盐湖沉积体系及其成因相类型

如题所述

一般人们将咸水湖与盐湖合称为盐湖,但咸水湖以发育碳酸盐矿物为标志,盐湖以硫酸盐和氯化物矿物为特色,故我们将洪泽凹陷阜宁组和盐城凹陷阜一段含膏盐类沉积物统称盐湖沉积,并属盐湖层序Ⅰ2(E1f1—E1f2)、Ⅰ3(E1f3—E1f4)。根据洪泽顺河集次凹阜宁组各段钻井(顺1井、顺2井、丰收4 井、丰收5 井)和盐城凹陷盐参1 井阜一段剖面,将盐湖沉积亚相及其微相类型特征总结如下。

4.2.7.1 暂时性蒸发岩亚相

这类盐湖主要分布于E1f1段,它是指季节性有水的干盐湖(或称干盐湖),它主要依赖暴雨洪水期间地表径流水注入形成水盆,在边缘地带形成冲积-三角洲沉积,在两次洪水之间较长期内,新扩大的湖面慢慢收缩,并由于蒸发浓缩而变为盐卤水和逐渐沉积各种盐类矿物。

干盐湖突发性的扩大和逐渐蒸发收缩这种循环作用,使干盐湖的沉积物及其伴生相具有下列这3种成因类型。

(1)冲积扇和干盐湖三角洲砂体

在干盐湖边缘,粗碎屑冲积扇发育,或者间歇性河流注入洪水期间湖盆形成的“干”三角洲砂体。它们共同的特点常发生重要的沉积期后成岩作用,如方解石孔隙胶结、钙质以及白云石、石膏等胶结,不含或少含动植物化石。

(2)泥坪

泥坪为干盐湖出露地表的细粒物—泥岩,颜色棕红,多为块状构造,典型特征具有暴露构造如泥裂、干裂纹、薄盐壳,也可含有可溶性盐类的结晶壳。

(3)盐泥坪

包括硫酸盐坪和氯化物盐坪,主要分布边缘向内至水盆中心位置,主要由块状泥岩夹膏盐层和结晶盐层,它们或呈互层状即一层洪水期间形成的泥岩和一层干涸期结晶的盐层覆于其上,这种作用反复交替地进行,从而形成厚几米~几十米的盐泥坪沉积。

综上所述,干盐湖沉积的历史,反映了湿(洪水)干(干旱)条件交替变化的历史。洪水期,干盐湖发生扩张和淡化,标志着洪水带来的陆源碎屑物注入和早期形成的盐类被部分或全部溶解;干盐湖干旱期则表现湖泊面积缩小、湖水深度变浅,各种暴露标志发育以及含盐度自下而上增高,盐类沉积由少增多,最后导致层状蒸发岩沉积由薄变厚。

4.2.7.2 浅—半深水蒸发岩亚相

该蒸发岩亚相属常年性盐湖一类。这类盐湖系指在一定的地质历史阶段中长期保持不干涸的地面卤水体,它既要求有稳定的水体注入,同时又要求长期可提供的可溶性溶质和碎屑沉积物。顺河集次凹阜二、三、四段盐湖则为典型代表。在干旱气候条件下,一个理想的常年盐湖的蒸发浓缩演化阶段,可简单地概括为碱土碳酸盐岩—石膏+碳酸盐岩—石盐(或其他一些盐类如天然碱、芒硝),上述特征在顺1井、顺2井的岩心剖面中,即垂向层序中均可反映出来。因此,其盐湖沉积物及其伴生相—成因类型可划分下述5种。

(1)暗色泥岩

颜色为深灰、灰黑色泥岩夹灰质泥岩与云质泥岩,水平纹理发育,有时并夹韵律层理钙质页岩、油页岩。

(2)含泥灰岩—含泥白云岩

颜色灰—灰白色含泥灰岩、含泥白云岩,多为块状构造,两者在剖面上呈互层,有时间夹含膏泥岩和含盐泥岩薄层,具水平纹理和揉皱构造。

(3)纹层状硫酸盐岩

硫酸盐(石膏)沉积物大部分为泥晶和碎屑状石膏组成并间夹含泥硫酸盐或硫酸盐质泥岩,水平纹理发育,并见揉皱和塑性变形现象。在岩心剖面上可见白色硫酸盐层与深灰色含泥硫酸盐层或硫酸盐质泥岩呈黑白相间的韵律层结构。

(4)纹层状石盐—芒硝岩

灰白色石盐与芒硝岩呈纹层状间夹硫酸盐岩和含泥白云岩、泥灰岩,并在剖面上组成不等厚的薄互层或各条带状构造。

(5)粗晶质石膏、盐岩

颜色灰白的粗品质石膏与盐岩层,经常夹于纹层状硫酸盐岩或纹层状石盐中,石膏层常由成行排列直立、细长双晶晶体组成,晶体自形程度一般较好,晶间常被泥晶质碳酸盐分开;石盐呈中—粗晶非自形粒状,较纯,虽有一定的层位,但见层面不规则,并常有溶蚀现象。

上述几种成因类型在剖面中并不是明显单一种类型出现,而是几种类型呈相互间夹,只能看以哪种类型为主,因此,我们分析成因类型垂向组合序列时,划分成3类:一是淡化盐湖期沉积序列,以泥岩、灰质(或云质)泥岩为主夹薄层含膏泥岩和含盐泥岩,代表潮湿或洪水期沉积产物;二是干湿交替盐湖沉积序列,以泥岩、灰云质泥岩与泥质膏盐、盐岩、芒硝岩几种成因类型间互组合为特征,代表盐湖卤水的浓度高低变化沉积的产物;三是稳定的盐湖高浓度卤水蒸发沉积序列,以厚层块状膏盐、盐岩成因类型组合为特征,代表盆地盐湖最大的干旱期沉积(蒸发)产物(图4.19 )。有关盐湖属浅水还是深水盐湖问题,经分析认为前4种成因类型应是半—深水的特征,而第5种成因类型可能是深水成因经次生溶解再沉积的产物,也可能是浅水原生类型,因当前岩心已溶解破碎难以恢复,故暂属浅水—深水蒸发岩亚相。

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