杜后發(fā)， 江媛媛， 姜勇彪， 嚴(yán)兆彬

(1. 放射性地質(zhì)與勘探技術(shù)國(guó)防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330013；2.東華理工大學(xué)地球科學(xué)院，江西南昌 330013；3.江西省核工業(yè)地質(zhì)局267大隊(duì)，江西 九江 332000)

囊謙古近紀(jì)盆地貢覺(jué)組膏鹽巖及其硫同位素特征

杜后發(fā)1，2， 江媛媛3， 姜勇彪2， 嚴(yán)兆彬2

(1. 放射性地質(zhì)與勘探技術(shù)國(guó)防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330013；2.東華理工大學(xué)地球科學(xué)院，江西南昌 330013；3.江西省核工業(yè)地質(zhì)局267大隊(duì)，江西 九江 332000)

囊謙古近紀(jì)盆地貢覺(jué)組沉積充填系列中的第三層段為一套鹽湖相暗紫紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖和膏鹽巖為主交互產(chǎn)出的地層，沉積厚度顯示南北厚而中部薄的特點(diǎn)。通過(guò)野外地質(zhì)路線調(diào)查和室內(nèi)綜合研究，系統(tǒng)分析了貢覺(jué)組第三層段膏鹽巖分布特征、膏鹽巖類型及石膏的晶體形態(tài)，該套膏鹽巖層自下而上逐漸增厚，以塊狀石膏巖、膏灰?guī)r和泥膏巖為主，并發(fā)育多個(gè)蒸發(fā)巖沉積序列。選取貢覺(jué)組第三層段不同地區(qū)的蒸發(fā)巖硫同位素組成進(jìn)行分析，結(jié)果表明其δ34S的變化幅度為14.7‰～22.6‰，平均值為16.8‰，位于古近紀(jì)海相蒸發(fā)巖中硫酸鹽的δ34S值范圍內(nèi)且顯著區(qū)別于缺氧環(huán)境中的δ34S值，認(rèn)為該層段時(shí)期湖盆為封閉的陸相鹽湖，細(xì)菌的還原作用微弱，其對(duì)石膏硫同位素的分餾作用貢獻(xiàn)甚微。通過(guò)對(duì)貢覺(jué)組第三層的膏鹽巖和硫同位素特征分析，并結(jié)合現(xiàn)有的鹽泉水化學(xué)分析資料，推測(cè)囊謙盆地具備探鹽找鉀、硼和鋰的理想條件。

膏鹽；硫同位素；沉積系列；囊謙盆地；貢覺(jué)組

杜后發(fā)，江媛媛，姜勇彪，等.2017.囊謙古近紀(jì)盆地貢覺(jué)組膏鹽巖及其硫同位素特征[J].東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，40(2)：165-172.

Du Hou-fa, Jiang Yuan-yuan, Jiang Yong-biao, et al.2017.Characteristics of gypsum-salt and sulfur isotopes in the Gonjo formation of Nangqen Paleogene basin[J].Journal of East China University of Technology (Natural Science), 40(2)：165-172.

囊謙盆地在大地構(gòu)造上屬于三江特提斯構(gòu)造域中部，是沿藏東北緣橫斷山-金沙江-紅河構(gòu)造分帶的一系列呈NNW向展布的中小型古近紀(jì)盆地的典型代表(潘桂棠等，1990；朱麗等，2006；張克信等，2007)。已有年代學(xué)和微體古生物研究表明，囊謙盆地貢覺(jué)組紅層形成于早第三紀(jì)(衛(wèi)民，1985；鄧萬(wàn)明，1999；朱麗等，2006；許岳等，2015；Spurlin et al.,2005)，接受沉積較晚，沉積連續(xù)且出露完整。貢覺(jué)組為一套近源快速堆積的厚層或巨厚層狀的紫紅色陸相碎屑巖建造(王世鋒等，2002；周江羽等，2003；Horton et al.,2002)，并伴有大規(guī)模的巖漿活動(dòng)，且與紅層多為侵入接觸關(guān)系，少數(shù)呈順層產(chǎn)出(鄧萬(wàn)明，2001；朱麗等，2006)。盆地沉積序列自下而上可劃分五個(gè)層段，其中第三層段(Eg3)為一套封閉的鹽湖相沉積，盆地西北、北部繼續(xù)遭受強(qiáng)烈剝蝕，東部、南部則下降接受沉積，湖泊層序發(fā)育達(dá)到頂峰，具有南北厚中部薄的特點(diǎn)(杜后發(fā)等，2011a；姜勇彪等，2011)。囊謙盆地陸相含膏鹽建造發(fā)育，食鹽礦泉分布廣泛(如多倫多、白扎、蘇爾莽和日阿忠等鹽泉)，多以曬制食鹽或生產(chǎn)芒硝為主，其東南部含鉀量較高，可達(dá)0.12%(金玉聲等，1984)。前人對(duì)該盆地地層、沉積特征、物源分析、盆地成因類型(王世鋒等，2002；周江羽等，2003；杜后發(fā)等，2011a，2011b；Horton et al.,2000)、盆地構(gòu)造演化(潘桂棠等，1990；張克信等，2007；姜勇彪等，2009；Spurlin et al.,2005)和巖漿活動(dòng)及其黑云母單礦物40Ar/39Ar定年(楊大雄，1988；朱麗等，2006；Spurlin et al.,2005)、全巖或黑云母單礦物K-Ar同位素定年(鄧萬(wàn)明，2001)、鋯石U-Pb年齡(許岳等，2015) 等開(kāi)展了大量的研究工作，并取得了豐碩的成果。但該盆地沉積充填的膏鹽巖及其硫同位素特征研究尚缺，本次旨在研究膏鹽巖分布特征、膏鹽巖類型、石膏的晶體形態(tài)，以及石膏、硬石膏硫同位素組成特點(diǎn)，并探討沉積盆地封閉蒸發(fā)條件、氧化還原特性和蒸發(fā)巖沉積環(huán)境，為進(jìn)一步尋找固體鹽類礦產(chǎn)打下理論基礎(chǔ)。

1 地層特征

囊謙盆地隸屬于青海省南部玉樹(shù)地區(qū)，是在印度與歐亞板塊碰撞以及中生代基底經(jīng)歷長(zhǎng)期隆升剝蝕的基礎(chǔ)上，經(jīng)早期逆沖推覆和晚期走滑-拉分作用形成的(潘裕生等，1998；孫鴻烈，1998；莫宣學(xué)等，2003；張克信等，2007；Yin et al.,2003；Horton et al.,2002；Spurlin et al.,2005)。盆地沿NW-SE向展布，為一個(gè)基底向東傾斜呈不對(duì)稱條狀，長(zhǎng)約55 km，東西寬8～15 km，最寬達(dá)18 km，長(zhǎng)寬比率近似于3，沉積厚度約為3 300 m，其最厚處位于近盆緣走滑斷層一側(cè)。盆地東側(cè)為晚三疊世灰?guī)r地層逆沖其上；西側(cè)為侵蝕邊界，石炭-二疊系生物碎屑灰?guī)r呈角度不整合伏于其下；南部為侏羅系紫紅色粉砂巖、泥巖夾灰?guī)r；西北部為石炭系灰色結(jié)晶(泥晶)灰?guī)r和生物碎屑灰?guī)r；三疊系在盆內(nèi)分布廣泛，由灰色板巖夾泥質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖和灰?guī)r。囊謙盆地貢覺(jué)組的沉積序列自下而上為Eg1～Eg5(杜后發(fā)等，2011a)：Eg1為湖相粉砂巖、 粉砂質(zhì)泥巖與灰?guī)r互層以及紫紅色泥巖夾粉砂質(zhì)泥巖；Eg2為沖積扇河流相礫巖、砂礫巖及少量的粉砂巖和泥巖；Eg3為湖泊相紫紅色粉砂質(zhì)泥巖、蒸發(fā)巖、灰?guī)r；Eg4下部為以河流相為主的紫紅色、紅色砂巖、粉砂質(zhì)泥巖和泥巖，上部為以沖積扇為主的礫巖、砂礫巖；Eg5為一套以沖積扇 河流 三角洲相為主的紅色巨厚層礫巖、砂礫巖，垂向上見(jiàn)薄層狀礫巖與砂巖互層。

2 膏鹽巖分布特征

玉樹(shù)地區(qū)古近紀(jì)盆地中有多處食鹽礦泉，主要分布于囊謙盆地、查然寧盆地和多倫多盆地，其中以囊謙盆地食鹽礦泉分布最廣。囊謙盆地的膏鹽巖層賦存于貢覺(jué)組第三層段，是經(jīng)過(guò)第2層段長(zhǎng)期的侵蝕作用后，囊謙地區(qū)地勢(shì)較為平坦，氣候干旱且蒸發(fā)強(qiáng)烈，沉積了一套鹽湖相含膏鹽碎屑巖建造。由于湖盆的不對(duì)稱性及所處沉積環(huán)境的差異，橫向同層位的沉積厚度變化較大，且顯示南北厚中部薄的特點(diǎn)，最厚處約3 400 m；在盆地的中北部，該巖性段整合于第2層段之上，南部則直接不整合于石炭-侏羅系構(gòu)成的盆地基底之上。按地層剖面厚度計(jì)算(杜后發(fā)等，2011c)，膏鹽巖約占總巖石的5%。在縱向上隨著鹽度增加，膏鹽巖層自下而上逐漸增厚，并發(fā)育多個(gè)蒸發(fā)巖沉積序列，紫紅色粉砂質(zhì)泥巖—石膏、硬石膏、灰?guī)r和少量的碎屑物構(gòu)成的混積巖層—紫紅色泥巖、粉砂巖，也表明了在成鹽期間存在氣候干濕交替。在盆地西北的如巴塘地區(qū)，下部為紫紅色粉砂質(zhì)泥巖夾石膏層，層厚從0.4 cm的紋層至15 cm的中薄層不等。由于石膏在地表很不穩(wěn)定，易受淋濾，在紫紅色粉砂質(zhì)泥巖中的裂隙常被石膏、硬石膏充填(圖1A)；上部沉積厚度達(dá)800 m，以厚約50 cm的石膏、硬石膏、灰?guī)r及少量碎屑巖構(gòu)成的混積巖層與白色纖維狀石膏、硬石膏互層為特點(diǎn)。在如巴塘東南方向約4.6 km處，以厚層塊狀紫紅色泥巖與膏灰?guī)r及少量的碎屑巖構(gòu)成的混積巖互層為特點(diǎn)。由于壓實(shí)作用，細(xì)小的硬石膏晶體聚積成次球狀的結(jié)核緊密地堆積在一起，每個(gè)結(jié)核被泥質(zhì)薄膜包裹(圖1B)。盆地北部的蒸發(fā)巖沉積序列厚度達(dá)30 m，見(jiàn)5層膏鹽巖與灰?guī)r、紫紅色泥質(zhì)巖互層。在囊謙縣南東方向1.07 km處國(guó)道旁，發(fā)育紫紅色粉砂質(zhì)泥巖和泥巖，夾9層石膏、硬石膏層，沉積厚度約450 m(圖1C)。在盆地的中部東日尕地區(qū)，見(jiàn)厚度約102 m的紫紅色泥膏巖、石膏質(zhì)泥巖和石膏質(zhì)灰?guī)r混積巖層(圖1D)，向南該巖性段厚度減小，至東日尕以南3 km的山脊處減薄至幾十米厚。在盆地南部的癿扎鄉(xiāng)見(jiàn)有食鹽礦泉，鹽泉水引入池內(nèi)蒸曬可得食鹽(圖1E)，該巖性段直接不整合于上三疊統(tǒng)波里拉組之上，向上至硬下寺，出露紫紅色粉砂質(zhì)泥巖夾薄層膏鹽層(圖1F)，主要為薄層晶粒狀石膏，厚達(dá)3 400 m，向上石膏層增厚。向南該巖性段出露至盆地的南部邊界。

圖1 貢覺(jué)組第三層段沉積的膏鹽巖照片F(xiàn)ig.1 The gypsum-salt photo in the third lithology of Gonjo formation A.紫紅色粉砂質(zhì)泥巖夾膏巖層 (如巴塘)；B.蒸發(fā)巖沉積序列(如巴塘東南約4.6 km)；C.紫紅色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖夾膏巖層 (囊謙縣東南方向1.07 km國(guó)道G214路旁)；D.薄層紫紅色泥巖與膏巖層(東日尕)；E.癿扎鹽廠(盆地西南邊緣)； F.紫紅色泥巖夾膏巖(硬下寺)；G.透石膏和雪花石膏；H.石膏燕尾雙晶(+)

3 膏鹽巖巖石學(xué)特征

根據(jù)野外地質(zhì)觀察和實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面，囊謙盆地貢覺(jué)組沉積充填序列中的第3層段發(fā)育膏鹽層，包括膏灰?guī)r、石膏質(zhì)泥巖、泥膏巖、塊狀石膏巖、鹽巖和含膏泥巖等巖性類型，其中以塊狀石膏巖、膏灰?guī)r和泥膏巖為主，其次為石膏質(zhì)泥巖、含膏泥巖、鹽巖。

按石膏的晶體形態(tài)，石膏可以劃分以下幾種類型：

(1) 纖維狀石膏。乳白色，絲絹光澤，硬度低，{010}極完全解理，晶體呈針狀、纖維狀垂直層面生長(zhǎng)，單層厚0.4～15 cm(圖1A)，主要見(jiàn)于巖石結(jié)構(gòu)致密、質(zhì)純的塊狀石膏巖。在蒸發(fā)巖沉積序列旋回中，位于膏巖、碳酸鹽巖及少量碎屑巖構(gòu)成的混積巖層之上。該類纖維狀石膏沉積時(shí)水體具有相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)和較高的鹽度，并維持化學(xué)平衡狀態(tài)下石膏的持續(xù)析出。

(2)瘤狀石膏。白色石膏呈瘤狀富集，少數(shù)孤立呈瘤狀構(gòu)造，瘤狀體石膏顆粒間被碳酸鹽礦物、泥質(zhì)等基質(zhì)充填(圖1A)，石膏含量75%～90%，主要見(jiàn)于蒸發(fā)巖、碳酸鹽巖及少量碎屑要構(gòu)成的混積層中，且該混積層中的沉積物特征與現(xiàn)代薩布哈沉積物很相似。在如巴塘見(jiàn)有塊狀石膏巖中夾有約厚25～40 cm的瘤狀石膏巖體，該瘤狀石膏可能是早期成巖階段交代軟泥沉積物而形成的。

(3)結(jié)核狀石膏。呈團(tuán)塊狀緊密堆積，團(tuán)塊形態(tài)不規(guī)則。團(tuán)塊在沉積物內(nèi)呈石膏晶體產(chǎn)出，因經(jīng)掩埋以后有利于大的石膏晶體轉(zhuǎn)為許多細(xì)小的硬石膏晶體，體積有所減??；另因壓實(shí)作用使得細(xì)小的硬石膏晶體聚積成球狀的結(jié)核，每個(gè)結(jié)核周圍被一層主沉積物的薄膜包裹(圖1B)；通過(guò)鏡下鑒定，晶形呈放射狀集合體，見(jiàn)石膏燕尾雙晶(圖1H)，正低突起，干涉色可達(dá)三級(jí)藍(lán)-綠，平行消光，負(fù)延性，為硬石膏。

(4)土狀石膏。白色，土狀光澤，由粉末狀隱晶質(zhì)礦物組合的較疏松的集合體(圖1D)。

(5)雪化石膏。在蒸發(fā)巖沉積序列中偶見(jiàn)，主要見(jiàn)于硬下寺西南方向。白色，半透明，細(xì)粒狀或片狀集合體(圖1G)，其顆粒比普通石膏、瘤狀石膏等顆粒細(xì)小，說(shuō)明在湖相沉積作用過(guò)程中，溶液中懸浮物質(zhì)較少，鹵水溶液接近于真溶液，此時(shí)細(xì)小結(jié)晶顆粒才能沉積。

(6)透石膏。質(zhì)純無(wú)色透明，玻璃光澤，晶體(010)面發(fā)育，極完全解理(圖1G)，常結(jié)晶成板狀，經(jīng)燒后失去水分呈白色的不透明粉末狀晶體，變?yōu)槭焓唷?/p>

4 蒸發(fā)巖中硫同位素地球化學(xué)

4.1 硫同位素及其在蒸發(fā)巖中的應(yīng)用研究

沉積盆地水體和沉積物中硫同位素的組成受物源和生物細(xì)菌的還原作用控制，而生物細(xì)菌還原是硫同位素主要的分餾過(guò)程且其分餾結(jié)果與其形成環(huán)境及沉積體系的封閉程度等因素密切相關(guān)，δ34S值變化范圍廣(-40‰～+50‰)，其中δ34S值大于5‰，一般代表封閉的咸水條件 (鄭永飛等，2000；劉剛，2007；Sakai,1968；Bottrell et al.,2000)。由顯生宙海相蒸發(fā)巖中硫酸鹽δ34S值的變化曲線(Claypool et al.,1980)可知第三紀(jì)海水的δ34S值為21‰左右。現(xiàn)代大洋中溶解的硫酸鹽和海相成因蒸發(fā)巖的δ34S值變化范圍為19.0‰～24.3‰，多在20‰左右，而陸源水體的δ34S值若沒(méi)有細(xì)菌還原作用的擾動(dòng)則明顯低于20‰(鄭永飛等，2000；史忠生等，2004)。陸源水體貧δ34S值是物源區(qū)巖石中硫化物因氧化成硫酸鹽而導(dǎo)致的，河湖水的δ34S值一般為2‰～9‰，屬于陸相咸化湖盆硫酸鹽硫同位素值變化范圍內(nèi)，相對(duì)海水明顯貧δ34S，但高于大氣降水、雪的硫同位素值(劉行軍等，2015；Grinenko et al.,1992)。在海陸交互環(huán)境下，由于淡水、海水的共同作用，石膏硫同位素往往兼有兩者的特點(diǎn)，其δ34S值常為10‰～15‰(Tabakh et al.,1999)。海、陸相沉積的硫酸鹽以及海陸交互環(huán)境下形成的硫酸鹽的δ34S值均有著顯著的區(qū)別，可作為研究蒸發(fā)巖礦床的成礦物質(zhì)來(lái)源和判斷蒸發(fā)巖形成的海、陸相環(huán)境(李任偉等，1989；林耀庭，2003；史忠生等，2004；劉剛，2007；陳林容，2010；王春連等，2013；Holser et al.,1966；Bottrell et al.,2000)。

前人分別利用蒸發(fā)巖的硫同位素分析了蒸發(fā)巖形成的物質(zhì)來(lái)源和沉積環(huán)境，且各陸相湖盆中的硫酸鹽硫同位素組成變化較大(表1，圖2)。江陵凹陷古新統(tǒng)沙市組四段蒸發(fā)巖的δ34S為25.2‰～32.6‰，屬于封閉的陸相鹽湖，水體相對(duì)較深，為缺氧還原環(huán)境(王春連等，2013)；潛江凹陷潛江組蒸發(fā)巖的δ34S為31.7‰～39.8‰，屬于封閉的較高鹽度的陸相咸化湖泊沉積環(huán)境(劉剛，2007)；東濮盆地下第三系沙河街組蒸發(fā)巖的δ34S為13.0‰～44.6‰，屬于封閉的陸相鹽湖，不同時(shí)期的氣候、沉積環(huán)境、構(gòu)造沉降、水體封閉性等因素導(dǎo)致硫同位素的發(fā)育特征不同(李任偉等，1989；史忠生等，2004)；濟(jì)陽(yáng)坳陷沙河街組蒸發(fā)巖的δ34S為2.6‰～30.9‰，屬于陸相成因，沙四上段硫同位素組成明顯受到過(guò)海水影響，高δ34S值與硫酸鹽還原菌密切相關(guān)，介于古近紀(jì)海相蒸發(fā)巖中硫酸鹽的δ34S值受到海水影響(袁波等，2008)；云南勐野井組蒸發(fā)巖的δ34S為 3.9‰～15.5‰，以陸相沉積環(huán)境為主，在成巖過(guò)程中有海水補(bǔ)給，具有陸源水體或混合水體的硫同位素組成特征(許建新，2008)；云南蘭坪盆地云龍組蒸發(fā)巖的δ34S為12.6‰～17.6‰，屬于陸相成因，有別于缺氧環(huán)境中硫酸鹽同位數(shù)值(王立成等，2014)；塔里木盆地古代蒸發(fā)巖的δ34S為9.3‰～20.1‰，成鹽環(huán)境以開(kāi)闊氧化條件為主，具有海陸混合水體特征(章振國(guó)等，2010)。上述研究表明，蒸發(fā)巖的硫同位素研究主要是分析成鹽盆地的封閉蒸發(fā)條件及其氧化還原特性、判別盆地的海陸沉積類型、沉積環(huán)境。

表1 陸相鹽湖蒸發(fā)巖的硫同位素值對(duì)比

圖2 陸相鹽湖蒸發(fā)巖的δ34S組成對(duì)比圖(數(shù)據(jù)引用文獻(xiàn)見(jiàn)表1)Fig.2 Comparison graph of the δ34S values of the continental brackish lakes evaporite

4.2 樣品采集和測(cè)定方法

針對(duì)貢覺(jué)組第三層段采集了硫酸鹽樣品共計(jì)15塊，主要由塊狀石膏巖、膏灰?guī)r和泥膏巖等蒸發(fā)性巖類。樣品用東華理工大學(xué)核資源與環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中的Flash-EA和MAT-253型穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀測(cè)定硫同位素組成。選擇了其中具有代表性的10塊樣品于雙目鏡下挑選純凈的石膏晶體，進(jìn)一步用去離子水沖洗掉礦物表明黏附的泥質(zhì)等雜質(zhì)。通過(guò)低溫烘干后研磨至200目，并稱取20～100 μg待測(cè)樣品。用V2O5氧化法將BaSO4轉(zhuǎn)化成SO2氣體，再用SO2進(jìn)行硫同位素測(cè)試分析，精度為±0.2‰，所得結(jié)果以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(CDT)的δ34SCDT值表示(表2)。

4.3 硫同位素地球化學(xué)特征分析

囊謙盆地貢覺(jué)組第三層段不同位置所采集的10塊樣品的δ34S值范圍為14.7‰～22.6‰，平均值為16.8‰，較現(xiàn)代大洋中溶解的硫酸鹽和海相成因蒸發(fā)巖的δ34S值20‰要低。盆地西北如巴塘地區(qū)石膏的δ34S值為15.6‰～17.0‰，平均值為16.2‰，變化幅度為1.4‰。盆地南部硬下寺石膏的δ34S值為16.6‰～16.8‰，平均值為16.7‰，變化幅度為0.2‰。盆地南偏西都日哇地區(qū)石膏的δ34S值為22.6‰；盆地中北部囊謙縣南東1.07 km處石膏的δ34S值為14.7‰。由上述膏巖穩(wěn)定硫同位素δ34S值可知，在一個(gè)沉積盆內(nèi)，同一建造中相同層段δ34S值很接近，橫向變化幅度相對(duì)較小，分布較穩(wěn)定。

根據(jù)石膏的硫同位素分析結(jié)果，貢覺(jué)組第三層段δ34S值顯著區(qū)別于缺氧環(huán)境中的δ34S值(25.2‰～39.8‰)(劉 剛，2007；王春連等，2013)，且其中僅一個(gè)δ34S值超過(guò)20‰，表明貢覺(jué)組第三層段形成過(guò)程中，細(xì)菌的還原作用微弱，其對(duì)石膏硫同位素的分餾作用貢獻(xiàn)甚微，與囊謙盆地貢覺(jué)組總體為氧化環(huán)境下的紫紅色碎屑沉積相一致。貢覺(jué)組第三層段發(fā)育在陸相碎屑巖系中，且其δ34S值變化范圍位于顯生宙海相蒸發(fā)巖中δ34S值變化曲線中的古近紀(jì)海相蒸發(fā)巖中硫酸鹽的δ34S值(15‰～24‰)范圍內(nèi)(Claypool et al.,1980)，并未遭受細(xì)菌還原作用的擾動(dòng)，反映了囊謙盆地貢覺(jué)組第3層段膏鹽層形成于一個(gè)較封閉的陸相鹽湖，蝕源區(qū)巖石風(fēng)化產(chǎn)物是鹽類物質(zhì)的來(lái)源，且沉積環(huán)境對(duì)硫酸鹽是封閉的。

囊謙盆地位于三江特提斯構(gòu)造域中部，在其東南部有云南蘭坪-思茅盆地勐野井鉀鹽礦床和泰國(guó)坷叻高原鉀鹽礦床，西段有中亞鉀鹽礦床；而囊謙盆地貢覺(jué)組第三層段δ34S值范圍與蘭坪盆地云龍組蒸發(fā)巖(12.6‰～17.6‰)(王立成等，2014)、泰國(guó)坷叻盆地馬哈薩拉堪組蒸發(fā)巖(14.3‰～17.0‰)(Tabakh et al.,1999)基本一致。同處于三江特提斯構(gòu)造帶的囊謙盆地鹽泉分布廣泛(如多倫多、白扎、牛日哇、日阿忠、達(dá)改和查然寧等鹽泉)，是沿?cái)鄬由仙娜転V鹵水出露地表而形成的(金玉聲等，1984；韓繼龍等，2015)。針對(duì)上述鹽泉鹵水進(jìn)行了化學(xué)分析(韓繼龍等，2015)，鹽泉鹵水主要離子成分為Na+和Cl-離子，含有較高的K+，Li+，B2O3，其中Na+含量變化范圍為56.28～126.73g/L，平均為88.02 g/L；鹽泉鹵水礦化度范圍為148.24～332.29 g/L，平均為231.60 g/L；鈉氯系數(shù)n(Na/Cl)變化范圍為0.996～1.121，鎂氯系數(shù)n(Mg/Cl)介于0.001～0.017之間，判斷鹽泉鹵水的成因類型為溶濾鹵水。結(jié)合地質(zhì)特征及化學(xué)分析研究，囊謙盆地鹽泉廣泛出露，具備探鹽找鉀、硼和鋰的理想條件。

表2 囊謙盆地貢覺(jué)組Eg3蒸發(fā)巖硫同位素分析數(shù)據(jù)

5 結(jié)論

囊謙盆地貢覺(jué)組第三層段沉積了一套鹽湖相含膏鹽碎屑巖建造，成鹽期間氣候干濕交替且蒸發(fā)強(qiáng)烈；膏鹽層以塊狀石膏巖、膏灰?guī)r和泥膏巖為主，其次為石膏質(zhì)泥巖、含膏泥巖、鹽巖。

貢覺(jué)組第三層段的硫酸鹽礦物發(fā)育在陸相碎屑巖系中，其δ34S值范圍為14.7‰～22.6‰，平均值為16.8‰，位于古近紀(jì)海相蒸發(fā)巖中硫酸鹽的δ34S值范圍內(nèi)且顯著區(qū)別于缺氧環(huán)境中的δ34S值，表明其形成于一個(gè)較封閉的陸相鹽湖，細(xì)菌的還原作用微弱，其對(duì)石膏硫同位素的分餾作用貢獻(xiàn)甚微，與囊謙盆地貢覺(jué)組總體為氧化環(huán)境下的紫紅色碎屑沉積相一致。

囊謙盆地鹽泉資源廣布，鹽泉鹵水主要成分為NaCl，含有一定量的K+，Li+，B2O3，其物質(zhì)來(lái)源主要是蝕源區(qū)巖石風(fēng)化產(chǎn)物和來(lái)自深部地下鹵水。囊謙盆地是探鹽找鉀、硼和鋰的理想場(chǎng)所。

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Characteristics of Gypsum-salt and Sulfur Isotopes in the GonjoFormation of Nangqen Paleogene Basin

DU Hou-fa1,2, JIANG Yuan-yuan3, JIANG Yong-biao2, YAN Zhao-bin2

(1. Key Laboratory of Radioactive Geology and Exploration Technology Fundamental Science for Nation Defense,Nanchang, JX 330013,China; 2.School of Earth Sciences, East China University of Technology, Nanchang,JX 330013,China；3.No.267 Geological Team, Nuclear Industry Geological Bureauof Jiangxi Province, Jiujiang, JX 332000,China)

The Nangqen basin is a typical representative of the medium-mini-type Paleogene basins, which consist of basic cyclicity of alternating claret-colored detrital rocks and gypsum-salt rock of saline lacustrine facies in the member 3 of gonjo formation. The depositional thickness show that the characteristics of thicker in southern and northern area is higher than that of central area. The distributional features and rock types of gypsolyte and the crystalline morphology of gypsum in the member 3 of gonjo formation were studied by means of field geological observations and indoors research, suggest that the gypsolyte thickness becomes thicker from lower to upper, and that its lithology is characterized mainly by the massive gyprock, gypsum limestone and argillaceous gypsum, and that several evaporite sedimentary sequences were developed within the member 3 of gonjo formation. In order to determine the origin of evaporite, the evaporites in different areas of the member 3 of gonjo formation and measured sulfur isotopes in gypsum are analyzed. The results showed that the δ34S values of gypsum and anhydrite varied from 14.7‰ to 22.6‰, with a median of 16.8‰, which are in the scope of the δ34S curve in the Paleogene marine evaporites and are quite different to the δ34S values in the oxygen-deprived environments. The study identified that Nangqen salt-lake was a continental brackish lake and the depositional environment was closed to sulfate, and that there is a reducing action of bacteria with feeble that has little contributions to the fractionation of gypsum sulfur isotope. Based on the characteristic analysis of gyprock and sulfur isotopes, combined with the information of salt spring water chemical analysis, the Gonjo formation of Nangqen basin is favorable to explore potash, lithium and boron.

Gypsum-salt; sulfur isotopes; sedimentary sequence；Nangqen basin; Gonjo formation

2016-05-19

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“青藏高原東-北緣新生代Pb-Zn-Cu-Ag成礦系統(tǒng)及發(fā)育機(jī)制”(U0933605)；江西省“贛鄱英才555工程”領(lǐng)軍人才培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目(贛才字〔2012〕1號(hào))；東華理工大學(xué)科研基金“囊謙古近紀(jì)盆地沉積特征及沉積環(huán)境分析”(DHXK1202)

杜后發(fā)(1982—)，男，講師，博士生，主要從事巖石學(xué)教學(xué)和研究工作。E-mail: dhf 915@126.com

10.3969/j.issn.1674-3504.2017.02.009

P588.2

A

1674-3504(2017)02-0165-08