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石盐矿床在空间上的分布

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590页(5398字)

(一)世界主要盐矿的地理分布

世界石盐矿床的分布遍及五大洲。就其地理分布来说,可分为欧亚大陆与非洲北部、北美洲、南半球大陆等三大区域。

1.欧亚大陆和非洲北部 根据现有资料,全世界有60多个国家和地区产出石盐矿床与地下卤水矿床。其中约有40多个国家位于欧亚大陆和非洲北部;并且多为重要的成盐区域。如欧洲二迭纪苦灰世盐盆,包括法国、荷兰、丹麦、英国及波兰等国的广大地区,以法国的斯塔司富特大型盐矿闻名于世。同一时期的苏联上卡姆、顿涅茨及莫斯科等盐盆,均有巨大的石盐沉积,向东扩大到西伯利亚中部和蒙古人民共和国西部。三迭纪石盐矿床广泛分布于欧洲西北部的英、法、德等国。中东的伊朗盐盆南部和中部,以形成第三纪的盐丘和底劈构造发育着称;直径2~3英里的盐丘多达200余个,并有盐冰川形成。

欧亚大陆北部,还发现位于北纬74°,时代属于志留纪的苏里奥拉、苏匹卡盐丘,可能是全世界已知的位置最北的石盐沉积。

北非主要有摩洛哥南部、阿尔及利亚及突尼斯的三迭纪石盐矿床和盐丘。第三纪中新世石盐矿床分布于埃及东部。

2.北美洲 美国、加拿大、墨西哥盐矿资源极为丰富。石盐和地下卤水矿床遍布美国的28个州。其中以包括14个州的三大盐盆——东部盐盆、西南盐盆及海湾海岸盐盆最为着各。

东部盐盆:该盐盆包括美国的密执安、俄亥俄、西弗吉尼亚、纽约等州和加拿大的安大略省的大部分地区,沉积了规模巨大的志留纪石盐矿床。

西南盐盆:包括堪萨斯、科罗拉多、俄克拉荷、得克萨斯及新墨西哥等州的部分地区。成盐时代属二迭纪。盐盆最深部分(新墨西哥州)赋存钾盐。

海湾海岸盐盆(即墨西哥湾盐盆):北缘包括阿拉巴马、密西西比、路易西安那、阿肯色等州,南端延伸到墨西哥的特万特佩克和尤卡坦海峡。成盐时代属侏罗纪。海岸盐丘发育。

美国除上述三大盐盆外,还有一些较小的盐盆。如成盐时代属宾夕法尼亚纪(即上石炭纪)的帕拉多克斯盐盆,包括科罗拉多州和犹他州部分地区。该盐盆除沉积石盐矿床外,还赋存富含钾、镁等多种元素的高温(71℃)、高压(28~42MPa)地下饱和卤水。

加拿大拥有丰富的石盐、钾盐和地下卤水资源。其中钾盐产量居世界首位。石盐矿床主要分布在诺瓦斯科夏、新不伦瑞克、安大略、曼尼巴托、萨斯喀彻温、大草原、阿尔伯特等省以及纽芬兰岛等地。成盐时代属志留纪、泥盆纪、石炭纪和二迭纪。

墨西哥的石盐矿床主要分布在北部蒙雷特和科契罗帕拉多附近,成盐时代为二迭纪。南部特万特佩克湾也有侏罗纪的石盐矿床。

3.南半球大陆 南美洲是白垩纪石盐沉积最多的地区。从哥伦比亚起,沿安第斯山东侧,经厄瓜多尔、秘鲁、波利维亚、阿根廷北部至智利巴塔哥尼亚,均有石盐矿床分布。其中哥伦比亚和阿根廷还有盐丘出露。

巴西北部海岸和亚马逊盆地,及古巴、多米尼加均有石盐矿床,并发育盐丘。

澳大利亚西北部地区发育最古老的寒武纪-前寒武纪盐丘构造。

非洲的加篷、乍得、刚果、苏丹、坦桑尼亚及埃塞俄比亚等国,均产出有不同时代的石盐矿床和盐丘。

南大西洋东部和西部,地中海、红海、死海、墨西哥湾、波斯湾及苏伊士等海域,都发现了新的石盐沉积。其中红海底发现有厚达5150m的石盐。大西洋深水海底发现“拱状”石盐矿床。

(二)我国盐矿的空间分布

我国石盐矿床的分布,受大地构造条件的控制。关于我国盐类矿床的时空分布规律,袁见齐教授等认为,印支运动是最突出的分界线。

印支运动前,主要是古地台盐类沉积发育期(图3-1-11),盐类矿床赋存于海相碳酸盐岩系中,成盐环境为地台上的陆表海局限盆地(即台向斜区),部分为地台陆缘浅海环境(边缘拗陷区)。盐类沉积具有发育面积广大、含矿层区域展布稳定、含盐系旋回少、剖面结构简单等特点。

图3-1-11 中国前印支期蒸发盐建造分布示意图

1-石炭系硬石膏矿床 2-中.下三迭统硬石膏-石盐、杂卤石矿床 3-中奥陶统硬石膏矿床 4-寒武系、震旦系硬石膏矿床 5-泥盆系硬石膏矿床 6-构造分区界限

印支运动后,中国大陆出现广泛而强烈的裂陷活动,是陆源碎屑岩-蒸发盐岩强烈发育期(图3-1-12)。盐类沉积分布广泛,几乎遍布所有省区。盐层面积小而厚度大,成盐旋回多,剖面结构和物质成分复杂,矿床类型多,除石膏、石盐、芒硝、天然碱外,还有钾盐矿床。大部分碎屑岩系中的盐类矿床形成于陆相断陷盆地,部分盐类矿床形成于陆缘裂谷带,成盐过程中有海侵或海泛的影响。印支运动后,随着古海水撤出中国大陆,发生了从石膏沉积到钾盐沉积,反映出陆相蒸发盐沉积成盐强度大,成盐作用发育完全的特点。

图3-1-12 中国中新生代(J-Q)主要盐类矿床分布示意图

1-构造分区和亚区界线:I.-东部区 I1-西亚区 I2-东亚区 Ⅱ-西北区 Ⅱ1-塔里木、天山亚区 Ⅱ2-青、甘、宁、蒙亚区 Ⅲ-西南区 2-现代盐湖分布界线 3-盐湖集中分布区(示意其位置) 4-石盐矿床 5-石膏-石盐-钙芒硝(无水芒硝)矿床 6-天然碱矿床及矿点 7-钾盐矿床及钾盐层

从碳酸盐岩系中的石盐矿床和碎屑岩系中的石盐矿床成盐情况来看,各具以下特点:

1.碳酸盐岩系中的石盐矿床 我国前印支期的海相盐类矿床主要分布于扬子地台和华北地台内部。为四川台向斜区的中、下三迭统硬石膏-石盐建造;华北的中奥陶统白云岩-硬石膏建造。发育于地台区的盐类沉积,一般在台向斜区形成较好的工业矿床。

(1)扬子地台区 震旦纪和寒武纪的盐类沉积研究程度较低。仅长宁-珙县上震旦统灯影组下段发现240m厚的石盐层;地台西南部的寒武纪见有分布面积较大、含膏白云岩系达1500m以上、并具石盐假晶和盐泉的沉积。下寒武统王庙组和中、上寒武统洗象池组都有卤水层发现,且钾、溴含量较高。

泥盆纪是世界上一个相当广泛而强烈的成盐时代。我国扬子地台区的龙门山区是界于东部地台和西部地槽区之间的地带,面积达数十万平方公里,构造上具有边缘拗陷的性质。泥盆纪时期,龙门山区成一狭长的古海湾伸入大陆内部,有一定的封闭条件,在康定和宝兴一带沉积厚层石膏,又有石盐假晶和盐溶角砾岩分布。据现掌握有限的古地磁资料表明,早、中三迭世时期,扬子地台位于北半球低纬度区,处于全球性干旱气候带内,属特提斯海两侧蒸发岩带的东延部分。区内广泛发育规模巨大的硬石膏、石盐沉积,成盐作用已演化到钾盐沉积阶段。据此说明,四川三迭系是我国已知的成盐强度最高的地区。

(2)中国北部大陆区 王鸿祯认为,塔里木地台东接华北地台,构成中国北部大陆区。本区下寒武系馒头组是最古老的成盐期。已知的白云岩-硬石膏沉积分布于古陆边缘,多属潮坪带洼地沉积,膏层薄,水平相变大,如吉林通化地区,河南济源、鲁山县,江苏徐州等地。许多地区还发现石盐假晶。

中奥陶统是华北地台的主要成盐期,广泛发育石膏沉积,并见薄层石盐。但山西台背斜区中奥陶统顶部之侵蚀面,对盐类沉积保存不利;鄂尔多斯台向斜区埋深太大,对进一步找盐不利。河西走廊和甘、宁交界的广大地区有石炭系臭沟组的石膏分布,属海陆交互相沉积。塔里木地台石炭系发育完全,中、上石炭统为海相碳酸盐系夹有厚层石膏。

2.碎屑岩系中的石盐矿床 中国地质发展史上一个重要特点,是印支运动后中国大陆拼接完成,转为以大陆裂陷作用为主的构造发展阶段。我国大地构造学家提出的“地台活化”、“地洼”、“多旋回性”等,都指出了这个特点。

根据李四光教授阐明的贺兰山-六盘山-龙门山经向构造带和昆仑山纬向构造带对成盐的控制作用,将我国石盐矿床分为东部区、西北区和西南区3个成盐区。其中东部区以太行山-武陵山重力梯度带为界,进一步分为东、西两个亚区;西北区以阿尔金山平推大断裂为界,细分为塔里木-天山亚区和青、甘、宁、蒙亚区。

(1)东部区 印支运动后,北东-北北东向的构造带在中国东部占主导地位,断陷盆地的分布遵循同一方向。阴山、秦岭-大别山和南岭诸山系呈东西向横亘其间,成为盆地和古气候的天然屏障。

本区的成盐作用有从南向北变新的现象。在西亚区有滇中的晚侏罗世钙芒硝-石盐矿床,川西的晚白垩世钙芒硝矿床。东亚区晚白垩世盐矿分布于南岭两侧,至晚始新世-渐新世,盐矿分布扩展到华北盆地。在郯庐断裂及其南延部分的东侧隆起带上,晚白垩世盐矿北起苏北盆地浦口组,向南有宁波盆地朝川组、江西泰和盆地南雄组和会昌盆地周田组。

晚始新世-渐新世在东部地区成盐强度高,矿床数量多,盐层厚度大,矿床类型发育完全,以硬石膏-钙芒硝-石盐矿床为主,还有硬石膏-石盐矿床,部分达到钾盐沉积阶段。秦岭-大别山北麓如河南桐柏、泌阳等地出现天然碱沉积。南岭南麓如广东龙归盆地为硬石膏-无水芒硝-石盐矿床。

(2)西北区 自侏罗纪末期出现干旱气候下的红色岩系沉积后,基本上处于内陆干旱环境中。成盐作用始于第三纪,到第四纪演变成为大规模的现代盐湖发育期。

塔里木盆地西部的喀什和英吉莎地区,自晚白垩系以来,多次发生来自中亚的海浸,形成稳定型含石膏层的滨浅海沉积。断续的海侵、海泛直延至中新世。成盐中心位于库车盆地拜城一带。

柴达木盆地自侏罗纪起,均为内陆断陷盆地。中、上新统的石盐矿床等分布在阿尔金山与唐古拉山之间的广大地区,但以柴达木盆地西部最为发育。

喜山运动时本区成盐作用有重要影响。中新世时期,印度板块北移,与欧亚大陆碰撞,使青藏高原大幅度隆起。巨大的山系成为气候的屏障,来自印度洋的暖湿气流无法逾越喜马拉雅山系;太平洋的气流也难以深入内陆腹地,在我国北纬30°~49°之间,形成一条绵延2000余公里的干旱带,星罗棋布地分布着众多现代盐湖矿床。

(3)西南区 成盐作用主要发生在滇西南地区,属三江裂谷带南段。侏罗系从浅海相演变为海陆交互相和陆相沉积,反映出本区微型地块多次碰撞相接,使大陆不断增生。因此,本区是在挤压的总构造背景下产生的裂谷盆地。主要成盐期为中侏罗世和古新世。

滇西南中侏罗世和平乡组沉积分布广泛,大多属海陆交互相沉积,具有含石膏的角砾状泥灰岩、泥砾岩等含盐标志。目前仅见石膏,部分地区有盐泉出露。

古新世勐野井组(E1me)石盐层广泛分布于思茅拗陷盆地,成盐作用强,形成了泥砾质-石盐矿床。成盐作用发展到钾盐沉积阶段,多处发现钾矿化现象,本区南段钾矿化较好,在江城、勐野井石盐矿体中发现了钾石盐矿床。

碎屑岩系中的石盐矿床在3个构造区的时空分布特征,如袁见齐教授等(1981)指出的,都与它们各自的构造环境和地质构造历史有关。东部区呈亚洲板块边缘的裂陷盆地系;西北区是陆内断陷盆地系;滇南是板块碰撞裂谷盆地系。由于各区所处的大地构造位置不同,成盐期和成盐作用的发育过程也有差异,盐类物质来源和沉积环境也不相同,因而形成了各有特点的石盐矿床。

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