盐类沉积的多旋回性和多级韵律性

陆源碎屑-化学岩型盐类的沉积环境多变，物质来源具多源性，使其含盐岩系剖面的物质组成和结构甚为复杂，盐类沉积的多旋回性和多级韵律性的特点十分突出。

(一)多旋回性

陆源碎屑-化学岩型盐类沉积的最明显特征是沉积的多旋回性。由于气候、盆缘物质等因素的影响，在盆地演化过程中，其沉淀物表现出有规律的反复交替的多旋回性。以泌阳凹陷为例，自晚白垩世凹陷形成开始到古近纪末，是凹陷的主要发育时期，由于构造运动和断裂活动的强弱不同，使湖盆经历了发生、发展和消亡的过程，表现在沉积物特征上则构成粗—细—粗和红—黑—红的完整旋回。早期充填阶段，从早白垩世到古近纪的玉皇顶组和大仓房组，沉积了一套红色、粒粗的砂砾岩;中期凹陷稳定沉降阶段，为核桃园组早、中期沉积，是盆地发育的最盛期，发育一套较深湖相和浅湖相深灰、灰色较细的泥岩、白云质岩、油页岩和薄层粉细砂岩及碱层，湖盆经历了从淡水—咸化的发育过程;晚期凹陷缓慢上升萎缩阶段，为核桃园组晚期和廖庄组沉积时期，湖盆水体变成主要为洪积、河流相和滨湖相，沉积了一套以紫红色为主的砂岩、泥岩、劣质油页岩及膏泥岩，廖庄组末期湖盆消亡。吴城盆地也有类似情况。

Ⅰ级成盐旋回往往从含碳酸盐的泥岩开始，逐渐过渡到含石膏的泥岩，进而到岩盐和钾镁盐。发育比较完全的属吴城盆地吴城天然碱矿区，但尚缺硫酸盐沉积和岩盐沉积后的钾镁盐沉积。其他盆地的成盐旋回是否完整，有待于在以后的工作中进一步证实，如属盐岩盆地的舞阳凹陷和东濮凹陷在勘查过程中均发现了肉红色不同于岩盐的结晶体，是否为钾盐待分析化验确定。

(二)多级韵律性

多旋回性表现出多级韵律性沉积。

如在泌阳凹陷，古近纪始新世自上而下的旋回性沉积中，在其各组段仍显示出沉积韵律性。它可划分为5级韵律。

Ⅰ级韵律:古近系自玉皇顶组、大仓房组、核桃园组至廖庄组，沉积了一套代表盆地的形成—发展—回返过程的红、粗-灰、细-红、粗的物质，构成完整的旋回。

Ⅱ级韵律:古近系各组都代表一定的古地理环境沉积，有各自的沉积相特征，划为Ⅱ级韵律，共4个Ⅱ级韵律。

Ⅲ级韵律:Ⅲ级韵律各段沉积分为5个Ⅲ级韵律。

Ⅳ级韵律:Ⅳ级韵律各段中依其沉积岩性特征的进一步划分，又可将大仓房组的各段、核桃园组各段、廖庄组各段的下、中、上各部划分为23个Ⅳ级韵律。

Ⅴ级韵律:是含碱岩系的最明显特点，也是基本韵律(图8-1～图8-3)。大致有5种Ⅴ级韵律组合。

图8-1 含碱沉积韵律图

图8-2 安1井1332～1575m沉积韵律图

图8-3 安3井2156～2428m沉积韵律图

(1)细—粉砂岩-油页岩-白云质岩。

(2)细—粉砂岩-白云质岩。

(3)油页岩-白云质岩。

(4)油页岩-白云质岩-碱层-白云质岩-油页岩。

(5)白云质岩-油页岩-碱层-油页岩-白云质岩。

每个5级韵律都表示了一个由水进到水退的蒸发浓缩过程，但由于沉积环境、物源及地质条件的复杂性又影响了韵律的平衡发展。在前3种5级韵律中，砂岩作为一次水进的产物，总是出现在韵律底部。若水进程度差，砂体延伸不远，就可能在韵律中缺失(如韵律Ⅲ);若湖水在演化过程中生物不繁盛则可能缺失油页岩(如韵律Ⅱ);韵律Ⅳ和韵律Ⅴ为2种含碱韵律，实际上它们是白云质岩、油页岩、碱层3种沉积物不同组合形式有规律的出现，韵律的多少决定了矿层的层数。

Ⅴ级韵律一般厚3～15m，最大厚度25m。自下部到上部韵律厚度由大变小。下部岩性组合简单，上部复杂。

韵律Ⅳ反映湖水逐渐收缩，盐度升高，最后沉淀出碱层。韵律Ⅴ看起来与韵律Ⅳ相反，从油页岩过渡到碱层，这种情况在美国绿河碱矿威尔金斯峰段及吴城碱矿五里墩组中都出现过。对它可作两种解释:一是反映沉积环境从常年湖过渡到暂时性干盐湖，但常年湖水体并不深，仍属浅水环境;二是常年湖经强烈蒸发使密度大的湖面饱和卤水与下部较轻的淡水不断交换对流使整个水体达到饱和沉淀出碱层来，但从碱矿勘探所有(22口)钻井的碱层厚度不大(最大厚度不足4m)的情况看，这种可能性不大。

Ⅴ级韵律还可进一步划分出Ⅵ级韵律。

吴城盆地与泌阳凹陷相同，其韵律性沉积亦很明显。以桐15孔为例，在靠近盆地较中心部位，油页岩、碱层及白云质泥岩(或泥质白云岩)三者组成的Ⅴ级韵律十分发育，共有25个韵律层(图8-4)。

图8-4 桐15孔韵律图