柴西獅子溝深層富鉀鹵水成鉀物質(zhì)來源研究

關(guān)鍵詞柴達木盆地；深層鹵水；下干柴溝組上段;地球化學(xué)特征；巖鹽溶濾

第一作者簡介，男，1997年出生，碩士研究生，鹽湖資源與環(huán)境，E-mail：1792987900@qq.com

通信作者 ，女，正高級工程師，E-mail：383106448@qq.com

中圖分類號P619.211文獻標(biāo)志碼A

DOI： 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.066

CSTR： 32268.14/j.cjxb.62-1038.2023.066

0 引言

鉀鹽資源在世界范圍內(nèi)儲量十分豐富，據(jù)2021年中國地質(zhì)調(diào)查局全球礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略研究中心發(fā)布的《全球鋰、鈷、鎳、錫、鉀鹽礦產(chǎn)資源儲量評價報告（2021）》顯示，全球已探明鉀鹽（KC1）儲量為129億噸，主要集中在俄羅斯、加拿大、白俄羅斯、土庫曼斯坦四國（其總量約占全球儲量的 80% ），這些國家的鉀鹽資源主要以海相成因的鉀石鹽、光鹵石等固體鉀礦的形式存在12]。我國是一個鉀鹽資源相對匱乏的國家，據(jù)2021年我國自然資源部發(fā)布的礦產(chǎn)資源報告，我國鉀鹽（KC1）儲量僅為28059.54萬噸。作為一個人口大國，我國每年用于維持工農(nóng)業(yè)發(fā)展所需的鉀鹽資源約有 50% 需要從國外進口。

當(dāng)前我國國內(nèi)鉀鹽資源的開采主要集中于西北地區(qū)的第四紀(jì)地表鹵水鉀礦，青海察爾汗鹽湖是我國現(xiàn)發(fā)現(xiàn)最大的鹵水型鉀鹽礦床。我國固體鉀鹽礦資源稀少，僅在云南思茅地區(qū)勐野井鉀鹽礦進行過地下開采，但因其儲量小，現(xiàn)已閉坑-4。基于近十年國家對鉀鹽資源勘查工作的持續(xù)推進，發(fā)現(xiàn)柴達木盆地西部地區(qū)（以下簡稱柴西）存在眾多北西西向分布的古近系一新近系背斜構(gòu)造單元，例如南翼山、油泉子、干柴溝、獅子溝等，在這些構(gòu)造深部存在大量的富鉀鹵水資源5，尤以獅子溝地區(qū)水量最為豐富。毛建業(yè)等在獅子溝地區(qū)對構(gòu)造深層的鹵水進行了一系列調(diào)查與評估，并指出該地區(qū)主要發(fā)育以硼、溴、碘等資源為主的古近系上干柴溝組和以鉀、硼、鋰、碘等資源為主的下干柴溝組上段兩套鹵水儲層。劉溪溪等通過實地取樣對獅子溝新近紀(jì)地層鹵水進行了水化學(xué)特征及成因分析。然而，關(guān)于該地區(qū)鉀資源含量更高的古近系下干柴溝組上段賦存的鹵水研究相對缺乏。

本文擬通過對獅子溝古近系下干柴溝組上段深層鹵水進行水化學(xué)分析，包括相關(guān)元素分析、同位素分析等，討論研究區(qū)目的層位富鉀鹵水中鉀的物質(zhì)來源，并對其成礦模式進行探討，為后續(xù)獅子溝地區(qū)深層鹵水鉀等多種資源勘查開發(fā)提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于柴達木盆地西部，地面海拔 3035～ 3310m 。其西北部與阿爾金山相連，西南部為昆侖山（圖1a）[8。獅子溝構(gòu)造屬于獅子溝一英東構(gòu)造帶，處在柴西隆起的茫崖凹陷內(nèi)。因柴達木盆地歷經(jīng)多次構(gòu)造運動，受阿爾金斷裂左旋走滑和盆地晚期近南北向擠壓應(yīng)力場的共同影響，最終形成為北西一北西西向平緩的反\"S\"型背斜構(gòu)造。下干柴溝組上段 （E₃²） 時期，柴西地區(qū)已經(jīng)形成為一個以常年性封閉水域為主體的湖泊，獅子溝構(gòu)造在這一時期位于湖泊較深的中心部位[1]。到晚中新世獅子溝組 （N₂³） 時期，由于昆侖山北緣拾升，湖盆沉降，沉積中心則開始有規(guī)律的由南向北，自西向東遷移。至上新世，由于昆侖山迅速抬升，加之氣候干旱，湖盆面積較中新世減小。到上新世中晚期，氣候更加干旱，湖水進一步濃縮，出現(xiàn)了鹽巖、石膏層，局部還出現(xiàn)鉀鹽礦物如光鹵石的沉積[10-11]。

獅子溝地區(qū)主要發(fā)育古近系和新近系的半深湖相沉積，巖性以細(xì)粒粉砂巖、泥巖和碳酸鹽巖為主（圖2）[2]。下干柴溝組上段 （E₃²） 作為主要含鉀鹵水層位，發(fā)育一套深色泥巖、鈣質(zhì)泥巖、含膏泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、碳酸鹽巖及膏鹽巖組合，包括石鹽、硬石膏、石膏及鈣芒硝等，具有典型的陸相湖泊混合沉積特征[13]。由于獅子溝構(gòu)造內(nèi)部斷層發(fā)育，現(xiàn)有鉆井揭示部分?jǐn)鄬訑嗑嗌踔吝_ 1860～2000m^[14] ，因此導(dǎo)致該套地層埋藏于 2000～5000m 較大的深度變化范圍。前人對該套儲層研究表明，該區(qū)地層壓實效應(yīng)顯著，儲層剩余原生粒間孔隙不甚發(fā)育，儲集空間以溶蝕孔洞和裂縫為主[15-16]

2樣品采集及分析

本文油田鹵水及石鹽樣品均采自于獅子溝地區(qū)下干柴溝組上段，采樣井位見圖1b，鹵水取樣深度范圍為 2148.60～5079.00m ，采出時鹵水溫度為 50^qC～ 60^°C ;石鹽樣品為鉆孔巖心取樣，取出時多呈灰白色、灰黑色，質(zhì)較純，含少量黏土（圖3），石鹽晶體粒度為中、粗粒，鉆孔取樣深度 2694.88～2698.88m

鹵水樣品的密度、礦化度、常、微量元素及石鹽樣品的常、微量元素測定均在中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所鹽湖中心實驗室完成。測試方法如下：密度由標(biāo)準(zhǔn)比重計測定； K⁺?Na⁺?Ca²⁺?Mg²⁺?Li⁺?B₂O₃ Rb⁺ 、 Sr²⁺ 元素含量采用ICPE-9000電感耦合等離子發(fā)射光譜儀進行測定，精度為 RSDlt;1% 5 Br^- 采用苯酚紅比色法；CI采用 AgNO₃ 容量法； SO₄^2- 采用 BaSO₄ 重量法；HCO采用酸堿滴定法；鍶同位素（ ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 數(shù)據(jù)由北京核工業(yè)地質(zhì)所檢測分析，使用PHOENIX型質(zhì)譜儀進行測定，測定標(biāo)準(zhǔn)為GB/T37848，分析誤差小于 10^-4 。鹵水及石鹽樣品元素含量的測定結(jié)果見下表1及表2。

3 鹵水水化學(xué)特征

3.1 鹵水成分特征

鹵水的水化學(xué)分析結(jié)果顯示，研究區(qū)鹵水的礦化度集中在 116.14～354.25g/L ，其中 80% 的鹵水樣品礦化度超過 200g/L ，少數(shù)在 100g/L～200g/L 之間；K⁺ 含量范圍為 1.06～15.87g/L ，其中 70% 的樣品 K⁺ 含量超過了 3g/L;B₂O₃ 含量范圍為 438～8022mg/L，70% 樣品的 B₂O₃ 含量超過 3000mg/L;Li⁺ 含量范圍為 0.1～ 692.9mg/L 50% 的樣品 Li⁺ 含量超過 30mg/L 鹵水整體表現(xiàn)為高礦化度，富K、B，部分富Li的特征。

從研究區(qū)鹵水樣品主要元素含量Piper三線圖可以看出（圖4），鹵水中陰離子以CI為主，含量多超過 90% ，少量 SO₄^2- ，含量多低于 20% ，微量 CO₃^2-+ HCO₃^- ；陽離子則表現(xiàn)為部分樣品以 Ca²⁺ 為主，另一部分以 Na⁺ 及 K⁺ 為主的特征，并且鹵水樣品 Mg²⁺ 含量總體不高。按照瓦利亞什科分類法劃分標(biāo)準(zhǔn)，研究區(qū)鹵水水化學(xué)類型以氯化物型為主，極少數(shù)硫酸鈉亞型及碳酸鹽型（表1）。

根據(jù)鹵水化學(xué)分析數(shù)據(jù)計算相圖指數(shù)投點到55^°CK⁺?Na⁺?Mg²⁺//Cl^-?SO₄^2--H₂O 五元水鹽體系相圖及鈣鹽相圖中（圖5，圖中藍(lán)色虛線代表鈣鹽相圖）。結(jié)果顯示樣品點主要分布于I和ⅡI兩個區(qū)域內(nèi)：I區(qū)K⁺，SO₄^2- 含量均小于 20% Mg²⁺ 含量普遍大于 75% ，具有低硫酸根、低鉀及高鎂的特征。該區(qū)域鹵水多投點于五元相圖的光鹵石相區(qū)，也有少數(shù)樣品投點于硫鎂礬、鉀鹽鎂礬、鈉鎂礬相區(qū)，鈣鹽相圖中則多數(shù)鹵水樣品投點于硬石膏相區(qū)，少數(shù)投點于雜鹵石相區(qū);II區(qū) K⁺ SO₄^2- 含量分布范圍廣泛且連續(xù)， Mg²⁺ 含量多小于 30% ，反映出低鎂的特征。在此區(qū)域的鹵水在五元相圖中多投點于無水芒硝相區(qū)，少數(shù)投于鉀芒硝和鉀石鹽相區(qū)，在鈣鹽相圖中多投點于鈣芒硝相區(qū)、少數(shù)投在雜鹵石和硬石膏相區(qū)。

3.2 鹵水特征系數(shù)

根據(jù)鹵水樣品常、微量元素含量數(shù)據(jù)，計算其鈉氯系數(shù)、氯溴系數(shù)、脫硫系數(shù)及鈣鎂系數(shù)，如下表3。

研究區(qū)地下鹵水鈉氯系數(shù) （γNa⁺/γCl^- 數(shù)值范圍為 0.103～1.305，80% 的樣品 γNa⁺/γCl^- 值接近1，少量樣品該系數(shù)值大于1，極個別樣品小于1。氯溴系數(shù)L Cl^-/Br^-"數(shù)值范圍為 630.188～3288409.027 ，僅一個樣品該系數(shù)值小于2500，其余樣品該系數(shù)值均較大。脫硫系數(shù)[100 ）（SO₄²-/2Cl^-"]數(shù)值范圍為 0.084～10.607 ，僅有5個井位的鹵水脫硫系數(shù)值小于1，其他井位樣品該數(shù)值均大于1。鈣鎂系數(shù)（ Ca²⁺/Mg²⁺"數(shù)值范圍為0.014～205.385，75% 鹵水樣品的 Ca²⁺/Mg²⁺"值大于3。

表1獅子溝下干柴溝組上段油田鹵水化學(xué)成分分析統(tǒng)計表

3.3 元素相關(guān)性特征

對鹵水較為富集的資源元素進行相關(guān)性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)部分 Li⁺ 大于 30mg/L 的樣品中 K⁺ 與 Li⁺ 含量表現(xiàn)出正相關(guān)特征;另一部分 Li⁺ 含量小于 30mg/L 的鹵水樣品，其 K⁺ 含量則表現(xiàn)出較大的波動區(qū)間， K⁺ 與Li含量未見明顯相關(guān)特征（圖6），指示研究區(qū)部分鹵水中鉀與鋰具有一定成因聯(lián)系。

3.4 鍶同位素特征

鍶同位素 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr） 作為一種重要手段，常用來區(qū)分沉積物發(fā)育的海、陸相環(huán)境，和蒸發(fā)鹽巖的物源[17-19]。對研究區(qū)部分地下鹵水樣品及鹵水產(chǎn)出層位石鹽樣品進行 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 測定（表4），結(jié)果顯示研究區(qū)內(nèi)鹵水樣品的 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 值介于 0.710 961～0.711 127 高于幔源鍶（ ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 均值為0.7035）和海水（ ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 均值為 0.709 200 ，低于殼源鍶（ ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 均值為0.7119）[19]，且與柴西地表的蘇干湖水（ ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 均值為

0.712440）和茫崖湖水（ ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 均值為0.712700）[21]相比，也要明顯較低。研究區(qū)鹵水產(chǎn)出層位石鹽樣品 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 值為 0.711088～0.712816 ，其中兩個樣品所測數(shù)據(jù)高于鹵水樣品 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 值，與地表湖水相近，另外一個樣品所測數(shù)據(jù)與鹵水樣品結(jié)果接近。同時，通過查閱文獻發(fā)現(xiàn)，前人在獅子溝地區(qū)分析地表和地下石鹽 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 的值較本文鹵水樣品 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 值稍高[20-21]，但低于殼源鍶的平均值（圖7、表4）。

4富鉀鹵水成因與成礦模式

4.1 鹵水成因分析

柴西獅子溝地區(qū)古近系下干柴溝組上段油田鹵水樣品的礦化度較高且鉀、鋰、硼等元素含量豐富，表現(xiàn)為 Ca²⁺ 富集以及 ΔNa⁺+K⁺ 富集的氯化物型鹵水為主的化學(xué)特征。

通常隨著沉積鹵水蒸發(fā)作用進行，石鹽不斷析出，殘余鹵水中鈉氯系數(shù)會不斷降低。正常海水的鈉氯系數(shù)為0.87，海水濃縮，石鹽開始析出后，此系數(shù)會不斷降低，因此沉積鹵水的鈉氯系數(shù)值一般小于0.87，非海相蒸發(fā)鹽地層中保存的沉積地下鹵水此系數(shù)更小[22-23]。然而，溶濾鹵水的該系數(shù)值一般比較高，可接近 1^[24] 。另外，研究發(fā)現(xiàn)鹵水氯溴系數(shù)大于2500時，表示由巖鹽溶解形成，沉積地下鹵水該數(shù)值要小于 400^[25-26] 。研究區(qū)地下鹵水的鈉氯系數(shù)基

表3樣品水化學(xué)特征系數(shù)統(tǒng)計表

本均接近1，且氯溴系數(shù)除了一個樣品外其他均大于2500。兩個特征系數(shù)的分析結(jié)果表明，溶濾鹽層為該套高礦化度鹵水的主要成因。另外，脫硫系數(shù)常用來表示鹵水所處環(huán)境的封閉程度，當(dāng)該值越小，則表示地層的封閉性越好，鹵水所處的還原環(huán)境越好，一般以1做為界限，脫硫系數(shù)小于1則鹵水還原較徹底，地層封閉性較強。鈣鎂系數(shù)則反映地下鹵水變質(zhì)程度，變質(zhì)程度越高鹵水鈣鎂系數(shù)值越高，深層地下鹵水此系數(shù)一般都大于 3^[27-28] 。研究區(qū)大部分鹵水呈現(xiàn)脫硫系數(shù)大于1和鈣鎂系數(shù)大于3的特征，指示研究區(qū)地層封閉性較差，從而有利于溶濾作用發(fā)生，進一步佐證了溶濾鹵水成因。研究區(qū)存在部分石鹽與鹵水的 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 值相近的情況（圖7、表4），說明部分石鹽的溶解或為鹵水提供了部分 Sr O

以上對研究區(qū)鹵水及石鹽 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 的分析結(jié)果以及氯化鈣型鹵水的大量存在，均反映了石鹽溶解對鹵水成分的貢獻。然而，研究區(qū)鹵水產(chǎn)出層位石鹽樣品的元素分析指示其 K⁺ 、 Li⁺ 含量極低， K⁺ 介于0.003%～0.015% （表2），推測溶濾石鹽層對鹵水中 K⁺ 的貢獻有限。

55°C 五元體系相圖及鈣鹽相圖顯示鹵水 Mg²⁺ 含量的顯著差異，樣品點在相圖中呈兩個區(qū)域分布：I區(qū)鹵水樣品具有高鎂、低鉀及硫酸根的特征，樣品點多位于光鹵石相區(qū)，鹵水達到氯化物演化階段；ⅡI區(qū)鹵水具有低鎂及鉀含量分布范圍較大兩個特征，樣品點大多數(shù)位于無水芒硝相區(qū)，個別位于鉀芒硝、鉀石鹽相區(qū)。張世銘等對獅子溝下干柴溝組儲層特征研究，發(fā)現(xiàn)該套儲層鹽類礦物溶蝕孔大量存在，主要發(fā)育在灰?guī)r或泥質(zhì)包含的鹽類礦物中，包括石膏、芒硝、鈣芒硝等，反映了該儲層圍巖溶解作用廣泛存在。結(jié)合上述 55^°C 五元體系相圖及鈣鹽相圖ⅡI區(qū)鹵水成分點特征，推測大量石膏、鈣芒硝等含鈣礦物的溶解，及少量含鉀類礦物的溶解是該區(qū)鹵水成分的主要物質(zhì)來源，形成了鹵水Piper圖解中 Ca²⁺ 較為富集的成分特征，并貢獻了一定量的 K⁺ 。

與此同時，研究區(qū)部分石鹽樣品與地表湖水 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 數(shù)值相近，且高于鹵水中 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 組成的特征，反映了除溶濾鹽層外，鹵水中可能存在深部低 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 流體的混入。李建森等2在對阿爾金山兩側(cè)鹽湖物質(zhì)來源的研究中曾指出柴達木盆地西部部分鹵水及油田水接受深源流體的補給導(dǎo)致其 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 低于地表水體。譚紅兵等2關(guān)于柴達木盆地其他背

表4獅子溝部分石鹽及鹵水樣品鍶同位素數(shù)據(jù)表

斜構(gòu)造深層鹵水 He³/He⁴ 的研究，也反映了深部鹵水成礦物質(zhì)中幔源分異巖漿流體的貢獻。同時，研究區(qū)部分 Li⁺ 含量大于 30mg/L 的鹵水樣品， Li⁺ 與 K⁺ 表現(xiàn)出一定的正相關(guān)特征，說明鹵水中部分 K⁺ 與 Li⁺ 具有較為一致的來源。目前，前人對國內(nèi)包括四川甲基卡偉晶巖型鋰礦及西藏扎布耶超大型硼、鋰礦床Li物質(zhì)來源的研究表明，成礦流體主要源于深部花崗巖漿結(jié)晶分異產(chǎn)生的熱流體[29-30]。Munk etal.以及Hofstraetal.2對美國克萊頓谷內(nèi)富鋰鹵水形成模式進行研究，認(rèn)為鋰主要來自于深部花崗巖的部分重熔和鋰的浸出，經(jīng)過蒸發(fā)濃縮及水巖反應(yīng)最終形成富鋰鹵水礦。Jeffreyetal.33]對美國黃石高原堿性氯化物熱水的研究認(rèn)為，CI、Li和B來源于大量流紋巖的浸出。國內(nèi)外多個硬巖鋰礦和鹵水鋰關(guān)于鋰物質(zhì)來源研究，均反映了鋰的深部物質(zhì)來源特點。本研究區(qū)鹵水樣品 K⁺ 與Li具有很好正相關(guān)性的特征，也進一步說明了K同 Li⁺ 一樣，有深部熱液物質(zhì)來源貢獻。

綜合研究區(qū)目的層位鹵水鈉氯系數(shù)反映的溶濾鹵水成因特征，以及部分鹵水樣品低于鹽層的 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 特點和 K⁺ 與Li+良好的正相關(guān)性特征，認(rèn)為該套鹵水可能為溶濾鹽層的鹵水與深部熱液物質(zhì)混合的結(jié)果。

此外，在獅子溝附近阿爾金山東側(cè)采石嶺，發(fā)現(xiàn)古近紀(jì)花崗巖巖體刺穿侏羅系，并被中新統(tǒng)覆蓋[34]，指示了中新世前構(gòu)造熱液活動的存在。晚始新世下干柴溝組上段鉆孔石鹽樣品顯示了極低的Li、K含量特點，反映了晚始新世石鹽沉積期，構(gòu)造較為穩(wěn)定。因此，含K、Li熱液的沖注及鹽類礦物的溶解主要發(fā)生于晚始新世下干柴溝組上段石鹽沉積期后到中新世之前，推測應(yīng)為漸新世。

綜上所述，深部攜帶一定量低 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 富含 K⁺ 、Li熱流體的充注，以及下干柴溝組上段儲層中對已有少量鉀鹽礦物的溶解，為獅子溝地區(qū)地下鹵水中的鉀提供了重要物質(zhì)來源。

4.2 富鉀鹵水成礦模式探討

新生代以來，柴西地區(qū)一直處在印歐板塊碰撞所引起的青藏高原階段性隆升的擠壓構(gòu)造背景下[35]。古新世（路樂河期）一中新世早期（上油砂山期），柴西處于整體擠壓坳陷與局部拉分弱斷陷階段34，古湖盆水體蒸發(fā)濃縮，獅子溝地區(qū)于晚始新世下干柴溝組上段，沉積了大套碳酸巖地層鹵水儲集體及石鹽沉積。在漸新世，由于構(gòu)造運動加強，與巖漿伴生的熱液物質(zhì)侵入到下干柴溝組上部碳酸鹽鹵水儲集層。這些熱液不僅提供了深部來源的K、Li等物質(zhì)，還溶解了地層中少量的含鉀鹽類（如鉀長石以及石鹽、石膏、鈣芒硝等鹽類沉積物。這一過程在溶出少量的K的同時，還溶出了大量的 Na⁺，Cl^-，Ca²⁺ 等組分，最終形成了現(xiàn)今柴西獅子溝深層含鉀鹵水（圖8）。

5結(jié)論

（1）柴達木盆地西部獅子溝地區(qū)古近紀(jì)下干柴溝組上段地層中賦存的富鉀鹵水以溶濾成因為主，其豐富的 K⁺ 主要有兩個物質(zhì)來源：其一為古近系花崗質(zhì)巖漿相關(guān)的低 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr， 富 K⁺ 、Li的熱流體的注入；其二為鹵水產(chǎn)出地層中含鉀鹽類礦物的淋濾溶解。

（2）初步建立了研究區(qū)油田鹵水中鉀的深層補給及溶濾補給的成礦模式。古近紀(jì)下干柴溝時期，獅子溝地區(qū)弱拉張環(huán)境，湖水蒸發(fā)濃縮至鉀鎂鹽階段，晚始新世下干柴溝組上段石鹽沉積期后到中新世之前，構(gòu)造活動加劇，富鉀、鋰熱流體沿張性斷裂上升入湖，提供了部分成鉀物質(zhì)來源。隨著熱液流體的加入，含鉀鹽類的溶濾，成為該區(qū)鹵水中鉀的另一種重要物質(zhì)來源。

（a）現(xiàn)今獅子溝地下富鉀鹵水狀態(tài)；（b）上干柴溝組沉積后富鉀鹵水形成；（c）上干柴溝組沉積前； ①XI 號斷層； ② 獅北深層斷層： ③ 油砂山淺層斷層；④油砂山北淺層斷層；③獅子溝淺層斷層；⑥獅北淺層斷層；⑦獅子溝深層斷層

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Abstract： [Objective] The Shizigou anticline structure is located in the western part of Qaidam Basin.The upper sectionof thePaleogene Lower Ganchaigou Formation，with highcontents of K，B，and Li，and has development prospects.Methods]Bysystematicalyanalyzing the geochemical characteristics ofthis setofbrine，halite，traceelements and strontium isotopes，the source and metallogenic model of potassium-rich brine are explored.[Results] （1）The content of K⁺ in the brine in the study area is 1.06＼～15.87 g/L ，of which 70% exceeds 3g/L ； the chemical type of brine is mainlychloride type；（2）Bycalculating thecharacteristiccoeficientofbrineand combining with the phasediagramanalysis ofwater-salt system，itis foundthatthe leaching salt layeristhemaincauseof thehigh salinity brine；（3）Atthe same time，therelationship betweenthe strontium isotopecharacteristics of the brine and the halite layer and the correlation between K⁺ andLi ⁺ reflect that the deep thermal fluid source K also has a certain contribution.[Conclusions]The metalogenic modelof brine potassium in the study area was preliminarily established.During the Lower Ganchaigou period of Paleogene，the Shizigou area was in a weak extensional environment，and the sedimentary environment was relatively stable.The upper part of the Late Eocene Lower Ganchaigou Formation was deposited with haliteandothersalts；Inthelaterperiod，the tectonicactivityintensified，andthepotassium-rich thermal fluid rose into the lake along the tensile fault，providing some deep material source K ，At the same time，it caused the dissolution of the existing potassium-containing salt mineralsand some halitedeposits，which in turn provided another important source of dissolved potassium for the brine in this area.

KeyWords：Qaidam Basin；deep brine；upper section of the Lower Ganchaigou Formation；geochemical characteristics；rock salt leaching