察尔汗盐湖位于柴达木盆地东部,拥有巨大的盐类矿物资源量,是国内最大的钾肥生产基地。察尔汗盐湖分为别勒滩、达布逊、察尔汗、霍布逊四个区段,其中别勒滩区段位于察尔汗盐湖最西段,区段内以开采富钾富镁卤水为主的液体钾盐资源,但同时拥有约1.8亿吨低品位固体钾盐资源量,在卤水资源量逐渐下降,开采成本日益增高的趋势下,低品位固体钾盐矿床成为了未来最有潜力的开采对象。近年来相关生产企业对别勒滩区段内的低品位固体钾盐矿液化开发过程上遇到一些实际的关键问题,主要因为溶剂水位抬升和侧向流动极其缓慢等原因使得溶矿效果不佳,因此研究别勒滩区段内含盐地层的盐类沉积特征和钾盐矿物学及其成因,可以解决低品位固体钾盐开采生产中遇到的问题提供地质理论依据。本文以别勒滩区段北部的上部含盐地层(Qh^S3)为研究对象,通过对北部地区钻孔剖面的矿物学、包裹体测温、元素地球化学研究等方法取得了如下认识:别勒滩区段北部地层的矿物学研究表明,该地区的上部盐层(Qh^S3)以石盐沉积为主,地层内发现的钾盐矿物主要以杂卤石为主,光卤石次之,钾石盐较少。该地区的蒸发岩矿物经历多次阶段沉积,总体趋势是盐湖卤水在干旱背景下的持续蒸发浓缩,盐类矿物析出沉积序列为石膏→石盐→杂卤石→钾石盐、光卤石。元素地球化学分析测试表明,别勒滩北部含盐地层中,含钾矿物的峰值层位主要在5.1-6.7m段;钾离子最大百分比含量为4.9%,超过固体钾盐边界品位,地区内的平均品位为2.06%,属于低品位固体钾盐矿床的范畴。通过石盐流体包裹体测温研究构建了上部盐层(Qh^S3)的古湖水温度变化曲线,古水温波动范围在15-20℃,个别层位达到28℃,温度峰值层位集中在6.5-7.3m段,与钾盐沉积峰值对应,反映出较高水温,也代表较高气温,有利于盐湖卤水快速蒸发浓缩。通过与温度对比,温度相对较高的沉积层,地层中钾含量较高,这表明盐湖古湖水温度高,蒸发作用强烈,有利于钾盐析出。