盐岩成因及层序充填动力学探讨.docVIP

第六章 盐岩成因及层序充填动力学探讨 盐岩形成及沉积模式综述 一、关于盐湖的形成条件 盐湖作为一个水动力系统，对于气候条件的变化和构造条件是十分敏感的。前者决定着盐湖的性质，即是常年性盐湖还是暂时性盐湖，后者不仅对盐湖的封闭起着决定性作用，而旦还控制着物源区和沉积区的分布以及地貌条件，进而控制了盆地的水动力条件。因此，气候和构造条件强烈地影响着盐湖的形成、演化和消亡过程。 1．封闭和稳定沉降的构造条件 封闭的盆地地形有利于盐分通过入流不断地向湖盆中汇集而不致外泄，稳定的构造条件有利于湖水进行充分的蒸发和渗透作用，从而使湖水浓度逐渐升高形成盐湖。因此，盐湖形成的构造条件往往与断陷盆地和山间盆地有关（李思田，1996）。断陷盆地的一侧或两侧往往以深大断裂或同生断裂为界，形成半地堑或地堑式盆地。断陷或山间盆地决定了湖盆具有独特的地貌和水动力特征。盆地周围的山脉或高地起着明显的封闭作用，它不仅有效地汇集着周围地区的地表径流，同时还为在盐湖中大量溶质的聚集提供了足够的入流量。 此外，构造条件对盐湖盆地岩相的空间配置关系或结构样式也起着重要的控制作用。同时，它还控制和影响着沉降速率和沉积速率、湖盆水动力条件以及沉积物搬运形式等。通常，在盐湖盆地的陡坡一侧，由于剥蚀区不断抬升，地形高差大，水流急，湖水相对较深，往往发育由粗粒碎屑物组成的扇三角洲和重力流沉积；而在其缓坡的一侧，由于地形起伏小，水流缓，湖水也较浅，以发育河流、三角洲沉积为特征。细粒碎屑沉积物和盐类化学沉积则主要分布于湖盆坳陷中央部分，并逐渐向湖盆边缘变薄。 2．干旱和半干旱的气候条件 干旱和半干旱的气候条件是盐湖形成的最基本条件（Sam Boggs J，2001）。只有在这种气候条件下，才有利于湖水的大量蒸发。当湖盆中的蒸发量大于湖面降水量和地表入流量的总和时，湖盆中的水质经强烈蒸发，其盐分浓度不断增高，从而形成不同类型卤水的盐湖。流域内各种盐类物质通过入流由上游流向低洼的盐湖中心，并沿程显示因溶解度不同而有着明显分带的盐类沉积。 3．足够的盐类物质来源 除了上述气候和构造条件外，足够的盐类物质来源也是形成盐湖的基本条件之一。海水是与海相有关的盐湖沉积中盐类物质的主要来源。但对于内陆盐湖来说，盐类物质来源则是多源的，既可有海水的影响（包括风运海盐），又可有盐湖周围基岩的风化产物（包括古代盐矿淋滤），还可有深部卤水的来源（马新华等，2000）。 在漫长的地质历史中，盐湖存在的时间经常是相对短暂的。从其发生、发展到消亡，往往经历了从淡化到咸化再到淡化的演化过程。只要上述形成条件发生变化，盐湖不是趋向于淡化，甚至成为淡水湖泊，就是向更加咸化的方向转化，以至干涸，或者由于陆源碎屑物质的大量充填而最终结束盐湖，甚至湖泊的历史。盐湖形成条件反复改变的结果就形成了陆源碎屑岩与化学蒸发岩交互沉积的多旋回特征，并成为判别古气候和古地理环境的典型标志。 二、关于盐岩沉积模式 虽然地质学家对于盐岩形成的基本条件都有较统一的认识，但对于盐岩的沉积模式，却一直没有固定的认识。在一段时间人们从深水模式转移为浅水模式，从浅水模式又转移为Sabkha蒸发模式，然后又转移为中等水深的模式（Sonnenfeld P and Kendall G C St C，1989；Kendall A C，1992）。图6-1显示了浅水深盆、深水深盆和浅水浅盆的三种海相含盐盆地的形成模式。 图6-1 盐岩的三种沉积模式（据Kendall A C，1979） 三、陆相盐湖盆地发育规律 结合我国一些含盐盆地（如江汉盆地、泌阳凹陷、东濮凹陷、三水盆地、柴达木盆地等）盐类沉积的空间配置关系和演化特征分析，盐类沉积在内陆盐湖盆地中的分布规律具有以下特点（李思田，1996）： （1）受构造运动和气候旋回的控制，含盐岩系的发育往往表现出多旋回的特点，其蒸发岩通常发育在每个旋回的中上部。 （2）成盐作用的发生和发展，除了具备干旱的气候条件外，还受到盆地演化阶段的控制。一般来说，盆地形成初期不利于成盐。随着盆地的不断发展，成盐作用逐渐加强，湖盆发展的深陷期，通常也是盐类沉积的最发育阶段。当盆地开始收缩时，成盐作用则向着更加成熟、更加咸化的方向发展。 （3）受盆地的物源和水系发育的控制，盐类沉积通常分布于盆地中部的深洼陷和湖湾区。其盐类矿物则呈不对称的或大致对称的环带状展布，由盆内向外依次出现石盐（有时为钾盐）或天然碱、硫酸盐和碳酸盐矿物沉淀。而在地层剖面中则表现为陆源碎屑沉积与蒸发岩化学沉积相互交替出现，并呈互为消长的关系。 （4）受主干断裂或盆缘断裂的控制，盐类沉积和沉降中心的发育往往具有继承性，并多偏于断裂一侧。但由于受构造运动或物源区地形和水系发育程度变化