Question

沉积成因水的形成

Answer 1

不论是海相或陆相沉积都是在有水的环境中进行的，沉积物从松散的颗粒（泥和砂）到成为岩石，一般都经历了压实、脱水和固结三个作用阶段。各类沉积物在沉积初期都有许多孔隙，孔隙度很大，原始孔隙度一般都在70%以上（海相淤泥），经成岩固结作用后，其孔隙度仅有10%左右。贮存在孔隙中的水，从压实到固结成岩，原始沉积物中的水大部被排出，只有一小部分的水仍然留在已成岩的岩层里。被排出来的水，主要向侧向或向上运动，进入孔隙度比较大的沉积物里，贮存起来，而储存着从沉积物中排出来的水的沉积物，不一定是与水同期沉积下来的沉积物。无论是埋藏在原沉积物中的水，或者已排出运动到其它沉积物中的水，只要有不透水的沉积层覆盖，就会被封存于岩石孔隙之中，保存至今。当然，在漫长地质历史过程中，由于经历了各个时期的构造运动，来自大气降水的渗入水循环至地层深处，与沉积时期封存起来的水产生混合，也有些水从岩石孔隙中被驱替出来，因此，很难形成单纯的与同期沉积物一起形成的沉积成因水。所以，本节所述的沉积成因地下水是指与沉积物同期沉积的水。从原沉积物排出运动至其它时期地层中的水，以及与渗入水混合但仍保留有一定比例的与沉积物同期沉积保存下来的水的混合水，这些水统称为沉积成因的地下水。

沉积成因的地下水是相当可观的，例如伯斯特（J.F.Burst,1973）的研究表明，粘土质沉积物在压实作用最初阶段，其含水量由70%—90%减至30%，到相当于蒙脱石脱水阶段，其含水量由30%减至5%。由此可见，如果从压实到固结成岩阶段从沉积物排出来的水仍然保存在地层里，其数量也是不小的。但是，沉积成因的地下水都埋藏在地下几百米甚至几千米的深处，与大气降水成因的渗入水没有或基本没有水力联系，可以说，他们是一种无补给来源或基本上无补给来源的地下水，他们多属地下卤水、油田水或深层地下热水等。这些类型地下水的水文地球化学问题的研究，有助于了解其成因，有助于研究油气运移和聚集，以及指导地下卤水和地下热水的开采利用等，同时，也补充了地下水成因的基础理论，这就是撰写本节的基本目的。