钾肥是我国“十一五”和“十二五”规划中鼓励大力发展的行业,同时钾盐也是中国紧缺的重要矿产资源之一。多年来我国政府就寻找钾盐矿产投入了较大的人力和物力。与世界钾盐总量相比,我国是一个严重缺钾的国家,目前国内钾矿或钾肥70%依赖进口。为了控制钾盐紧缺形势和国外对我国钾肥市场的垄断,我国必须加强国内液体矿物钾的勘探和研究,增大卤水中钾元素的开发利用。江汉盆地是燕山运动晚期形成的中新生代陆相断陷盆地,江陵凹陷是其重要组成部分,构造上位于其西南部,发育白垩系-第三系陆相湖泊沉积。目前已在江陵凹陷古近系新沟嘴组和沙市组发现富钾卤水,其主要分布于南岗地区、李家台地区、沙市地区和范家台地区,其储集体类型为裂缝储集类型、砂岩储集类型和火成岩储集类型。通过岩性资料统计以及储层物性分析,确定富钾卤水分布范围及各项参数,通过容积法计算出潜在的资源总量为5.14×108 m3,钾的含量约为5.253 ×106t。江陵凹陷地下卤水浓度较高,矿化度为326201 mg/L,其中K含量异常高,为13500mg/L,B,Li,I,含量分别为346,60,14.1mg/L,都已超过绘综合利用品位,卤水水化学类型为Na-Cl型。将该卤水的离子组分与黄海海水蒸发资料进行比较,可知该卤水具有矿化度很高、富钾、富硼、锂、碘等稀有组分及贫镁、硫酸根,以及钙、重碳酸根偏高等特点。在卤水演化过程中,敏感的微量元素能够反映沉积环境。通过室内测试分析等方法,选取V/Ni,Cu/Zn,Ni/Co,Fe2O3/FeO等值进行分析,认为沙市组沉积环境为常年性的半深-深水湖的缺氧还原环境,古气候属于暖旱型气候。分析同位素δD-δ18O,水样点落在大气降水线的右侧,说明是卤水是陆相大气水起源,同位素34S与13C,也证明了当时的沉积环境是封闭的陆相沉积还原环境。江陵凹陷的火山岩十分发育,实钻遇到多口井在火山岩地层中发生溢流或井涌现象,卤水的温度很高,稀有元素B,Li,I等含量丰富,比一般正常海水浓缩的卤水高出数倍至数十倍,说明与火山活动深源补给密切相关。卤水的形成可以归结为盐湖沉积和火山热活动导致卤水变质和聚集钾及微量元素。