地下卤水分布

地下卤水是在一些封闭或半封闭的大中型沉积盆地中形成和分布的,地下卤水可能存在于这些盆地的各种沉积地层中。

从地理上看,我国地下卤水的分布主要集中在几个重要的盆地,即渤海坳陷盆地、赣州盆地、江汉盆地、四川盆地、陕甘宁盆地、准噶尔盆地、塔里木盆地和柴达木盆地。在大型构造盆地中,地下卤水主要分布在两个有利的地质带。首先是大陆边缘海、海湾、泻湖、盐湖和古盆地中被构造隆起分隔的大陆边缘潮下带。古代大陆盆地中的泻湖、干盐湖和沙漠盐滩。它们往往因海侵、海退或干旱气候的影响,为地下卤水的形成提供了良好的环境,成为地下卤水的分布区。二是断裂构造带,往往成为卤水的通道和减压带,使地下卤水上升或侧向移动并在这些部位富集,成为地下卤水的再分配带。例如,在四川盆地和江汉盆地就有这种地下卤水的分布区。

从垂向上看,地下卤水储层一般埋藏较深,但在不同盆地和不同岩性的卤水储层中,其分布是不同的。地下卤水在碳酸盐岩中分布较深,例如在四川盆地、陕甘宁盆地和渤海坳陷盆地的碳酸盐岩中,地下卤水的埋藏深度大多在1000 ~ 4000 m,甚至更深。而地下卤水在陆源碎屑岩中的分布相对较浅,如四川盆地砂岩卤水储存层的埋深大多在800~2000m m以内。

值得指出的是,地下卤水尤其是深层卤水的形成条件与盐岩、石油、天然气相似,其分布也与这些矿物的分布密切相关。事实上,在我国的西南、西北、中南、华北等地,盐岩和油气分布区往往也是地下卤水的分布区。

从时间上看,地下卤水分布在不同地质年代的地层中。中国地质历史时期,气候由暖湿向半干旱、干旱、炎热转变,形成多个气候旋回,其中干旱气候主要出现在震旦纪、寒武纪、奥陶纪、石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪、白垩纪、古近纪和新近纪。虽然每个时代都有自己的气候特点,但干热的气候为地下卤水的形成创造了条件,形成了不同时代的卤水储存层(李次君等,1992)。

蒸发岩分布在美国得克萨斯州北部的帕洛杜罗盆地(图5.1)。浅层和深层沉积岩中含有卤水,地表东侧的溶盐带中出露许多盐泉。

图5.1美国得克萨斯州北部帕洛杜罗盆地沉积岩剖面(根据Richter等人,1986)。

地下卤水分布在一些地下盐锥附近。美国路易斯安那州的海湾海岸地下有许多盐锥或盐丘。由于这些盐锥或盐丘的溶解,高盐度的地下卤水分布在附近(图5.2)。

第四系地下卤水存在于某些沿海地区的松散沉积物中。地下卤水分布在我国北方渤海湾沿岸的部分地区。如莱州湾沿岸,卤水含水层厚度50 ~ 120m,埋深50 ~ 150m,面积1500km2,矿化度50 ~ 200g/L(韩友松等,1996)。

地下晶间卤水分布在干旱地区地表盐湖附近。例如,在我国青海省柴达木盆地中部的察尔汗盐湖,除地表盐湖卤水外,结晶盐层中还分布着晶间卤水,盐度大多在300 g/L以上。