蒸發沉積礦床

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。

基本介紹

• 中文名：蒸發沉積礦床
• 外文名：evaporite deposit
• 學科：礦床地質學
• 所屬：沉積礦床

蒸發沉積礦床的特點

（1）鹽類的礦物成分是鉀、鈉、鈣、鎂的氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽、硼酸鹽、硝酸鹽以及其復鹽。

（2）鹽層具明顯的沉積韻律結構。鹽類礦物雖然均系易溶物，但不同礦物的溶解度是不同的，由於沉澱順序的反覆進行，因而在鹽類礦層中常有普遍的韻律結構，一般表現為從碳酸鹽、石膏或硬石膏、石鹽到鉀鹽的沉積韻律。不過，完整無缺的韻律一般較少見，因為大多數情況下達不到鉀、鎂鹽類沉澱所需的條件，從而形成不了完整的韻律。

（3）含鹽岩系岩相。岩相岩性組合基本上有2種，即由石灰岩、白雲岩組成的海相（瀉湖相）碳酸鹽岩和由紅色碎屑岩系組成的內陸鹽湖相岩石。世界上已知的巨大鹽類礦床大多與碳酸鹽岩有關。但在我國，內陸湖泊相紅色碎屑岩系中的鹽類礦床也很重要。

（4）含鹽岩系岩相分布模式。在平面上，按照沉積的先後次序，從盆地邊緣向中心大體上作同心圓狀排列：最外圍為碳酸鹽岩，其次為鈣的硫酸鹽，再次為氯化物，中心為鉀鎂鹽類，形成所謂“牛眼式”岩相分布模式。

（5）鹽類礦體常呈層狀、扁豆狀產出，亦有呈液態存在的滷水層者。鹽層具有很大的可塑性，在受到構造擠壓時易於發生軟流，結果和圍岩之間發生極不協調的形變，甚至形成鹽丘構造。

（6）鹽類礦床提供了工農業生產和人類日常生活所必不可少的一類礦物資源。如現代工業和尖端科學技術部門大量需要的硼、鋰、銣、銫、溴、碘等元素，大部分是從鹽類礦床中獲得的。所以，鹽類礦床在國民經濟中具有重要意義。

蒸發沉積礦床形成和保存條件

（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。

（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布在南緯和北緯15°~35°之間。各地質時代的乾旱帶的分布，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，又能阻止濃滷水的流出。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。

蒸發沉積礦床的類型及特徵

鹽類礦床按其沉積環境的不同，可分為海相沉積鹽類礦床和陸相沉積鹽類礦床兩類。

1. 海相鹽類礦床

世界上絕大多數規模巨大的鹽類礦床為海相沉積形成的。海相鹽類礦床主要形成於海灣、瀉湖及內陸海盆地中。鹽層與碳酸鹽岩系（石灰岩、白雲岩等）共生，海相鹽類礦床的鹽類礦物成分複雜，常由多種鹽類礦物共生產出，主要包括石膏-硬石膏、石膏-硬石膏-石鹽、石膏-硬石膏-石鹽-鉀鹽等。

這類礦床產出鉀鹽的幾率，較陸相鹽類礦床為大，如加拿大薩斯卡切溫鉀鹽礦床已探明儲量達幾百億噸之巨，是世界上最大的鉀鹽礦床。

2. 湖相鹽類礦床

湖相沉積鹽類礦床主要可分為3類：

（1）現代湖相鹽類礦床：礦床的鹽類物質固相和液相併存，兩者均可開採利用。這類礦床有單一的天然鹼、芒硝、石鹽、硼酸鹽等鹽類礦床，也有複合型鹽類礦床。這類礦床在我國主要分布在柴達木、塔里木、準噶爾等盆地以及河西走廊低地中，面積從幾平方公里至幾千平方公里不等，鹽湖滷水一般只有幾十厘米至幾米深，有的已成為乾鹽湖。著名的柴達木察爾汗鹽湖是柴達木盆地一百多個鹽湖中最大的一個，面積5856 km2，乾鹽灘石鹽層厚達20~40m，在石鹽層的最上部還見鉀鹽富集。此外，如達布遜鹽湖等，都是規模可觀的現代內陸鹽湖礦床。

（2）古代湖相鹽類礦床：此類鹽礦床多分布在中、新生代的陸相紅色盆地中，礦床與陸相紅色碎屑岩系共生。按其組成特徵和形成條件的不同，可以分為石膏-硬石膏礦床、石膏-芒硝礦床、石鹽礦床、硼酸鹽礦床、石鹽-鉀鹽礦床等。

（3）地下鹽滷和鹽丘礦床：在我國還有天然滷水和鹽泉礦床，這是一種賦存於地下的鹽類溶液及其露頭。其中一部分是原生的，稱為原生滷水或封存滷水，是保存在地層中的古代殘餘海水和鹽湖水；有些是次生的，即古代鹽礦或含鹽岩石經地下水溶解而成。海相沉積形成的滷水，其成分與海水近似，如四川自貢自流井的黑鹵。陸相含鹽層中的滷水，含雜質較多，成分複雜，其中常含多量的硫酸鹽，如四川自貢的黃鹵和雲南中西部的滷水都屬這類滷水礦床。

礦床實例

柴達木察爾汗鹽湖鹽層自下而上分為4層，各層均為碎屑粘土沉積物隔開。鉀鹽層位於最上層的鹽層中，礦石主要是光鹵石-石鹽組合，有時有鉀石鹽和石膏，呈層狀，二者之間無明顯界線。

另外，鉀礦石還可呈浸染狀賦存於最上層石鹽層中。在達布遜湖北岸及北東岸的湖水邊緣，正在沉積光鹵石層，每年沉積厚度可達20~30cm，有明顯的石鹽-光鹵石韻律結構。

柴達木察爾汗鹽湖