河北邯邢地區(qū)鹽類礦產(chǎn)的成礦條件和遠(yuǎn)景分析

孫富海，孔 源

（1.河北省沙河市國(guó)土資源技術(shù)服務(wù)中心，河北沙河054100；2.石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院研究生院，河北石家莊050031）

0 前言

邯邢地區(qū)系指石家莊-衡水以南，河北省與河南省分界以北的平原區(qū)，石油部門(mén)稱之為臨清地區(qū).過(guò)去石油部門(mén)和煤炭部門(mén)在此區(qū)做過(guò)不少以石油、天然氣、煤為主的勘查工作，積累了豐富的地質(zhì)資料.其中也包括有關(guān)鹽類礦產(chǎn)的資料，且在部分鉆井中有鹽類礦產(chǎn)的顯示，是很好的找礦線索.因此，認(rèn)為在本區(qū)找到鹽類礦產(chǎn)資源是有可能的.

鹽類礦產(chǎn)包括很多種，主要是指石膏、石鹽、鉀鹽3種.石膏在建筑、農(nóng)用和造紙、涂料工業(yè)等方面是不可缺少的原配料.石鹽更是人民生活的必需品和化工原料.鉀鹽是工農(nóng)業(yè)和國(guó)防建設(shè)急需的礦產(chǎn)資源，是我國(guó)緊缺的礦種之一.加強(qiáng)鹽類礦產(chǎn)的研究和找礦工作是十分必要的.

1 鹽類礦產(chǎn)形成的前提和條件

1.1 大地構(gòu)造位置

據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界各地鹽類礦床的形成部位具有明顯的一致性.它們多生成在地臺(tái)內(nèi)部拗陷或邊緣拗陷里.地臺(tái)是地殼相對(duì)穩(wěn)定的地區(qū)，其內(nèi)部拗陷又提供了沉積空間，這種大地構(gòu)造單元對(duì)成鹽十分有利.渤海灣盆地是中朝準(zhǔn)地臺(tái)的一部分，由許多分割的古近紀(jì)斷陷所組成.臨清地區(qū)拗陷是渤海灣盆地的一部分，這樣在大地構(gòu)造背景上，提供了成鹽的前提.

1.2 地質(zhì)時(shí)代

古近紀(jì)-新近紀(jì)是形成鹽類礦床的地質(zhì)時(shí)代之一.由于古氣候從白堊紀(jì)開(kāi)始轉(zhuǎn)為干旱至半干旱，到晚白堊世及古近紀(jì)時(shí)特別有利于鹽類的沉積.本區(qū)古近紀(jì)為干濕相間的內(nèi)陸河湖相沉積.湖盆以棕紅色碎屑巖為主，沙河街組有暗色巖、油頁(yè)巖，多數(shù)組段有泥巖、石膏、白云巖、石鹽等沉積建造.在沙河街組中下部三、四段及孔店組上部白云巖段，膏鹽層發(fā)育，局部形成鹽巖和石膏.因此，本地區(qū)具備了尋找到大型鹽類礦床的地質(zhì)條件［1］.

1.3 物質(zhì)來(lái)源

根據(jù)石油鉆井資料，從太古宇到新生界地層比較齊全.有資料顯示：古老基底巖石，K2O含量一般為2%～3%；大面積花崗質(zhì)混合巖，K2O含量一般為7%～8%；長(zhǎng)城系常州溝組含鉀砂頁(yè)巖中，K2O含量為7%～10%.根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)：變質(zhì)巖（片麻巖）的巖石化學(xué)成分K2O含量一般為1.43%～6.61%，平均為3.51%；Na2O含量在2.96%～5.17%，平均為3.84%.在變質(zhì)巖的黑云母礦物中，K2O含量一般為4.27%～7.84%，平均為6.08%.從水質(zhì)資料來(lái)看，古近系-新近系地層也有局部鹽化現(xiàn)象（表 1）.

表1 古近系-新近系各組水質(zhì)礦化度表Table 1 Salinity of water from the Paleogene-Neogene formations

地下水按礦化度（M）的大小一般可分為：淡水，礦化度 M＜1 g/L；微咸水，M=1～3 g/L；咸水，M=3～10 g/L；鹽水，M=10～50 g/L；鹵水，M＞50 g/L.據(jù)此衡量，表 1 中明化鎮(zhèn)組、館陶組、東營(yíng)組地下水為咸水，沙河街組、孔店組為鹽水.目前已在古近系孔店組和沙河街組四段及新近系明化鎮(zhèn)組發(fā)現(xiàn)膏鹽沉積.

在寒武系及中奧陶統(tǒng)地層中，有大量的蒸發(fā)巖沉積，含石膏、鹽巖，見(jiàn)有鈣芒硝、天青石等礦物.石膏層最厚達(dá)百余米.地層中見(jiàn)有石鹽假晶和大量的蒙脫石、伊利石黏土礦物.據(jù)此，上述老地層是鹽類礦產(chǎn)的主要物質(zhì)來(lái)源.

從太古宙到新生代這個(gè)漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史中，巖石經(jīng)過(guò)物理風(fēng)化作用，發(fā)生機(jī)械破碎、崩解成巖石碎塊，受水流的機(jī)械搬運(yùn)而形成砂和礫；爾后一系列的化學(xué)作用，使巖石的礦物成分發(fā)生變化，導(dǎo)致巖石溶失、瓦解，并產(chǎn)生一系列新的礦物組合.最明顯的是組成片麻巖類的主要成分長(zhǎng)石、黑云母等礦物，在大氣中CO2的參與下，受水解作用而形成黏土礦物，并釋放出部分K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Sr2+、Cl-等離子，溶于水中，呈真溶液狀態(tài)，被搬運(yùn)注入盆地凹陷沉積下來(lái)，形成鹽類礦產(chǎn)［2］.

1.4 構(gòu)造條件

一般認(rèn)為，以升降運(yùn)動(dòng)為主的、繼承性、不均勻的凹陷所形成的封閉或半封閉的盆地，有利于鹵水的聚集和分異.地質(zhì)部石油地質(zhì)隊(duì)編寫(xiě)的《臨清地區(qū)石油地質(zhì)普查初步總結(jié)報(bào)告》將臨清地區(qū)劃分為臨北、臨南和東濮3個(gè)斷塊20個(gè)構(gòu)造單元，在河北省內(nèi)有15個(gè)（見(jiàn)圖1）.具體劃分如下.

臨北斷塊：Ⅰ1石家莊凹陷、Ⅰ2無(wú)極凸起、Ⅰ3晉縣凹陷、Ⅰ4寧晉凸起、Ⅰ5束鹿凹陷、Ⅰ6新河凸起、Ⅰ7南宮凹陷、Ⅰ8明化鎮(zhèn)凸起、Ⅰ9大菅凹陷.

臨南斷塊：Ⅱ1南和凸起、Ⅱ2巨鹿凹陷、Ⅱ3廣宗凸起、Ⅱ4丘縣凹陷、Ⅱ5館陶凸起.

東濮斷塊：Ⅲ1邯鄲凹陷.

上述凹陷構(gòu)造單元都是箕狀或翹傾狀中新生代繼承性的凹陷，為封閉、半封閉的小盆地，有利于鹵水聚集形成鹽礦.

2 鹽類礦產(chǎn)的找礦信息

（1）根據(jù)石油鉆井資料：在臨清拗陷內(nèi)，在丘縣凹陷馬頭構(gòu)造帶上所鉆的臨1井和束鹿凹陷南午村構(gòu)造上所鉆的臨3井中，分別于沙河街組四段及沙河街組二、三段中發(fā)現(xiàn)有石膏及含膏泥巖，在臨3井中還見(jiàn)有油氣聚集；在趙縣-柏鄉(xiāng)盆地內(nèi)，在古近系地層中見(jiàn)有石膏及硫化氫氣體，并見(jiàn)有油氣聚集，古近系地層平均厚1192 m；在晉縣凹陷趙心2井2714.5～2808 m，為沙河街組四段下部和孔店組白云巖段，見(jiàn)有灰白色石鹽（含石膏）及固體自然硫礦塊，同時(shí)有高含量的硫化氫氣體，在2808～2935 m井段的孔店組砂巖中見(jiàn)鉀鹽和鈣芒硝.

（2）在束鹿凹陷構(gòu)造單元中，據(jù)石油地質(zhì)勘查，在寧晉縣荊邱采油工區(qū)沙河街組三、四段地層中，鉆井均因含鹽地層、鹽巖溶解，使井徑變大、塌孔，并有鹽巖顆粒返出井口.地質(zhì)錄井和電測(cè)井資料顯示，古近系沙河街組存在膏鹽層，埋藏深度2500～3200 m，鹽層厚50～100 m?地質(zhì)部第二石油普查勘探指揮部石油地質(zhì)大隊(duì)二分隊(duì).臨清地區(qū)石油地質(zhì)普查初步總結(jié)報(bào)告.1985..

圖1 臨清地區(qū)構(gòu)造區(qū)劃圖Fig.1 Tectonic divisions of the Linqing region

（3）在束鹿凹陷構(gòu)造單元中，在寧晉縣草廠發(fā)現(xiàn)一個(gè)大型鹽礦，鹽1井見(jiàn)鹽礦井深為2643 m，見(jiàn)鹽礦累計(jì)厚度196 m.鹽2井終孔深度2878 m，見(jiàn)鹽礦厚度為130 m.據(jù)估算鹽礦資源儲(chǔ)量20×108t.

3 鹽類礦產(chǎn)的找礦遠(yuǎn)景

根據(jù)上述地質(zhì)資料和找礦信息，提出以下遠(yuǎn)景區(qū)：

（1）內(nèi)邱斷陷盆地，位于晉縣凹陷構(gòu)造單元的南部，其東為寧晉凸起.在該斷陷盆地內(nèi)古近系地層中找到了隆堯縣雙碑特大型石膏礦（圖2）.在石膏礦南部，有個(gè)中心洼地，呈亞鈴狀展布，東西長(zhǎng)15 km，南北寬4.5 km，面積67.5 km2.據(jù)地震勘探資料，新生界最大沉降厚度2200 m，其中古近系厚度約1600 m（圖3）.因?yàn)辂}類物質(zhì)沉積，鹵水不斷地向低處遷移，大多數(shù)鉀鹽礦多產(chǎn)于沉降中心或一側(cè).故此，沉降中心（河渠鋪）可作為今后找礦方向.

（2）束鹿凹陷與晉縣凹陷之間為寧晉凸起，兩凹陷的構(gòu)造單元相同，地質(zhì)條件相似.束鹿凹陷草廠發(fā)現(xiàn)了大型鹽礦，在晉縣凹陷中，也應(yīng)該有鹽類礦產(chǎn)的存在，故可作為一個(gè)找礦方向.

圖2 內(nèi)邱斷陷盆地地質(zhì)構(gòu)造圖Fig.2 Geologic and structural map of the Neiqiu fault basin

圖3 內(nèi)邱斷陷盆地古地形示意圖Fig.3 Paleotopographic map of the Neiqiu fault basin

（3）在束鹿凹陷內(nèi)草廠發(fā)現(xiàn)大鹽礦，在同一構(gòu)造單元的北部，即石家莊地區(qū)辛集市南部，可考慮作為一個(gè)找礦方向.

［1］朱夏，徐旺.中國(guó)中新生代沉積盆地［M］.北京：石油工業(yè)出版社,1990.

［2］云南省地質(zhì)局第十六地質(zhì)隊(duì).怎樣找鉀鹽［M］.北京：地質(zhì)出版社,1978.