常 政, 袁小龍, 劉萬(wàn)平, 李夢(mèng)玲, 苗衛(wèi)良,程懷德, 卜 迪, 張 昊, 張西營(yíng)*

1)中國(guó)科學(xué)院青海鹽湖研究所, 中國(guó)科學(xué)院鹽湖資源綜合高效利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,青海省鹽湖地質(zhì)與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 青海西寧 810008;2)中國(guó)科學(xué)院大學(xué), 北京 100049;3)河海大學(xué)水利水電學(xué)院, 江蘇南京 210098;4)青海鹽湖工業(yè)股份有限公司, 青海格爾木 816000;5)青海鹽湖鎂業(yè)有限公司, 青海格爾木 816000

柴達(dá)木盆地鹽湖鉀、鋰、硼等資源極為豐富, 以察爾汗鹽湖為主的柴達(dá)木盆地鹽湖是我國(guó)最重要的鉀鹽鉀肥基地。這些鹽湖鉀礦以液態(tài)晶間鹵水和固體鉀鹽兩種形態(tài)存在, 其中固體鉀鹽占 50%以上?，F(xiàn)代鹽湖儲(chǔ)鹵層是一種典型的多孔介質(zhì), 介質(zhì)中鹵水運(yùn)移及溶質(zhì)傳輸會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)中礦物溶解與重結(jié)晶,從而改變鹵水化學(xué)性質(zhì)、儲(chǔ)層孔隙性及滲透性, 受到礦物組成、孔隙結(jié)構(gòu)的非均一性以及環(huán)境溫度、流速等因素的影響, 這一過(guò)程顯得尤為復(fù)雜(袁小龍等, 2018; 韓光等, 2022)。儲(chǔ)量巨大的低品位固體鉀鹽資源高效開(kāi)發(fā)是目前鹽湖開(kāi)發(fā)的一個(gè)熱門(mén)話題。1990年青海省鹽湖勘查開(kāi)發(fā)研究院在察爾汗鹽湖做了淡鹵水的回灌溶解驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn), 分析認(rèn)為固體鉀石鹽的溶解率與溶浸時(shí)間無(wú)相關(guān)關(guān)系, 而與溶劑中的KCl濃度有關(guān)(謝志超等, 1990)。李文鵬(1991)和 Li and Liu(2008)分別在察爾汗鹽湖進(jìn)行的固體鉀鹽固液轉(zhuǎn)化數(shù)值模擬研究發(fā)現(xiàn), 在溶浸過(guò)程中晶間鹵水濃度具有明顯的分帶特征且 K+濃度呈波浪式前進(jìn)。郝愛(ài)兵和李文鵬(2003)通過(guò)溶解驅(qū)動(dòng)開(kāi)采固體鉀礦的室內(nèi)試驗(yàn)所用溶劑的化學(xué)平衡計(jì)算, 認(rèn)為溶劑中光鹵石不飽和是溶解固體鉀鹽的關(guān)鍵所在。劉喜業(yè)等(2014)對(duì)溶解察爾汗鹽湖淺部?jī)?chǔ)鹵層的低品位固體鉀鹽的溶劑進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬,建立了穩(wěn)態(tài)滲流有限模型。周桓等(2015)通過(guò)對(duì)大浪灘低品位鉀鹽溶浸析鉀規(guī)律的研究發(fā)現(xiàn)不同溶劑對(duì)固體鉀鹽的溶浸效果不同。王文祥等(2015)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)驅(qū)動(dòng)溶解實(shí)驗(yàn)分析了驅(qū)動(dòng)溶解固體鉀礦過(guò)程中儲(chǔ)鹵層中水動(dòng)力與水化學(xué)條件的變化特征。王興富等(2017)通過(guò)配制溶浸劑并開(kāi)發(fā)出固體鉀礦浸泡式溶解開(kāi)采技術(shù)來(lái)溶解開(kāi)采低品位固體鉀鹽資源, 效果良好。李瑞琴等(2021)通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)合PHREEQC軟件模擬方法, 對(duì)察爾汗鹽湖低品位鉀鹽礦物特征及其溶解機(jī)理進(jìn)行了研究, 得出了溶解鉀鹽的最佳溶劑配比, 溶鉀效果良好。Weisbrod et al.(2012)研究認(rèn)為, 巖鹽在滲流溶解過(guò)程中, 其溶解通道的形成受到許多因素的影響, 當(dāng)溶劑流速低于臨界值, 溶劑析鹽會(huì)導(dǎo)致孔隙滲透系數(shù)降低, 溶劑密度的差異性則會(huì)導(dǎo)致鹽類礦物發(fā)生不均一溶解并形成優(yōu)勢(shì)通道。梁衛(wèi)國(guó)等(2003)通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)鹽類礦物的動(dòng)態(tài)溶解特性受到溶劑的流速與溶蝕面積的影響, 流速過(guò)低或過(guò)高都會(huì)影響巖鹽的溶解速率, 溶蝕面積越大, 巖鹽的溶解速率越快。在相同溫度條件下, 溶質(zhì)的遷移擴(kuò)散能力會(huì)隨滲透流速的增加而相應(yīng)增強(qiáng)(Appelo and Postma, 2005;Zhao et al., 2006; 李仁政等, 2015)。察爾汗鹽湖儲(chǔ)鹵層中固體鉀鹽礦物溶解及儲(chǔ)鹵層結(jié)構(gòu)變化特征受多種因素控制, 本文通過(guò)開(kāi)展儲(chǔ)鹵層巖芯滲流-溶解的室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn), 設(shè)置不同流速條件, 探討察爾汗鹽湖淺部?jī)?chǔ)鹵層在滲流-溶解動(dòng)態(tài)過(guò)程中其結(jié)構(gòu)特征及鉀鹽礦物溶解過(guò)程的變化規(guī)律, 為察爾汗鹽湖固液轉(zhuǎn)化機(jī)理的深入認(rèn)識(shí)和液化開(kāi)采方案的優(yōu)化與實(shí)施提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

察爾汗鹽湖位于青海柴達(dá)木盆地中東部新生代沉積區(qū)(圖1), 地理坐標(biāo)為東經(jīng) 94°—96°, 北緯36°—37°, 東西長(zhǎng)約 168 km, 南北寬 20～40 km, 面積約為5856 km2, 大致呈“啞鈴”狀東西向展布(李承寶和張秀春, 2009)。察爾汗鹽湖干鹽灘按照地質(zhì)礦產(chǎn)特征被分為四個(gè)區(qū)段, 自西向東依次為別勒灘區(qū)段、達(dá)布遜區(qū)段、察爾汗區(qū)段以及霍布遜區(qū)段。察爾汗鹽湖為典型的大陸荒漠性氣候, 干旱、多風(fēng)、少雨、晝夜溫差大, 年降水量?jī)H為20～30 mm, 而蒸發(fā)量在3000 mm以上(陳克造和Bowler, 1985)。察爾汗鹽湖區(qū)深居內(nèi)陸, 區(qū)域大氣降水對(duì)地下水及鹵水湖的補(bǔ)給意義不大, 南部昆侖山區(qū)降水充沛, 地表水系發(fā)育, 山區(qū)地表水和地下水最終匯集成出山河流流入盆地, 成為盆地重要的補(bǔ)給來(lái)源, 研究區(qū)位于察爾汗鹽湖達(dá)布遜區(qū)段, 其晶間鹵水的補(bǔ)給來(lái)源主要是外圍松散層孔隙水的側(cè)向補(bǔ)給、越流補(bǔ)給以及達(dá)布遜湖水的補(bǔ)給。

圖1 柴達(dá)木盆地察爾汗鹽湖研究區(qū)域位置圖(據(jù)于升松, 2000)Fig. 1 Map showing the location of Qarhan Salt Lake research area in Qaidam Basin (modified from YU, 2000)

察爾汗鹽湖地表平坦, 附近出露地層及儲(chǔ)鹵鹽層均為第四系沉積, 主要鹽類礦物包括石鹽、光鹵石、石膏、鉀石鹽及水氯鎂石等。淺層鹽層中石鹽晶體間顆粒空隙較為均勻, 晶間孔隙因充填不同比例細(xì)砂等碎屑沉積物, 其滲透性存在顯著差異性,鹽層孔隙度最高可達(dá) 35%, 水平滲透系數(shù)為390 m/d(王文祥等, 2010), 鹽層孔隙賦存豐富的氯化物型富鉀鹵水。察爾汗鹽湖含鹽系沉積(圖2)主要由五個(gè)石鹽沉積層(自下而上依次為 S1—S5)及五個(gè)碎屑層(自下而上依次為L(zhǎng)1—L5)組成。而湖區(qū)固體鉀鹽可分為8層, 自下而上依次為K1—K8, K1層分布于別勒灘區(qū)段的S1鹽層上部, K2層分布于別勒灘和達(dá)布遜區(qū)段S3鹽層的上部, K3層分布于察爾汗、達(dá)布遜、別勒灘區(qū)段的 L4碎屑層局部地段, K4—K7分布于察爾汗、達(dá)布遜、別勒灘區(qū)段的S4鹽層中, K8分布于達(dá)布遜湖與團(tuán)結(jié)湖北岸的S5鹽層中(于升松, 2000)。

圖2 柴達(dá)木盆地察爾汗鹽湖研究區(qū)地層分布(據(jù)于升松, 2000)Fig. 2 Stratigraphic distribution of Qarhan Salt Lake research area in Qaidam Basin (modified from YU, 2000)

2 材料與方法

2.1 實(shí)驗(yàn)材料及裝置

實(shí)驗(yàn)所用巖芯樣品采集于察爾汗鹽湖達(dá)布遜區(qū)段 S5鹽層(圖3), 樣品采集深度為 4.0～4.1 m, 巖芯樣品以中粗粒半自形石鹽為主, 石鹽顆粒多為立方體, 占比約為 81%, 其次為光鹵石、水氯鎂石、石膏、方解石及其他碎屑礦物, 占比依次為 6%、5%、3%、1%、4%, 光鹵石主要分布于石鹽顆粒表面和石鹽顆粒之間, 呈粒狀、條狀和片狀結(jié)構(gòu), 分布不均一, 部分光鹵石出現(xiàn)溶蝕現(xiàn)象。其余碎屑物主要由不溶的泥砂顆粒組成, 其一般附著于各種鹽類礦物表面。

圖3 實(shí)驗(yàn)所用巖芯樣品及光鹵石礦物晶體Fig. 3 Core samples and carnallite mineral crystals analyzed in the experiment

本研究擬通過(guò)室內(nèi)滲透實(shí)驗(yàn)討論不同流速條件下巖芯的滲透系數(shù)變化規(guī)律及鉀鹽溶出規(guī)律的問(wèn)題。滲流裝置包括樣品室、測(cè)壓管、蠕動(dòng)泵和水箱組成(圖4), 其中, 樣品室由底座、頂蓋以及熱縮管(熱縮范圍為35～70 mm)組成。在巖芯頂部和底部分別放置孔徑均勻的土工透水石, 保證滲流溶劑能夠均勻進(jìn)出整個(gè)巖芯斷面并防止巖芯顆粒通過(guò)其孔隙流出。圓柱狀巖芯試樣高度為 82 mm、直徑為61.8 mm, 圓柱高度與內(nèi)徑比為 1.327, 可以看作一維滲流實(shí)驗(yàn)設(shè)備(Benamar et al., 2005)。蠕動(dòng)泵將水箱中的溶劑以不同流速輸送進(jìn)入巖芯中。

圖4 滲流實(shí)驗(yàn)裝置示意圖及實(shí)物圖Fig. 4 Schematic diagram and physical map of seepage experiment device

本實(shí)驗(yàn)溶劑采用Li et al.(2021)的研究成果, 該溶劑由 K+、Na+、Mg2+、Ca2+、Cl–、SO2–4組成, 各離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.1%、2.9%、3.77%、0.05%、15.72%、0.13%。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中, 每組實(shí)驗(yàn)設(shè)置三種不同溶劑注入速度, 分別為v1=0.047 mL/s、v2=0.14 mL/s、v3=0.3 mL/s, 每一種注入速度持續(xù)60 min, 實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間為180 min。開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前, 將巖芯放入烘箱中在35℃的條件下烘干24 h。由于采集的巖芯大部分為松散未固結(jié)狀態(tài), 為了模擬原始鉆孔巖芯孔隙特征, 本次實(shí)驗(yàn)首先通過(guò)體積法測(cè)試原狀鉆孔巖芯樣品的初始密度, 其密度為 2.82 g/cm3, 并以該值作為填充樣品密度參考值, 以此計(jì)算樣品室(6.18 cm × 8.2 cm)內(nèi)所需樣品重量。將所稱樣品裝入樣品室之前, 在樣品室內(nèi)壁涂抹一層凡士林, 以減小“邊壁效應(yīng)”(尹升華等, 2018)。所有巖芯均采用干燥填裝法, 均分 3層填裝, 同時(shí)對(duì)每層搗實(shí)相同的次數(shù)以保證樣品填裝的均勻性。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:①通過(guò)蠕動(dòng)泵以流速v1向樣品室通入溶劑; ②在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間節(jié)點(diǎn)處(60 min、120 min)改變注入流速至v2和v3; ③間隔一定的時(shí)間t收集滲流過(guò)程的滲出液并記錄實(shí)時(shí)水位差ΔH及滲出液流量Q, 采樣時(shí)間間隔為: 5、10、15、20、30、40、50、60、65、70、75、80、90、100、110、120、125、130、135、140、150、160、170、180 min, 每組實(shí)驗(yàn)共采集滲出液樣品24個(gè)。

2.2 分析方法

(1)滲透系數(shù)測(cè)定

滲透系數(shù)是代表土體或巖體滲透性強(qiáng)弱的定量指標(biāo), 滲透系數(shù)越大, 表明土體或巖體的透水性越強(qiáng)。滲流實(shí)驗(yàn)擬通過(guò)達(dá)西定律評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中滲透性變化特征, 公式如下:

式中:i為水力梯度;v為滲流速度(mL/s); ΔH為上下游水頭差(cm);L滲流路徑長(zhǎng)度(cm);Q某一時(shí)間段內(nèi)的流量(cm3);t為時(shí)間(s);K滲透系數(shù)(cm/s)。

(2)離子濃度測(cè)定

利用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-AES)對(duì)滲出液鹵水樣品中的K+、Mg2+等離子濃度進(jìn)行測(cè)試, 各組分的檢測(cè)限為 SO2–4＜0.1 mg/L、K+與Mg2+≤0.01 mg/L、Ca2+≤0.001 mg/L; Cl–用化學(xué)滴定法進(jìn)行分析, 誤差小于2%; Na+通過(guò)差減法獲得。所有分析測(cè)試工作均在中國(guó)科學(xué)院青海鹽湖研究所鹽湖化學(xué)分析測(cè)試中心完成。

3 結(jié)果與討論

3.1 儲(chǔ)鹵層滲透系數(shù)變化的影響因素分析

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中, 巖芯滲透系數(shù)的變化過(guò)程如圖5。在v1=0.047 mL/s流速條件下, 在60 min滲流溶解過(guò)程中, 巖芯滲透系數(shù)緩慢增大, 由0.017 2 cm/s增加到0.019 4 cm/s, 增長(zhǎng)率為12.8%; 之后, 滲透流速增大到v2=0.14 mL/s, 并持續(xù)定流速溶解 60 min,前 20 min, 滲透系數(shù)迅速由 0.0194 cm/s增加到0.048 6 cm/s, 增長(zhǎng)率達(dá)到 150.5%(突變段 a), 后40 min, 滲透系數(shù)呈現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定的趨勢(shì), 其增長(zhǎng)速率僅為4.3%。當(dāng)流速增加至v3=0.3 mL/s并持續(xù)溶解同樣時(shí)間, 滲透系數(shù)變化趨勢(shì)與v2相似, 均出現(xiàn)先快后慢的增長(zhǎng)現(xiàn)象, 由0.050 1 cm/s增加到0.064 5 cm/s,快速增長(zhǎng)期持續(xù)時(shí)間為 15 min, 且增長(zhǎng)速率為28.7%(突變段b), 后45 min為滲透系數(shù)緩慢增長(zhǎng)期,增長(zhǎng)速率僅為8.4%, 增長(zhǎng)率均明顯小于前者。

圖5 滲透系數(shù)與時(shí)間關(guān)系(a、b為滲透系數(shù)突變段)Fig. 5 Relationship between permeability coefficient with time (a and b represent the abrupt changes in permeability coefficient)

儲(chǔ)鹵層巖芯滲透系數(shù)與滲透流速之間表現(xiàn)出明顯的非線性特征, 受到多種因素控制。在定流速滲透溶解過(guò)程中, 流體對(duì)鹽類礦物顆粒溶解及對(duì)細(xì)粒泥沙等不溶物的沖刷能力基本處于相對(duì)恒定狀態(tài)。隨著時(shí)間的推移, 溶解的礦物的量逐漸增加, 粒間孔隙體積相應(yīng)增加, 然而, 儲(chǔ)層滲透性出現(xiàn)了逐漸變慢的趨勢(shì), 這與礦物溶解結(jié)果不一致, 這是由于細(xì)粒泥沙等不溶物遷移并在下游堆積, 從而抵消了部分因鹽類礦物溶解引起的滲透性增強(qiáng)。當(dāng)流速增加,流體對(duì)鹽類礦物顆粒溶解及對(duì)細(xì)粒泥沙等不溶物的沖刷能力變強(qiáng)的同時(shí), 鹽類礦物由于不斷溶解, 其骨架支撐能力減弱, 受到較高流速流體的沖擊作用,發(fā)生局部骨架坍塌, 增加了流體與礦物接觸面, 從而增加了溶解速率, 儲(chǔ)層滲透性也迅速增加。由圖6可見(jiàn), 實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到t1=50 min、t2=110 min、t3=170 min時(shí), 流速分別為v1=0.047 mL/s、v2=0.14 mL/s、v3=0.3 mL/s, 巖芯內(nèi)部的孔隙形狀變化不同, 表現(xiàn)為流速越大、孔徑越大, 連通性越好。到了實(shí)驗(yàn)后期,流體對(duì)鹽類礦物顆粒溶解及對(duì)細(xì)粒泥沙等不溶物的沖刷能力重新恢復(fù)至相對(duì)恒定狀態(tài), 滲透性表現(xiàn)出與v1相似的變化特征。

圖6 不同流速條件下巖芯內(nèi)部孔隙分布Fig. 6 Pore distribution inside the core under different flow velocity conditions

3.2 儲(chǔ)鹵層固體鉀鹽礦物溶解特征

滲出液中鉀離子濃度變化反應(yīng)了儲(chǔ)鹵層固體鉀鹽礦物溶解特征。由圖7可見(jiàn), 在逐漸增加流速的滲透實(shí)驗(yàn)中, 滲出液中鉀離子濃度表現(xiàn)出總體下降的趨勢(shì), 但下降速率逐漸減緩。在當(dāng)流速由v1增加至v2時(shí), 滲出液中鉀離子濃度出現(xiàn)了短時(shí)間增加的現(xiàn)象, 其濃度由4207.48 mg/L上升到4490.97 mg/L,之后由 4490.97 mg/L迅速下降到 1564.09 mg/L。同樣, 當(dāng)流速由v2增加至v3時(shí), 滲出液中鉀離子濃度表現(xiàn)出相似的變化特征, 即流速增加初期,滲出液中鉀離子濃度由 1564.09 mg/L上升到1983.87 mg/L, 之后由 1938.87 mg/L迅速下降到467.38 mg/L, 在這一過(guò)程中下降趨勢(shì)逐漸平緩。鉀離子濃度增加持續(xù)時(shí)間隨滲流溶解的進(jìn)行逐漸減小,當(dāng)流速為v2時(shí)濃度升高持續(xù)時(shí)間約為20 min(突變段 a), 但當(dāng)流速增加為v3時(shí), 濃度增加持續(xù)時(shí)間只有約10 min(突變段b)。

圖7 鉀離子濃度與時(shí)間關(guān)系(a、b為鉀離子濃度突變段)Fig. 7 The relationship between potassium ion concentration and time (a and b represent the sudden changes of K+ concentration)

鉀鹽礦物是鉀離子的載體, 溶劑是鉀離子運(yùn)輸?shù)拿浇? 溶劑與鉀鹽礦物的有效接觸是鉀離子溶出的關(guān)鍵。在滲流實(shí)驗(yàn)初期, 溶劑與固體鉀鹽礦物接觸即發(fā)生溶解, 固體鉀鹽礦物逐漸溶解至溶劑中并由滲出液帶出, 可溶鉀含量逐漸降低, 導(dǎo)致滲出液中鉀離子濃度持續(xù)降低。然而, 持續(xù)溶解縮小直至消失的鹽類礦物顆粒勢(shì)必造成大的孔隙的形成, 受到外界流體流速增加的影響, 鹽類礦物顆粒骨架發(fā)生局部塌落, 引起儲(chǔ)鹵層內(nèi)礦物顆粒短時(shí)間內(nèi)重新堆積。在這一過(guò)程中, 前期未與溶劑接觸的固體鉀鹽礦物經(jīng)過(guò)顆粒的移動(dòng)重組后, 與溶劑發(fā)生充分接觸并發(fā)生溶解, 引起滲出液中鉀離子濃度短暫性升高。另外, 儲(chǔ)鹵層結(jié)構(gòu)是各向異性的, 其孔隙中孔喉的尺寸及結(jié)構(gòu)也是混亂無(wú)序的, 溶劑在儲(chǔ)鹵層內(nèi)部滲流的過(guò)程中, 溶劑會(huì)在儲(chǔ)層介質(zhì)中形成優(yōu)勢(shì)滲流通道, 在儲(chǔ)層滲流系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)下, 滲出液經(jīng)優(yōu)勢(shì)滲流通道流出, 由于與通道內(nèi)固體鉀接觸時(shí)間有限, 其溶鉀能力減弱, 滲出液中鉀離子濃度也隨之持續(xù)下降, 同時(shí)部分溶劑會(huì)進(jìn)入位于優(yōu)勢(shì)通道外圍的孔隙中并處于相對(duì)停滯狀態(tài), 能夠與固體鉀鹽礦物發(fā)生充分接觸并維持足夠長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間,這部分滯留溶劑中鉀離子濃度則相對(duì)較高。當(dāng)流體流速增加, 礦物顆粒發(fā)生遷移并重新排列堆積, 釋放原有孔隙滯留的高濃度孔隙水, 也會(huì)引起滲出液中鉀離子濃度升高。此后, 由于固體鉀鹽礦物減少,可溶鉀含量逐漸降低, 滲出液鉀離子濃度恢復(fù)為持續(xù)降低趨勢(shì)。每次流速增加引起的鉀離子增加持續(xù)時(shí)間隨著滲透溶解的進(jìn)行而逐漸減小, 這是由于鉀鹽礦物溶解殆盡, 流速條件的改變能夠引起的礦物溶解增強(qiáng)作用也明顯減弱的緣故。

4 結(jié)論

本文通過(guò)室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)探究了不同滲透流速條件下儲(chǔ)鹵層物理結(jié)構(gòu)變化特征以及儲(chǔ)層中固體鉀鹽礦物溶解規(guī)律, 得到以下結(jié)論:

(1)儲(chǔ)鹵層巖芯滲透系數(shù)與滲透流速之間表現(xiàn)出明顯的非線性特征。定流速條件下, 受到礦物溶解及細(xì)粒泥沙遷移堆積雙重作用, 滲透系數(shù)增加緩慢。增加流速后, 礦物溶解及細(xì)粒泥沙遷移能力增強(qiáng), 巖芯骨架部分坍塌引起礦物顆粒重組, 增加了流體與礦物接觸面, 從而增加了溶解速率, 儲(chǔ)層滲透系數(shù)也迅速增加。

(2)儲(chǔ)鹵層巖芯固體鉀鹽礦物溶解受到溶劑注入速率的影響明顯。注入速率增加引起礦物顆粒重組以及滯留孔隙高濃度水體釋放是造成滲出液中K+濃度短暫性升高的主要原因。

致謝:青海鹽湖工業(yè)股份有限公司的王羅海工程師、嚴(yán)群雄工程師與青海鹽湖所的李俊博士在野外協(xié)助采集了巖芯樣品, 青海鹽湖所鹽湖分析測(cè)試中心的王波、李海軍、韓麗、薛園、李園、馬修臻、朱廣琴等老師在實(shí)驗(yàn)分析過(guò)程給予了大力幫助,易磊博士在研究過(guò)程中提供了建設(shè)性的意見(jiàn)和建議,在此一并表示衷心感謝。

Acknowledgements:

This study was supported by Chinese Academy of Sciences (No. ZDRW-ZS-2020-3), National Natural Science Foundation of China (No. 41807216), and Science and Technology Department of Qinghai Province (No. 2020-ZJ-765).