川东地区长平三井含盐系特征及石盐流体包裹体的研究

【摘要】钾盐是我国紧缺的矿种之一,尽快找到钾盐矿床是摆在我国地质工作者面前的一项迫切任务。四川盆地是我国重要的海相成盐盆地,前人从中-下三叠统嘉陵江组和雷口坡组划分出6个成盐期,厚度近千米的含盐系。川东地区发育有四川盆地盆东成盐带,分布有万县、宣达、垫江等11个三叠纪岩盐矿体。川东地区在T1j-4时期已经演化到石盐沉积阶段,具有较好的找钾前景。尤其近几年,在中盐长寿盐化公司钻探的长平三井中又有了新发现,位于三叠系嘉陵江组嘉四段二亚段盐层中发现了含钾矿物杂卤石,这为找钾工作带来了新的线索。论文以川东地区长平三井为研究对象,通过对长平三井三叠系含盐层位进行系统的盐类矿物鉴定,结合长平三井编录情况,查明了长平三井三叠系盐类矿物特征及分布,划分了成盐旋回,总结了含盐层位地球化学特征,探讨了含盐系的成因。此外还分别开展了实验室内和长平三井石盐流体包裹体均一温度的研究。长平三井含盐系矿物主要有石盐、硬石膏、杂卤石、方解石、白云石等,矿物分布呈白云岩-硬石膏—石盐/杂卤石-硬石膏的剖面特征。含盐系中石盐岩累计厚度达52.37米,自下而上分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个盐层,从矿物组合特征来看,Ⅲ盐层沉积时期卤水蒸发浓缩程度相比与Ⅱ盐层和Ⅰ盐层沉积时浓缩程度要高。微粒状的杂卤石组成薄层状分布于石盐中,可能为水体浓缩时原生析出形成,而蕉叶状杂卤石可能为早期成盐过程中经重结晶作用形成。含盐系可划分为三个成盐旋回,每个旋回中都包含多个次级成盐旋回,表现为硬石膏-石盐-硬石膏层、白云岩—硬石膏岩的反复出现,说明在沉积过程中经常伴随有频繁的水体浓淡变化。长平三井三叠系含盐层位的溴氯系数普遍较高(0.2-0.48),已达到钾镁盐的沉积阶段。各个含盐层位的起点溴氯系数均很高,有可能有垫江盐盆内或周围次级盆地浓卤水的补给。通过恒温蒸发石盐流体包裹体“冷冻均一法”的测温实验,证明了“冷冻均一法”的可行性,验证了石盐中的纯液相原生流体包裹体所包含的信息能够反映沉积条件,对实验过程及具体操作步骤进行了探讨和改进,并将“冷冻均一法”应用于长平三井的岩盐,得出了长平三井岩盐沉积时期处于炎热的气候条件的结论。
【作者】陈旭；
【导师】齐文；
【作者基本信息】中国地质科学院，矿物学、岩石学、矿床学，2014，硕士
【关键词】含盐层；矿物特征；地球化学；成盐旋回；流体包裹体；均一温度；

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