石盐流体包裹体揭示鄂尔多斯盆地奥陶纪蒸发岩形成深度
蒸发岩沉积的出现需要适宜的古地理、古构造和古气候的多重因素的同时出现。因此，在地质历史时期，蒸发岩的大量出现在少数几个地质时代。在奥陶纪时期是世界蒸发岩沉积的低谷，奥陶纪石盐在国外仅仅在加拿大有出现，而中国第二大盆地鄂尔多斯盆地石油勘探期间也发现了巨厚的石盐沉积，因此鄂尔多斯盆地也成为作为贫钾的中国的海相钾盐勘探热点地区之一。
然而，鄂尔多斯盆地海相钾盐形成时期的卤水深度一直存在争论。石盐在饱和卤水期间，可以形成在任何深度，而石盐流体包裹体也可以在不同阶段捕获卤水甚至气体。当石盐流体包裹体形成在卤水表面，会捕获当时的古代大气，其大气压与古代大气压一致，也近似于现代大气压；而当石盐流体包裹体形成在卤水底部，会捕获卤水底部的气体，其具有很大的压力。辨别方法如下：将石盐流体包裹体的样品放入水中溶解，如果气泡从包裹体中溢出而大小不变，则这些气体是形成在卤水表面而被包裹体捕获的古代大气；如果气泡从包裹体中溢出而体积骤然变大，则这些气体是形成在卤水底部而被包裹体捕获的古代沼气。
近日，现代古生物学和地层学国家重点实验室孟凡巍副研究员与南京大学倪培教授、乌克兰科学院Galamay博士、波兰盐矿协会主席Krzysztof教授等国内外专家合作，在详细的岩相学基础上，通过将含有气泡的石盐流体包裹体样品放入水中溶解，通过气泡的体积变化等进行计算，恢复了鄂尔多斯盆地海相钾盐形成时期的古代卤水深度。结果发现该套蒸发岩形成时期，具有较深的卤水深度，其深度大致为40米左右。
这一结果表明鄂尔多斯盆地在沉积方面，具有钾盐形成的基础：即有大量蒸发岩可以沉积的空间。因此，如果该蒸发岩盆地的卤水持续蒸发演化，在未来的勘察中在沉积盆地的中心不排除有发现钾盐沉积的可能。
该文章近日发在欧洲SCI学术期刊Geological Quaterly上。该项目得到中国科学院国际合作局与中国自然科学基金、江苏省自然科学基金、中科院基础前沿科学研究计划“从0到1”原始创新项目的支持。
鄂尔多斯盆地奥陶纪石盐中的流体包裹体
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