渤海湾盆地东濮凹陷古近系沙河街组盐岩成因——来自沉积学和地球化学的证据

东濮凹陷是渤海湾盆地盐岩最发育的凹陷,其古近系沙河街组主要发育有4套累计超过1 000 m厚的盐岩,其成因颇受争议.通过沉积学和地球化学方法对其进行了研究.盐岩与具纹层状沉积构造的泥页岩相间发育,泥页岩的V/(V+Ni)平均比值为0.736(基本分布在0.64~0.81),其中发育有石盐漏斗晶体并夹有砂质碎屑流块状砂岩等特征,表明具纹层状沉积构造的泥页岩形成于半深湖-深湖的强还原环境.盐岩与泥页岩之间没有侵蚀暴露面,泥页岩层面上也没有干裂沉积构造,盐岩厚度大且较纯净,从而推断盐岩和与其相邻的泥页岩的沉积环境一样,都是半深湖-深湖的强还原环境.纵向上,盐岩发育于层序的湖侵体系域和高位体系域,盐岩发育期也是东濮凹陷的主要裂陷期和扩张期;横向上,盐岩分布于凹陷中央,与凹陷边缘沉积的砂岩呈彼消此长的关系,泥页岩则主要分布于砂岩和盐岩之间的较广阔地区.即盐岩的沉积中心、凹陷的沉积中心及凹陷的沉降中心三者基本一致,盐岩发育期也是湖盆发育的鼎盛期.沉积学的证据支持东濮凹陷盐岩"深水成盐"的观点.在连续沉积的盐岩段,从老地层到新地层,δ³⁷Cl值没有出现逐渐减小的特征,而是呈不规律的变化,说明东濮凹陷沙河街组盐岩应是在温暖潮湿气候条件下一定水深环境中形成的,即"深水成盐".通过与现代峡谷型湖泊和人工河道水库的对比,说明在盐岩发育期东濮凹陷应具较明显的湖水分层特征--"深水成盐"的基础和基本形式,从理论上也支持东濮凹陷盐岩"深水成盐"观点.