Salt Rhythm Characteristics and Paleoclimatic Significance of Pukou Formation (2nd Member) in Yanghuai Section of Huai’an Salt Basin, Northern Jiangsu

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.02.12

Abstract

Abstract:

Salt lake sediments, commonly characterized by its multi-stage formation and continuity, are important in paleoenvironment reconstruction. The salt rhythms of different scales show different paleoclimatic changes in their respective scale. The Pukou Formation is the main saliniferous sequence in the Huai’an basin, and studying the rhythms developed in the rock record can reveal the paleoclimatic characteristics. Based on core observation and mineral composition analysis, we have determined the salt rhythms and the vertical lithological variations. The paleoclimatic indications by the rhythms have revealed short-term paleoclimatic changes. The salt rhythms can be divided into five cycles, and each cycle is identified by a complete sequence of mudstone-glauberite-bearing salt rock-salt rock-glauberite-bearing salt rock. The extensive development of warm saline mineral (e.g.glauberite) indicates the paleoclimate was warm and arid. This study reconstructed the paleoclimate at IV-order rhythm, which was characterized by frequent arid-wet climatic fluctuations, despite dominated by arid climate. The thickness of rhythms generally reflects the fluctuation frequency.

Key words: Yanghuai section, Pukou Formation (2^nd member), salt rhythm, paleoclimate

CLC Number:

TE121

ZHANG Wenmiao, DING Guosheng, YU Xinghe, WANYAN Qiqi, KOU Yanxia, WU Zijin, SUN Le, FU Chao. Salt Rhythm Characteristics and Paleoclimatic Significance of Pukou Formation (2^nd Member) in Yanghuai Section of Huai’an Salt Basin, Northern Jiangsu[J]. Geoscience, 2019, 33(02): 370-378.

Figures/Tables 8

References 27

[1]	张永生, 王国力, 杨玉卿, 等. 江汉盆地潜江凹陷古近系盐湖沉积盐韵律及其古气候意义[J]. 古地理学报, 2005,7(4):461-470. DOI URL
[2]	李明慧, 康世昌, 郑绵平, 等. 青藏高原秋里南木湖盐类沉积韵律[J]. 高校地质学报, 2007,13(1):35-42.
[3]	张永生, 杨玉卿, 漆智先, 等. 江汉盆地潜江凹陷古近系潜江组含盐岩系沉积特征与沉积环境[J]. 古地理学报, 2003,5(1):29-35. DOI URL
[4]	朱忠德. 山东大汶口盐矿盐类沉积的韵律特征和沉积阶段[J]. 矿床地质, 1988,7(1):87-96.
[5]	张建, 龚耀冲, 高雨根. 淮安盐盆张兴块段石盐矿床成因及含盐系韵律特征[J]. 中国井矿盐, 2010,41(2):21-24.
[6]	孟凡巍, 倪培, 葛晨东, 等. 实验室合成石盐包裹体的均一温度以及古气候意义[J]. 岩石学报, 2011,27(5):1543-1547.
[7]	陈曦, 王成善, 黄永建. 白垩纪快速气候变化研究新进展——温室世界中的冰川证据[J]. 现代地质, 2011,25(3):409-418.
[8]	万晓樵, 王焯, 司伟民. 晚白垩世介形类壳体稳定同位素尝试——以松科1井南孔样品为例[J]. 现代地质, 2011,25(3):401-408.
[9]	韩建恩, 朱大岗, 邵兆刚, 等. 黄河源地区优云湖相地层环境代用指标反映的古环境变化[J]. 现代地质, 2013,27(2):269-277.
[10]	TRAUTH M H, LARRASOAÑA J C, MUDELSEE M, Trends, rhythms and events in Plio-Pleistocene African climate[J]. Quaternary Science Reviews, 2009,28(5):399-411. DOI URL
[11]	洪汉烈, 于娜, 薛惠娟, 等. 临夏盆地晚更新世沉积物粘土矿物的特征及其古气候指示[J]. 现代地质, 2007,21(2):406-414.
[12]	崔莹, 席党鹏, 万晓樵. 大庆油田徐22井青山口组/姚家组微体生物及其古气候响应[J]. 现代地质, 2007,21(3):484-490.
[13]	程捷, 唐德翔, 张绪教, 等. 粘土矿物在黄河源区古气候研究中的应用[J]. 现代地质, 2003,17(1):47-51.
[14]	郭文琳, 苏文博. 华北克拉通北部14亿年前古风化壳的地球化学特征及古气候意义[J]. 现代地质, 2014,28(2):243-255.
[15]	杨学英, 周山富. 淮安地区上白垩统孢粉化石新知[J]. 复式油气田, 1995,6(1):29-34.
[16]	龚与觐, 孔庆玉. 苏北淮安凹陷白垩系浦口组成盐条件的讨论[J]. 石油实验地质, 1989,11(2):136-143. DOI URL
[17]	陈安定. 苏北盆地构造特征及箕状断陷形成机理[J]. 石油与天然气地质, 2010,31(2):140-150. DOI URL
[18]	邱海峻, 许志琴, 乔德武. 苏北盆地构造演化研究进展[J]. 地质通报, 2006,25(增刊2):1117-1120.
[19]	秦亚, 程新民, 常建平, 等. 辽宁本溪晶花洞碳酸钙沉积物颜色多样性分析[J]. 中国岩溶, 2011,30(3):354-358.
[20]	李双建, 张然, 王清晨. 沉积物颜色和粘土矿物对库车坳陷第三纪气候变化的指示[J]. 沉积学报, 2006,24(4):521-530.
[21]	余丽玲. 盐湖盆地沉积体系分析[D]. 武汉:长江大学, 2013.
[22]	阎泗民, 周建松, 王启飞, 等. 苏北地区井下浦口组地层研究[J]. 地层学杂志, 2001,25(2):144-149.
[23]	郑绵平, 赵元艺, 刘俊英. 第四纪盐湖沉积与古气候[J]. 第四纪研究, 1998,18(4):297-307.
[24]	刘江艳, 张昌民, 朱锐, 等. 江汉盆地新沟油田新沟嘴组盐韵律多级划分及其地质意义[J]. 古地理学报, 2015,17(4):565-572. DOI URL
[25]	王敏芳, 黄传炎, 徐志诚, 等. 综述沉积环境中古盐度的恢复[J]. 新疆石油天然气, 2006,2(1):9-12.
[26]	李进龙, 陈东敬. 古盐度定量研究方法综述[J]. 油气地质与采收率, 2003,10(5):1-3.
[27]	段振豪, 袁见齐. 察尔汗盐湖物质来源的研究[J]. 现代地质, 1988,2(4):420-428.

盐类矿物种类		岩性描述
碳酸盐类	方解石CaCO₃	呈他形粉—细晶散布于白云石和泥质物中。未富集成岩,在碎屑岩中含量5%~25%之间。
碳酸盐类	白云石 CaMg(CO₃₎₂	浅灰、灰色,泥晶结构,呈纹层、团块状不规则粒状集合体遍布于含盐系各类岩石中。一般含量小于25%,仅个别井上盐亚段有少量薄层泥质白云岩。
硫酸盐类	硬石膏 CaSO₄	浅灰、绿灰色,微-细晶,他形粒状为主,部分为半自形板条状集合体。呈斑点、团块、条带、似纹层状分布于各类岩石中或富集为硬石膏岩,具原生沉积层理,未见重结晶及交代现象,属原生沉积。
	钙芒硝 CaNa₂(SO₄)₂	无色透明,玻璃光泽,半自形—自形菱板状,微—巨晶,多细—中晶。共生矿物主要是盐岩、硬石膏、白云石等。常见被盐岩、硬石膏交代现象。菱板状钙芒硝呈斑晶、斑、团块状分布于各类岩石中,或富集为钙芒硝岩。
	无水芒硝 Na₂SO₄	无色,半透明,油脂光泽,他形细粒状、网状分布于盐岩和钙芒硝晶间。无水芒硝中含少量钙芒硝包裹体。见盐岩交代钙芒硝和无水芒硝,可见无水芒硝系交代钙芒硝而成,个别井中井下盐亚段上部盐岩中含量5%~30%不等。
氯化物类	石盐 NaCl	无色透明,含泥质和有机质,为灰—黑灰色,含铁质为桔红色,玻璃光泽,半自形—自形粒状结构和纤维状结构,细—中晶为主,两组解理明显。共生矿物有硬石膏、钙芒硝、无水芒硝等。见盐岩交代无水芒硝、钙芒硝现象。

盐类矿物种类		岩性描述
碳酸盐类	方解石CaCO₃	呈他形粉—细晶散布于白云石和泥质物中。未富集成岩,在碎屑岩中含量5%~25%之间。
碳酸盐类	白云石 CaMg(CO₃₎₂	浅灰、灰色,泥晶结构,呈纹层、团块状不规则粒状集合体遍布于含盐系各类岩石中。一般含量小于25%,仅个别井上盐亚段有少量薄层泥质白云岩。
硫酸盐类	硬石膏 CaSO₄	浅灰、绿灰色,微-细晶,他形粒状为主,部分为半自形板条状集合体。呈斑点、团块、条带、似纹层状分布于各类岩石中或富集为硬石膏岩,具原生沉积层理,未见重结晶及交代现象,属原生沉积。
	钙芒硝 CaNa₂(SO₄)₂	无色透明,玻璃光泽,半自形—自形菱板状,微—巨晶,多细—中晶。共生矿物主要是盐岩、硬石膏、白云石等。常见被盐岩、硬石膏交代现象。菱板状钙芒硝呈斑晶、斑、团块状分布于各类岩石中,或富集为钙芒硝岩。
	无水芒硝 Na₂SO₄	无色,半透明,油脂光泽,他形细粒状、网状分布于盐岩和钙芒硝晶间。无水芒硝中含少量钙芒硝包裹体。见盐岩交代钙芒硝和无水芒硝,可见无水芒硝系交代钙芒硝而成,个别井中井下盐亚段上部盐岩中含量5%~30%不等。
氯化物类	石盐 NaCl	无色透明,含泥质和有机质,为灰—黑灰色,含铁质为桔红色,玻璃光泽,半自形—自形粒状结构和纤维状结构,细—中晶为主,两组解理明显。共生矿物有硬石膏、钙芒硝、无水芒硝等。见盐岩交代无水芒硝、钙芒硝现象。