蒸發(fā)巖沉積特征及環(huán)境綜述

鐘逸斯，王立成，董浩偉

1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，自然資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100037

2.Ruhr-Universit?t Bochum Institute for Geology，Mineralogy and Geophysics，Germany D-44801

3.中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所大陸碰撞與高原隆升重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100101

4.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心，北京 100037

0 引言

蒸發(fā)巖是一種鹽巖，它最初是在蒸發(fā)的驅(qū)動(dòng)下從飽和鹵水的表面或近表面的鹽水中沉淀出來(lái)的[1]，其特征與沉積環(huán)境息息相關(guān)。蒸發(fā)巖自身就是重要的礦產(chǎn)資源，如鉀鹽，石膏，硼等[2]，又因?yàn)槠鋬?chǔ)集性、可塑性和流動(dòng)性，可以成為油氣運(yùn)移的優(yōu)質(zhì)通道，且其良好的封閉能力還可以成為油氣賦存的圈閉[3]。國(guó)外沉積學(xué)家十分關(guān)注蒸發(fā)巖的沉積環(huán)境解釋，早在100多年前，德國(guó)地質(zhì)學(xué)家就從蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)和潟湖咸化現(xiàn)象提出了蒸發(fā)巖形成環(huán)境的沙洲理論（Bar theory）[4]，但是該理論不能很好地解釋巨厚蒸發(fā)巖的形成環(huán)境；此后國(guó)外學(xué)者不斷地對(duì)蒸發(fā)巖形成環(huán)境進(jìn)行理論修正和更新，比如沙漠盆地或凹陷理論（The desert-basin theory）[5-6]，還有修正的沙洲理論（“Modified bar-theory”）[7]，Borchertet al.[8]提出了多級(jí)障壩和次級(jí)盆地的鹽類沉積模式。到20 世紀(jì)70 年代，許靖華先生提出經(jīng)典的地中海干化理論，掀起Messinian鹽度危機(jī)大討論[7,9-10]，提出了地中海干化的概念以及深水深盆、淺水深盆和淺水淺盆三種不同的環(huán)境模式解釋蒸發(fā)巖的成因，歐洲為此專門組建了DREAM 計(jì)劃（Deep-sea Record Mediterranean Messinian Events，地中海Messinian 事件的深海記錄）[11-13]，還有從Kendall 的相模式[14]到Warren 的系列蒸發(fā)巖專門著作[1,15]。此外根據(jù)蒸發(fā)巖沉積特征的差異，很多國(guó)外學(xué)者進(jìn)行了詳細(xì)的分類研究，如原生、次生蒸發(fā)巖的改造與環(huán)境[16-18]；還有結(jié)核狀、帶狀、紋層狀等的形態(tài)演化與環(huán)境的研究等[19-26]。這些蒸發(fā)巖沉積特征和沉積環(huán)境研究，不斷推動(dòng)蒸發(fā)巖沉積學(xué)在古氣候、古水文、生物地球化學(xué)作用、油氣及蒸發(fā)礦產(chǎn)方面的應(yīng)用。

蒸發(fā)巖在我國(guó)廣泛發(fā)育，地理上東到渤海灣盆地，西抵羌塘盆地和塔里木盆地，北至鄂爾多斯盆地，南到四川和蘭坪—思茅盆地，時(shí)代從震旦紀(jì)跨越到第四紀(jì)[27]，這是研究蒸發(fā)巖沉積特征和沉積環(huán)境的良好天然素材。與其他典型沉積巖不同，蒸發(fā)巖在傳統(tǒng)沉積學(xué)分類中被歸為“化學(xué)沉積巖類”，國(guó)內(nèi)闡述蒸發(fā)巖的專著較少，僅見(jiàn)于袁見(jiàn)齊先生的多本沉積著作中，如《西北鹽產(chǎn)調(diào)查實(shí)錄》、《鉀鹽專輯第1輯》和《鉀肥與鉀鹽礦床》等[28-30]，但距今較久；而國(guó)內(nèi)沉積學(xué)教材僅把它作為一個(gè)分支來(lái)簡(jiǎn)單敘述，著墨不多。最重要的一點(diǎn)是，國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究散見(jiàn)于部分地區(qū)的實(shí)例研究，還沒(méi)有系統(tǒng)性的總結(jié)。國(guó)內(nèi)油氣工業(yè)上雖然重視蒸發(fā)巖，但大都稱蒸發(fā)巖為“膏鹽巖”，但具體是石膏還是石鹽并未仔細(xì)區(qū)分。因此，盡管蒸發(fā)巖作為一種重要的沉積巖類型，但并未在國(guó)內(nèi)得到足夠重視。鑒于此，本文運(yùn)用Miall[31]的構(gòu)架單元理論，詳細(xì)總結(jié)了蒸發(fā)巖與沉積相的關(guān)系。首先從主要和最小的巖相成分進(jìn)行分析，包括巖性（鹽類）、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，其次解釋最小巖相的水動(dòng)力和沉積環(huán)境，最后通過(guò)巖相的劃分確定基本的巖相組合來(lái)綜合解釋沉積環(huán)境。文章系統(tǒng)概括常見(jiàn)碳酸型、硫酸型、氯化物型蒸發(fā)巖的巖相和巖相組合對(duì)應(yīng)的蒸發(fā)環(huán)境，拋磚引玉，以期引起國(guó)內(nèi)同行對(duì)蒸發(fā)巖沉積特征和環(huán)境解釋的重視。

1 常見(jiàn)蒸發(fā)巖的巖相與環(huán)境解釋

1.1 碳酸型蒸發(fā)巖巖相與環(huán)境

常見(jiàn)的碳酸型蒸發(fā)鹽礦物有文石（CaCO3），方解石（CaCO3），低鎂方解石與高鎂方解石（(MgxCa1-x)CO3），白云石（Ca(1+x)Mg(1-x)(CO3)2），菱鎂礦（MgCO3），蘇打（Na2CO3·10H2O）、天然堿（NaHCO3·Na2CO32H2O）等。

碳酸鹽巖結(jié)構(gòu)與環(huán)境動(dòng)力條件、水深、沉積位置等密切相關(guān)（圖1）。許多蒸發(fā)碳酸鹽體系的濱岸帶中的特征是疊層石、泥裂隱藻紋層（生物紋層）、豆粒、鮞粒、內(nèi)碎屑、膠結(jié)結(jié)殼和帳篷構(gòu)造的沉積組合[1]（圖2）。除了灰?guī)r，白云巖也是地質(zhì)歷史時(shí)期廣泛分布的常見(jiàn)蒸發(fā)碳酸鹽巖，但是目前對(duì)白云巖的成因模式仍然爭(zhēng)論不休。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為白云石是交代成因并提出了很多白云巖化模式，明顯發(fā)育在蒸發(fā)背景下的白云巖沉積模式有回流滲透和蒸發(fā)泵吸模式[53-59]，這兩種模式的核心都是蒸發(fā)導(dǎo)致鹽度增高，高鹽度鹵水交代早期方解石形成白云石，所以本文僅對(duì)這兩種蒸發(fā)模式沉積下的白云巖以其對(duì)應(yīng)巖相進(jìn)行詳細(xì)描述（圖3）。此外，我們對(duì)少量的菱鎂礦，蘇打和天然堿巖也做了巖相分析（圖4）。

圖1 碳酸型蒸發(fā)巖沉積特征（據(jù)Warren[1]）Fig.1 Depositional significance of evaporitic carbonate textures (after Warren[1])

圖2 蒸發(fā)灰?guī)r巖相與沉積環(huán)境解釋Fig.2 Evaporative limestone lithofacies and interpretation of sedimentary environment

圖3 蒸發(fā)白云巖巖相與沉積環(huán)境解釋Fig.3 Evaporative dolomite lithofacies and interpretation of sedimentary environment

圖4 菱鎂礦（和水菱鎂礦）、天然堿和蘇打巖相與沉積環(huán)境解釋Fig.4 Magnesite (and hydromagnesite), trona and nahcolite lithofacies and interpretation of sedimentary environment

1.1.1 蒸發(fā)灰?guī)r巖相與環(huán)境

中粒碳酸鹽疊層石（Smc）：中等大小的文石和鎂方解石固結(jié)組成鮞粒和骨架砂，它們堆積聚集形成疊層石。沉積于潮間帶和淺潮下的高能和強(qiáng)潮流的蒸發(fā)環(huán)境，可見(jiàn)于巴哈馬群島等地[32-33]。

粗粒碳酸鹽疊層石（Scc）：粗顆粒文石和鎂方解石組成骨架砂堆積成疊層石。形成于中鹽度海水、潮下和潮間蒸發(fā)帶，偶爾暴露于高波能量下[34-36]。

含生物侵蝕紋層的疊層石灰?guī)r（Slb）：表現(xiàn)為層狀、球狀和細(xì)圓齒狀疊層石構(gòu)造，細(xì)圓齒是生物侵蝕導(dǎo)致的，主要由水鎂石、文石組成。分布于沿海地區(qū)，高鹽度和中鹽度的大陸碳酸鹽鹽沼濱湖區(qū)[37-38]。

凝塊疊層石（Ctc）：文石和鎂方解石礦物形成的孤立圓丘疊層石。這些圓丘的表面有不規(guī)則（“結(jié)節(jié)”）小突起。內(nèi)部是無(wú)結(jié)構(gòu)或粗糙的帶狀。沉積于波浪活動(dòng)和水循環(huán)強(qiáng)烈的淺水、近岸區(qū)域的濱湖[39-41]?？梢?jiàn)于美國(guó)猶他州大鹽湖邊緣，大的凝塊疊層石代表暴露蒸發(fā)的環(huán)境。

丘形疊層石（Scd）：圓丘形短柱狀疊層石，內(nèi)部為層狀文石泥。沉積于堿性，中等鹽度湖泊，濱湖劇烈暴露蒸發(fā)環(huán)境[42]。

樹(shù)枝狀凝塊丘灰?guī)r（Cmt）：沉積于高堿性淺湖到深湖環(huán)境，礦物為方解石，表現(xiàn)為類似于植物樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)。形態(tài)隨深度而變化，在深水丘中發(fā)育最好的樹(shù)枝狀微結(jié)構(gòu)[43]。

球?；?guī)r（Cp）：球粒生長(zhǎng)在潮上帶高鹽環(huán)境中，不需要波浪攪動(dòng)來(lái)沉淀同心層狀顆粒。蒸發(fā)環(huán)境下窗格泥灰?guī)r的強(qiáng)烈原位高鹽蝕變也可形成球粒狀顆粒[1,44-45]。

鮞?；?guī)r（Co）：高鹽度環(huán)境下鮞粒呈現(xiàn)放射狀，最初為文石沉積，沉積于高鹽度沿岸蒸發(fā)濱淺湖環(huán)境[46-48]或低能高鹽度潟湖環(huán)境[49-50]，可見(jiàn)猶他州大鹽湖的鮞粒沙壩。

帳篷構(gòu)造灰?guī)r（Ct）：石灰?guī)r殼或白云石殼常發(fā)育倒“V”形的帳篷構(gòu)造。這些含有豆粒和窗格構(gòu)造白云石或者文石膠結(jié)結(jié)殼沉積于潮間帶到薩布哈的蒸發(fā)環(huán)境[1,51]。

紋層灰?guī)r（Cl）：代表季節(jié)性的紋層明暗交替，白色紋層是星狀文石簇組成，文石簇形成于夏季的空氣—鹽水交界處，然后下沉沉積于深湖區(qū)。暗層由黏土、石英、碎屑方解石和方解石組成，代表了偶爾風(fēng)暴期的洪水事件[52]。

1.1.2 白云巖巖相與環(huán)境

蒸發(fā)環(huán)境常見(jiàn)兩種成因模式白云巖化，第一種回流滲透模式首先由Adamset al.[83]提出，用以解釋局限臺(tái)地上由于蒸發(fā)作用產(chǎn)生鹽度差發(fā)生鹵水回流而形成的白云巖。由于蒸發(fā)作用，海水鹽度升高，達(dá)到石膏過(guò)飽和程度；其后高M(jìn)g/Ca值的鹵水由于存在鹽度梯度向下流到臺(tái)地或向海流經(jīng)沉積物從而導(dǎo)致白云巖化的發(fā)生。第二種蒸發(fā)泵吸白云巖模式由Shinnet al.[84]提出，此后通過(guò)對(duì)巴哈馬潮上帶，波斯灣薩布哈等地的白云巖研究，得出白云石化的毛細(xì)管作用—蒸發(fā)泵吸作用的結(jié)論[85]?？紫吨邢趟ㄟ^(guò)蒸發(fā)作用毛細(xì)管力經(jīng)過(guò)海岸沉積物直接向上移動(dòng)到空氣界面進(jìn)行蒸發(fā)作用，在這個(gè)過(guò)程中不斷濃縮形成超咸水，從而沉積白云巖。因此，不同的成因形成的白云石晶體和沉積巖具有不同的特征（圖3）。

層狀白云巖（Dl）：紋層—中層狀，泥晶結(jié)構(gòu)，晶體細(xì)小自行程度差。伴有少量細(xì)粉砂、生物碎屑和黃鐵礦微晶等?；亓鳚B透和蒸發(fā)泵吸都可以形成，常出現(xiàn)在低能鹽沼、潮坪、鹽水湖低洼地和薩布哈等地[60-62]。

顆粒狀白云巖（Dg）：層狀或塊狀。顆粒為鮞粒/生屑。鮞粒以表皮鮞為主，被泥晶白云石呈組構(gòu)交代。大部分生物碎屑也被白云石化顯泥晶結(jié)構(gòu)，有生物擾動(dòng)構(gòu)造出現(xiàn)。常出現(xiàn)低到中等環(huán)境動(dòng)力條件下，在潮間—潮下帶顆粒灘環(huán)境由鹽水回流交代形成[60,63]。

藻紋層白云巖（Dal）：白云石為粉晶結(jié)構(gòu)，宏觀上巖石呈明暗相間紋層狀構(gòu)造，亮色條帶由粉晶白云巖組成，暗色條紋由粉晶白云巖和填充了藻類生物的殘余結(jié)構(gòu)的有機(jī)質(zhì)晶間孔組成[64]，并且保存原生的疊層構(gòu)造。常出現(xiàn)在高能蒸發(fā)潮坪環(huán)境中[65]。

竹葉狀白云巖（De）：原生沉積的竹葉狀內(nèi)碎屑由粉晶白云石組成，并被同期白云石原地膠結(jié)成巖。巖溶作用產(chǎn)生了大量的溶蝕孔，膠結(jié)物發(fā)生了重結(jié)晶，常常沉積于高能蒸發(fā)潮坪環(huán)境[65]。

疊層石白云巖（Ds）：層狀白云石組合成柱狀疊層石構(gòu)造；極度干燥條件下部分發(fā)育帳篷構(gòu)造和龜裂，同時(shí)沉積與帳篷構(gòu)造相關(guān)的巖溶角礫巖。形成于淺水、低能、潮間帶、有障壁蒸發(fā)潟湖和潮緣蒸發(fā)環(huán)境[63-67]。

結(jié)晶白云巖（Dc）：結(jié)晶白云石組成無(wú)結(jié)構(gòu)、不清晰的平行紋層白云巖，存在龜裂、帳篷構(gòu)造和白云石假變形石膏，常見(jiàn)于潮坪上部蒸發(fā)環(huán)境和局限潟湖[66-68]。

1.1.3 菱鎂礦（和水菱鎂礦），天然堿和蘇打巖相與環(huán)境

塊狀/層狀菱鎂礦（Mm/Mlb）：泥晶—粗晶結(jié)構(gòu)，有塊狀、層狀構(gòu)造或疊層構(gòu)造。沉積于大陸鹽沼和海相薩布哈環(huán)境[66]。

透鏡狀菱鎂礦（Ml）：厚的砂糖狀到粗粒亮晶的菱鎂礦組成較純凈的菱鎂礦巖，呈透鏡體或不規(guī)則狀[69]，鹽巖內(nèi)有斜層理、結(jié)核狀、波痕等構(gòu)造[70]，沉積特征與原始邊緣海相沉積有關(guān)[1]。常見(jiàn)潮坪—潟湖環(huán)境，如遼寧早元古代大石橋組沉積菱鎂礦。

水菱鎂礦和文石交互層（Aha）：水菱鎂礦和文石顆粒較粗，它們以松散堆積形式成紋層、細(xì)紋層狀；隨水深加大水菱鎂礦減少。沉積在淺水濱湖，有大陸鹵水補(bǔ)充的環(huán)境下，可見(jiàn)于南澳大利亞Coroog 湖周圍的堿性湖泊[1,71]。

疊層石水菱鎂礦（Hs）：主要出現(xiàn)在近海濱湖/濱湖地帶，可以在成巖過(guò)程中交代文石疊層石形成[72]，或者在微生物作用下直接沉淀成數(shù)米高的原生水菱鎂礦疊層石[73]。

層狀天然堿（Tb）：天然堿礦物以分選良好的微晶針狀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，堆積在分層的常年高鹽度堿性鹽湖中[74]，形成中厚層的鹽巖[75]，常見(jiàn)于濱湖蒸發(fā)非海相環(huán)境[76]。

草狀天然堿（Tgl）：天然堿晶體呈垂直方向生長(zhǎng)，截面呈草狀/扇狀[77]。類似于蒸發(fā)環(huán)境中垂直生長(zhǎng)方向的石膏，沉積于一個(gè)周期性干燥的鹽湖的濱湖環(huán)境，水深不超過(guò)幾厘米[78]。

塊狀天然堿（Tm）：整體為大厚塊狀，層理發(fā)育較差，內(nèi)部由毫米級(jí)無(wú)定向天然堿晶體組成，少有其他碎屑沉積物[77]。水下形成并沉積于淺堿性湖[79]。

放射狀棱柱體天然堿（Trp）：切面方向上表現(xiàn)為毫米—厘米大小的葉片狀天然堿晶體，葉片晶體集合呈放射狀，塊狀構(gòu)造[77]。

無(wú)定向構(gòu)造天然堿（Tu）：由散布在松散泥質(zhì)沉積物中的毫米—厘米大小的天然堿晶體組成，成束排列成集合體。塊狀構(gòu)造。放射棱柱體狀天然堿和無(wú)定向構(gòu)造天然堿是在干涸階段干鹽湖環(huán)境形成，或是在一個(gè)短暫周期性干燥的濱湖環(huán)境形成的[77]。

天然堿—白云巖互層（Atd）：層狀，灰色—灰黑色的白云巖與褐色，白色的天然堿互層，白云巖的有機(jī)質(zhì)含量較高，因此也常常與油頁(yè)巖互層，發(fā)育水平層理和小波狀層理。常見(jiàn)堿性鹽湖的半深湖和深湖環(huán)境，水體深度隨季節(jié)波動(dòng)[80]。

油頁(yè)巖—鹽堿礦—泥質(zhì)白云巖韻律巖（Rsad）：鹽巖礦石為白色或灰綠色，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為Na2CO3和NaCl。在鹽巖中雜亂分布有針狀、板條狀天然堿。鹽堿礦層內(nèi)又由鹵泥巖—堿—鹽—堿—鹵泥巖組成次一級(jí)的厚層狀韻律，油頁(yè)巖也是厚層狀，見(jiàn)水平層理。常見(jiàn)于炎熱干濕交替氣候下的堿性淺湖靜水環(huán)境[81]。

層狀蘇打石（Nl）：層狀蘇打石由微晶蘇打棱柱體堆積組成，覆蓋下伏的結(jié)晶石鹽殼和作為粒序濁積巖/塊體流沉積的碎屑狀蘇打石[74]，常見(jiàn)于濱湖蒸發(fā)環(huán)境。

1.2 硫酸型蒸發(fā)巖巖相與環(huán)境

常見(jiàn)的硫酸型蒸發(fā)礦物很多，如石膏（CaSO4·2H2O）、硬石膏（CaSO4）、鈣芒硝（Na2SO4·CaSO4）、芒硝（Na2SO4·10H2O）、硫酸鎂石（MgSO4·H2O）等。僅就常見(jiàn)的石膏、硬石膏、鈣芒硝和芒硝巖相進(jìn)行描述。

石膏巖的結(jié)構(gòu)與水動(dòng)力、水深、沉積位置等密切相關(guān)（圖5）。因此根據(jù)不同環(huán)境不同成因，可以分為原生和次生石膏（圖6），次生石膏可以由硬石膏水化，其他含Ca和SO4的硫酸鹽復(fù)鹽（特別是鈣芒硝），經(jīng)水化作用形成。在薩布哈、鹽沼、鹽泥坪等環(huán)境中，由于鹽水的波動(dòng)與補(bǔ)充，經(jīng)常出現(xiàn)石膏和硬石膏同時(shí)存在或者硬石膏水化為石膏的現(xiàn)象（圖7），此外沉積巖剝露和現(xiàn)代地下水循環(huán)過(guò)程中的后期成巖作用和再水化也可以形成次生石膏[87]。

圖5 石膏結(jié)構(gòu)與水動(dòng)力、水深、沉積位置的關(guān)系（據(jù)Ortí et al.[86]）Fig.5 Distribution of gypsum structures in relation to hydrodynamic force/water depth and location (after Ortí et al.[86])

圖6 原生石膏、次生石膏常見(jiàn)特征（據(jù)Warren[1]）Fig.6 Signatures of primary evaporate textures and syndepositional secondary evaporates of CaSO4 salts (after Warren[1])

圖7 石膏巖相與沉積環(huán)境解釋Fig.7 Gypsum lithofacies and interpretation of sedimentary environment

1.2.1 石膏、硬石膏巖相與環(huán)境

以含石膏礦床的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征和成巖階段（原生/次生）作為劃分巖相的標(biāo)準(zhǔn)。

透鏡狀、球狀交替薄層石膏（Glp）：小的透鏡狀石膏和球狀石膏層呈毫米級(jí)韻律交替。內(nèi)含化石，局部有水流痕跡存在，化石和水流波痕表明小的透鏡狀石膏薄層在湖水稀釋期形成，沉積于深湖環(huán)境[86]。

凝塊狀石膏（Gc）：有薄層和厚塊狀結(jié)構(gòu)，薄層凝塊狀石膏層顯示不規(guī)則的、團(tuán)塊狀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如孔狀、小結(jié)核或破碎變形的內(nèi)碎屑結(jié)構(gòu)。團(tuán)塊中常存在大石膏晶體圍繞著小的晶體核，出現(xiàn)在淺湖環(huán)境[86]。大塊凝塊狀石膏由固結(jié)的石膏形成塊狀，沒(méi)有中間疊層。固結(jié)的石膏形狀有半球形、小結(jié)核狀，出現(xiàn)在淺湖環(huán)境但比薄層凝塊狀石膏沉積水淺[86]。

針對(duì)藥學(xué)院校和相關(guān)專業(yè)量大面廣、實(shí)驗(yàn)室類型多樣、缺乏有針對(duì)性的安全環(huán)保教育與管理的現(xiàn)狀，借鑒國(guó)外藥學(xué)院校與實(shí)驗(yàn)室管理模式與經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合筆者在實(shí)驗(yàn)室安全環(huán)保管理工作中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，從教、學(xué)、管、監(jiān)四方面提出如下建議。

波狀或韻律條帶狀石膏（Gr）：由層狀白云質(zhì)石膏組成，具波狀或韻律條帶構(gòu)造，泥晶白云巖與石膏條帶構(gòu)成厘米級(jí)韻律。石膏條帶占主體，條帶平行且連續(xù)。這種類型的白云質(zhì)石膏巖與深灰色硅質(zhì)白云巖或泥晶白云巖一起，產(chǎn)于海相局限臺(tái)地相潮間坪亞相[88]。

鮞狀石膏（Go）：鮞粒核心石膏礦物呈現(xiàn)放射狀，沒(méi)有同心紋層。沉積于鹽堿地或湖泊低能區(qū)如濱湖帶[89-90]。

透明塊狀石膏（Gm）：塊狀結(jié)構(gòu)，較純的白色到透明無(wú)色。形成于硫酸鈣鹽成鹽鼎盛期，如咸化泥坪、干化泥坪和干鹽湖階段[91]。

底部生長(zhǎng)石膏（Gbg）：由垂直/近垂直的棱柱狀或燕尾形晶體構(gòu)成石膏層或波狀石膏層，晶體鑲嵌連接表現(xiàn)出示頂?shù)捉Y(jié)構(gòu)。在暴露環(huán)境下可以脫水形成鑲嵌狀硬石膏，沉積于水下鹽沼環(huán)境[92]。

縱向排列的規(guī)則透石膏（Sva）：透石膏層中厚層，晶體呈燕尾雙晶對(duì)齊然后縱向排列組成整齊的晶面[93]。發(fā)育在局限的潟湖盆地潮間帶，代表了典型的淺水水底成核相[15,94-95]。

疊層狀透石膏（Gss）：由鑲嵌的無(wú)定向粗晶組成，局部存在波狀透鏡狀石膏晶體層，又稱疊層狀透石膏。在一些孔隙中，石膏晶體被拉長(zhǎng)呈近垂直排列。晶體沿著不規(guī)則的生長(zhǎng)帶生長(zhǎng)垂向上規(guī)則排列的透石膏。它與縱向排列的規(guī)則透石膏的環(huán)境條件沒(méi)有顯著差異，即潮間帶或等深水體[93]。

厚塊狀/帶狀交替透石膏（Sm/Sag）：厚層或塊狀結(jié)構(gòu)，沒(méi)有夾層。主要由密集堆積的晶體組成，柵欄結(jié)構(gòu)發(fā)育。此外還可以與薄的、波狀的、變形的薄層層狀石膏交替沉積，它們偶爾與砂屑石膏基質(zhì)混合。沉積于高度蒸發(fā)的條件下，如幾米深的潮上帶劇烈蒸發(fā)環(huán)境[95-96]。

彎刀形透石膏（Ssl）：厚層狀，由像彎刀一樣的彎曲透石膏晶體組成；晶體生長(zhǎng)方向較一致。常出現(xiàn)在淺水內(nèi)臺(tái)地潟湖（鹽湖）[97]，水深僅幾米[98]。

骨架狀透石膏（Ss）：透石膏晶體在泥晶石膏基質(zhì)中不定向生長(zhǎng)，堆積成中厚層。橫向變化為層狀石膏和疊層石石膏，常見(jiàn)于幾米深、高鹽度且密度躍層頻繁波動(dòng)的內(nèi)臺(tái)地潟湖（鹽湖）[97-98]。

生物擾動(dòng)層狀石膏（Gbl）：薄層到中厚層狀微晶或細(xì)粒石膏巖，含有生物擾動(dòng)構(gòu)造，這些擾動(dòng)的大小不一的孔穴充填他形石膏膠結(jié)物，沉積于濱湖沼澤—淺湖環(huán)境[20,86]。

石膏濁積巖/石膏角礫巖（Gt/Gb）：屬于石膏層內(nèi)變形，中厚層狀石膏發(fā)生軟沉積變形形成濁積巖和石膏角礫，濁積構(gòu)造表現(xiàn)為石膏薄層的不連續(xù)、波狀、扭曲和腸狀結(jié)構(gòu)，或者層內(nèi)微滑塌/破裂，以及層內(nèi)角礫巖堆積等變形結(jié)構(gòu)。重力流成因，常見(jiàn)于中部湖區(qū)的淺湖斜坡到深湖[86]或深海半深海斜坡帶[22]。

疊層石石膏（Gs）：石膏和微生物席共存，可在很淺的鹽水中發(fā)育成疊層石石膏圓丘[99]，沉積于潮上帶泥坪、薩布哈[100]?？梢?jiàn)于紅海沿岸。

“殘影”石膏（Gg）：很多古代硬石膏都由次生結(jié)構(gòu)組成，但是仍然被殘留的原始石膏結(jié)構(gòu)或部分原始?xì)堄辔锓Q為“殘影”，如生長(zhǎng)整齊石膏后的不清晰的紋層、整齊結(jié)核和燕尾晶體的殘影等[1,92]。這些殘影結(jié)構(gòu)表明了過(guò)飽和鹽水足夠淺以至于可以接觸盆地底部沉積物[101]，或者是上層淡水劇烈蒸發(fā)的同時(shí)整段鹽水柱不斷下沉接觸盆地底部沉積物[1]。

泥質(zhì)結(jié)構(gòu)石膏土（GSm）：按照石膏顆粒的大小可以分為石膏土、石膏砂和透石膏[102]。石膏土為泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，超過(guò)一半的顆粒直徑小于1/16 mm且大小分布較均勻，常見(jiàn)生物和植物擾動(dòng)，中厚層狀。在薄片中，石膏土是一種白色的、氈狀的、囊狀的小石膏晶體。肉眼觀察石膏土呈白色或褐色，觸摸有像滑石一樣的細(xì)膩觸感。在沿海薩布哈或大陸鹽沼邊緣坪中，石膏土在植被發(fā)育的新月形石膏砂丘上沉積，但在大陸鹽沼中更為常見(jiàn)[103]。

X 型層理石膏砂（GSx）：石膏砂至少由一半以上的砂狀石膏顆粒組成，中粗粒、分選好的石膏砂在鹽沼邊緣堆積形成新月形的石膏沙丘，暴露地表的石膏砂在風(fēng)的作用下內(nèi)部可形成X 型層理構(gòu)造，厚層狀[1]。既存在于沿海的薩布哈，也存在于大陸鹽沼。石膏顆粒是原生自形的，針狀的，也有成對(duì)的石膏棱柱體[103]。

微結(jié)核石膏（Gmn）：多晶微結(jié)核直徑毫米級(jí)別，顯示了硬石膏晶體的殘余痕跡，和灰泥結(jié)構(gòu)類似。脫水可以形成鑲嵌狀石膏（硬石膏），常見(jiàn)于鹽沼和鹽泥坪過(guò)渡的蒸發(fā)環(huán)境（相當(dāng)于薩布哈環(huán)境）[92]。

紋層—條帶狀硬石膏（Alb）：由薄層或條帶狀構(gòu)造的細(xì)粒硬石膏組成，碳酸鹽含量少。局部觀察到類似于內(nèi)碎屑或微結(jié)核的小顆粒。在顯微鏡下，這些硬石膏顆粒大多是石膏晶體假象。常見(jiàn)于潮上帶，薩布哈環(huán)境[104]。

交替層狀碳酸鹽—硬石膏巖（Aab）：由硬石膏薄層和碳酸鹽層的不規(guī)則交替組成，存在硬石膏假晶。局部出現(xiàn)薄層碎屑支撐夾層，底部不規(guī)則或侵蝕特征。常見(jiàn)于潮間帶或潮下帶環(huán)境[104]。

不規(guī)則層狀（圓齒狀）硬石膏（Ai/Ac）：由透石膏次生而來(lái)。厚層狀，在這些巖相內(nèi)形成常見(jiàn)夾層和角礫，存在假晶。常見(jiàn)淺水臺(tái)地環(huán)境[105]。

塊狀硬石膏（Am）：是一種硬石膏晶體分布均勻的巖石，但是含有原始層理的殘余物如黏土、碳酸鹽、瀝青和有機(jī)物，還存在透石膏假晶[106]，常見(jiàn)淺水臺(tái)地環(huán)境[105]。

結(jié)核狀石膏/硬石膏（Gn/An）：結(jié)核狀可以細(xì)分為結(jié)核狀、結(jié)核—鑲嵌狀和鑲嵌狀[100]，硬石膏可能是石膏脫水形成的[92]，因此它們可以同時(shí)存在。1）結(jié)核狀可以稱為雞籠鐵絲狀，結(jié)核呈橢圓形、球形或者拉長(zhǎng)的腸狀，當(dāng)它們彼此接觸時(shí)，就形成一個(gè)類似鐵絲網(wǎng)的圖案[107-108]，拉長(zhǎng)或腸狀的硬石膏結(jié)核可能來(lái)源于石膏；雞籠狀描述的是硬石膏或石膏的多邊形結(jié)核，由其他礦物（黏土或碳酸鹽）的深色細(xì)脈分隔開(kāi)[109]。2）結(jié)核—鑲嵌狀或鑲嵌狀表現(xiàn)為厚層狀巖，石膏或硬石膏的結(jié)核沉積在含硅酸鹽—碳酸鹽—硫酸鹽混合基質(zhì)中，呈鑲嵌結(jié)構(gòu)[100]。鑲嵌結(jié)構(gòu)可能是由細(xì)小的石膏形成的，也可能是由成巖改造膠結(jié)物形成的[110]。沉積于海相薩布哈、大陸鹽沼和淺水臺(tái)地[105,111]。

微結(jié)核狀硬石膏（Amn）：微小的結(jié)核狀（珍珠狀）硬石膏薄層，會(huì)發(fā)育成細(xì)的層狀/腸狀結(jié)構(gòu)，與不規(guī)則的（齒狀）黏土質(zhì)瀝青薄層交替出現(xiàn)。這些微結(jié)節(jié)與生長(zhǎng)在底部成層沉積物中的置換硬石膏的同沉積時(shí)期的孔隙生長(zhǎng)有關(guān)[105]。該巖相有再沉積的特征，沉積于深海環(huán)境[100]。

腸狀褶皺石膏（Gef）：石膏層彎曲并成腸狀，這可能與藻類微生物有關(guān)。微生物席暴露于鹵水濃縮—稀釋循環(huán)的變化環(huán)境，同時(shí)伴隨強(qiáng)風(fēng)的作用，強(qiáng)風(fēng)吹拂使微生物席的堆積，微生物席在隨后的蒸發(fā)中暴露在地面并與石膏一同巖化[112]。沉積于海相潮間帶或者潮下帶淺水區(qū)[91,94]，并受到強(qiáng)風(fēng)和鹵水濃縮—稀釋循環(huán)的影響[112]。

“遠(yuǎn)洋”層狀硬石膏（Apl）：往往沉積在遠(yuǎn)離蒸發(fā)巖臺(tái)地的盆地中心，砂質(zhì)和粉砂質(zhì)硬石膏晶體在空氣—鹵水界面形成然后下沉，以“鹽雨”形式向下形成非常規(guī)則的薄層，堆積于深部盆地[1]，層內(nèi)發(fā)育水平層理、包卷層理、粒序?qū)永砗蜐岱e序列等[100]，與方解石紋層/白云石/黏土交替連續(xù)沉積[100,113]。常見(jiàn)于半深湖—深湖[1,113]和臺(tái)地外側(cè)的深水斜坡或者深水盆地[105,114]。

交替紋層石鹽—石膏（Has）：晶體生長(zhǎng)在一個(gè)靜止的鹽水體的最上部，在那里水分被迅速蒸發(fā)流失，鹽度達(dá)到最高值，然后粉砂和沙粒大小的晶體沉降到鹽水底部，形成累積成毫米級(jí)薄層。這種“鹽雨”紋層巖通常由碳酸鹽—硫酸鹽/硫酸鹽—石鹽交替組合而成[1,115]。

薄層次生石膏（SGl）：石膏晶體由硬石膏次生而成，沒(méi)有明顯的水流和波紋等機(jī)械再作用，表現(xiàn)為水平的薄層帶狀，晶體表現(xiàn)為大小相似的細(xì)粒狀，或呈圓形及漸變狀晶，巖層顏色從白灰色變化褐色[116]，沉積于海相薩布哈環(huán)境[23]。

纖維狀/棱形柱狀石膏（Gf/Gp）：由垂直生長(zhǎng)的石膏晶體和縫隙充填的纖維狀石膏晶體組成。纖維狀/棱柱狀石膏構(gòu)成的石膏沉積存在燕尾石膏和硬石膏的殘跡和殘影，而裂縫充填的纖維石膏沒(méi)有硬石膏存在，充填的晶體尺寸從邊緣到中心不斷減小，通常長(zhǎng)軸方向垂直于裂縫?？梢杂傻撞可L(zhǎng)石膏脫水演化形成，常見(jiàn)于淺水鹽沼環(huán)境[92]。

結(jié)核—紋層狀石膏（Gnl）：這是陸相環(huán)境[117]最常見(jiàn)的次生石膏巖相，石膏薄層（白色）有非常規(guī)整的邊界，薄層之間有結(jié)核[23]。這種結(jié)構(gòu)由石膏層和石膏結(jié)核不規(guī)則的交替組成，表明淺水和陸上環(huán)境交替的變化[118-119]。

次生結(jié)核狀石膏（SGn）：可以由硬石膏和鈣芒硝次生形成。結(jié)核聚合可形成結(jié)核帶，這些帶底部起伏不平[1]。有時(shí)結(jié)核狀次生石膏伴有相關(guān)的光滑石膏脈，部分為斑狀次生石膏[120]。沉積于海相薩布哈或者干鹽湖盆地[20,107,121]。

粗晶質(zhì)次生石膏（SGm）：由微晶晶體和巨晶組成，或由斑狀變晶石膏晶體組成[20,122]。常出現(xiàn)在干涸鹽沼環(huán)境。

帶狀光滑次生石膏（SGa）：由鈣芒硝轉(zhuǎn)化而來(lái)的次生石膏，存在大量鈣芒硝的宏觀假晶以及次生變化的微觀結(jié)構(gòu)，例如網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和針狀結(jié)構(gòu)[123]。露頭上表現(xiàn)為帶狀、結(jié)核帶狀等，沉積于干鹽湖盆地[20]。B?bel 認(rèn)為帶狀透石膏巖相可能標(biāo)志著在蒸發(fā)巖周期沉積中達(dá)到最干旱時(shí)期[124]。

1.2.2 鈣芒硝，芒硝巖相與環(huán)境

鈣芒硝（Na2Ca（SO4）2）是陸相鹽湖中常見(jiàn)的暖相礦物。鈣芒硝是原生的還是成巖過(guò)程中次生的，仍然是一個(gè)有爭(zhēng)議的問(wèn)題[20,125]。許多現(xiàn)代和古代硫酸鈉型礦床的研究表明鈣芒硝主要是鹽灘環(huán)境中的成巖次生礦物[126]，如交代石膏次生成因或水鈣芒硝脫水而成[127]。此外也有研究表明，鈣芒硝層有原生成因[125,127-128]。然而，目前對(duì)這種原生成因的描述并不多，鈣芒硝的次生成因解釋仍占主導(dǎo)地位[129]。芒硝（Na2SO4·10H2O）是典型的冷相礦物，常見(jiàn)于鈣芒硝沉積后期溫度下降的階段[130]。鈣芒硝和芒硝都是鹽湖沉積后期常見(jiàn)的蒸發(fā)鹽礦物?？傊?，這兩種礦物都是鹽湖沉積后期常見(jiàn)的蒸發(fā)鹽礦物（圖8）。

圖8 鈣芒硝、芒硝巖相與沉積環(huán)境解釋Fig.8 Glauberite and mirabilite lithofacies and interpretation of sedimentary environment

層狀/薄層鈣芒硝巖（GLb）有兩種形式：1）污濁的鈣芒硝層，由于富含基質(zhì)顯得污濁，紋層—薄層結(jié)構(gòu)，晶體具有均勻的菱形面并含有大量小的固體包裹體。存在明顯的正粒序結(jié)構(gòu)，但是缺少水流等介質(zhì)搬運(yùn)的證據(jù)。沉積在水底沉積物與水的界面附近，濱淺鹽湖環(huán)境。2）透明干凈的鈣芒硝層，它們是細(xì)粒到中粒的，基質(zhì)較少，由干凈的石鹽膠結(jié)成層，鈣芒硝晶體具有干凈明亮的自形結(jié)構(gòu)或?yàn)榧?xì)長(zhǎng)板狀鑲嵌在一起，正逆粒序都常見(jiàn)。晶體沉積在鹽水團(tuán)內(nèi)或氣—水界面處，最后下沉成巖。常見(jiàn)于濱湖環(huán)境[125,128-129]。此外，沉積溫度、湖盆構(gòu)造和鈣芒硝晶體形狀密切相關(guān)。趙海彤等[131]通過(guò)研究羅布泊干鹽湖巨厚鈣芒硝層，認(rèn)為污濁的菱形鈣芒硝晶體可能屬于淺水稍高溫區(qū)的鹵水中速結(jié)晶生長(zhǎng)的結(jié)果，較潔凈的長(zhǎng)板狀晶體可能屬于湖盆深水稍低溫區(qū)緩慢結(jié)晶生長(zhǎng)的產(chǎn)物。

巨型結(jié)晶透明鈣芒硝巖（GLc-Ⅰ）：這種巖相由薄和厚的透明鈣芒硝層組成。粗晶，晶形從等長(zhǎng)到細(xì)長(zhǎng)狀，逆粒序結(jié)構(gòu)。所有這些鈣芒硝結(jié)構(gòu)都由干凈的石鹽膠結(jié)，局部存在泥質(zhì)基質(zhì)。常見(jiàn)于水下濱湖環(huán)境[129]。

扭曲狀鈣芒硝巖（Glc-Ⅱ）：定義為扭曲、褶皺狀結(jié)構(gòu)的鈣芒硝巖，這些扭曲的結(jié)構(gòu)是由于鈣芒硝層的晶體、碎片和基質(zhì)的含量的機(jī)械再分布引起的[20,125,132]。此外新生透明鈣芒硝晶體隨著變形同步世代生長(zhǎng)，最晚的世代變成透明的石鹽膠結(jié)。常見(jiàn)于毗鄰鹽湖的鹽泥坪滲透帶[132]。

層狀芒硝巖（Ml）：芒硝成薄層或厚層分布。呈中粗晶他形到自形、短柱狀到粒狀。芒硝是典型的冷相礦物，可以形成于鈣芒硝沉積后期的較冷氣候期[130,133]，沉積在干鹽湖環(huán)境。

1.3 氯化物型蒸發(fā)巖巖相與環(huán)境

海成氯化物巖基本上為海退期成鹽，在現(xiàn)代鹽湖中，氯化物巖是湖水水體高度萎縮和高度濃縮的結(jié)果[134-137]。它們沉積于封閉、半封閉的鹽湖環(huán)境，鹽湖根據(jù)原始沉積水體性質(zhì)有陸相鹽湖和蒸發(fā)海相鹽湖之分。常見(jiàn)的氯化物型蒸發(fā)巖有石鹽（NaCl）、鉀石鹽（KCl）、光鹵石巖（MgCl2KCl·6H2O）等，本章重點(diǎn)敘述石鹽結(jié)構(gòu)與構(gòu)造。

石鹽結(jié)構(gòu)與環(huán)境動(dòng)力條件、水深、沉積位置等密切相關(guān)。在水侵、蒸發(fā)濃縮和干燥階段，石鹽可以發(fā)生不同的原生、次生變化（圖9）。石鹽殼中的晶體首先以向上生長(zhǎng)的V 形、立方體和角形晶體的形式沉淀在淺的高鹽鹵水的表層。保存了連續(xù)晶體生長(zhǎng)邊緣輪廓的V 形結(jié)構(gòu)被一層封閉的鹽水包裹體所破壞，在古代石鹽中保存的最常見(jiàn)的原始紋理是對(duì)齊的V 字形殘跡。豐富的包裹體使富含V 形晶體的巖層呈現(xiàn)渾濁或乳白色外觀。這一特征也可以在古代沉積物中用于區(qū)分原生石鹽和次生或成巖石鹽。富含乳白色包裹體的晶體可以累積為連續(xù)的生長(zhǎng)排列棱柱層，也可以形成共軸過(guò)度生長(zhǎng)晶和形成其他沉積到鹽沼底部堆積成晶體層[1]。

圖9 原生石鹽、次生石鹽特征（據(jù)Warren[1]）Fig.9 Signatures of primary evaporate textures and syndepositional secondary evaporates of NaCl salts (after Warren[1])

根據(jù)石鹽的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征和成巖階段（原生/次生）總結(jié)了13種典型的石鹽巖相（圖10）。

圖10 石鹽巖相與沉積環(huán)境解釋Fig.10 Halite lithofacies and interpretation of sedimentary environment

V字形晶底部成核層石鹽巖（Hc）：V字形又叫人字形。V 形晶體的巖層常含有快速沉積時(shí)捕獲的流體包裹體[96]，呈現(xiàn)渾濁或乳白色外觀。人字晶一般形成于淺水環(huán)境，在底部向上生長(zhǎng)的底部成核結(jié)構(gòu)[138]。沉淀石鹽的鹽水層深度小于幾米，通常小于0.5 m[139]，濱湖環(huán)境或者海洋薩布哈、潮上帶環(huán)境。

漏斗形晶底部成核層石鹽巖（Hh）：是另一種由底部向上生長(zhǎng)聚集而成的結(jié)構(gòu)，底部由下沉的晶筏向上的過(guò)度生長(zhǎng)形成的漏斗聚合體，漏斗晶和人字晶在同一層位同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，指示了石鹽沉積時(shí)是淺水環(huán)境且沒(méi)有化學(xué)分層[140-141]，在老撾他曲地區(qū)就出現(xiàn)石鹽的漏斗晶和人字晶同時(shí)沉積的現(xiàn)象，表明極淺水的環(huán)境[142]，其水體深度通常不超過(guò)60 cm[138,141]，湖?？沙练e，常見(jiàn)濱湖、潮上帶或海相薩布哈環(huán)境。

晶筏石鹽堆晶（Hr）：石鹽晶筏生長(zhǎng)于氣液界面[143-144]，下沉到水底成為晶體堆積層[1]。或者在非常淺到短暫的鹵水沼澤中的石鹽筏和其他堆積晶體可能被風(fēng)吹沿著湖面到岸帶中，或被底部水流攜帶到岸帶中以及障礙物處，聚集為陸上暴露的沿岸帶的堆晶和在障礙物的前面形成鹽堆[99]，后期被鹽類膠結(jié)[145-147]。

波紋碎屑石鹽巖（Hrc）：古堆積層晶體層在沒(méi)有迅速被底部有核結(jié)殼覆蓋時(shí)，有時(shí)會(huì)被風(fēng)暴和波浪引起的底部洋流機(jī)械地改造成交叉層和波紋，甚至碎屑石鹽[99]。顯微鏡下，碎屑巖鹽由分選較差的細(xì)砂、粉砂至粗砂大小、多種形狀晶體顆粒以及到礫石級(jí)的鹽巖碎片組成。常見(jiàn)于在順風(fēng)方向的潮上帶淺水區(qū)[99]。

鮞粒石鹽（Ho）：鮞粒由粗晶石鹽核和放射狀結(jié)構(gòu)的石鹽同心紋層組成[148]。這種包殼顆粒結(jié)構(gòu)可見(jiàn)于非洲裂谷Asal 湖沿岸帶、土耳其的Tuz Golu 以及死海的南端[148-149]。沉積于較淺的高能水動(dòng)力近岸位置。

帳篷構(gòu)造石鹽（Hpt）：干燥石鹽殼暴曬干裂形成龜裂構(gòu)造，垂向上表現(xiàn)為“帳篷”構(gòu)造[99]。此類石鹽巖相常見(jiàn)于干鹽湖環(huán)境。

魚(yú)骨狀底部成核層石鹽巖（Hfb）：人字形晶體頂部被溶蝕，從而留下溶解縫或者“魚(yú)骨頭”外形。這種魚(yú)骨頭樣式可能反映了淡水沿石鹽晶體生長(zhǎng)邊的選擇性溶蝕作用[150]，是淡水作用影響生成的次生底部成核石鹽，可以在洪水期淡水作用或者干涸期大氣淡水和低鹽度地下水影響。

喀斯特溶洞/微喀斯特洞狀充填石鹽（Hk）：宏觀喀斯特表現(xiàn)為楔形凹坑，溶解呈垂直圓柱形。微觀喀斯特溶解形狀像一個(gè)不規(guī)則的立方體，有垂直溶蝕坑和裂縫，原生結(jié)構(gòu)被粗粒的、清澈的石鹽膠結(jié)物取代[146]或者通常充滿自形石鹽和灰色泥漿的混合物，原始水平分層的痕跡已經(jīng)消失。與低鹽度地下水影響有關(guān)[99,151]。

增生的石鹽膠結(jié)物（Hog）：在洪水期部分溶解的V 形和多邊形石鹽晶體可能同向過(guò)度生長(zhǎng)，形成干凈的石鹽膠結(jié)物。膠結(jié)物通常與原始V形和多邊形晶體呈漸變、波狀接觸。這與地下鹵水的作用有關(guān)[99]。

鐘乳石狀石鹽巖（Hs）：宏觀上表現(xiàn)為柱狀鐘乳石，晶體通常形成于表面石鹽殼的裂縫中，并作為鐘乳石石鹽形成于帳篷構(gòu)造巖脊下方。這也是地下水或大氣淡水的作用形成[99]。

層狀透明石鹽巖（Hbc）：這種巖相是由透明的無(wú)包裹體晶體構(gòu)成的[129]。透明石鹽結(jié)構(gòu)可能是由于洪水期間原生含包裹體渾濁石鹽的溶解，隨后在層或巖洞中的再沉淀造成的[143]。

交替紋層石鹽—鉀石鹽（Sah）：由互層的薄層條帶狀石鹽和薄層鉀石鹽交替組成，鉀石鹽為主[152]。沉積于蒸發(fā)鹽湖環(huán)境[153]，可見(jiàn)于西班牙始新世埃布羅海相蒸發(fā)鉀鹽礦和柴達(dá)木馬海鹽湖鉀礦床。

1.4 混合蒸發(fā)巖相與環(huán)境

沉積環(huán)境的改變（如水體深度變化、鹽度變化和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等），可導(dǎo)致不止單一蒸發(fā)巖類出現(xiàn)，因此下文詳細(xì)討論常見(jiàn)的混合沉積蒸發(fā)巖與巖相（圖11）。

圖11 混合蒸發(fā)巖巖相與沉積環(huán)境解釋Fig.11 Mixed evaporite lithofacies and interpretation of sedimentary environment

含石膏白云巖（DG）：石膏和硬石膏以斑塊狀或礦物顆粒分散在較致密和均勻的缺乏原始顆粒結(jié)構(gòu)或生物結(jié)構(gòu)的泥晶/微晶白云巖中，白云巖是蒸發(fā)泵吸或回流滲透形成的。隨著蒸發(fā)的加劇可以演化成白云質(zhì)石膏巖，常見(jiàn)于薩布哈、蒸發(fā)潮上—潮間坪和局限蒸發(fā)臺(tái)地環(huán)境[66,154]。

含石膏的雜亂沉積（GDc）：由透石膏/石膏質(zhì)粉砂巖、泥巖等混合沉積形成。存在侵蝕表面和內(nèi)碎屑等河流的機(jī)械作用構(gòu)造。常見(jiàn)于臺(tái)地邊緣的濱岸環(huán)境[155]。

硬石膏角礫巖（Ab）：夾雜在碳酸鹽和硫酸鹽基質(zhì)的厚層和不規(guī)則的鹽巖薄層中，含有硬石膏、白云巖、泥巖、泥質(zhì)黏土等內(nèi)碎屑。內(nèi)碎屑呈棱角或圓形，角礫呈變形構(gòu)造并有液化構(gòu)造[100,114]，重力流成因。常見(jiàn)于臺(tái)地外側(cè)、斜坡和盆地內(nèi)[105]。

石膏砂屑/礫屑巖（Ga/Gr）：又叫層狀碎屑石膏；碎屑石膏層為中厚層或厚塊狀，形狀不規(guī)則，由分選性差的棱角狀石膏砂屑或礫屑組成，含有破碎的透石膏晶體、雙晶板狀石膏晶體和生物殼等碳酸鹽。存在水流波浪面、槽狀交錯(cuò)層理和粒序?qū)永恚飻_動(dòng)和泥裂等構(gòu)造。重力流或塊體流成因，沉積于盆地邊緣斜坡[23,120]，較深水環(huán)境。

巨角礫石膏巖（Gmb）：巨角礫巖由巨大的石膏塊和較小的塊狀砂巖和碳酸鹽巖組成。常見(jiàn)于深水斜坡帶[156]，構(gòu)造作用或重力流成因。

石膏滑動(dòng)巖體（GO）：由米到數(shù)十米的石膏塊體層和黏土巖、砂巖、泥灰?guī)r夾雜在一起，常見(jiàn)軟沉積變形構(gòu)造。常見(jiàn)于深水斜坡帶[1,155-156]。

碎屑狀鈣芒硝巖（GLc-Ⅲ）：晶體呈細(xì)至中粒分散在碳酸鹽基質(zhì)中。晶體結(jié)構(gòu)近平行至平行，與石鹽互層，其中石鹽被鈣芒硝晶體所取代保存為石鹽假晶。這種巖相被認(rèn)為是洪水沉積成因，起源于徑流期的原始鈣芒硝再作用，常見(jiàn)濱湖—淺湖環(huán)境[125,129]。

塊狀鈣芒硝巖（GLm）：塊狀結(jié)構(gòu)，含有大量泥質(zhì)基質(zhì)、鈣芒硝內(nèi)部無(wú)結(jié)構(gòu)。晶體中—粗粒，呈等長(zhǎng)到細(xì)長(zhǎng)的菱形。局部可見(jiàn)大團(tuán)簇狀、結(jié)節(jié)或不規(guī)則團(tuán)塊，內(nèi)部有透明的石鹽膠結(jié)物，常見(jiàn)透明立方石鹽晶體。常見(jiàn)于毛細(xì)管作用的鹽泥坪地帶和水下濱湖地帶[129]。

透鏡狀/團(tuán)塊狀天然堿（Tl）：天然堿呈團(tuán)塊、透鏡體狀發(fā)育在油頁(yè)巖、白云巖內(nèi)，向上可沉積厚的層狀純天然堿巖。常見(jiàn)炎熱干濕交替氣候下的堿性湖的淺湖靜水環(huán)境中[84]。

芒硝巖或含芒硝巖組（MA）：含有芒硝、鈣芒硝、石膏、粉砂和黏土等，混合沉積在一起。隨著含量變化可以變化為含石膏粉砂巖、砂質(zhì)鈣芒硝、芒硝巖，含芒硝粉砂巖或粉砂巖等。芒硝呈褐色，細(xì)到粗晶，常見(jiàn)鹽湖沉積末期沉積環(huán)境，上覆地層常見(jiàn)干鹽湖沉積巖。碎屑或石膏沉積出現(xiàn)在鹽湖稀釋階段[130]。

鹽擾動(dòng)結(jié)構(gòu)石鹽巖（Hht）：由有孔蟲(chóng)、碎屑石膏、泥粒和砂粒組成的地下沉積物被包裹進(jìn)石鹽殼中并膠結(jié)。這一過(guò)程破壞了巖鹽外殼和下伏沉積物之間的接觸和原始沉積物的結(jié)構(gòu)，形成多變的鹽擾動(dòng)結(jié)構(gòu)。常見(jiàn)于干鹽湖邊緣，受地下鹵水影響[99]。

光鹵石角礫（Db）：鉀石鹽膠結(jié)的光鹵石角礫碎屑混積或呈條帶狀光鹵石和石鹽、泥巖層和少量鉀石鹽互層沉積。常見(jiàn)于海相薩布哈，代表最大濃縮階段[152,157]。

含雜鹵石塊狀石鹽砂（Hm）：石鹽細(xì)晶塊狀構(gòu)造，受風(fēng)吹和降水影響，結(jié)構(gòu)比較松軟潮濕，含有雜鹵石。常見(jiàn)于干鹽湖陸相沉積環(huán)境[130]。

含雜鹵石層狀石膏（PG）：層狀石膏沉積由于濃縮海水的滲流導(dǎo)致石膏晶體被雜鹵石替換，是早期成巖作用的產(chǎn)物。見(jiàn)與近海薩布哈沉積環(huán)境[158-159]。

2 蒸發(fā)巖相組合與沉積環(huán)境綜合解釋

通過(guò)沉積結(jié)構(gòu)與構(gòu)造來(lái)推斷沉積環(huán)境是沉積學(xué)中的一種方法[160]。研究表明，不同蒸發(fā)巖相的蒸發(fā)鹽類型多樣，產(chǎn)狀，沉積構(gòu)造復(fù)雜多變，此外還有不同的鹽類礦物組合沉積出現(xiàn)，因此不同的鹽類構(gòu)造和類型往往代表著不同的沉積環(huán)境和沉積相，可以作為沉積相和環(huán)境劃分的重要標(biāo)志。不同環(huán)境中可能有相同的蒸發(fā)礦物和結(jié)構(gòu)，如紋層狀石膏可以存在于深湖或遠(yuǎn)洋環(huán)境，滑塌構(gòu)造可能是海相也可能是非海相，大部分原生石鹽在內(nèi)陸鹽湖和海相薩布哈環(huán)境都可以沉積。因此單個(gè)巖相不能確定沉積環(huán)境，需要通過(guò)巖相組合判斷環(huán)境動(dòng)力條件推測(cè)沉積環(huán)境（表1）。梳理本文相類型、巖相、結(jié)構(gòu)總結(jié)不同環(huán)境的相組合如下。

表1 蒸發(fā)巖相組合與沉積環(huán)境的劃分Table 1 Facies associations of the evaporative salt and environment

2.1 海相環(huán)境

海相蒸發(fā)巖常出現(xiàn)在海岸薩布哈、潮上帶、潮間和潮下帶（包括潟湖和近海的海源局限盆地，它們?nèi)匀皇艿胶Ｋ挠绊?，如海水滲流和特大潮海水補(bǔ)給），半深?；蛏詈３练e的蒸發(fā)巖多半是機(jī)械再沉積的產(chǎn)物。在深盆深水蒸發(fā)模式下[161]可以沉積原始蒸發(fā)巖，這些沉積在深水環(huán)境的原始蒸發(fā)巖有明顯的遠(yuǎn)洋特征，比如很薄的水平紋層構(gòu)造，以及與碳酸鹽互層沉積等。

2.1.1 海岸薩布哈（Sabkha）

薩布哈指在正常高潮線以上的局限海平原，在干旱到半干旱氣候條件下形成的潮上沉積環(huán)境，在沿海潟湖和潮間帶以上靠近大陸方向的平坦地帶。具有蒸發(fā)鹽、潮洪、泥坪或沙坪混合沉積和風(fēng)化沉積的特點(diǎn)。薩布哈向海一側(cè)為海相沉積，向陸一側(cè)為陸相沉積，以波斯灣海岸的一片荒蕪低平的鹽堿地最為代表。對(duì)海洋環(huán)境潮上帶的鹽坪稱海岸薩布哈，陸內(nèi)干旱盆地形成的鹽泥坪、干鹽湖等則稱為陸內(nèi)薩布哈。一個(gè)完整的薩布哈序列包括三部分：基底是紋層狀潮間帶藻類，有泥巖夾層（常含有分散的、透鏡狀石膏）；中間有分散的、結(jié)核狀石膏或硬石膏等，基質(zhì)包含碳酸鹽、硅質(zhì)碎屑巖或砂泥混合；上部被流水，風(fēng)化侵蝕面橫切[94]。

薩布哈環(huán)境最明顯的特點(diǎn)就是沉積物大部分暴露在水面之上，容易受風(fēng)吹、大氣降水和地下水的影響。在薩布哈沉積相的最頂部，由于蒸發(fā)加劇鹽水蒸干，沉積物表面受暴曬導(dǎo)致干裂，沉積物直接暴露，表面發(fā)育為帳篷構(gòu)造灰?guī)r（Ct）、多邊形斷裂和帳篷構(gòu)造石鹽殼（Hpt）等。除了干裂構(gòu)造，薩布哈表面常見(jiàn)松散堆積的光鹵石角礫（Db）等蒸發(fā)鹽堆積物、有成壤特征并可能發(fā)育植物的泥質(zhì)結(jié)構(gòu)石膏土（GSm），石膏土的下部巖相為石膏砂，來(lái)源于強(qiáng)風(fēng)對(duì)石膏顆粒的分選和改造，最典型的是阿拉伯灣的夏馬風(fēng)，風(fēng)的機(jī)械作用下可以把鹽沼上漂浮的晶筏石鹽吹到岸邊堆積或者把原始的岸邊松散堆積發(fā)育呈風(fēng)成層理，如X型層理石膏砂（GSx）。當(dāng)極度干旱季節(jié)結(jié)束，隨著大氣降水或河流的到來(lái)，暴露的石鹽巖受到明顯的淡水溶解作用形成次生構(gòu)造如魚(yú)骨狀底部成核層石鹽巖（Hfb）和喀斯特溶洞/微喀斯特洞狀充填石鹽（Hk）。當(dāng)石鹽溶解的鹽水滲透到帳篷構(gòu)造石鹽下方，由于鹽度達(dá)到石鹽沉淀濃度，常見(jiàn)石鹽鐘乳石發(fā)育（鐘乳石石鹽巖；Hs）。在季節(jié)性洪水期，沉積物受到階段性強(qiáng)水動(dòng)力，在石鹽喀斯特和鹽擾動(dòng)結(jié)構(gòu)石鹽巖（Hht）內(nèi)常見(jiàn)流水沖刷帶入的砂泥和微生物混合堆積在一起。薩布哈的另一部分沉積物發(fā)育在淺的鹽水下，鹽沼的水淺、蒸發(fā)作用大、鹽度高，因此大部分時(shí)間里，表現(xiàn)為弱水動(dòng)力沉積構(gòu)造，幾乎不受生物擾動(dòng)等機(jī)械作用的影響，以化學(xué)沉淀為主，呈純的、少雜基的紋層—層狀或塊狀蒸發(fā)巖，如層狀白云巖（Dl）、塊狀/層狀菱鎂礦巖（Mm/Mlb）、底部生長(zhǎng)石膏（Gbg）、纖維狀/棱形柱狀石膏（Gf/Gp）、透明塊狀石膏（Gm）、V 字形晶底部成核層石鹽巖（Hc）和漏斗形晶底部成核層石鹽巖（Hh）等。在鹽水波動(dòng)頻繁的地帶常見(jiàn)結(jié)核狀石膏/硬石膏（Gn/An）和結(jié)核—紋層狀石膏（Gnl）巖相。結(jié)核狀石膏可以同生沉積和早期成巖同時(shí)出現(xiàn)，結(jié)核狀石膏/硬石膏從雞籠鐵絲狀或腸狀原生結(jié)構(gòu)變?yōu)殍偳督Y(jié)核狀結(jié)構(gòu)，此時(shí)原生石膏經(jīng)歷了早期成巖作用，發(fā)生石膏脫水作用并且石膏與硬石膏結(jié)核緊壓在一起形成鑲嵌結(jié)構(gòu)，它們發(fā)生在地下水以上近鹽沼處毛細(xì)管作用很強(qiáng)的蒸發(fā)帶，且水體變淺的沉積層序中[117,162]。結(jié)核—紋層狀石膏（Gnl）表明淺水（形成層狀石膏）和陸上（先形成結(jié)節(jié)狀硬石膏，硬石膏水化次生作用為石膏）環(huán)境的變化[118-119]。

2.1.2 潮上帶

潮上帶指位于平均高潮線與最大漲潮線之間的平坦區(qū)域。正常潮汐作用不能到達(dá)，但在大潮或風(fēng)暴潮時(shí)，海水可以淹沒(méi)。潮上帶因大部分時(shí)間出露于水面之上，很少受到海水的作用，只在偶然風(fēng)暴或特大潮時(shí)才被海水淹沒(méi)，出現(xiàn)干化標(biāo)志如帳篷構(gòu)造灰?guī)r（Ct）。海洋潮上帶蒸發(fā)泵吸和回流滲透作用強(qiáng)，剖面上如出現(xiàn)的白云巖夾于大套石灰?guī)r與蒸發(fā)巖之間，可能是因?yàn)槌练e于濱臨海岸鹽湖或蒸發(fā)海岸帶，可經(jīng)常得到海源直接或滲流補(bǔ)給[163]。潮上帶水動(dòng)力較弱，蒸發(fā)作用強(qiáng)，藻類微生物繁盛，白云巖或者石膏會(huì)保存藻類和疊層構(gòu)造，常見(jiàn)的巖相有球粒灰?guī)r（Cp）、含石膏白云巖（DG）、藻紋層白云巖（Dal）和疊層石石膏（Gs）等。潮上帶下部水動(dòng)力漸強(qiáng)，發(fā)育竹葉狀、波狀和波紋構(gòu)造沉積巖，常見(jiàn)竹葉狀白云巖（De）、波狀或韻律條帶狀石膏（Gr）和波紋碎屑石鹽巖（Hrc）。潮上帶蒸發(fā)鹽多為淺水水下沉積蒸發(fā)鹽，如底部成核V 字形和漏斗形石鹽（Hc、Hh）。透石膏也發(fā)育在非常淺的蒸發(fā)水下環(huán)境，水深從厘米到米[95-96]，潮上帶常見(jiàn)厚塊狀/帶狀交替透石膏（Sm/Sag）。海退時(shí)期蓄水洼地成為蒸發(fā)鹽沼，常見(jiàn)透鏡狀、層狀蒸發(fā)鹽如透鏡狀菱鎂礦巖（Ml）、層狀白云巖（Dl）和紋層—條帶狀硬石膏（Alb）等，層狀石膏是濱岸鹽沼環(huán)境最常見(jiàn)的沉積物[117]?？拷鼉?nèi)陸的岸帶常發(fā)育三角洲，可能受河流影響混合沉積碎屑—蒸發(fā)鹽，如含石膏雜亂沉積（GDc），該巖相存在侵蝕表面、內(nèi)碎屑、交叉層、波紋等機(jī)械作用構(gòu)造說(shuō)明了河流作用影響與蒸發(fā)環(huán)境水動(dòng)力的改變。

2.1.3 潮間到潮下帶

潮間帶，是指平均最高潮位和最低潮位間的海岸，也就是海水漲至最高時(shí)所淹沒(méi)的地方開(kāi)始至潮水退到最低時(shí)露出水面的范圍，水動(dòng)力較強(qiáng)。潮下帶指位于平均低潮面以下，浪基面以上的淺水帶。即潮間淺灘外面廣闊的水下岸波。水深一般3～5 m，波浪和水流動(dòng)力作用較強(qiáng)。潮間—潮下帶可以發(fā)育在潟湖內(nèi)，當(dāng)海水入侵與廣海相連，此時(shí)沉積物以正常海相沉積物為主，是典型的潟湖碳酸鹽臺(tái)地；當(dāng)海退并伴隨劇烈蒸發(fā)時(shí)，潟湖變?yōu)橐粋€(gè)局限蒸發(fā)鹽湖，所以在縱向沉積序列從廣海碳酸鹽到蒸發(fā)鹽，如四川盆地中三疊紀(jì)的雷口坡組[163]。

潮間帶弱水動(dòng)力帶，蒸發(fā)作用大，水體較淺，藻類等微生物作用明顯，常見(jiàn)疊層石白云巖（Ds）、不規(guī)則層狀（圓齒狀）硬石膏（Ai/Ac）、含石膏白云巖（DG）和腸狀褶皺石膏（Gef）。在波浪和水流動(dòng)力作用較強(qiáng)的潮間—潮下帶，灰?guī)r顆粒在波浪作用下會(huì)分選、磨圓，顆粒較粗大，如鮞粒、生屑和骨架砂等，蒸發(fā)條件下它們?nèi)菀妆话自剖淮?，常?jiàn)巖相包括中粒碳酸鹽疊層石（Smc）、粗粒碳酸鹽疊層石（Scc）、鮞?；?guī)r（Co）、顆粒狀白云巖（Dg）等。由于水動(dòng)力加強(qiáng)，水平紋層蒸發(fā)鹽幾乎不發(fā)育，而是沉積粗顆粒的蒸發(fā)晶體，典型的有彎刀形透石膏（Ssl）和骨架狀透石膏（Ss）。由于水深比潮上帶深，石膏晶體有足夠的位置發(fā)育縱向規(guī)則排列構(gòu)造透石膏（Sva），它代表了典型的潮間帶淺水水底成核相[15,94-95]。此外，在蒸發(fā)加劇的條件下，上層鹽水柱向下移動(dòng)，將發(fā)育“殘影”石膏（Gg）巖相。由于水體波動(dòng)較頻繁，鹽度和水深變化也大，蒸發(fā)鹽與碳酸鹽互層構(gòu)造隨之出現(xiàn)，常見(jiàn)巖相有交替層狀碳酸鹽—硬石膏巖（Aab）和塊狀硬石膏（Am），塊狀硬石膏含有黏土、碳酸鹽、瀝青和有機(jī)物，說(shuō)明其前身可能沉積于還原深水環(huán)境。

2.1.4 浪基面下半深海和深海環(huán)境

蒸發(fā)巖沉淀大多發(fā)生在淺水，因?yàn)闇\水環(huán)境蒸發(fā)作用大，鹽度高，容易沉淀鹽類礦物并保存下來(lái)，而半深海和深海環(huán)境水體較深，蒸發(fā)鹽類較少。環(huán)境比較安靜，不易受到風(fēng)和波浪的影響，水動(dòng)力很弱，沉積物總體細(xì)粒，以紋層構(gòu)造為主，常見(jiàn)巖相組合有交替紋層石鹽—石膏（Has）。再作用和再分布的蒸發(fā)巖也可以沉積到更深的水域，如臺(tái)地外潟湖、斜坡和近深海平原[100]。斜坡常見(jiàn)再沉積和滑塌的濁積和角礫蒸發(fā)巖，發(fā)育滑塌變形和角礫構(gòu)造，它們存在明顯的再沉積特征，如發(fā)育淺水環(huán)境下的流水沖刷痕和生物碎屑?；仍僮饔贸练e物可以發(fā)生在蒸發(fā)鹽內(nèi)部，如發(fā)育軟沉積變形構(gòu)造，典型的有石膏濁積巖/石膏角礫巖（Gt/Gb）；也可以是大塊石膏角礫滑塌與其他沉積物混合沉積成巖，如石膏砂屑/礫屑巖（Ga/Gr）、石膏滑動(dòng)巖體（GO）、巨角礫石膏巖（Gmb）和硬石膏角礫巖（Ab）。在劇烈蒸發(fā)環(huán)境下，典型的如Messinian 時(shí)期的深水深盆模式，在深水盆地中心，蒸發(fā)鹽晶體在空氣—鹵水界面形成后以“鹽雨”形式[1]下沉堆積成巖，常見(jiàn)“遠(yuǎn)洋”紋層或交替紋層構(gòu)造，發(fā)育遠(yuǎn)洋層狀硬石膏（Apl）。由于深海缺氧還原環(huán)境，有機(jī)質(zhì)可以保存下來(lái)并且和再沉積的蒸發(fā)鹽互層，如微結(jié)核狀硬石膏（Amn）就與瀝青黏土巖互層出現(xiàn)[100]。

2.2 陸相環(huán)境

陸相蒸發(fā)巖環(huán)境包括陸內(nèi)薩布哈（包括干鹽湖）與湖泊（濱湖，淺湖，深湖）。陸相湖盆遠(yuǎn)離海洋，受海洋環(huán)境影響較小而大氣降水和河流影響更大，它們的成鹽鹵水來(lái)源更加復(fù)雜，有殘留海水，大氣降水，河流匯入，深源補(bǔ)給等[1]。

2.2.1 陸內(nèi)薩布哈（continental sabkha）

陸內(nèi)薩布哈是干鹽湖和泥坪復(fù)合沉積的一部分，范圍從盆地邊緣的沖積扇/短暫河流/漫灘到砂坪、干泥坪、鹽泥坪（含水）、最后到位于中心的湖泊或干鹽湖[1]。陸內(nèi)薩布哈前身為陸內(nèi)蓄水湖泊，在蒸發(fā)期形成干鹽湖和鹽坪，表面大面積發(fā)育干裂構(gòu)造的巖鹽，如帳篷構(gòu)造石鹽（Hpt）。陸內(nèi)薩布哈蒸發(fā)沉積物與海洋薩布哈很相似，但陸內(nèi)薩布哈常見(jiàn)典型的陸相指相礦物如天然堿等礦物，含雜鹵石塊狀石鹽砂巖（Hm），由于遠(yuǎn)離海洋缺少足夠的鎂離子補(bǔ)給，因此陸內(nèi)薩布哈白云石巖相減少，常見(jiàn)碳酸型蒸發(fā)巖相組合有放射棱柱體狀天然堿（Trp）、無(wú)定向構(gòu)造天然堿（Tu）、層狀白云巖（Dl）、塊狀/層狀菱鎂礦巖（Mm/Mlb），它們?cè)趬A湖和大陸鹵水補(bǔ)充鹽盆非常普遍。陸內(nèi)薩布哈與外海完全隔離，因此與廣海沉積物不相連，底部沉積序列常見(jiàn)正常湖泊、三角洲、沖積扇和河流沉積物。進(jìn)入蒸發(fā)階段之后，原生蒸發(fā)巖受到強(qiáng)烈的大氣降水、地下水和洪水期影響而被改造為次生構(gòu)造的鹽巖，常見(jiàn)巖相組合有次生結(jié)核狀石膏（SGn）、粗晶質(zhì)次生石膏（SGm）、帶狀光滑次生石膏（SGa）、魚(yú)骨狀底部成核層石鹽巖（Hfb）、喀斯特溶洞/微喀斯特洞狀充填石鹽（Hk）、增生石鹽膠結(jié)物（Hog）、鐘乳石石鹽巖（Hs）和鹽擾動(dòng)結(jié)構(gòu)石鹽巖（Hht）等。在干鹽湖頂部除了發(fā)育大面積干裂構(gòu)造鹽巖，風(fēng)的機(jī)械作用還能改造蒸發(fā)巖顆粒，直接把表面沉積物堆積成巖，如泥質(zhì)結(jié)構(gòu)石膏土（GSm）、X 型層理石膏砂（GSx）、晶筏石鹽堆晶（Hr）等。在鹽沼水下，常見(jiàn)透明塊狀石膏（Gm）、結(jié)核狀石膏/硬石膏（Gn/An）、微結(jié)核石膏（Gmn）、底部生長(zhǎng)石膏（Gbg）、纖維狀/棱形柱狀石膏（Gf/Gp）、V字形底部成核和漏斗形晶底部成核層石鹽巖（Hc，Hh）。當(dāng)干旱炎熱氣候結(jié)束進(jìn)入短暫的干冷氣候蒸發(fā)時(shí)，鹽湖沉積從鈣芒硝變?yōu)榈湫偷睦湎嗟V物芒硝，巖相組合為塊狀鈣芒硝巖（GLm）、扭曲狀鈣芒硝巖（Glc-Ⅱ）、層狀芒硝巖（Ml）、芒硝巖或含芒硝巖組（MA）。交替紋層石鹽—鉀石鹽（Sah）和帶狀光滑次生石膏（SGa）常代表鹽湖沉積進(jìn)入最干旱的時(shí)期。

2.2.2 濱湖

濱湖位于正常浪基面之上到洪水面之間的地帶，水動(dòng)力從弱到較強(qiáng)。濱湖沉積帶分為兩部分，最上部是枯水面到洪水面之間的地帶，周期性暴露在水面之上，水動(dòng)力很弱，存在暴露標(biāo)志；向下過(guò)渡到枯水面和正常浪基面之間，水淺但始終在水下，遭受湖浪和湖流擾動(dòng)，水動(dòng)力較強(qiáng)，常見(jiàn)鮞粒和生物碎屑，多種層理發(fā)育，還有浪成波痕等。

上部沉積物由于周期性暴露水面，水動(dòng)力很弱，蒸發(fā)作用很強(qiáng)，發(fā)育塊狀鈣芒硝巖（GLm）、扭曲狀鈣芒硝巖（Glc-Ⅱ）、凝塊疊層石（Ctc）、丘形疊層石（Scd）、疊層石水菱鎂礦巖（Hs）、層狀白云巖（Dl）、晶筏石鹽堆晶（Hr）、層狀和塊狀天然堿（Tb、Tm）和微結(jié)核石膏（Gmn）等。濱湖下部是枯水面到正常浪基面之間環(huán)境，水淺但始終位于水下，可沉積底部生長(zhǎng)的蒸發(fā)鹽，常見(jiàn)巖相組合有草狀天然堿（Tgl）、放射棱柱體狀天然堿（Trp）、無(wú)定向構(gòu)造天然堿（Tu）、厚塊狀/帶狀交替透石膏（Sm/Sag）、巨型結(jié)晶透明鈣芒硝巖（GLc-Ⅰ）等。此外濱湖水下環(huán)境的水動(dòng)力強(qiáng)，顆粒遭受湖浪波動(dòng)作用，發(fā)育放射狀鮞?；?guī)r（Co）、鮞粒石鹽（Ho）、彎刀形透石膏（Ssl）、骨架狀透石膏（Ss）、波紋碎屑石鹽巖（Hrc）。淺水濱湖的鹽度中等，氧氣充足，透光性好因此生物繁盛，蒸發(fā)巖受到生物擾動(dòng)的影響發(fā)育生物擾動(dòng)構(gòu)造且常與燧石結(jié)核、硅質(zhì)殼體伴生，這種構(gòu)造指示了低含氯鹽湖濱湖沼澤環(huán)境[20]，常見(jiàn)含生物侵蝕紋層的疊層石灰?guī)r（Slb）、生物擾動(dòng)層狀石膏（Gbl）。受河流或季節(jié)性洪水影響，濱岸沿岸發(fā)育內(nèi)有侵蝕表面、內(nèi)碎屑、交叉層、波紋等機(jī)械作用構(gòu)造、基質(zhì)支撐的混合硅質(zhì)碎屑—碳酸鹽—硫酸鹽沉積物和碎屑狀鈣芒硝巖（GLc-Ⅲ）等混合蒸發(fā)巖。在水下濱湖環(huán)境的低能帶，如沙丘、障壁后的水洼或沼澤，水動(dòng)力較弱，發(fā)育低能沉積構(gòu)造，常見(jiàn)低能鮞狀石膏（Go）、水菱鎂礦和文石交互層（Aha）、層狀蘇打石（Nl）。

2.2.3 淺湖

淺湖位于正常浪基面之下，風(fēng)暴浪基面之上，處于弱氧化—弱還原環(huán)境，水動(dòng)力中等到弱，沉積物僅受湖流和風(fēng)暴浪影響，一般波浪難以波及。正常淺湖沉積相以黏土、粉砂巖為主，低能水平層理較發(fā)育，偶有小的波狀紋層或風(fēng)暴沉積。由于水體呈弱還原環(huán)境，有機(jī)質(zhì)含量較高，在干熱氣候條件下與蒸發(fā)鹽互層沉積，如油頁(yè)巖—鹽堿礦—泥質(zhì)白云巖韻律巖（Rsad）和透鏡狀/團(tuán)塊狀天然堿（Tl）等。水動(dòng)力比濱湖環(huán)境弱，因此常見(jiàn)巖相組合有樹(shù)枝狀凝塊丘灰?guī)r（Cmt）、塊狀蘇打石（Nm）、凝塊狀石膏（Gc）、纖維狀/棱形柱狀石膏（Gf/Gp）和“殘影”石膏（Gg）。淺湖生物活動(dòng)減少，變?yōu)楸有∫?guī)模生物擾動(dòng)層狀石膏（Gbl）。洪水沉積帶來(lái)的碎屑狀鈣芒硝巖（GLc-Ⅲ）可以沉積在內(nèi)湖區(qū)，即淺湖環(huán)境。

2.2.4 半深湖—深湖

深湖位于湖泊水體最深位置，波浪作用不能涉及，水體缺氧巖性總體為細(xì)粒沉積巖，顏色較深，有機(jī)質(zhì)含量較高。蒸發(fā)鹽常見(jiàn)紋層與交替紋層構(gòu)造，巖相組合有紋層灰?guī)r（Cl）、天然堿—白云巖互層（Atd）、透鏡狀/球狀交替薄層石膏（Glp）、交替紋層石鹽—石膏（Has）和“遠(yuǎn)洋”層狀硬石膏（Apl）。深水斜坡有滑塌重力流、塊體流和濁積發(fā)育，標(biāo)志有鹽層扭曲、滑塌/破裂，以及角礫巖堆積，軟沉積變形、侵蝕與沖刷痕，常見(jiàn)巖相組合有石膏濁積巖/石膏角礫巖（Gt/Gb）、巨角礫石膏巖（Gmb）、硬石膏角礫巖（Ab）、石膏砂屑/礫屑巖（Ga/Gr）和石膏滑動(dòng)巖體（GO）。此外堿湖深湖區(qū)還可以發(fā)育樹(shù)枝狀凝塊丘灰?guī)r（Cmt）。

3 結(jié)論與展望

本文系統(tǒng)的巖相總結(jié)和環(huán)境分析表明薩布哈環(huán)境是蒸發(fā)巖最有利的沉積場(chǎng)所：陸內(nèi)薩布哈鹽湖為牛眼或淚滴形狀沉積帶，海相薩布哈在沿海潟湖和潮間帶以上靠近大陸方向的平坦地帶?？偟膩?lái)說(shuō)海陸薩布哈環(huán)境很相似，共同特點(diǎn)是沉積物大部分暴露在水面之上，常見(jiàn)大面積的鹽殼和干裂構(gòu)造沉積物，它們?nèi)菀资艿斤L(fēng)吹、大氣降水和地下水共同影響，因此也是次生蒸發(fā)鹽組合與混合蒸發(fā)巖發(fā)育的絕佳位置。薩布哈水下沉積的蒸發(fā)巖表現(xiàn)為紋層、堆晶和塊狀結(jié)構(gòu)，由于鹽度大，水淺，幾乎不受生物擾動(dòng)影響。陸相與海相薩布哈蒸發(fā)巖蒸發(fā)背景和鹵水來(lái)源不同會(huì)導(dǎo)致不同的巖相發(fā)育，天然堿鹽巖僅發(fā)育在陸內(nèi)薩布哈。濱湖和潮上帶是次一級(jí)的蒸發(fā)巖沉積有利場(chǎng)所，蒸發(fā)作用較薩布哈弱，但是有直接的鹽水補(bǔ)給，如海水/湖水周期性淹沒(méi)潮上帶和濱湖區(qū)，因此成鹽物質(zhì)來(lái)源充足，在強(qiáng)烈蒸發(fā)環(huán)境下可以沉積厚層蒸發(fā)巖。此外潮上帶和濱湖環(huán)境水動(dòng)力變化很大，生物繁盛，蒸發(fā)巖相組合中既有弱水動(dòng)力的紋層構(gòu)造也有強(qiáng)水動(dòng)力波狀和強(qiáng)生物擾動(dòng)構(gòu)造。海洋環(huán)境的橫向分布較湖泊更寬廣平坦，因此潮間帶—潮下帶的蒸發(fā)巖比淺湖更常見(jiàn)，它的水動(dòng)力比潮上帶強(qiáng)，蒸發(fā)巖受到的波浪作用更劇烈。深水環(huán)境，包括半深湖—深湖和半深?！詈?，水動(dòng)力很弱，原生蒸發(fā)巖多為紋層蒸發(fā)巖，次生蒸發(fā)巖為滑塌、濁積蒸發(fā)巖，它們可以單獨(dú)成巖或者混合沉積，由于水體深，水體缺氧，紋層常見(jiàn)深色有機(jī)質(zhì)。

蒸發(fā)巖沉積特征與環(huán)境解釋不僅涉及到沉積地質(zhì)學(xué)、水化學(xué),而且還涉及構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、環(huán)境地質(zhì)學(xué)甚至微生物地質(zhì)學(xué)等問(wèn)題；不僅涉及同生、準(zhǔn)同生時(shí)期的地質(zhì)環(huán)境和水文條件,而且還涉及埋藏成巖和成巖后期的復(fù)雜變化。特別是不同地區(qū)的蒸發(fā)巖具有不同特點(diǎn)。即使在同一地區(qū),也會(huì)因環(huán)境的不斷演變而有所變化。就我國(guó)而言，主要由華南板塊、華北板塊、塔里木板塊以及一些小板塊拼合而成，從古生代開(kāi)始經(jīng)歷了多期次的碰撞—聚合旋回，板塊多而碎，盆地類型多樣，沉積范圍廣，成鹽期次多，鹽類沉積特征復(fù)雜[164]。因此，長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)于這些蒸發(fā)巖特征，古環(huán)境和成因的研究還不夠深入。但我們對(duì)國(guó)內(nèi)的蒸發(fā)巖巖相分析一定不能完全照搬國(guó)外的沉積模式，應(yīng)該在借鑒國(guó)外沉積巖相解釋的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)的具體實(shí)例，進(jìn)行綜合分析。首先，國(guó)內(nèi)蒸發(fā)盆地構(gòu)造復(fù)雜造就了多變的蒸發(fā)沉積環(huán)境，我們更應(yīng)該細(xì)分最小蒸發(fā)巖巖相的不同，不應(yīng)籠統(tǒng)歸納。例如結(jié)核狀石膏，國(guó)外認(rèn)為結(jié)核狀石膏的三種演化對(duì)應(yīng)具體的環(huán)境改變（見(jiàn)上文），國(guó)內(nèi)僅僅歸為薩布哈成因的結(jié)核狀。第二，蒸發(fā)巖的雜基變化很少有學(xué)者關(guān)注。蒸發(fā)巖的雜基成分或者特殊構(gòu)造也能很好地反映沉積環(huán)境。例如國(guó)外從重力流、塊體流、河流和季節(jié)性洪水作用對(duì)混合蒸發(fā)巖的雜基有非常詳細(xì)的解釋。在我國(guó)的一些裂谷蒸發(fā)盆地，例如江陵凹陷古近紀(jì)鹵水有多種來(lái)源，包括海源、深源補(bǔ)給和大氣降水等[165]，眾說(shuō)紛紜，至今沒(méi)有明確的定論。因此如果能找到典型的反映沉積現(xiàn)象的混合蒸發(fā)巖，從雜基入手分析環(huán)境也不失為一個(gè)解釋鹵水來(lái)源的好方法。第三，應(yīng)該重視深水環(huán)境。國(guó)內(nèi)對(duì)蒸發(fā)巖巖相組合與沉積環(huán)境的解釋大多歸為淺水蒸發(fā)環(huán)境，如薩布哈、潮坪等，少見(jiàn)其他環(huán)境解釋。事實(shí)上如果盆地為干旱炎熱氣候，斷陷盆地在“深盆深水”模式下完全可能在盆地中心的深水環(huán)境發(fā)育蒸發(fā)巖，甚至和高有機(jī)質(zhì)巖同時(shí)沉積，形成優(yōu)質(zhì)的生儲(chǔ)蓋條件。例如我國(guó)的桐柏吳城盆地五里堆組的油頁(yè)巖，作為天然堿礦層的底板與天然堿、鹽巖和白云巖等構(gòu)成了多個(gè)韻律旋回，為完整的生儲(chǔ)蓋組合[84]。第四，應(yīng)重視蒸發(fā)巖的成因。蒸發(fā)巖的成因研究可以為沉積環(huán)境解釋提供依據(jù)，對(duì)沉積盆地古地理演變提供重要支撐。世界上巨型蒸發(fā)巖鹽盆都是海相成因，非海相成因的蒸發(fā)巖盆不僅在地質(zhì)歷史上，而且在第四紀(jì)時(shí)期都不甚發(fā)育。因此按照將今論古的原則，如果僅由于地層為陸相，就把這種巨型蒸發(fā)巖沉積解釋為陸相是不合理的。如蘭坪—思茅和泰國(guó)呵叻—沙空那空盆地在白堊紀(jì)中期發(fā)育巨型蒸發(fā)巖，不少學(xué)者依據(jù)地層中無(wú)海相化石解釋為非海相成因。近年來(lái)作者研究卻發(fā)現(xiàn)了該蒸發(fā)巖為海相成因的多種證據(jù)。最后，還應(yīng)重視蒸發(fā)巖沉積與微生物作用的關(guān)系。由于蒸發(fā)巖常與油氣緊密聯(lián)系，油氣或甲烷導(dǎo)致的厭氧細(xì)菌的生化反應(yīng)會(huì)使硬石膏或石膏發(fā)生還原，形成微生物碳酸鹽巖。那么是否是巨型蒸發(fā)巖的沉積導(dǎo)致了深部微生物多樣性的發(fā)展？

致謝 王成善院士對(duì)本文通信作者的指導(dǎo)和幫助，劉成林研究員的幫助，審稿專家為本文的提升提供了建設(shè)性的意見(jiàn)，在此一并表示感謝！