柴达木盆地新近系背斜构造中的深层卤水含有较为丰富的Li、B、K等有益元素。采用地质与地球物理相结 合的手段研究区内背斜构造空间展布特征和盐类沉积特点，对于评价该类地区深层卤水锂资源潜力具有重要意义。从国内外锂资源分布现状、锂矿床类型及成矿地质模型选取碱石山、鄂博梁背斜构造有利成矿区，利用地震、广域电磁法等地球物理方法技术，在识别背斜构造形态、分析水层分布、总结构造裂隙发育特征的基础上，推断背斜构造深部卤水矿层产出层位、赋存特征、品位和厚度等，综合研究钻孔孔位布设，为开展该区锂资源潜力评价提供依据。钻探验证结果表明：地震方法对于地层分层及构造识别有较好的效果，但因含卤水地层与不含卤水地层的速度差异较小，地震方法难以识别；广域电磁法具有较强的横向探测能力，且对于含卤水结构体的低电阻率特性反映灵敏。
柴达木盆地盐湖卤水型锂矿 属柴达木盆地 Li-B-K-Na-Mg-盐 类-石膏-石油天然气成矿区IV 级成矿亚带。在阿尔金断裂、昆 北断裂、赛南断裂影响下，柴达 木盆地沿断裂边界快速下陷，边 沉积边下陷形成坳陷沉积区。地 层表现为深水湖相、浅水湖相沉 积。在气候逐渐干燥炎热的条件 下，湖水蒸发浓缩，矿化度不断 升高，位于沉降中心的狮子沟、 油泉子及南翼山一带浓缩为高矿 化度的富钾锂卤水。到更新世晚期，由于新构造运动，盆地产生差异性沉降，发育浅层褶皱断裂，在坳陷中形成背斜构造，控制了区内含钾锂卤 水的分布。其成矿地质模型如图2所示。
柴达木盆地背斜构造区卤水型锂矿以南翼山锂矿床(图1中蓝色虚线)为代表，属构造裂隙孔隙型卤水钾 锂盐矿。成矿时代为古近纪-新近纪，含矿卤水最早形成于古近纪早期。该矿床位于柴达木盆地西北部坳陷，主 体属柴达木盆地地层分区。矿区构造复杂，具多样性特点，主特征是对沉积洼地区有明显的隆拗控制。断裂方向 以NWW、NE 向为主(主要为逆断层),其次为NEE 向。构造活动形成的沉积地层中的断裂裂隙和地层孔隙， 是导致古湖水运移和赋存的空间和场所，也是盐类钾矿床的主要控矿条件。
图2柴达木盆地盐湖卤水型锂矿简化成矿地质模型
综合分析碱石山、鄂博梁、船型丘-那北、红三早旱IⅢ-IV号4个背斜构造区测井资料所反映的柴达木盆地西 部主要地层深侧向视电阻率特征(表1),地层的沉积厚度从盆地边缘(如鄂博梁)到中心(如碱石山)整体在 逐渐增大，每套地层的综合解释出水层数与厚度在不同的构造区变化较大，卤水赋存的油砂山组储层发育；沉积 地层的视电阻率整体偏低，最大为260Ω ·m, 且地层由新到老，视电阻率呈从小到大的变化趋势，视电阻率高值 对应砂质岩 、钙质泥岩或干层 ，低值对应泥岩层或水层 。
表1主要地层深侧向视电阻率特征
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碱石山地区地震剖面连续性较强的反射显示地层层位整体较为稳 定。剖面主要反映一背斜构造[图3(a)], 背斜两侧地层产状较陡，并发 育多处陡产状的断裂构造，左侧地层推断的断裂整体向北倾，而右侧断 裂倾向则相反。根据地震反射原理，能够形成连续反射的地质界面主要 是地层界面和不整合界面。地层界面是残留的沉积作用面，即代表等时 界面，其地震响应为年代地层界面的反射；不整合界面代表地质历史中 的侵蚀面或无沉积作用面，是划分层序的主要依据，其地震响应也具有 年代地层学意义。因此，能够在地震剖面上识别层序的边界，结合区内 钻孔资料，对地震剖面划分地层结果见图3(a) 。从 图 3(a) 可以看出， 地震剖面无法识别出含卤水地层。
为了推断锂矿的赋存位置，在碱石山背斜构造地区进行了广域电磁 法探测。广域电磁二维反演成果图[图3(b)]解译的地层总体呈现出第 四系(Q) 与狮子沟组(N2s) 地层基本水平分布、上新统上油砂山组(N2y) 及中新统下油砂山组(N1y) 地层显示为微背斜构造的产状特征，这与 西北近邻的99136地震剖面解释基本一致。在剖面2500 m 以深，剖面 反映为一高阻层位，该层位厚度较大，反演电阻率也较大；以往测井物性资料显示N1y 地层电阻率最大26.17Ω ·m, 最小1.0Ω ·m; 依据物性 成果，推测该高阻层为 N1y 地层。在1400～2200 m 深度段有一明 显的低阻层，电阻率小于10Ω ·m; 依据物性统计结果，推测为N2y 地 层，为主要含卤水层，该层位在南、北两侧未封闭。 N2y 地层上覆有 一中高电阻层，电阻率为十几至50Ω ·m, 推测为N2s 地层；浅部低 阻层为Q 地层。另外，依据视电阻率异常横向上的展布特征，推断存 在3条均延伸至N1y 地层中的陡产状断裂，其中，南侧两条断裂北倾， 北侧断裂南倾。 |
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鄂博梁背斜构造区地震剖面[图4(a)]表现为连续性较差的反射， 地层层位显示不明显。背斜北部整体呈一反 “S” 状皱褶构造。鄂博梁 Ⅱ、Ⅲ号油井，鄂 ZK01 水文地质钻孔调查结果显示，在鄂博梁地区钻遇渐新统上干柴沟组(N1g)、N1y、N2y 和 N2s 地层。地震剖面解释浅部发育1条主断裂和2条次级断裂， 主断裂分布于背斜构造的核部偏北翼地区，向南缓倾，逆断层，对背斜构造的形成起控制作用，垂向上深部延伸 约5000 m, 进入N1g 地层，是深部卤水向上运移的重要通道，但地震剖面无法识别出含卤水地层。
广域电磁法剖面[图4(b)]整体从浅层到深部呈低、相对低、中低及高电阻的变化特征。深部高阻异常，顶 部埋深2400～3600m, 电阻率大于100Ω ·m; 根据以往测得的物性资料，推测为N1g 地层，该地层整体显示 南部埋深大，北部埋深相对较浅。埋深800～2200m 明显展布一“厂”字形的似弧状相对低阻层，电阻率小于 10Ω ·m, 南部规模大于北部，结合以往地质及物性资料推测为 N1y 地层，为主要的含卤水矿层位，且朝SW 向 未封闭。其上部为一中低阻电性层，明显呈南翼陡、北翼稍缓的弧形展布，弧顶近地表，埋深0～1200m, 电阻率10～20Ω ·m, 依据地质资料及物性推测为 N2y 地层，亦为主要的赋卤水层位。浅部分布一低阻层，形态 与下伏N2y 地层同向展布，电阻率小于10Q·m, 结合地质及物性资料推断为富含水的N2s 地层与 Q 地层。另 外，依据视电阻率异常横向上的展布特征，推断背斜构造北翼存在两条均南倾并延伸至N1g 地层的断裂，其中， 南侧断裂规模大于北侧的隐伏断裂。 |
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地震方法对于地层分层及构造识别有较好的效果，但因含卤水地层与不含卤水地层的速度差异较小，地震方 法难以识别；广域电磁法对含卤水层表现出明显的低阻特征，是定位含矿层位的有效方法。
