一、钾离子在pH=7有沉淀吗？
通常情况下，钾离子的盐都是可溶的。在PH值等于7时不会沉淀。只有特定情况下才会出现沉淀。
一种是当钾盐已经在饱和状态下，继续进行浓缩，此时就会有钾盐的晶体析出，因为已经达到了过饱和，过量的钾盐就会析出。
还有一种情况，就是一些钾盐的溶解度随温度变化较大，如硝酸钾溶液，当达到饱和时，将溶液降温，由于温度降低，饱和度会明显下降，此时就会有硝酸钾晶体析出了。
二、求钾的沉淀和钠的沉淀
醋酸双氧铀酰锌钠，高氯酸钾，酒石酸氢钾
氟硅酸钾(钠)
六硝基钴酸钠合钾
醋酸铀酰锌合钠
硝酸氧铋
铋酸钠
磷酸镁铵
锑酸钠，四碘合汞酸铵，硝酸氧铋
氟锑酸钾
四苯硼钾、
氯铂酸钾
六氢氧合锑酸钠
钠：NaH2SbO4(白色沉淀)。Na+离子鉴定反应：Na++H2SbO4-====(条件：中性或弱碱性)NaH2SbO4
钾：K2Na[Co(NO2)6](亮黄色沉淀)。K+离子鉴定反应：2K++Na++[Co(NO2)6]3-====(中性或弱酸性)K2Na[Co(NO2)6]
钾盐和钠盐没有沉淀
可以析出晶体
三、硫酸钾是沉淀吗
硫酸钾是可溶的，不是沉淀；
【记住：1.钾盐是可溶的；2.硫酸盐中除了硫酸钡是难溶外，其它硫酸盐都是可溶的。】
可以溶解、不是沉淀、过饱和会析出结晶
硫酸根只有Ba离子沉淀，Pb2+ Ca2+ Ag+离子微溶，其余易溶。含K+ Na+ NH4+ NO3- 离子的均易溶。
不是沉淀
不是 所以钾盐都不是沉淀
四、蒸发沉积盐类矿床
一、概述
蒸发沉积盐类矿床是指水盆地中以真溶液状态存在的无机盐类，经蒸发作用晶出各种盐类矿物化学沉积而形成的一类矿床。矿床中有用组分是各种盐类，还包括卤水矿床。有用盐类矿物主要是钾、钠、镁、钙的氯化物、硫酸盐、碳酸盐、重碳酸盐以及它们的复盐，也有硼酸盐、硝酸盐等。盐类矿物的种类可达百余种，但其中常见的、分布较广的也仅数十种 ( 表 7-3) 。
表 7-3 蒸发沉积盐类矿床中的常见盐类矿物
按矿石物态可将盐类矿床分为固态和液态 ( 卤水) 两类。古盐矿主要由固态 ( 盐类)矿石组成，但也有固液并存的矿床，如四川自贡盐矿床除产岩盐外，还产黑卤 ( 水) 和黄卤 ( 水) ，卤水是主要开采对象。第四纪盐矿多数是固态和液态矿共存，有的盐湖只有卤水矿。卤水中除常见的可溶盐组分外，常含硼、锂、铷、铯等。与海水有成因联系的卤水中还富含溴和碘。
盐类矿体常呈层状、扁豆状产出，具明显的沉积韵律结构。盐层具有很大的可塑性，在受到构造挤压时易发生塑性流动，结果发生与围岩产状组合极不协调的形变，盐类矿物可沿底辟构造转移富集，成为盐丘。
含盐岩系的岩性岩相组合基本上有两种，即由白云岩-石灰岩-泥灰岩组成的海相碳酸盐岩组合和由红色碎屑岩组成的海相或陆相碎屑岩组合。世界上已知巨大盐类矿床大多与碳酸盐相有关。但在我国，内陆湖相红色碎屑岩系中的盐类矿床亦很重要。
二、重要类型和矿床
按沉积环境，可将盐类矿床分为海相和陆相两类。按成分，主要有石膏和硬石膏、石盐及钾盐等矿床。
1. 山西灵石石膏矿床
我国华北地区中奥陶统中广泛分布有石膏矿床，山西灵石石膏矿床是其中最重要的一个。矿床位于华北地台山西台背斜沁水台凹之中，产于中奥陶统峰峰组中，含矿岩系由石灰岩、白云岩和石膏层组成，厚 72 ～131 m。共有两个石膏层，下石膏层以角砾状泥灰岩夹石膏为主，泥灰岩夹石膏次之，厚 22 ～ 40 m; 上石膏层由石膏、硬石膏、白云岩、泥灰岩组成，厚 36 ～73 m。矿石主要组成有石膏、硬石膏、白云石、粘土质、方解石、黄铁矿等。矿石中石膏与硬石膏呈渐变关系，地表和近地表主要为石膏，地下 200 m 深处，以硬石膏为主。矿石具致密块状、条带状、竹叶状 ( 角砾状) 和叠层构造。
2. 四川威西石盐矿床
威西矿床位于扬子地台四川台坳中。矿床产于三叠系中统雷口坡组三段。该段地层主要由海相灰岩和泥质灰岩组成，夹多层石膏岩和一层石盐岩，厚 189 ～ 332 m。石盐矿层厚度稳定，厚 15 ～25 m，南北长 35 km，东西宽 25 km。矿层直接顶底板均为硬石膏岩，顶板硬石膏岩一般厚 1 ～1. 5 m，底板硬石膏岩一般厚 0. 2 ～0. 4 m。矿层顶面埋深 800 ～1400 m。矿石以晶粒结构、块状构造为主。矿石矿物成分简单，主要为石盐 ( ＞ 80% ) ，共生矿物有硬石膏、白云石、菱镁矿、方解石以及少量泥质物和有机质。
3. 加拿大萨斯喀彻温钾盐矿床
1943 年，在加拿大萨斯喀彻温省一个石油钻井的 2340 m 深处发现了钾盐。20 世纪50 年代找到埋深 1000 m 以内的可采矿层，因采矿技术问题，直到 60 年代初才大规模生产。近年来已开始用水溶法开采，较深的矿层也能利用。该矿床已探明钾盐储量数百亿吨，是世界上最大的钾盐矿床。
矿床位于加拿大地盾西南的地台区。这里构造稳定，在前寒武系基底上连续沉积了古生代地层。泥盆系较厚，含盐层赋存于中泥盆统中。
中泥盆统埃尔克点组沉积时，盐盆地范围南起美国的北达科他州，向西北延伸经曼尼托、萨斯喀彻温到阿尔伯达而与大洋相通，盆地长 1500 km，宽300 km。这个大盆地又分为 3 个小盆地 ( 图 7-25) 。西北部靠近大洋的小盆地，主要是硬石膏和石盐层，厚度较小，中部小盆地中有 3 层石盐，没有钾盐，南部的萨斯喀彻温盆地中盐层发育最好，埃尔克点组中部的草原蒸发岩中有钾盐层。
图7-25 加拿大萨斯喀彻温泥盆纪蒸发岩剖面图( 引自袁见齐等，1985)
草原蒸发岩层厚 0 ～230 m，主要是钾盐 ( 钾石盐) 、光卤石、石盐、硬石膏和少量白云石。钾盐位于盐层上部，与石盐成互层，共 5 层，一般厚 0. 8 ～ 4. 6 m。矿石中钾盐矿物和石盐共生，石盐含量的多少决定了矿石品位，一般含 K2O15% ～ 25% ，现在开采的富矿石含 K2O25% ～ 35% ，光卤石矿石较贫。
4. 德国施塔斯富特 ( Stassfurt) 石盐-钾盐矿床
西欧晚二叠世成盐盆地是世界最大的成盐盆地，东西长 1600 km，南北宽 300 ～ 600km，几乎包括立陶宛、波兰、德国、丹麦、英国和北海的大部分。盆地之南为海西褶皱带，北与大洋相通。盆地内含盐岩系厚达 1000 多米，底部自下而上为砾岩、含铜页岩和白云岩。盐类沉积有 4 个旋回，每个旋回自下而上都是由粘土岩、硬石膏、石盐、钾盐至上覆石盐、硬石膏组成的完整序列 ( 图 7-26) 。
图7-26 德国二叠纪盐矿地质剖面示意图
施塔斯富特盐矿是西欧晚二叠世成盐盆地中著名的石盐-钾盐矿床。该矿床产在上二叠统施塔斯富特组中，盐层地层分两部分，下部叫老盐系，由老硬石膏带、老盐岩带、杂卤石带、硫镁矾带和光卤石组成;上部叫新盐系，由含盐粘土岩带、硬石膏带、新(石)盐带和红土带组成。新盐带是由再次流入的海水沉积的，但未形成钾盐。各带沉积物的特点、K2O含量和厚度见表7-4。矿层因强烈褶皱，使具塑性的硬石膏和石盐层局部增厚或变薄。
表7-4德国Stassfurt盐层垂直剖面
5.青海察尔汗盐湖钾盐矿床
察尔汗盐湖位于柴达木盆地的东南部，面积5856km2，是柴达木盆地众多盐湖中面积最大，海拔最低的一个盐湖。它大部分已成为干盐滩，仅在边缘部分还残留有几个卤水湖，达布逊湖是其中最大的一个。
干盐滩内石盐沉积厚度30～50m，石膏层不发育。石盐层有3层碎屑层把石盐分成4组。钾盐层处于最上层的石盐中，共7层，与石盐层之间没有明显界线，单层厚0.2～0.9m，含KCl10.9%～14.1%。盐类矿物主要为光卤石-石盐组合，局部有钾石盐和石膏，有的地区则只有软钾镁矾、杂卤石以及芒硝、泻利盐、水氯镁石。除层状钾盐矿层外，在上部石盐层中还较广泛浸染分布有光卤石，含量约1%～2%。
在达布逊湖北岸和东北岸的湖水边缘，正在沉积着光卤石层，每年沉积厚度20～30cm(图7-27)。有明显的石盐-光卤石韵律结构。这里的光卤石沉积随气候变化而变化。1958年11月测得达布逊湖水面积334km2，1966年8月为184km2，缩小近一半，水深一般0.39～0.85m，光卤石大量沉淀。1967～1968年为丰水年，湖水淡化，水位上升，已沉积的光卤石层也大量溶失。以后在干旱年份又沉积了光卤石层。
在干盐滩下赋存有丰富的晶间卤水，含KCl1.57%～3.81%，是目前开采的主要对象。
三、蒸发沉积盐类矿床的成矿作用
海(湖)水的蒸发沉积作用是公认的最主要的成盐作用。干旱或半干旱的气候条件下，在封闭或半封闭的滨海湖盆地中，自然蒸发作用下，当蒸发量远远超过补给量时，海水或湖水便蒸发浓缩，按一定顺序结晶析出各种盐类矿物，当它们的质和量达到工业开采利用要求时，便形成了蒸发沉积盐类矿床。
图7-27 达布逊盐湖、察尔汗干盐湖光卤石沉积示意图( 引自袁见齐等，1985)
海 ( 湖) 水蒸发成盐作用在现代地球表面正在进行，许多地区都可以见到，黑海东岸的卡拉布加兹海湾是典型的例子。该区为干旱沙漠地区，海湾与黑海之间为沙坝所隔，仅以狭窄的海峡与黑海相通。强烈蒸发作用，使海湾水面低于黑海海平面。1920 ～ 1929年间，海水大量蒸发浓缩，析出大约 120 亿吨碳酸盐、石膏和芒硝，石盐亦开始析出。1939 ～ 1943 年间，盐类矿物大量沉积，析出大约 340 亿吨石膏、石盐、白钠镁矾和泻利盐，形成面积约 7000 km2的开放盐层。1943 年至今，盐类堆积放缓，每年仅沉积 150 万～ 200 万吨盐类。
盐类矿物结晶沉淀的顺序取决于水的原始成分和数量、共溶范围、温度和蒸发时间。当水的原始成分一定时，盐类结晶顺序主要取决于矿物的溶解度。海水的化学成分在全球变化不大，平均含盐度 3. 5%，红海最高 4. 3%。自古生代以来，海水含盐度变化亦不大。现代大洋水的平均化学成分见表 7-5。
表7-5 海水的成分 ( wB/ % )
鉴于海水化学成分和含盐量相对稳定，不少科学家进行了海水自然蒸发析出盐类矿物的实验 ( 又称 “太阳图”成盐实验) ，确定出盐类由海水中沉淀的顺序为: ①钙和镁的碳酸盐; ②石膏和硬石膏; ③大量的石盐; ④钾镁的硫酸盐、氯化物和它们的复盐 ( 如钾盐镁矾、泻利盐、钾石盐、光卤石、水氯镁石等) 。在钙的硫酸盐析出之后，所有盐类结晶作用过程中均伴有石盐。
前苏联学者 H. 库尔纳科夫和 M. 瓦利亚什科进一步研究在自然条件下海水浓缩过程中 ，海水体积和海水析出盐类变化情况( 表7-6，图7-28) 。研究表明，海水浓缩至密度为 1. 08 ～1. 09 g/cm3时，即海水浓缩到原体积体约 1/5 时，就开始析出石膏; 浓缩到密度 1. 20 g/cm3，即原体积的1 /11 时，开始大量析出石盐; 海水浓缩到原体积的 1. 25%时，钾盐 ( 钾石盐和光卤石) 析出，在此之前已析出盐类体积已超过剩余卤水体积，富钾卤水已浸入盐类矿物晶体之间空隙中，而呈 “干盐湖”状态。析出的钾盐矿物往往呈浸染状分布于石盐晶隙中。瓦利亚什科进一步提出，只有富钾的晶间卤水迁移到构造坳陷中，才能蒸发沉积出层状钾盐矿层，这就是钾盐沉积的 “干盐湖”假说。在前述察尔汗盐湖实例中可以见到类似 “干盐湖”说的现代钾盐沉积过程。广阔的察尔汗干盐滩之下埋藏有丰富的富钾晶间卤水，在每年枯水季节，其南部的达布逊湖湖水面低于晶间卤水潜水面，晶间卤水就流入达布逊湖，在湖北岸蒸发沉积形成光卤石层，其分布面积可达几十平方千米。
表 7-6 海水沉淀盐类矿物顺序和沉淀时海水剩余体积
图7-28 自然条件下，大洋海水浓缩过程中，海水体积和海水析出的固体盐类变化情况( 据 M. 瓦利亚什科，1973)
实验结果计算表明，1000 m 深的海水，蒸发干后仅析出 16. 37 m 的盐类。有人计算，约占地球表面 71%的大洋海水全部蒸发干涸，能在其 3. 61 × 108km2面积上，铺上一层60 m 厚的盐层。
据实验结果 ( 表 7-6) 推算，海水蒸发析出盐类的体积比，即石膏和硬石膏、石盐、钾镁硫酸盐和氯化物的体积比，大致为 0. 05∶1∶0. 21。实际上，许多蒸发盐矿床的盐类矿物组成与此比例很不协调，有的矿床石膏层很厚，可达数百米，其他盐类缺失或很少; 有的矿床石盐很厚，而石膏很薄或缺失。造成不同矿床盐类矿物比例不同的原因，与不同蒸发阶段卤水的迁移、河水与海水掺和等因素有关。奥先森尼乌斯 ( Ochsenius，1877) 的“沙洲说”及其某些在此基础上修正的假说，如博歇尔 ( H. Borcher，1975) 的 “多级盆地说”认为，由于构造运动，在陆棚浅海可以形成多级半孤立的盆地，盆地间被 “沙洲”、“生物礁”等隔开。但越过或穿过 “沙坝”，海水仍可不断进入。海水先进入靠近大洋的外盆地，经过浓缩的海水再溢流到靠陆地一侧的盆地里。靠外的盆地海水蒸发可以先沉积石膏，而可能未沉积石盐，这种已析出石膏的浓海水溢流到靠陆一侧盆地内，则蒸发析出很厚的石盐，而缺少石膏。前面所讲的加拿大萨斯喀彻温钾盐矿床就具有多级盆地成盐的特征。靠近大洋的盆地以石膏沉积为主，中间的盆地有很厚的石盐，而最靠内陆的盆地则是浓缩程度最高的卤水蒸发析出的石盐和钾盐。
按照海水蒸发过程中盐类结晶沉淀顺序，得出大洋盐类沉积的标准地层剖面图，由下至上为: ①石膏-硬石膏; ②石盐; ③镁的硫酸盐; ④钾石盐; ⑤光卤石; ⑥水氯镁石。实际情况比理想剖面要复杂些。按照盐类结晶沉淀顺序，盐类沉积物在平面上亦有明显的分带，施马尔兹 ( 1970) 归纳为两种分布类型: ① “牛眼式”，是完全封闭盆地中盐类沉积形成，按照沉积先后次序由盆地边缘到中心各种盐类作同心圆状排布，盆地外围为碳酸盐沉积，然后为硫酸盐 ( 石膏) 沉积，在盆地中部为氯化物沉积，最后为钾镁盐沉积，形成了 “牛眼”状岩相分带 ( 图 7-29A) ; ② “泪滴式”，若盆地一侧有海水或河水持续补给，则易溶盐类将集中于远离补给一侧的方向沉积，其沉积的盐类矿物也显示溶解度由小到大的先后次序，形成 “泪滴式”盐类沉积分带 ( 图 7-29B) 。
在内陆湖泊中，由于补给来源不同等原因，湖水成分有明显差异，因而蒸发沉积的盐类组合和顺序也不相同。前苏联学者 M. 瓦里亚什科根据天然水中各种组分组合不同，把天然盐水分为 3 种类型: 碳酸盐型、硫酸盐型和氯化物型。各类型湖水析出盐类组合见表 7-7。
表 7-7 现代盐湖的卤水类型
图7-29 假设的蒸发沉积岩相分布类型( 据施马尔兹，1970)
前面所述的海水或湖水的蒸发成盐作用，都是在表面水体中进行的。除此之外，干旱气候区，在平坦的海岸或湖岸地带，地下潜水蒸发亦可形成盐类沉积。最典型的例子是波斯湾沿岸一带的萨布哈沉积。“萨布哈”是阿拉伯语 “被盐浸透”的意思。当地人指的是波斯湾沿岸广阔的盐滩。盐滩上堆积有大量的石膏和石盐。萨布哈是高潮线上海滨地区的潜水沉积，是没有表面水的滩上沉积。在该区，由于强烈蒸发作用，形成垂直水动力梯度，地下水通过毛细管作用被吸引上来蒸发，而地下水中的盐类就在地表或浅处结晶沉淀。这样，不管是海一侧的咸水或是陆地一侧的地下水都会侧向流动，在萨布哈之下相汇，然后又向上运动，蒸发析出盐类 ( 图 6-21) 。在波斯湾地区，当含盐的地下水上升，水中的镁离子交代石灰岩中的钙而形成白云岩，被置换出来的一部分钙和 SO2 －4离子结合形成硬石膏。蒸发后有石盐在空隙中生成。“萨布哈”成盐作用是肯定存在的，但能否形成厚的盐层，还存在不同的认识。
四、勘查评价要点
盐类矿床产于一定的地层层位，含盐岩系具有特殊的岩性岩相。因此要研究地层剖面岩性岩相特征，确定可能存在含盐岩系的地段，即划出白云岩-灰岩-泥灰岩组成的海相碳酸盐岩相段或红色碎屑岩岩性段，然后在这些岩性岩相段内进一步寻找盐类沉积。
在平面上，盐类沉积按沉积的先后顺序，大致呈 “泪滴式”或 “牛眼式”两种型式分布。因此，要研究含盐岩系内盐类沉积的平面分布特点，推断盐类沉积分布型式，然后按“泪滴式”或“牛眼式”盐类分布规律，去寻找相应盐类矿床。如“牛眼式”其石盐和钾镁盐沉积应分布于盆地中心部位，“泪滴式”其石盐和钾镁盐则分布在补给水方向的对面。
水化学找盐是行之有效的方法。由于盐矿易溶解，在地表一般很难见到露头，必须通过泉、井和钻孔冲滤液的水化学特征 ( 含盐度、Br/Cl、K/Cl 比值等) 的调研，查找盐类矿层的位置。
盐矿床地表露头和浅部极易被溶解，主要组分被淋失，但在原地可形成各种盐溶角砾岩，沿一定层位分布。盐溶角砾岩是寻找盐类矿床的重要标志。
油、盐兼探是钾盐勘查的重要途径。国外 80% 的含钾盆地中有油气藏，即这些含钾盆地是含油气盆地的一部分。钾盐矿床 50% 的储量是在油气勘查过程中发现的。油气勘查投入资金多，工程量大，所获得的各种地质资料对发现和圈定钾盐矿床具有不可估量的意义，应充分利用。同时，在油气钻井施工过程中，分析岩心和返回冲洗液的化学成分，对确定盐矿特别是钾盐矿床的存在有重要作用。