上三叠统深层盐卤水成因及其演化模式

2025-03-23 12:06:32

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回答1：

根据上述上三叠统深层水渗流场和化学场在地史过程中形成演化规律性的模拟重溯，可将渗流场、化学场的形成演化规律性加以联结和组合，概括深层盐卤水成因及其形成演化模式(表8-9)。由表可知:

(1)赋存于上三叠统T₃x²和T₃x⁴、T₃x⁶的水形成于不同的沉积环境，T₃x²为浓度35g/kg海相同生沉积成因盐水，T₃x⁴、T₃x⁶为浓度<1g/kg的陆相同生沉积成因淡水。从其形成后随着拗陷下沉经历了沉积、埋藏、压实的成岩作用的地史过程，构成水的贮运性质和特点的物质(厚度、埋藏深度、物质成分、矿物成分、物理性质等)和环境(温度、压力、氧化还原电位等)两大要素均发生了显著变化，在其控制下水的循环交替和与其互为适从的水化学成分均持续不断地朝向浓缩盐化、正向变质的地球化学作用方向演化。T₃x²在地史过程中演化成为最高浓度160g/kg变质的后生沉积成因卤水和浓卤水，增高浓度达4.5倍;T₃x⁴、T₃x⁶演化成为最高浓度依次为100g/kg和84g/kg的深变质后生沉积成因的盐卤水，增高浓度依次高达约100倍和84倍。这种强烈的浓缩盐化证明，沉积层中的水在地史过程中以不同的方式和行为在水岩系统中积极地参与化学的、物理化学的、生物化学的、地球化学的等水岩作用，不仅改变了水自身化学和循环流动的原有属性，而且也改变了围岩的原有属性，这个学术结论实质上否定了静止的、封存成因的观点。

表8-9上三叠统深层盐卤水成因及其形成演化模式

注:沉压埋藏作用水文地质期分为3个和4个地质时段，1—三叠纪沉积末，2—中侏罗世沙溪庙期沉积末，3—侏罗纪沉积末，4—白垩纪沉积末;交替强度—指压挤式水交替强度;**—溶滤作用、有机物变质作用、水解作用、热地球化学作用、介面化学作用、化学组分共生聚集与贫化作用和宏量组分分异纯化作用等。

(2)上三叠统T₃x²、T₃x⁴和T₃x⁶三个主要含水系统在地史过程中经历了持续时间不同、地质和水文地质作用强度不同的三个相同型式的水文地质期，这与川西拗陷是个中、新生代继承性拗陷的沉积、构造演化有关。沉压埋藏作用和构造热液作用两个水文地质期对各含水系统同生沉积成因水后生变化作用的阶段、过程和方向起着决定性作用。T₃x²经历的持续时间为最长，跨越了晚三叠世须三期至须六期、侏罗纪和白垩纪三个地质时代，T₃x⁴跨越了晚三叠世须五期至须六期、侏罗纪和白垩纪三个地质时代，T₃x⁶跨越了侏罗纪至白垩纪两个地质时代，经历的持续时间为最短。各研究层水的渗流场和化学场均发生了本质的变化，形成了离心型流动和首次聚盐期，特别是侏罗纪沉积末渗流场的流动特征进入稳定状态，白垩纪沉积末的与其相似性程度为最好。白垩纪末和第三纪末发生的燕山和喜马拉雅运动的两个构造幕面之间的地质时间，发生的构造热液作用主控了各研究层现代渗流场的形成，除T₃x²渗流场高水压带(水压形成带)内的流向发生了倒置外，均继承和加剧了白垩纪沉积末的流动特性和再度发生聚盐期。

(3)上三叠统各研究层同生沉积成因水形成后一直处在闭型水文地质构造系统中，沉压埋藏作用时期内循环压挤式水交替强度和泥岩压实水水头(水量)随着地史的进程均持续不断地呈降值变化态势，标志着砂岩和泥岩的压实作用强度渐趋减弱，直至白垩纪沉积末，拗陷内泥岩压实作用已处在难压实阶段，在零水头值分布区压实作用已终止，而砂岩渐趋具有低孔、低渗和高密的三大特点，透水层砂岩形成离心型侧向流动的速率缓慢，相伴的水化学成分主要通过溶滤作用、有机物变质作用、水解作用、热地球化学作用、介面化学作用、化学组分的共生聚集和分异纯化作用等的匹配和综合作用的结果，导向水质朝向浓缩盐化、正向变质的地球化学作用方向演化发展。构造热液作用水文地质期，地动压力的挤压作用形成的构造、断裂和裂缝以及上地幔水上涌产生的热液作用，加剧了上述水动力和水化学后续继承性的同向变化，最终形成了深层盐卤水渗流场、化学场的现代分布格局，以及成因类型的演化模式。

(4)川西拗陷上三叠统砂泥岩沉积体系深层盐卤水的形成演化的规律性及其成因类型的演化模式，以及采用的研究方法和技术路线，对其他继承性拗陷砂泥岩沉积体系的同类研究具有示范作用。

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