合肥斷陷盆地北緣古近、新近系含膏、成鹽巖系的劃分與控制

合肥斷陷盆地北緣古近、新近系含膏、成鹽巖系的劃分與控制

1合肥斷裂盆地合肥沉降盆地位于臺(tái)南東部。東部-呂斷裂帶附近與魯東地盾相鄰。西部和西北部以壽縣-英田-蘆溪斷裂和茂縣-溫山斷裂為邊界，與魯西臺(tái)龍相連。南部以金牛市-龍門(mén)斷裂和佛子嶺褶皺帶為邊界，周圍高度增加，中間塌陷。這是一個(gè)由深層斷裂控制的沉降盆地（圖1）。在合肥斷裂盆地中間，有一條東西的肥中斷裂貫穿，將整個(gè)盆地分為肥南、肥北兩個(gè)次一級(jí)斷陷盆地。在肥北斷陷盆地中又發(fā)育了更次一級(jí)的隆起和小的斷陷盆地。其各級(jí)構(gòu)造單元?jiǎng)澐郑斠?jiàn)表1所示：2遠(yuǎn)-康斷陷盆地，至西中央層面，本文所論述的合肥斷陷盆地北緣古近、新近系定遠(yuǎn)組含膏、巖鹽建造沉積特征及分布規(guī)律，系指定遠(yuǎn)-永康斷陷盆地，即自東向西有定遠(yuǎn)嚴(yán)橋，定遠(yuǎn)東興，定遠(yuǎn)永康等地。第三系定遠(yuǎn)組含膏、含巖鹽系沉積特征，定遠(yuǎn)-永康斷陷盆地，以中部定遠(yuǎn)東興鹽礦為沉積中心，其厚度達(dá)867.07～812.69m2.1晚白堊世張橋組—下段：成膏、成鹽的準(zhǔn)備階段（期）：本文對(duì)下段（又稱成膏、成鹽的育孕期）：由于定遠(yuǎn)組與下伏白堊紀(jì)張橋組為整含接觸關(guān)系晚白堊世張橋組—定遠(yuǎn)組下段巖性：下部以棕褐色、磚紅色厚層中、粗粒砂巖，礫巖，上部褐色粉砂層，粉砂質(zhì)泥巖，含膏泥，粉砂巖。含膏品位一般都在10%以下，沒(méi)有工業(yè)價(jià)值。巖相：自下而上為河床相，河漫灘，濱河床淺灘，濱湖相，低級(jí)的硫酸鹽湖相，湖泊相。2.2層序（深黑色）本文對(duì)中段（又稱成膏、成鹽的鼎盛階段期）根據(jù)本段巖性、巖相，成礦情況可分為，中下段中1段：為深灰色-灰黑色厚層泥巖，深黑色灰黑色泥質(zhì)石膏，以石膏-硬石膏為主（厚9.76～38.73m）稱下石膏段，之上為含膏、含鈣芒硝泥巖，以芒硝為主（厚0～7.49m）稱下芒硝段，因此，中1統(tǒng)稱硫酸鹽巖沉積階段。中段中部（即中中段上部鹽礦層直接頂為一套深黑色含膏、含鈣芒硝泥巖，以鈣芒硝為主，（厚0～20.94m）稱上芒硝段。上芒硝段之上又沉積了一套深黑色，深灰色與含膏泥巖（CaSO4）稱為上膏段。頂部發(fā)育了一層厚層狀深灰—青灰色泥巖，含膏成分越來(lái)越少，該層一般厚度30～50m,層位穩(wěn)定，全區(qū)均可對(duì)比（圖2），稱之上標(biāo)志層（K2）。古近、新近系定遠(yuǎn)組中段的沉積環(huán)境，均為硫酸鹽湖及鹵化鹽湖相沉積，展示出一套由碎屑巖→含鈣碎屑巖→硫酸鹽類→硫酸鹽及其復(fù)鹽→氯化物鹽→硫酸鹽→及硫酸鹽復(fù)鹽→碎屑巖。沉積過(guò)程顯示：由淡水湖泊→硫酸鹽湖→濃縮氯化鹽自析沉積→硫酸湖過(guò)程，同時(shí)也可以說(shuō)明定遠(yuǎn)鹽礦在成鹽過(guò)程中及在巖鹽沉積之后，其與外圍的硫酸鹽湖湖水與鹽湖溝通，但外圍硫酸鹽湖水進(jìn)入量不大，所以鹵水被沖淡，在鹽礦層之上又沉積了溶解度較低鹽類，這樣在東興鹽礦就形成了兩種或兩種以上韻素組成的韻律。如上述：石膏→硬石膏→鈣芒硝→石鹽→鈣芒硝→硬石膏組成的韻律。由于受喜馬拉雅前期（晚始新世）運(yùn)動(dòng)影響，使整個(gè)定遠(yuǎn)鹽盆地，或者講使整個(gè)合肥斷陷盆地北緣在定遠(yuǎn)組中期以后開(kāi)始上升，從此開(kāi)始，盆地結(jié)束了成鹽過(guò)程。2.3區(qū)域構(gòu)造及沉積特征定遠(yuǎn)組上段：巖性顏色由灰轉(zhuǎn)紅，粒級(jí)由細(xì)變粗，全段厚72.12～207.37m，從巖性分析，表明本段由原來(lái)低能搬運(yùn)的湖泊相，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楦吣馨徇\(yùn)，即廣義的沖積相，沉積環(huán)境由原來(lái)的還原環(huán)境，轉(zhuǎn)向氧化環(huán)境，標(biāo)志著本區(qū)盆地成鹽過(guò)程結(jié)束、消亡。綜上述可見(jiàn)，合肥斷陷盆地北緣第三系定遠(yuǎn)組三個(gè)巖性段所代表的沉積環(huán)境是一個(gè)由淡→濃縮→淡的演變過(guò)程，基本上為一完整的一級(jí)大的沉積旋回。即淡水湖→低級(jí)硫酸鹽湖→硫酸鹽湖→鹽巖湖→硫酸鹽湖→淡水湖泊相→河流相的沉積結(jié)構(gòu)。當(dāng)然在硫酸鹽湖→鹽巖湖的發(fā)展過(guò)程中每個(gè)層組可見(jiàn)無(wú)數(shù)個(gè)極小的韻素組成的韻律旋回，表現(xiàn)為粘土與各種鹽層的互層。東興鹽礦外圍（即東部嚴(yán)橋?yàn)忱睿鞑坑揽蛋死飶垼┕沤?、新近系定遠(yuǎn)組鹽湖的發(fā)展、演變過(guò)程較東興鹽湖盆地發(fā)展過(guò)程較簡(jiǎn)單，它們的發(fā)展、演變也可劃分為準(zhǔn)備階段、成鹽的強(qiáng)烈階段、消亡階段三大部分（圖2），但其鹽湖發(fā)展、演變過(guò)程中，由韻素組成韻律旋回較東興鹽礦盆地簡(jiǎn)單。一般表現(xiàn)為：碎屑巖湖→硫酸鹽湖及其復(fù)鹽→碎屑巖。沒(méi)有形成巖鹽類礦物沉積。但在定遠(yuǎn)鹽礦外圍個(gè)別地點(diǎn)，也出現(xiàn)極少數(shù)鉆孔如ZK405、ZK805、ZK1605孔中也見(jiàn)到：碎屑巖→石膏、硬石膏→硫酸鹽復(fù)鹽→鹽巖→硫酸鹽及硫酸鹽復(fù)鹽→石膏、硬石膏兩種或兩種以上的韻素組成的韻律。這些個(gè)別地點(diǎn)個(gè)別孔，都緊鄰鹽礦體邊緣，但鹽巖層沉積厚度一般都很薄，單層厚度一般都在1～2～3m之間，它們均與粘土互層，產(chǎn)生這種現(xiàn)象，說(shuō)明東興鹽礦，在成鹽強(qiáng)烈階段，由于季節(jié)性的降水，使東興鹽盆地的鹵水上漲，東興鹽盆地個(gè)別地點(diǎn)與外圍有溝通缺口，鹵水通過(guò)缺口向外溢出，當(dāng)枯水期時(shí)，鹽礦鹵水向外溢出停止。所以東興鹽礦外圍成鹽、成膏盆地沉積韻素組成僅個(gè)別地點(diǎn)為碎屑巖→硫酸鹽及其復(fù)鹽→鹵化物鹽→硫酸鹽→碎屑鹽。但整個(gè)外圍為以硫酸鹽為主的硫酸鹽沉積（圖3）。3定遠(yuǎn)—成礦規(guī)律上述可見(jiàn)，定遠(yuǎn)東興鹽礦床，在垂直方向上具有明顯的垂直分帶現(xiàn)象。水平上也顯示有類似“牛眼式相帶”分布特征。即由成鹽盆地邊緣往中心依次石膏、硬石膏，鈣芒硝帶、鹽巖帶。合肥斷陷盆地位居于秦嶺—大別山和南嶺之間，定遠(yuǎn)—永康鹽盆地南北邊界斷裂與區(qū)域性構(gòu)造一致。即鹽盆地南北邊界斷裂主要是近東西向或北西西—南東東向斷裂（圖3）。成鹽盆地的演化發(fā)展，明顯受東西斷裂控制。而這種斷裂，可能與成鹽期（即古新世—始新世）是準(zhǔn)同期活動(dòng)，鹽巖礦體總的形狀為近東西向展布的扁豆體（圖3）。在鹽類礦床四周（即所講的外圍），均為硫酸鹽及硫酸鹽復(fù)鹽所包圍，定遠(yuǎn)鹽巖礦床水平分布,也并非如教科書(shū)上所講的在水平方向上呈“牛眼式相帶”分布特征。造成定遠(yuǎn)鹽礦床這種形態(tài)可能與成鹽期北西西—南東東準(zhǔn)同期斷裂的控制有關(guān)。從整個(gè)定遠(yuǎn)-永康盆地看，也顯示近東西向延伸的特點(diǎn)（圖3）。4盆地形成環(huán)境合肥斷陷盆地北緣從東部定遠(yuǎn)嚴(yán)橋，向西至中部定遠(yuǎn)東興到西部定遠(yuǎn)永康斷陷盆地古近、新近定遠(yuǎn)組含膏、含鹽建造，與我國(guó)東部地區(qū)鹽類礦床時(shí)空分布特征基本上是一致的，即成鹽的強(qiáng)烈時(shí)期，應(yīng)是從始新世—漸新世為本區(qū)成膏，成鹽的高潮期。礦床數(shù)量多，鹽層厚度大。礦床發(fā)育以石膏、硬石膏、鈣芒硝-巖鹽礦床，以及石膏，硬石膏，鈣芒硝為主。盆地未達(dá)到鉀鹽沉積階段；含鹽盆地的形成、演化和發(fā)展，與我國(guó)東部即秦嶺-大別山之間的一些大型斷陷盆地的南北邊界斷裂主要為東、西斷裂以及強(qiáng)烈成鹽、成膏期，與近東西向同生斷裂準(zhǔn)同時(shí)發(fā)生，沉降影響著盆地的巖相帶分布，濃縮中心往往偏于沉降幅度最大的一側(cè)的一致性。定遠(yuǎn)嚴(yán)橋-東興-永康斷陷盆地為內(nèi)陸鹽湖環(huán)境以周緣風(fēng)化物質(zhì)為主要補(bǔ)給來(lái)源，形成的古鹵水化學(xué)類型，以硫酸