有一定层位的石盐及次生石盐；在新疆塔里木盆地南缘和西北缘分布有岩盐矿床和地下卤水。

(4)二叠纪仅在新疆皮山赋存有早二叠世的地下卤水。

(5)三叠纪早、中三叠世是我国主要成盐时期之一。

由于气候干旱，在上扬子盆地内许多封闭条件较好的次一级凹陷中，沉积了嘉陵江组和雷口坡组规模巨大的海相岩盐矿床；并且在多数凹陷内赋存有矿化度高，富含钾、溴、碘、硼、锂等元素的地下卤水矿床。

西藏芒康县、盐井县一带的三叠纪甲丕拉组含盐段广泛出露盐泉(当地用于熬盐)。

(6)侏罗纪在滇西、滇南和西藏见有零星分布的早、中侏罗世盐泉。

在云南安宁、富民、禄劝等县发现中、上侏罗世的钙芒硝-岩盐矿床。

(7)白垩纪至第三纪气候以干燥为主，是我国主要成盐时期之一。

经过燕山运动和喜马拉雅运动，在我国形成了许多断陷盆地，沉积了大量岩盐矿床，以陆相为主，海相和海陆交替相占少数。

(8)第四纪为我国主要成盐时期之一。

在我国青海、内蒙古、新疆、西藏、宁夏、山西等省(区)形成为数众多的现代湖盐矿床；也有次生、变形岩盐矿床和滨海地下卤水矿床形成。