铁网状硬石膏

在“格洛玛·挑战者号”这趟行程之前,我曾与瑞士联邦理工学院的同事们在美国石油学会的资助下,研究了阿拉伯湾的萨布哈(sabkha,指波斯

湾目前发现有蒸发岩沉积的滨海潮汐带)硬石膏沉积物。在阿布扎比(Abu Dhabi)的萨布哈上开凿钻探槽时,我们发现了硬石膏。硬石膏是一种硫酸钙盐类,只有在地下的咸水非常接近地表、且被加热到摄氏 30 度以上的地方, 才能找到这类矿物。而在地下水位和水温均较低的地方,却只能沉淀出石膏; 硬石膏是不存在的。这一发现与在实验室里进行的化学研究结果是相吻合的。

化学实验显示:可从地下咸水中沉淀出硫酸钙的转化温度,在摄氏 30 度以上。因此,我们有充分的理由认为:除了炎热和干旱的萨布哈环境,在其他环境中是不可能生成硬石膏的,因为那些地方的地表温度和地下水化学性质均不可能导致硬石膏的沉淀。我们几乎可以肯定,硬石膏不可能在深海中沉淀下来;即使是死海那样的大盐湖,也会因为湖水太深而不可能被加温到可以沉淀硬石膏的程度,因此在湖底也只能找到石膏的晶体。

萨布哈底下的硬石膏就跟干土壤中的结核(concretion)一样,是由地下水沉淀而成的。如果细粒的硬石膏不断增生,并连结在一起,就会逐渐取代原来的碳酸钙沉积物而形成结核(图六,下左),结核长度可达几公分之谱。当这种取代过程趋于完成时,硬石膏结核便会连结成层,层上则残留下丝丝缕缕的碳酸钙。深色的碳酸钙细纹在白色的硬石膏中,看上去就好像农民用来做鸡笼的铁丝网(图六,下右)。所以,在研究钻孔岩心时,最先发现这种硬石膏的石油地质学家便把它命名为“铁网状硬石膏”(chicken—wire anhy-drite)。硬石膏何以会以这种特殊方式发育,我们迄今仍然不明白, 只是根据沉积学家在近十年中反复观察的结果知道,这种硬石膏是典型的现代和古代萨布哈沉积物。在出现任何否定的证据之前,我认为把“铁网状硬石膏”当做萨布哈的标准样本,这主意应该是不错的。