盐岩

蒸发海水或湖泊作用沉淀而成的岩石

盐岩是一种纯化学成因的岩石，由蒸发海水或湖泊作用沉淀而成。主要由钾、钠、钙、镁的卤化物及硫酸盐矿物组成。常见的矿物成分有石膏、硬石膏、石盐、钾盐、光卤石等。

定义

一种蒸发矿物。在盐岩中除石盐（NaCl、KCl）外，还含少量其它硫酸盐及氯化物矿物，也可混入一些粘土矿物和有机质。盐岩纯者无色，因混入物可呈现黑、灰、褐，蓝等色。一般为粗粒结构块体，与共生的石膏、硬石膏成互层。按沉积分异顺序，盐岩晚于石膏、硬石膏，因此盐岩层常出现于石膏和硬石膏岩的上部。在较低的温度和压力条件下，盐岩即可表现一定的流动性，造成埋于较深地层中的盐岩穿刺，形成盐丘。盐岩层可作为良好的油气盖层。

特性

盐岩是化学作用下的沉积岩，主要矿物成分为石盐，化学式为NaCl，理论上Na含量39.34%，Cl含量60.66%。

用途

食用

盐的来源主要有两个方面，一是通过盐岩的地下开采，二是通过海水晒盐。盐岩的地下开采已有一千多年的历史，奥地利和罗马尼亚的盐的地下开采可以追溯到新石器时期。

存储

盐岩层不仅能形成很大的地下空间，而且能够保持较长时间的稳定。这些地下空间能够为不溶解于盐的物质提供储存或处置场所。总的来说，盐岩地下空间的应用主要有两个方面，即能源石油和天然气地下储存和废弃物核废料和有毒垃圾及二氧化碳地下处置：

1、盐岩中能源储存。

由于盐岩具有非常低的渗透特性与良好的蠕变行为，其力学性能较为稳定（损伤与损伤自我恢复）等特性；盐岩被广泛作为能源（石油和天然气）地下储存介质。特别重要的是盐岩能源地下储存库具有高安全性，十分利于战备，被称为“高度战略安全的储备库”。据统计，欧洲、美国和加拿大等世界上许多发达国家的能源（石油、天然气）地下储存库就建在盐岩介质中或利用报废的废盐矿井。

岩盐作为油藏的封闭层，主要是因为其具有以下三个特征：第一，近于各向同性的应力状态使得其可以抵抗水力压裂作用；第二，在埋藏深度仅70m处，岩盐的原始渗透率和孔隙度已经非常低；第三，岩盐的塑性变形是源于其特性的可延展性，而不是膨胀性。然而，在一定条件下，各种岩性都可能失去其封闭能力，对于岩盐封闭失效的地质条件暂时认识得并不清楚。

2、盐岩中废弃物处置

盐岩地下铜库的另外一种用途是处置废弃物特别是有毒垃圾如废旧电池和核废料。把核废料和有毒垃圾隔离于地球生物圈之外而提供可靠方法这一问题，不仅是发达国家，而且也是发展中国家极为关注的问题，其中核电站的高放废物处置问题最为引人注目。一般认为，通过选择合适的地质介质和精心设计能够解决这些废弃物的处置问题。

核废料的来源主要有核电厂站的核废料，医学研究与应用产生的核废料，科学研究产生的核废料，其它工业产生的核废料。核废料处置场所曾提出过多种设想如深海处置、用航天器运送到外星如月球等，但这些设想由于各种原因如污染人类生存环境或者处置成本过高都被否决了。研究认为有毒垃圾处置在深层地下的致密岩层中是可行的，这些岩层可以是盐岩、粘土岩、大理岩、石膏岩、玄武岩和凝灰岩等，都是各国的核废料处置所选择的主要岩层。这些岩石的共同特点是密实、不透水。这些处置介质能使有毒垃圾隔离于地球生物圈之外。

地下储存或处置这一过程涉及到大量的复杂的岩土力学问题。作为有毒垃圾盐岩地下处置铜库所涉及的主要研究问题，其中的岩体力学模型是研究者所关注的主要问题，特别是盐岩的相关力学问题的研究，都是围绕这些模型的相关参数和建立合适的力学模型而进行的。为此，世界各国的研究者进行了大量的研究工作。核废料处置除美国有正式的核废料处置工程工即项目实施外，其它各国正处于研究阶段。

研究现状

在盐穴储气库方面国外早在世纪六七十年代进行了全面的研究，研究内容主要集中在盐岩流变本构模型，储气库进行优化设计、注采运行参数控制、利用数值模拟指导运行以及以惰性气体或其他气体作为储气库垫层气的研究等。天然气地下储气库的研究在国内刚刚起步，通过金坛盐穴储气库等一系列的工程实践，国内的科研工作者对天然气地下储气库的建库机理、运行控制及优化注采等进行了大量的理论研究，取得了众多的成果。

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