01 啥是盐? 日常生活中,我们吃的盐(食用盐)是氯化钠(NaCl)。但从化学的角度来讲,盐可不止氯化钠这一种,它指的是一类金属离子或铵根离子(NH4+)与酸根离子或非金属离子结合的化合物。如上图所示,不同的离子组合成了非常多种盐,而部分离子(比如:钾K+、钙Ca2+、钠 Na+、镁Mg2+、铁Fe2+等)组成的盐我们把它叫做无机盐,也叫作矿物质、矿物盐。 02 盐从何来? 说到矿物质,是否有点耳熟?其实我们在学习土壤的物质组成时就提到过,土壤约含有45%的矿物质,也就是矿物盐,主要来自成土母质(岩石的风化物)。 不同的矿物盐的溶解度不同,可以分为易溶矿物和难溶矿物。这也就意味着,当岩石和土壤与水相遇时,易溶解的矿物盐往往会逃脱束缚,跑到水里面。水成为了盐分的逃跑工具,但不管是乘坐地表径流还是地下径流(地表径流会溶解表层土壤和岩石中的可溶盐类,地下水体也会将岩层和土层中的可溶矿物盐分溶解、富集),它的最终目的地,可能是广袤的大海。理想和现实还是有差别的,盐分的逃跑过程总是充满了意外。如果气温较高,溶解在地表水、地下水以及成土母质中的盐分,在强烈的蒸发作用下,会通过土体毛管水(受毛管压力作用而保持在土壤孔隙中的水分)的垂直和水平移动逐渐向地表聚集。对湖泊来说,同等条件下,河流补给带来的盐分要比高山冰雪融水带来的更多。如果有河流流入湖泊,带来矿物盐分,但无河流流出带走盐分,那么,在强烈蒸发作用下,便会逐渐形成咸水湖,当咸水湖的矿化度大于35克/升时(矿化度:水的含盐量),就成为了盐湖,比如我国最大的盐湖——察尔汗盐湖。按照前面的情况继续发展,盐湖有可能干涸,便会形成盐沼,比如位于玻利维亚西南部的乌尤尼盐沼,雨量稀少,气候干燥,仅在12月至次年1月雨季积水,旱季湖水干涸,会留下一层以盐为主的矿物质硬壳——盐壳。当盐分即将顺利地随着江河汇入海洋时,在河流的入海口(淡咸水交汇处),这些矿物盐分会吸引浮游生物,继而吸引鱼群积聚,很多洄游鱼类就会在河口产卵。比如在渤海湾,有黄河、海河、滦河等多条河流汇入,带来大量的泥沙(含营养盐分),因此这里出产很多以浮游生物为食的海鲜:皮皮虾、梭子蟹、花鲈......通过地表径流和地下径流的辛苦输送,盐分源源不断地流入大海,但这里也许并不是它们的最终归宿,还有可能被风暴潮卷回陆地上。而且当海水里可溶性盐类的浓度达到一定程度后,也会结合成不可溶性化合物,在海底形成沉积岩。(此外,海洋生物也会吸收一部分可溶性盐,生物遗体沉入海底后,也会融入沉积岩。)沉入海底的盐类随着漫长的造陆运动,有可能又会被带回到陆地。比如位于我国柴达木盆地(“柴达木”三个字的本意为“盐泽”),5.6亿年前,这里曾是一片浅海,强烈的地壳运动导致地壳抬升,海水消退,柴达木盆地隆起为陆地。受海陆变迁和气候变干的影响,这里的钾盐资源非常丰富。回到陆地的盐分,会伴随径流再次入海,从而完成了盐类循环的动态平衡。 03 海盐、湖盐、井盐和岩盐? 根据采集地的不同,盐可以分成很多类型。比如用海水晒制而成的海盐、从盐湖中采集的湖盐等。那岩盐呢?听名字就知道,是从岩石中获取的盐分,岩盐矿床指的是矿物中钠离子和氯离子(NaCl,也就是食盐)含量非常高的矿床。通过开采岩盐矿床得来的盐就叫做岩盐或者矿盐。【矿石】当岩石中的有用矿物含量较多时,这种岩石就叫做矿石。【矿床】发现矿石的地点叫做矿点,如果矿点中矿石储量很大,这样的矿点就叫做矿床。如果地表或者地下的水溶液含盐量达到60克/升时,就被叫做天然卤水矿床。通过打井抽取地下水而制得的盐就叫做井盐。由于岩盐矿床有时与天然卤水盐矿并存,加之开采盐矿钻井水溶法的问世,因此井盐和矿盐也可以合称为井矿盐。这里特别介绍一种很美的岩盐。约2.8亿年前,随着喜马拉雅山的隆起,海水逐渐蒸发干涸,海水中的盐分沉积在海底,与地层中的矿物质在数亿年的高温挤压条件下沉淀并结晶成粉红色的岩盐,像水晶般晶莹剔透。相比于用海水晒制而成的海盐,岩盐的纯净度更高,并且含有更多对人体有益的矿物质。除了食用,它的用途还有很多,比如做成浴盐、盐灯等。 04 来做题吧~ (2021年福建卷)罗布泊地区原为湖泊,是塔里木盆地的汇水与积盐中心之一,干涸过程中盐壳(盐分在地表集聚形成的坚硬壳状物质)广泛发育。下图示意罗布泊地区内相邻且不同海拔的甲、乙、丙三处地下水埋深、盐壳厚度和含盐量。据此完成下面两题。 答案与解析 【解析】地下水埋深为地下水距离地表的距离,数值越大说明地下水越深,一般湖泊中,湖泊水深更深处,地势更低,地下水埋深更浅,盐壳是在干涸过程中盐分不断分离出来堆积形成的,这个过程中随着地表水减少,对地下水的补充减少,地下水埋深是在不断加深的,所以地下水埋深越深的说明形成时间越早,所以为甲丙乙。【解析】根据上一题盐壳的形成先后顺序为甲丙乙可推测湖泊水深由浅到深也是甲丙乙,乙处水最深。当丙处开始盐壳开始形成时,也即丙处湖水开始干涸,此时甲处已经干涸,乙处还是被水覆盖,在温度差异差不多的情况下,乙处地表水最多,蒸发量最多,同时受地表水的补给,地下水位也是最高的。丙处的盐壳厚度最薄,说明在丙处盐壳形成时降水较多,对盐壳产生了侵蚀作用;在丙盐壳形成时,甲盐壳已经形成,甲处于陆地中,大陆性最强,白天温度或夏季温度会更高。
昆特依凹陷是青藏地区断块带的次级断陷盆地,经历了长期复杂的构造运动,断层和褶皱发育十分强烈。昆特依凹陷内发育大盐滩、大熊滩、北部新盐滩、钾湖等矿田,尤以大盐滩面积最广,属于以液体矿为主的固液并存的盐湖矿床。从地表向下20米,局部可达335米,广泛分布厚度稳定的多层固体盐类沉积物。下图示意柴达木盆地西北缘昆特依凹陷大盐滩的双层钾盐成矿模式特征及成因。 答案与解析 (1)地势较为低洼,有利于含钾盐的卤水汇集;气候干旱,光照强,蒸发作用强,有利于含钾盐卤水蒸发浓缩,形成钾盐矿;湖相沉积层厚度较大,盐类物质丰富;断层发育,山地岩层盐类物质在雨水淋溶作用下汇入大盐滩。(2)周边山地降水形成的径流带来盐类物质;岩盐溶解汇入;油田水中盐类物质;湖相沉积层的盐类物质。(1)钾盐矿床的形成条件可以从内外两个角度来分析,内部本有盐,外部易汇盐。因此该地钾盐矿床形成有利条件分析如下:从内部角度来看,该盆地旧为湖泊,一方面盐水丰富,另一方面湖相沉积层厚度大,盐类物质也很丰富;从外部角度(地形、气候、周边环境)来看,一是该盆地地势低洼,利于盐水聚集,二是深居内陆,气候干燥,光照强,蒸发强,有利于卤水蒸发浓缩,三是当地有断层发育,地下岩层的盐类物质或因雨水淋溶及地下水上涌而汇入大盐滩,最终又因日晒等外力作用形成矿产。(2)结合图文材料,我们可知附近的山地降水(或为地形雨),形成的地表径流,在途径地区,可以溶解大量盐分,为大盐滩带来盐类物质。其次,大盐滩的地下岩层中富含大量的盐类物质(多层固体盐类沉积物),在地表径流、降水及地下径流的相互关系中,溶解汇入。最后,油田的水中盐类物质通过裂隙汇入。
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