钾盐资源对于中国钾肥行业和农业发展的安全意义重大,中国钾盐资源巨大的需求量与捉襟见肘的矿产储量之间的矛盾正日益加剧。经过半个多世纪的勘查与研究,中国盐湖钾盐资源赋存情况已基本摸清,很难再取得新的重大突破。为缓解钾盐资源供需矛盾,继续寻找钾盐资源的同时,提高现有钾盐资源开发利用效率,对有一定开发难度的相对低品位固、液体钾盐资源开展进一步工作,通过对这种钾盐资源的“精耕细作”方式增加中国钾盐资源储量,是钾盐资源发展的新趋势。而柴达木盆地盐湖,特别是昆特依与察尔汗盐湖储存有大量低品位固体钾盐(杂卤石)资源,这些资源量相当于一个大型钾矿。但其相对较低的基础研究水平,制约着下一步的开发利用以及同类型资源的勘查与发现。虽然前人对于该地区杂卤石资源相继开展了一些工作,对于杂卤石的成因及形成过程获得了一些宏观认识,但缺乏地球化学、矿物学等方面的直接证据支撑和成因规律的系统总结。因此,有必要综合各种研究手段对昆特依和察尔汗盐湖杂卤石的成因进行综合全面的研究分析,也是对第四纪现代内陆盐湖杂卤石成矿理论的完善和丰富。有鉴于此,本研究对昆特依和察尔汗盐湖代表性岩芯剖面进行了系统取样分析,其中又以昆特依盐湖杂卤石为主要研究对象。通过铀系方法,建立了相关盐湖沉积年代框架,在盐湖年代框架基础上,综合矿物学、矿床学和地球化学等研究方法对盐湖演化过程中杂卤石的赋存发育模式、成矿温度、成矿物源及形成过程进行了详细的分析研究,从盐湖演化及杂卤石形成影响因素角度出发,较为全面的揭示了第四纪现代内陆盐湖杂卤石的形成机制。得到如下结论:1.昆特依盐湖杂卤石对温度的适应性较强,不同温度条件下均有杂卤石沉积,是一种广温相矿物。同时发现,昆特依盐湖整体偏低的成矿温度背景下干热成盐模式为主,这一特征应该促进了杂卤石在昆特依盐湖中更新世中期以来的演化过程中始终沉积,即高温条件同样利于昆特依盐湖杂卤石的形成;此外,整体偏低的成矿温度或许是没有发育更大规模杂卤石的一个原因。2.昆特依盐湖杂卤石在蒸发岩层与碎屑层之间的过渡阶段易富集,该阶段同时沉积有原生和准同生杂卤石;而蒸发岩层沉积了昆特依盐湖最主要的原生杂卤石,分布广但含量低;碎屑层作为昆特依盐湖演化过程中重要的沉积单元,但因为无法满足杂卤石的形成条件,因此几乎不发育杂卤石。同位素组成及地球化学特征显示,Ca-Cl型深部油田卤水是昆特依盐湖杂卤石形成的重要物源。蒸发岩层的原生杂卤石由Ca-Cl型深部油田卤水与盐湖浓缩富K、Mg卤水反应形成,而蒸发岩层与碎屑层之间过渡阶段的杂卤石受到了Ca-Cl型深部油田卤水的补给与气候变化的共同作用。3.蒸发岩层和过渡阶段沉积的原生杂卤石和交代石膏的准同生杂卤石是昆特依盐湖杂卤石的普遍沉积模式,此外,还有一种交代石盐形成杂卤石的特殊沉积模式。经过综合分析,认为是盐湖演化至杂卤石易于沉积阶段、卤水温度较高以及Mg相对富集三者耦合的背景下,容易析出杂卤石的溶液偶然溶蚀了前期沉积的石盐,最终在石盐与杂卤石接触界面形成了微晶纤维状的杂卤石。4.察尔汗盐湖杂卤石主要形成于盐湖演化至氯化物及干盐滩阶段,导致了察尔汗盐湖杂卤石多为后期交代形成。受构造驱动,更多Ca-Cl型深部卤水对察尔汗盐湖的补给与掺杂过程,促进了察尔汗固体钾盐的沉积,同时也引起了少量次生杂卤石的沉积。随着蒸发岩的大量沉积,Ca-Cl型深部卤水对盐湖表层的影响减弱,所以察尔汗盐湖浅表层杂卤石的形成主要受地表补给水体的控制。5.在波动干化及阶段性的相对高温气候条件下,除盐湖自身浓缩卤水之外,受断裂分布和构造驱动的Ca-Cl等其他类型的外源性水体的补给掺杂,以上影响因素综合作用,在柴达木盆地的盐湖中形成了规模不等的杂卤石。