關(guān)于硫酸鈣礦物的成因理論，自18世紀(jì)以來，各國不斷開展對(duì)石膏礦床的研究。目前比較成熟的理論認(rèn)為，硫酸鈣礦物是在濃鹽水中，在干旱的氣候下蒸發(fā)和沉淀而成的，這是由于被隔離的海、瀉湖、鹽湖水的蒸發(fā)造成鹽水濃度的增高。當(dāng)正常的海水經(jīng)過蒸發(fā)，鹽度達(dá)到原來鹽度的3．35倍時(shí)，石膏便開始沉淀。

美國的地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為，地下回流對(duì)石膏或硬石膏的形成至關(guān)重要。如果一個(gè)海水水體進(jìn)行蒸發(fā)而新的海水又不斷加入，即回流，保持這個(gè)水體的原有體積不變，鹽水不久就會(huì)變濃至一定程度使鹽巖沉淀。因?yàn)闈饣柠}水從水體移出而同時(shí)加進(jìn)新的海水，要使海水濃度保持在一個(gè)平衡值上，石膏加工設(shè)備則只能沉淀石膏。美國地質(zhì)學(xué)者金在研究美國西得克薩斯州和新墨西州的二疊紀(jì)卡斯梯爾蒸發(fā)巖時(shí)認(rèn)為，回流是通過一個(gè)狹窄的海道，由它將海與蒸發(fā)盆地聯(lián)系起來，輕的正常海水由海峽的表層流入盆地，補(bǔ)充由于蒸發(fā)而失去的水，盆地中密度大的濃化鹽水在輕的海水之下經(jīng)狹窄的海道流回海中。當(dāng)蒸發(fā)盆地被完全封閉，僅由海泉供水，濃化鹽水的回流則只能向下流經(jīng)蒸發(fā)盆地底部及周圍的巖石。例如東埃塞俄比亞的皮西諾、德薩爾(丹那克爾凹地)，這個(gè)盆地原先以高度限制的開口與紅海聯(lián)結(jié)著，曾被第三紀(jì)和近代的火山巖流所隔絕，經(jīng)長期的蒸發(fā)和化學(xué)沉積作用，現(xiàn)在已沉積了很厚的石膏、鹽巖以及鉀堿礦物層。

在滲流地帶，新的海水或鹽水是從表面流入的，例如一個(gè)大浪潮可將海水推到正常出露的海潮平灘上。另外毛細(xì)管作用也可將新的鹽水引升到滲流一帶以補(bǔ)充由于蒸發(fā)所失掉的水分。當(dāng)滲流地帶的孑L隙中的鹽水變濃而飽和度比較高的時(shí)候，由于密度比較高，重的鹽水下沉，輕的鹽水上升補(bǔ)充由于蒸發(fā)和回流失去的水分。這時(shí)底部沉積物和巖石滲透能力起著重要的作用。如滲透能力高，鹽水稍微變濃，即很快下滲移出，就不會(huì)達(dá)到使石膏沉淀所需的濃度。如滲透能力低，則鹽水的回流慢，形成高濃度鹽水，更多的可溶性鹽就將沉積。這就是現(xiàn)代海潮平灘所發(fā)現(xiàn)的含有少量鹽巖的石膏磨形成的機(jī)制。

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