盐湖沉积特征
出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第1374页(3066字)
(一)盐湖沉积类型
我国盐湖沉积,一般分为碎屑岩沉积、粘土-淤泥沉积和蒸发盐类沉积三大类型。
1.碎屑岩沉积 为盐湖盆地形成演化早期未成盐发展阶段的沉积产物,颗粒较粗,多为洪积、冲积和风砂沉积组成的砂砾石、中-粗粒砂和粘土质粉砂等,多分布在湖盆边缘和湖相沉积底部,沉积厚度为几米至百余米。
2.粘土-淤泥沉积 为盐湖细碎屑岩沉积,多为碳酸盐粘土和粉砂质粘土。粘土矿物有绿泥石、蒙脱石、水云母和少量的高岭石等。有些盐湖含有丰富的有机质,而呈黑灰色。沉积厚度为几米至十几米。
3.蒸发盐类沉积 为盐湖形成演化过程中成盐发展阶段的沉积物。主要盐类沉积有石盐、芒硝、天然碱、钾镁盐和硼酸盐等,其中以石盐、芒硝等沉积规模最大,几乎遍布全国各盐湖,而以吉兰太、柯柯、察尔汗、七角井、扎仓茶卡等盐湖最有代表性。
(二)盐湖沉积旋回
我国盐湖沉积层序清楚,结构分明,具有明显的韵律性。从碎屑岩沉积开始,经粘土-淤泥沉积,终止于蒸发盐类沉积,构成一个完整的沉积韵律-沉积旋回,反映气候由潮湿-干旱、新构造运动由动荡-稳定的盐湖沉积演化环境。盐湖沉积旋回分为单旋回沉积和多旋回沉积两种类型(图4-1-18)。
图4-1-18 我国盐湖沉积剖面
1-石盐 2-芒硝 3-钾镁盐 4-天然碱 5-硼酸盐 6-石膏 7-淤泥 8-粘上 9-粉-细砂 10-砂砾石
1.单旋回沉积 蒸发盐类沉积仅在盐湖沉积剖面中出现一次,如内蒙古的吉兰太盐湖,青海的茶卡盐湖、西藏的扎仓茶卡、新疆的达板城东盐湖等,都是单旋回沉积的盐湖。
2.多旋回沉积 第一个沉积旋回之后,又重叠出现新的沉积旋回,蒸发盐层也出现多次。如内蒙古的额吉淖尔、青海的察尔汗盐湖、新疆的七角井盐湖、山西的运城盐湖等,都是多旋回沉积的盐湖。
(三)盐湖沉积分异作用
盐湖盐类沉积分异现象明显,是我国盐湖盐类沉积作用的重要特征之-。
碳酸盐型盐湖,盐类沉积剖面中自下而上分别为芒硝、天然碱或苏打沉积。如查干诺尔、察汗淖等碱湖(图4-1-19)。
图4-1-19 察汗淖天然碱湖沉积剖面
1-天然碱层 2-湖表水 3-粉砂-质淤泥-粘土 4-细砂层 5-砂岩
硫酸盐型盐湖,盐类沉积中有石膏、芒硝和石盐等,如内蒙古的吉兰太盐湖(图4-1-20)。但多数盐湖缺少石膏沉积,而在芒硝矿层之上直接出现石盐沉积,如青海的茶卡盐湖。
图4-1-20 吉兰太盐湖沉积剖面
1-石盐 2-含石膏石盐层 3-芒硝层 4-石膏层 5-粉砂粘土 6-淤泥 7-粘土层 8-细砂层
氯化物型盐湖,在盐湖石盐沉积之后,开始出现钾盐或镁盐沉积,成层非常清楚。如青海的察尔汗盐湖,就是在石盐沉积之上,目前正在析出钾石盐(KCl)、光卤石(KC1·MgCl2·6H2O)和水氯镁石(MgC12·6H2O)等盐类沉积(图4-1-21)。
图4-1-21 察尔汗盐湖沉积剖面
1-光卤石或水氯镁石沉积 2-石盐沉积 3-淤泥-粘土沉积 4-粉砂质粘土沉积 5-含石膏粘土沉积 6-粉-细砂沉积
(四)盐湖成盐期
我国盐湖形成时间很晚,主要盐类沉积多形成于第四纪晚期(晚更新世末-全新世),可分为三个成盐期:
1.第-成盐期,发生在中更新世(Q2)-晚更新世(Q3)时期。我国多数地区继承上新世(N2)大水湖期的湖盆轮廓,区域气候干湿交替变化,湖盆收缩,湖水趋向咸化,但大部分地区盐湖盆地,还不具备成盐的自然环境。只是个别地区,如山西冻水断洼,受局部干旱等自然条件的影响,于中更新世(Q2)-晚更新世(Q3)时期,在运城湖盆出现钠镁硫酸盐沉积,为我国盐湖最早的成盐期。
2.第二成盐期,发生在晚更新世末(Q3)-全新世(Q4)初期。许多大型成盐盆地,如柴达木盆地、羌塘盆地、查干诺尔盆地、吐鲁番盆地等,在持续干旱气候影响下,开始具备成盐条件。形成干燥环境下特有的蒸发盐类沉积,包括石盐、芒硝、天然碱沉积;在青藏高原盐湖中,还出现硼酸盐类沉积。成盐时间,据C14测定,距今25000~8000年。
3.第三成盐期,即全新世(Q4)成盐期。这是我国盐湖成盐作用最普遍、最强烈的时期。正是近6000年来,乃至目前仍在进行的成盐作用,形成了我国分布较广、规模较大的一些石盐盐湖矿床,如吉兰太、柯柯、马尔盖茶卡、罗布泊和七角井等盐湖矿床。
(五)盐湖的成因
盐湖是湖泊中含盐量最高的一种类型,是湖泊发展的末期,也叫老年湖。它的形成,同湖泊一样是由许多自然因素决定的,诸如古湖盆地、干燥的气候、充足的盐分来源和有利的物理化学条件等;其中以盐分来源和干燥的气候最为重要。
气候条件是控制盐湖形成和分布的重要条件。我国盐湖分布在内蒙古、新疆、青海、西藏等干旱-半干旱的荒漠草原地带。这里年降水量不足400mm,年蒸发量却高达2500~3000mm,冬季严寒,夏季干热;风沙多,日照时间长,为典型的大陆性干旱气候区,对盐湖的形成和成盐作用是有利的。同时,该区地域辽阔,盐湖盆地蚀源区分布广泛,成盐元素丰富,钠、钾、镁、钙、氯、硫等含量比地壳平均含量高,经过长期风化和淋溶作用,大量成盐元素随地表水和地下水迁移、搬运到湖盆附近,成为盐湖最基本的物质来源。第三纪含盐地层和古盐,在某些盐湖区出露广泛,对盐湖成盐元素的补给也起到重要作用。如青海西部第三纪含盐岩系,对柴达木盆地的盐湖,新疆的盐丘构造对该区盐湖,均起到特殊的补给作用。
我国盐湖盆地,有的是受构造控制而形成的大型盆地,如西藏的扎仓茶卡,新疆的七角井盐湖,青海的茶卡盐湖,内蒙古的吉兰太盐湖和山西的运城盐湖等。而一些小湖盆地,有的是受古河谷侵蚀作用或因河流改道而形成的,如新疆的玛纳斯湖,内蒙古的盐海子湖,西藏的噶尔昆沙湖等;有的则是风蚀洼地或丘间低地形成的,如内蒙古鄂尔多斯盆地沙漠和阿拉善沙漠中常见的小盐湖。这种小湖盆地,往往是成群成组出现的。