舞阳凹陷大周庄地区古近系核桃园组石盐矿溶解性特征及其地质意义Solubility Characteristics and Geological Significance of Halite Ore in Paleogene Hetaoyuan Formation in Dazhouzhuang Area of Wuyang Sag
张松盛,李云鹏,何金先,张俊达,王亚洁,胡继华,张晓丽
摘要(Abstract):
河南舞阳大周庄地区古近系核桃园组石盐矿是我国重要的大型岩盐矿资源,其溶解性特征对古环境重建及沉积演化解析具有关键意义。本研究依托钻探、测井及室内溶解实验等手段,对60层岩盐矿体开展系统分析,揭示了该矿层在侧溶与上溶条件下的溶解规律及地质指示。结果显示:侧溶与上溶的溶蚀速率在15°Bé时的骤降或突变,标志着古盐湖从半封闭过渡阶段向强封闭浓缩阶段的转折,反映古气候干旱程度的逐步升级;不溶残渣中石膏平均含量达20.54%,印证了先硫酸盐后石盐的蒸发浓缩序列,指示核桃园组沉积期湖盆从扩展淡化到浓缩咸化的演化;水不溶残渣湿体膨胀率0.73%~8.43%及颗粒沉降特征,揭示沉积环境从半封闭湖盆向远源低能环境过渡,且盐层受厚层隔水岩系保护,未受强烈后期改造。本研究成果为解析该区域古盐湖演化历史、重建古环境及理解岩盐矿形成机制提供了重要地质依据。
关键词(KeyWords): 核桃园组;石盐矿;溶解性特征;地质意义;舞阳凹陷;大周庄地区
基金项目(Foundation): 国家重点研发计划项目(2021YFC2902003);; 国家自然科学基金项目(41702170)
作者(Author): 张松盛,李云鹏,何金先,张俊达,王亚洁,胡继华,张晓丽
参考文献(References):
- [1]刘国庆,李峰.内蒙古扎鲁特旗西部地区地质特征及矿产分布特点[J].内蒙古科技与经济,2011(17):48-51.
- [2]刘亿东,李亚萍,王军,等.新疆莎车拗陷晚白垩世吐依洛克组古盐湖卤水浓缩阶段及成钾指示——来自石盐流体包裹体的证据[J].地质论评,2025,71(1):171-180.
- [3]颜开,王春连,陈仁义,等.江陵凹陷西南部始新世盐湖卤水演化和钾锂来源——来自石盐流体包裹体的证据[J].岩石矿物学杂志,2024,43(4):905-917.
- [4]仵康林,唐璐璐,杨斌,等.山东单县岩盐矿床地质特征及找矿模型浅析[J].山东国土资源,2023,39(11):49-58.
- [5]唐璐璐,张尚坤,于学峰,等.鲁西南黄岗潜凹陷岩盐矿地质特征及找矿远景[J].山东国土资源,2021,37(6):1-10.
- [6]张鹏,卢青峰,秦学军.油垫控制法与粉砂注井技术联合防治岩盐溶腔地质灾害浅析[J].中国井矿盐,2013,44(4):14-15,19.
- [7]孙启明.典型泥质海岸带地下卤水成矿机理及水环境演化研究[D].湖北武汉:中国地质大学,2024.
- [8]赵瑞.四川盆地南缘地形梯度带区域岩溶水系统研究[D].四川成都:成都理工大学,2016.
- [9]褚小东.宁夏固原硝口地区岩盐矿地质特征和成因分析[D].北京:中国地质大学(北京),2013.
- [10]刘路.寒旱区盐渍土路基及冻土桩基础的稳定性问题研究[D].甘肃兰州:兰州交通大学,2013.
- [11]游杰,胡广,张玺华,等.微生物碳酸盐岩同生-早成岩阶段有机质降解示踪:以四川盆地灯影组四段为例[J].南京大学学报(自然科学),2020,56(3):308-321.
- [12]ROSENBAUER R J, KOKSALAN T, PALANDRI J L.Experimental investigation of CO2-brine-rock interactions at elevated temperature and pressure:implications for CO2 sequestration in deepsaline aquifers[J]. Fuel Processing Technology, 2005, 86(14-15):1581-1597.
- [13]李沛锦.差异性溶蚀作用下近水平碳酸盐岩崩塌形成机理研究[D].贵州贵阳:贵州大学,2021.
- [14]刘子金,向国兴,袁代江,等.褶皱带隐伏型岩溶发育特征及防渗技术[M].北京:中国水利水电出版社有限公司(原中国水利水电出版社):2018.
- [15]赵岩杰.重庆武隆隧道岩溶重点发育区溶蚀特征研究[D].吉林长春:吉林大学,2018.
- [16]高建文.酸性溶液对碳酸盐岩溶蚀实验[J].辽宁化工,2016,45(3):254-256.
- [17]周晨星,胡冉,陈益峰,等.基于岩石微流控芯片的渗流-溶蚀可视化实验与溶蚀速率表征[J].岩石力学与工程学报,2025(9):2321-2323.
- [18]孟津竹.溶蚀与循环荷载作用下碳酸盐岩损伤机理及力学特性研究[D].辽宁沈阳:沈阳工业大学,2024.
- [19]刘琼颖,何丽娟,黄方.华南中生代地球动力学机制研究进展[C]//中国地球物理学会.中国地球物理2012.中国科学院地质与地球物理研究所;中国科学院研究生院,2012:206.
- [20]刘梦琳.青海湖流域水体溶解碳时空变化与输移特征研究[D].青海西宁:青海师范大学,2024.
- [21]姚亚明,赵红格,杨斌谊,等.周口拗陷油气地质特征[J].西北大学学报(自然科学版),2004,(3):331-336.
- [22]王西平,王海军.河南省舞阳铁矿铁山矿区矿山环境问题防治对策初探[C]//河南省地质调查与研究通报2007年卷(下册).河南郑州:河南省地质环境监测院;河南安钢集团舞阳矿业有限责任公司,2007:28-31.
- [23]宋佳遥,吴进飞,何金先,等.淮安市朱桥矿区石塘块段岩盐矿溶解性特征研究[J].矿产与地质,2025,39(4):714-722.
- [24]岳显如.含不溶物盐矿老腔改建储气库围岩长期稳定性研究[D].辽宁阜新:辽宁工程技术大学,2024.
- [25]张佳欣.磷石膏渗滤液对碳酸盐岩溶蚀效应的影响机制[D].贵州贵阳:贵州大学,2024.
- [26]张楠.层状盐岩储油库围岩力学和渗透特性及安全评价研究[D].重庆:重庆大学,2019.
- [27]左璠璠,张永生,苏奎,等.川东北普光地区下三叠统蒸发岩沉积特征与演化及其对钾盐矿形成的控制作用[J].地球学报,2024,45(5):651-664.
- [28]王自敏.提高对接井盐穴储气库沉渣空间利用率实验研究[D].北京:中国石油大学(北京),2020.
- [29]汪子涛.盐湖地下卤水数值模拟及其参数反演研究[D].北京:中国科学院大学(中国科学院青海盐湖研究所),2024.
- [30]刘怡婷.咸化湖盆细粒沉积特征与沉积模式研究[D].湖北荆州:长江大学,2023.