准噶尔盆地玛湖凹陷早二叠世风城组沉积时期古湖盆卤水演化及碳酸盐矿物形成机理

准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷风城组沉积时期古湖泊为典型的碳酸盐型湖泊,发育丰富的碳酸盐矿物.碳酸盐矿物是风城组主要的盐类矿物,可以按照金属阳离子划分为 Mg、Ca 碳酸盐(方解石、白云石)、Na碳酸盐(碳酸钠、碳酸氢钠)、过渡型碳酸盐(碳钠钙石、碳钠镁石、氯碳钠镁石).3类碳酸盐矿物平面分布具有“牛眼”特征,表明蒸发浓缩是直接的成盐诱导因素.方解石、白云石主要分布在古湖盆的浅水平台区、湖盆的周缘浅水区.碳钠钙石、碳钠镁石、氯碳钠镁石主要分布在与碱矿互层的暗色沉凝灰岩层段.碳酸钠和碳酸氢钠主要分布在湖盆的凹陷中心.充足的HCO－3阴离子控制了玛湖凹陷古湖盆盐类矿物的沉淀,碳酸盐析盐序列表现为Mg2＋、Ca2＋首先与HCO－3结合,消耗殆尽后碱金属阳离子 Na＋与富余的 HCO－3结合形成碱矿.早二叠世强烈的火山活动以及火山物质的矿物组成对碳酸盐矿物的形成起了决定性的作用.岛弧型火山活动脱气提供大量的CO2,增加了大气的 CO2分压,进一步提高了沉积水体 HCO－3浓度.HCO－3的含量是控制碳酸盐矿物沉淀的决定性因素.另外,火山喷发的 CO2气体增加了降雨的酸度,并加速了对基岩的风化以及对火山碎屑物质的水解.准噶尔盆地西北缘石炭纪－早二叠世形成的火山岩富含Na长石分子及Ca长石分子,K长石分子含量低.风城组火山碎屑物质也以富含 Na、Ca为主.基岩的风化以及凝灰质的水解提供了大量Na＋、Ca2＋、Mg2＋金属阳离子,与 HCO－3结合形成了风城组大量的碳酸盐沉积.