地下卤水矿床成因

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568页（2230字）

地下卤水矿床的成因有石盐矿体溶解说、原始卤水说、沉积岩吸收说和地下水蒸发浓缩说等，但远不及石盐矿床成因理论深入，对揭示卤水存在的起因，还不能令人满意。

(一)石盐矿体溶解说

石盐矿体出露地表或近地表，经风化剥蚀，被地表水和地下水溶解，渗入地下；或者地下水沿构造断裂带进入石盐矿体，溶解石盐，生成地下卤水。同时，地下水流经含盐岩系或其他地层，可溶滤地层中的盐类物质，而使地下卤水成分复杂化。上述地下卤水，一般分布在石盐矿体附近和露头带内。此一学说对许多问题难以解释：

(1)卤水大多赋存于封闭构造之中，其上均有覆盖较好的不透水层，上部大量的渗入水将不可能通过隔水层而达到设想境地。

(2)如单纯强调卤水是由地表或地下水溶滤含盐地层下沉产生的，则在含盐地层分布区，应普遍埋藏有卤水，但事实并非如此。

(3)卤水如果是渗入水形成的，必然具有大气降水和地表水以及所溶滤岩石的某些性质，而卤水的物理、化学性质却反映不出这些特点。

(4)处于常温、常压下的大气降水和浅层水难于克服岩石静压力所造成的高压而向深部渗透。

(二)原始卤水说

这种学说认为地下卤水的形成，系岩石在其沉积过程中捕集古海水所致，因此又称为“沉积卤水说”。一般认为古海水来源有3种：

1．超咸化的海洋 这是亨特于1875年提出、莱恩于1909年在推荐“古海水”一文中予以支持的观点。但这个概念与海水在地史时期中没有多大变化的概念相矛盾，未被普遍接受。

2．石盐沉淀中断的超咸化卤水 石盐沉积过程因故中断，海侵发生后，继续沉积沙粒，其孔隙间捕集了侵入的海水与原先浓缩的卤水混合物(超咸化卤水)，其上又被泥质岩石等覆盖，而成为地下卤水。因此，高浓度的地下卤水可能是石盐矿床形成过程中沉淀中断或停滞阶段的标志。但一般认为分布广泛的高浓度地下卤水，不可能都是石盐沉淀中断的结果。

3．侵袭海水蒸发浓缩而成 这种新近提出的观点，以含大量地下卤水而分布广泛的砂岩为依据，认为古代近乎平坦的大陆发生海侵，形成范围广阔的浅海，由于蒸发强烈，侵袭大陆的海水逐渐浓缩并被捕集于地表沙粒胶结为砂岩体时形成的孔隙中。

对此一理论持反对态度的人们认为，卤水中钙的高含量原因，不能得到满意的说明；其次从水文地球化学和热液分带的研究表明，卤水是一种稳定的并具一定方向的缓慢运动的含矿液体，因而提出卤水从古地史时期到现在，正在或已经发生更迭，故这种卤水不能再称为沉积型卤水。

(三)沉积岩吸收说

葛利普等人于1920年提出，依据是某些细粒深海沉积岩的NaCl含量达8%。由此认为，沉积岩在海底沉积过程中，沙粒吸收比海水盐分高的Na⁺或NaCl，从而使原生水的含盐度大大超过正常海水。

持异议者认为，当带负电荷的粘土粒子下沉海底时，确能携带Na⁺和其他金属离子一同下沉；但因此认为沉积岩比其中沉积的水体的含盐量高，则未必确实。

(四)地下咸水蒸发浓缩说

地下咸水蒸发浓缩说：米尔斯和威尔斯在解释高矿化油田水时提出，由于地温随深度而增高，地下水因地温影响而汽化，水汽分子沿孔隙、裂隙上升，深部地下水因蒸发而浓缩，使水的矿化度增高，化学成分发生改变。后来一些人又将此说深化，用来解释深层卤水的形成，提出地下水沿垂直方向的矿化度，与绝对温度的平方根成正比，与含水层中水的流速成反比。

反对者认为，地下蒸发作用，作为影响地下水化学成分和矿化度增高的因素，在某些特殊情况下，如局部构造卤水层接近或以某种形式与地表连通时，可能存在；但不具普遍意义，因为要通过厚的基岩、隔水层的覆盖，克服由此而产生的巨大压力，使深层水蒸发、汽体溢出，都是比较困难而令人难以理解的。

我国地质工作者研究莱州湾滨海地下卤水成因时认为，海水在涨潮时进入潮滩，退潮时可在洼地积存下来，逐步渗入潮滩沉积物(粉砂、中细砂或砂砾层)中，而成地下咸水。在蒸发量大时，地下咸水经毛细作用上升，以补偿消耗。地下咸水经过不断蒸发、浓缩，因其相对密度不同，发生垂直分异，形成地下卤水(即潜水卤水)。

由于新构造运动，海陆发生变迁。潜水卤水层下沉，被泥质沉积物覆盖，而成封存卤水(即承压卤水)。据认为，莱州湾沿岸自晚更新世以来，发生过3次沉积旋回，相应地形成了3个地下卤水含水层。