中新网南京2月27日电 (杨颜慈)据中国科学院南京地质古生物研究所27日消息，由该所孟凡巍副研究员与南京大学倪培教授、乌克兰科学院Galamay博士、波兰盐矿协会主席Krzysztof教授等中外专家合作发现，在四亿年前，鄂尔多斯盆地是深度大约为40米的海洋。
鄂尔多斯盆地奥陶纪石盐中的流体包裹体。南古所 供图
该文章近日发在欧洲SCI学术期刊Geological Quaterly上。
鄂尔多斯盆地，便是人们所了解的陕甘宁盆地。别看现在是陆地，研究表明，在4亿年前的奥陶纪，鄂尔多斯盆地还是一片海。
不过，这片海有多深？科研人员是怎么计算出来的呢？
据了解，科研人员再次用到了“封印”——流体包裹体。
图为奥陶纪石盐。南古所 供图
所谓的流体包裹体是矿物形成期间的晶体缺陷孔洞，可以记录矿物形成时期的流体成分或者气体，其存在于海水中蒸发形成的石盐矿物中，它“封印”了当时的原始海水或者气体。比如：玛瑙中的水胆等。
科研人员介绍，石盐矿物存在于蒸发岩中。蒸发岩与人类生产生活关系密切。蒸发岩沉积的出现，需要适宜的古地理、古构造和古气候的多重因素的同时出现。
因此，在地质历史时期，蒸发岩的大量出现在少数几个地质时代。上世纪90年代，中国在对鄂尔多斯盆地进行石油勘探期间，也发现了巨厚的石盐沉积，因此，鄂尔多斯盆地也成为中国的海相钾盐勘探热点地区之一。
而鄂尔多斯盆地海相钾盐形成时期的卤水(海水经过蒸发，盐度变高，通常称之为卤水)深度，一直存在争论。
石盐在饱和卤水期间，可以在任何深度下形成，而石盐流体包裹体也可以在不同阶段，捕获卤水甚至气体。
当石盐流体包裹体在卤水表面形成时，会捕获当时的古代大气，其大气压与古代大气压一致，也近似于现代大气压；而当石盐流体包裹体在卤水底部形成时，会捕获卤水底部的气体，其具有很大的压力。
那么，辨别“封印”中是古代大气，还是形成在海底被捕获的沼气就非常重要了，如果是海底被捕获的沼气，则可以算出这个沼气来自于多深的海底。
如何辨别呢？孟凡巍等国内外专家将石盐流体包裹体的样品放入水中溶解，如果气泡从包裹体中溢出的大小不变，这些气体是被包裹体捕获的古代大气；如果气泡从包裹体中溢出，其体积骤然变大，一打开就像开罐的可乐一样，则这些气体便是形成在卤水底部而被包裹体捕获的古代沼气。
从而，他们恢复了鄂尔多斯盆地海相钾盐形成时期的古代卤水深度——该套蒸发岩形成时期，深度大致为40米左右。
这一结果表明鄂尔多斯盆地在沉积方面，有大量蒸发岩可以沉积的空间。这就表明，鄂尔多斯盆地具有钾盐形成的基础。
该项目得到中国科学院国际合作局与中国自然科学基金、江苏省自然科学基金、中科院基础前沿科学研究计划“从0到1”原始创新项目的支持。本文由中国科学院战略性先导科技专项(B类)“关键地史时期生物与环境演变过程及其机制”项目支持。(完)