盐湖成矿规律 盐湖形成的四个阶段及其特征?

作者&投稿:酉樊 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

西藏盐湖的形成和演化及其盐类资源的成矿作用,明显受西藏地质构造条件和古地理环境的严格控制,特别是中新世以来高原大幅度抬升引起的自然环境的巨大变化,为西藏盐湖的演化提供了更为有利的气候条件和地貌条件;另一方面B,Li,Rb,Cs等成盐元素高的地化背景及富含B,Li等温泉的广泛分布,为该区成盐元素的大量聚集提供了充足的物质来源。受上述因素的影响,区内水化学特征显示出一定的分带性,这就决定了盐湖资源分布也有一定的规律性。

(1)矿产的形成需要一定的构造条件。由于印度板块向北与欧亚大陆碰撞而产生了强大的南北向挤压,形成一系列东西向的大断裂及伴生的许多南北向张性、张扭性断裂和北东向或北西向的压扭性断裂,在大断裂及次一级断裂附近,形成许多串球状的封闭或半封闭的断陷盆地和山间洼地,成为成盐元素大量聚集的场所。并且在断裂带及其次一级断裂构造附近,水热活动强烈,分布着大量的温泉、热泉,在泉水中富含B,Li,K,Rb,Cs,F等元素,是西藏盐湖成盐元素最重要的补给来源。

(2)地貌对盐湖的形成和演化及成盐作用有明显的控制作用。西藏地形复杂,北有昆仑山脉,南有喜马拉雅山脉,中间有冈底斯山脉,将西藏划分为北、南、东三个不同地貌单元。藏北高原低山与丘陵相间,夹宽缓的平原和盆地对众多盐湖的形成和演化提供了良好的地形条件。藏南河谷山地,外流水系发育,内流盆地很少,只有在河谷平原洼地或盆地中出现湖泊和盐湖。藏东高山峡谷区,为外流区,高山峻岭与深切峡谷相间展布,湖盆地形少见,不利于湖泊和盐湖的形成。

(3)干旱—半干旱的气候条件是一个重要因素。盐湖的形成必须具备气候干旱,雨量稀少,蒸发量远大于降水量等条件。由于西藏盐湖的成盐时期主要发生在全新世,所以我们重点讨论西藏全新世以来的气候特点。由于早更新世以来青藏高原大幅度抬升,导致喜马拉雅山脉及其以北一系列近东西向山脉抬升,使这些山脉高高矗立于对流层之中,重重阻隔来自印度洋的暖温气流进入高原内部,使高原气候变得干冷,此时藏北已有部分湖泊进入盐湖演化阶段。

藏北地区地势高,平均海拔在4 500 m以上,空气稀薄,太阳辐射强烈,占50%,日照时间长,年日照时间为3 000 h,年降水量少,在50~270 mm之间,蒸发量大于2000 mm,为明显的干旱气候,为成盐作用提供了良好的气候背景。藏南地区,西部趋向干旱而东部趋向温湿,西部比东部更有利于盐湖的形成和成盐作用的发生。藏东气候与藏北、藏西相比降水量明显增加,降水量是蒸发量的1~1.5 倍,干燥度为1,是西藏最温暖潮湿的地方,不利于盐湖的形成和成盐作用的发生(图5-3)。

(4)古大湖底部最易成矿,区内大、中型的盐类矿产大部分都集中分布于古大湖底部,特别是硼、锂、钾矿更是如此,如扎仓茶卡、扎布耶茶卡、班戈错分别位于羌塘西、南、东大湖底部,它们都是区内比较知名的含硼、锂、钾等矿产的综合型矿床。

(5)盐类矿床的形成一般具有同心环状分带的现象。盐湖在成盐作用发生时溶解度小的盐类物质先沉积,分布面积较大,从平面上看位于环带最外圈,溶解度大的盐类物质后沉积,分布面积较小,靠近环带中心。从平面上看,自盆地边缘向中心依次为石灰岩、白云岩、白云质灰岩、硬石膏、石膏(或钙芒硝等)、石盐、钾盐(图5-4)。对于某一个盐湖来说,环带往往发育不全,只是以某种盐类或某几种盐类为主,而缺失某些盐类,在盐湖演化的不同阶段,环带也有相互叠加的现象。

(6)盐湖矿床的形成,具有明显的韵律性,从碎屑岩沉积开始,经粘土、碳酸盐粘土,终止于蒸发盐类沉积,构成一个完整的沉积旋回。如郭加林错、班公错、扎仓茶卡等都存在两个明显沉积旋回。

图5-3 西藏多年平均降水量等值线图

(据西藏自治区土地管理局,1994)

图5-4 朋彦错湖盆沉积物遥感解译图(环状带分布)

1—湖水;2—蒸发盐类沉积物;3—粘土沉积物(或盐泥泥层);4—粉砂沉积物;5—砂砾石沉积物;6—前第四纪沉积物

(7)盐湖盐类矿产的成矿规律与水化学类型的分布特征有密切的关系。不同水化学的盐湖控制着不同组合的盐类矿产。硼主要富集在碳酸盐型和硫酸钠亚型卤水中;锂主要富集在硫酸钠亚型卤水中,其次是硫酸镁亚型卤水中;钾在三种水型的卤水中均有富集;铷、铯主要富集在硫酸盐型卤水中,石盐矿床多分布于硫酸盐型及中度和弱度碳酸盐盐湖中。大、中型芒硝矿床多赋存于碳酸盐型盐湖中。水菱镁矿矿床主要与碳酸盐型盐湖相联系,个别硫酸盐型盐湖也见有菱镁矿层。

(8)西藏盐湖矿产具有两个明显的成盐阶段,大约自晚更新世后期以来在古地理环境、成盐元素来源和古气候等方面,已逐渐具备了成盐条件。由于湖水强烈的蒸发和浓缩,估计在距今18000~15000a时,青藏高原盐湖开始进入了成盐作用阶段,这是该区最早的一次成盐作用。这次成盐作用多发生在构造深盆或继承性盆地里,以碳酸盐类或硼酸盐类沉积为主要特征。随时间推移,湿干气候交替出现,大约距今4000a以来又开始进入了第二个成盐作用阶段,这次成盐作用是以芒硝、石盐沉积为主要特征,亦有硼酸盐类沉积,是该区盐湖分布最广、最普遍的一次成盐作用。



盐湖的分布规律~

从盐湖的形成条件可以看出,盐湖是具有明显的地带性分布规律的。中国是世界上盐湖最多的国家之一,盐湖的分布几乎全部集中在广大的内陆区域。从东北的吉林省起,向西绵延,经内蒙古、宁夏、甘肃、新疆、青海,直至西藏,在全国约1/2的辽阔土地上,星罗棋布地分布着数以千计的盐湖。其中,被称为“盐湖之家”的青藏高原,就有数百个盐湖,被誉为盐的世界。就地理位置而言,中国的盐湖大致处于北纬30~50°之间,属于世界著名的亚、非、欧大陆盐湖带的最东缘,称之为中国盐湖带。盐湖比较集中分布在青藏高原和蒙新高原的山间盆地或高原闭流洼地之中,西藏的扎布耶茶卡海拔4400米,多格错仁(茶卡错仁)海拔4814米,是世界海拔最高的大盐湖;新疆的艾丁湖位于海平面以下154米,是中国海拔最低的盐湖,位置之低居世界第二位。中国为数众多的盐湖,由于它们所处的地质、地理环境的不同,其所经历的发展、演化阶段皆有着一定的差异。有的盐湖的上层湖水盐分浓度很大,而湖水很浅。这种湖水是饱和状态的盐类溶液,矿化度一般在300克/升左右,比重在1.2上下,水深多在0.2~0.3米,超过1米的较为罕见。盐湖水色碧绿,清澈晶莹,令人心旷神怡。在盐湖表层水的下面,则是五彩缤纷的各种结晶盐类。例如柴达木盆地内的达布逊盐湖,湖水面积210平方公里,平均深度仅0.56米,最大深度也只有0.96米。有的盐湖是业已干涸的干盐湖,亦称为固体盐湖,湖水(卤水)赋存于盐类沉积物的晶隙中。整个湖面为白色的结晶盐类所覆盖,犹如银装素裹,耀眼夺目。而有的盐湖表面受长期风沙侵蚀的影响,盐类和泥沙混杂,凝结成褐色盐盖,其下才是雪白晶莹的盐粒。由盐类沉积所形成的巨大盐盖,坚硬异常,顽若岩石。经力学试验,每平方厘米可以承受14公斤以上的压力。因此,在盐盖上可以建工厂、筑铁路、修机场,均无陷落之虑,更不用说行人了。著名的察尔汗盐湖就是一例,青藏铁路由北而南建设在它的盐盖之上,奇迹般地铺砌了32公里长的盐湖铁路。与铁路相平行的,还有一条50年代修成的横跨盐湖的公路,被人们赞颂为“万丈盐桥”,路面平坦光滑,与柏油路面并无两样。在万里晴空的夏季,人们乘车行驶在“万丈盐桥”上,眺望远处,那“茫茫大海,层层楼阁”的海市蜃楼幻景,引人入胜。外国的盐湖,主要分布在南美安第斯山脉的潘帕斯草原北部。

盐湖在古代就是大海。我国著名的柴达木盆地盐湖,远在2.3亿年以前还是浩瀚的大海,后来,地壳上升,海水退出,一块看不到边的内陆盆地就出现了,发展成盐湖。
有的盐湖是从淡水湖发展演变而成的。其湖盆边缘沙洲的隆起高度在不同时期均不一样,当沙洲低于海平面时,湖盆是半闭流状态,海水流入;当沙洲超过海平面时,湖盆呈闭流状态。气候长期干旱、炎热,湖水强烈蒸发、浓缩亦变成卤水,盐类逐渐沉积。
盐湖之形成,需要一定的自然条件,其中最主要的有以下两点:

(1)干旱或半干旱的气候。在干旱或半干旱的气候条件下,湖泊的蒸发量往往超过湖泊的补给量,湖水不断浓缩,含盐量日渐增加,使水中各种元素达到饱和或过饱和的状态,在湖滨和湖底形成了各种不同盐类的沉积矿床。例如海拔2 600~3 200米的柴达木盆地,深居内陆,四周为绵延的山脉所屏障,又常年在中纬度西风环流影响之下,水汽的输送量和降水量都很稀少,空气干燥,是一个典型的内陆荒漠盆地。位于盆地东北缘的茶卡盐池,年降水量约210毫米,盆地中心的察尔汗盐湖年降水量仅30毫米左右。这里的蒸发量远远大于降水量,这样的气候条件,对于盐湖的形成显然是十分有利的,因而在盆地内部分布了众多的盐湖。气候如极度干燥,终年无雨,或者降水稀少,亦是不利于盐湖的形成。例如在新疆塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠内部,沙丘绵亘,地表无径流产生,盐类呈分散状态,这些地区就难以形成盐湖。

(2)封闭的地形和一定的盐分与水量的补给。封闭的地形使流域内的径流向湖泊汇集,湖水不致外泄,盐分通过径流源源不断地从流域内向湖泊输送。在强烈的蒸发作用下,湖水越来越咸,盐分越积越多,久而久之,就形成了盐湖。

在盐湖地区,常常可以看到环湖有一圈圈银白色的盐带,宛若戴在盐湖上的美丽项圈。这种自然现象,是盐类物质自流域向盐湖迁移的一个有力的证据。因为溶解于水体中的各种盐类从流域向盐湖的迁移过程中,水分逐渐蒸发,浓度不断增大,一旦达到饱和或过饱和状态,就会产生沉淀作用。但是由于各种盐类的溶解度不同,因而呈现出一定的沉淀顺序,从物质来源的上游到盐湖之间,各种盐类沉积物有明显的环带状分布规律。例如在昆仑山北麓的一些盐湖地区,靠近山区的地段为硼盐带,近湖地段为芒硝带,湖内则沉积有食盐和光卤石。

盐湖不仅可以形成于大陆,也可由海湾演变而成。浩瀚无垠的海洋,每升水中的平均含盐量为35克。如果海湾因沿岸带沙坝的逐渐发展、扩大而与海洋隔离,成为封闭状态,兼之气候干燥炎热,水体在强烈地蒸发作用下,盐度将不断增高,最后也会形成盐湖,产生各种盐类沉积。这种由海湾演变而成的盐湖,称为海成盐湖。中国近代的盐湖,均属于大陆盐湖。

成矿规律
答:这是研究区域成矿作用和成矿规律的一个重要概念,它是指在形成该矿的时代久远之前,就孕育着该矿床的初始条件(如物源、迁移和富集成矿的构造条件和介质条件),到相对较晚的阶段才形成工业矿床。池三川通过论证川西的铜矿系列,提出了矿化集中区和成矿的阶段发展论。芮行健通过赣东北及信江盆地的铜元素分散、富集、聚集...

矿床成矿规律总结
答:根据上述分析的矿床地质特征和控矿因素,凤凰山矿床的成矿规律可以总结为以下几个方面。( 一) 成矿地质因素 1. 地层和围岩因素 矽卡岩型成矿作用有利的地层层位是下三叠统的殷坑组、和龙山组和南陵湖组中下部,有利岩性是薄层状不纯碳酸盐岩 ( 以含泥质灰岩为主) 。斑岩型矿化作用产于岩体...

成矿的时间规律
答:根据地质依据判断,本区稀有金属的成矿时间总体上应在区域变质和与其相关的重熔岩浆活动之后或相近才较为合理。由此,结合同位素年龄资料分析,主成矿期应为海西中、晚期至海西晚期,但成矿尾声可延至印支期。在漫长的成矿时期中,不同成因类型的矿床(化)又有所差异,呈现出一定规律。(1)成矿期相对...

成矿条件、主要控矿因素及成矿模式
答:2.成矿地质环境 该矿床赋矿地层为下石炭统阿吾拉勒组第四亚组(C1a4),该组为一套火山岩—火山碎屑岩建造,其下部岩性由酸性火山岩、火山碎屑岩组成,主要岩性为紫红色岩屑凝灰岩、浅红褐色流纹斑岩、霏细斑岩夹凝灰角砾岩;上部岩性层分布范围较广,并据其岩性组合特征可分为上下岩性段,下岩性段下部由正常沉积的灰岩...

成矿构造特征
答:下庄矿田内成矿构造发育,依走向不同可分为北东东、北东向和北西西向3组,各组断裂均以等间距平行排列,3组断裂有规律相互交错切割构成区内菱形格子状图案。一、北东东向断裂 矿田内北东东向断裂规模较大,形迹醒目,连续性较好,舒缓波状延伸,收缩膨胀明显,发育碎裂岩、花岗碎裂岩、角砾岩、石英岩...

成矿规律
答:对安徽东南地区铜金多金属矿成矿规律的研究,是在研究成矿地质环境、控矿地质因素、成矿地质特征及地球化学背景基础上进行的。然而该项研究涉及面广、综合性强。本书总结的成矿规律主要是时空分布规律,认识应用这些规律,有助于提高矿产预测水平和地质找矿效果。 (一)时间分布规律 区内金铜多金属矿产的形成,在时间...

成盐模式建立
答:另外,在高程不同的同一湖盆中,盐湖之间存在水力联系,由于成矿元素的迁移活动,使海拔较低的一些盐湖成为B,Li,K等矿产的主要富集地。 1.古大湖演化成盐模式 在总结前人成矿规律、成盐模式的基础上,结合最新西藏第四系地质、地貌研究进展,我们提出古大湖演化成盐模式,其证据如下: (1)古大湖发现及存在。据赵希涛、...

成矿的时间演化规律
答:表3-5和表3-6分别为我国5万吨以上的铜矿床在时间上分配和时间演化规律。由表3-5可以明显看出,中生代铜矿的成矿达到了高潮,占44.38%,几乎占半壁江山。表3-5 中国5万吨以上的铜矿床时间分布 这主要与我国东部在中生代发生了成矿大爆炸有关。因为这一时期,长江中下游、赣东北和我国整个东部发生...

海南岛构造成矿系统
答:一、构造成矿系统 20 世纪 20 年代末开始地质调查以来,在海南岛已发现近 90 种矿产、200 多处矿产地,前人虽对海南岛主要矿产开展过成矿规律和成矿系列的探讨( 廖香俊等,2005) ,但结合构造分布格局,进行成矿系统的分析仍非常薄弱。“成矿系统是指在一定时-空域中,控制矿床形成和保存的全部地质...

成矿区域
答:成矿区域是已知矿床集中和具有资源潜力的地质单元,它可以是一个独立的大地构造单元,也可以跨越两个或两个以上的大地构造单元。每个成矿区域中都有特定的成矿环境和发生的成矿系统。科学地圈定成矿区域和对成矿区域分级(成矿域、成矿省、成矿带、矿带等)是区域成矿学的基础研究内容,也是深入探讨成矿规律的前提。