蒸發沉積礦床
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什麼是蒸發沉積礦床[1]
蒸發沉積礦床是指地面水以真溶液狀態攜帶某些溶解度較大的無機鹽類,在比較靜止的水盆地中,通過蒸發作用發生各種有用鹽類礦物沉澱而形成的礦床。由於礦床中的有用組分是各種鹽類,因而也稱為鹽類礦床。
蒸發沉積礦床的特點[2]
1.產於紅色碎屑岩-碳酸鹽岩的含鹽岩系;
2.具有一定的層位:如Z、T、K、Tr、Q;
3.具明顯的沉積韻律,按溶解度由小到大沉澱:
碳酸鹽相(石灰岩、白雲岩)—→硫酸鹽相(石膏、硬石膏、芒硝)—→氯化物相(石鹽、鉀鹽)—→鉀鎂鹽相(光滷石、鉀石鹽、鉀鎂礬)
4.礦體呈層狀、似層狀、扁豆狀,後期構造影響形成不規則狀、鹽丘狀底劈構造;礦床規模一般較大;
5.礦石具塊狀、條帶狀、板狀構造,結晶粒狀結構,顏色多變,礦物有味;
6.礦石類型多,主要為K、Na、Ca、Mg的硫酸鹽、氯化物如石膏、芒硝、瀉利鹽、石鹽、鉀鹽、光滷石等。
蒸發沉積礦床的形成和保存條件[1]
(1)充足的物質來源
鹽類物質的來源是多方面的,如大陸岩石的風化剝蝕、古鹽層的溶解、來自地球深部火山噴氣熱液等等。上述來源的鹽類物質經地面水或地下水的搬運,最後匯聚在海洋及內陸湖泊中。
由於海洋面積占地球面積的72%,因此海洋被認為是鹽類物質的無窮無盡的寶庫。據計算,如果海水中全部鹽類都使其沉澱下來,可以把海底鋪上一層厚達60m的鹽層。海水中還溶有70餘種元素。因此,人們往往把海水看成是成鹽盆地鹽類物質的直接來源。
至於內陸湖泊,亦是鹽類物質的重要匯聚場所,它彙集著受水範圍內岩石或含鹽岩系風化溶解的鹽類物質,如處於乾旱沙漠地區,亦可形成重要的鹽類堆集。
(2)氣候條件
成鹽的必要氣候條件是乾旱或極端乾旱,水的蒸發量必須遠遠超過補給量。只有在此條件下,水體才能濃縮,使鹽分達到過飽和而發生沉澱。
現代地球上乾旱成鹽的氣候帶主要分佈在南緯和北緯15°~35°之間。各地質時代的乾旱帶的分佈,經地磁校正表明與近代基本一致。
(3)地理條件
鹽類的沉積一般僅發生在乾旱地區鹽源豐富且較閉塞的盆地中,如內陸不泄湖泊、與大洋聯繫受到限制的內陸海、海灣、瀉湖等。
盆地的封閉情況,是保證鹽類物質持續積聚得以形成大規模鹽礦床的重要條件。與大洋有聯繫的成鹽盆地,在大洋與盆地之間通常有一個狹窄而類似“門檻”的屏障,這種屏障可允許海水源源不斷地流入盆地,又能阻止濃鹵水的流出。它們一般由沙洲、環海珊瑚礁、海底山脊等構成。
(4)保存條件
鹽類礦床形成以後,由於構造、地形、氣候、水文條件等的急劇變化,可能鹽層要遭受破壞,鹽類礦床的後期破壞主要是淡水的溶解作用,特別是地表水的滲入造成的溶解作用。因此,鹽類礦床形成後需要有不透水層(如粘土層)加以覆蓋,才能保存下來。
頁岩是最有利於保存鹽類的覆蓋層。如果成鹽盆地乾涸了,則鹽層之上一般有風成砂覆蓋,也可以起到保護作用。–石灰岩是易於破碎和溶解的,所以鹽層近地表常發育鹽溶角礫岩。
蒸發沉積礦床的來源和工業意義[3]
蒸發沉積礦床的礦質來源包括盆地水體中溶解的鹽類、陸源風化物形成的可溶鹽類和排放到沉積盆地中的地下水及岩漿水溶解的鹽類。蒸發沉積礦床的成礦作用是化學沉積分異作用,即鹵水濃縮過程中按鹽類溶解度遞增順序依次沉澱。蒸發沉積礦床的有用組分是鹽類礦物和鹵水。常見鹽類礦物有:碳酸鹽(天然鹼、水鹼等)、硫酸鹽(石膏、硬石膏、芒硝、無水芒硝、瀉利鹽等)、氯化物(石鹽、鉀石鹽、光滷石、水鎂石等)、複合鹽(鉀鹽鎂礬、鈣芒硝、鉀芒硝、雜滷石等)、硝酸鹽(鉀硝石、智利硝石)、硼酸鹽(硼砂、鈉硼解石等)。
蒸發沉積礦床的重要礦產包括:建材原料石膏及硬石膏礦床;化工原料石鹽礦床、芒硝礦床、水鹼及天然鹼礦床、硼酸鹽礦床;化肥原料鉀鹽礦床。
- ↑ 1.0 1.1 第九章 沉積礦床.礦床學.吉林大學精品課程
- ↑ 第13章 蒸發沉積礦床.礦床學.成都理工大學精品課程
- ↑ 第十章 沉積礦床.礦床學.中國地質大學精品課程