Геология полезных ископаемых - Смирнов В.И.
Скачать (прямая ссылка):
Порядок кристаллизации солей из растворов морской воды зависит от их исходного состава и количества, пределов совместной растворимости, температуры и времени испарения. Он «был намечен итальянским
Вишофит Кизерит N
Гекшидршп
Рейхардит 3l
30/Х
шллит
Рис. 294. Стабильная диаграмма лри +250C в системе 2Na+, 2K+, Mg2+, SO42+, С1-„
H2O. По Я. Вант-Гоффу.
Ok — фигуративная точка состава океанической воды; стрелки — путь кристаллизации океанической воды; латинские буквы — двойные и тройные точки
химиком Г. Узильо в 1849 г., изучался в конце прошлого века Я. Вант-Гоффом и детально «исследовался физико-химическими методами Н. Курнаковым и его учениками (М. Валяшко, С. Жемчужный, Н. Николаев и ідр.).
Лабораторными исследованиями Я. іВант-!Гоффа установлено, что основные сочетания солей, образующиеся при 'испарении .морской воды, обусловлены .равновесием водных «растворов пятерной системы Na, К, Mg9 SO4, Cl. Изучение этой системы при температуре изотермического испарения в 0, 25, 55 и 8301C позволило установить, что выпадение солей из .морской воды происходит в такой последовательности: 1) карбонаты кальция и «магния, 2) гипс, 3) галит с гипсом, 4) галит с ангидритом, 5) галит с нолигалитом, 6) астраханит и сульфат магния (эпсо-мит), 7) сульфаты калия и магния (гексагидрит), 8) каинит, 9) карналлит, 10) бишофит; после выделения сульфата кальция кристаллизация всех солей идет їв сопровождении галита (рис. 294).
Исследование этой системы, выполненное Н. Курнаковым в природных водоемах при солнечном испарении, позволило откорректировать порядок выпадения солей. Последовательность кристаллизации солей по «солнечной диаграмме» Н. Курнакова следующая: 1) гипс, 2) галит, 3) эпсомит, 4) гексагидрит, 5) карналлит, 6) бишофит (рис. 295).
Такой последовательности отложения солей соответствует диаграмма М. Валяшко, иллюстрирующая изменение объема океанической воды при выделении твердых солей в процессе ее сгущения (рис. 296). Из диаграмм Н. Курнакова и М. Валяшко вытекает нормальная стратиграфическая колонка океанических соляных ютложений (рис. 297). Следует отметить, что последовательность отложения соле-юбразующих минералов в ископаемых месторождениях ,химическим диаграммам, что скорее всего обусловлено иным составом солей в морской воде геологического прошлого. А. Яншин отмечает, что солевой состав вод морей и океанов геологического прошлого отличался от теперешнего, поэтому и условия образования месторождений солей могли быть иными, в частности, не лагунными, а глубоководными.
После отложения в осадок минеральные соли могут претерпевать изменение. В диагенетическую стадию происходит перекристаллизация солей с локальными новообразованиями. Например, при высаливании и дегидратации молекул эпсомита и мирабилита или эпсамита и галита могут возникнуть кристаллы астраханита. В стадию более глубокого метаморфизма иод действием повышенных температур и давления происходит дегидратация солей, а из образующихся при этом горячих рассолов возникают соляные парагенезисы, не свойственные поверхностным условиям (например, галит, карналлит, сильвин, лангбейнит).
Геологические условия образования ископаемых солей обусловили
Рис. 295. «Солнечная диаграмма» (сплошные линии) и границы стабильных полей кристаллизации (пунктирные линии) Я- Ваят-Гоффа. По Н. Курнакову и 23. Николаеву
солей не всегда отвечает физико-
значительные мощности соляных залежей, накапливающихся в устойчиво !прогибающихся структурах земной коры. Все известные крупные месторождения каменной соли, калийных и магниевых солей, ангидрита и гипса формировались в 'предгорных прогибах или синклинальных прогибах платформ. Они распространены в Предуральском (рис. 298),. Предкарпатском, Закарпатском, Донецком, Предпиренейском, Пред-атласском, Скалистых гор, Предкордилъерском и других передовых прогибах, а также в Прикаспийской, Днепровско-Донецкой, Московской, Ангаро-Ленской, Вилюйокой, Польако-Германской, Северо-Германской, Ферганской, Нарынской, Таджикской, Предаипалачской,. Внутриамериканской и других синеклизах, поперечных прогибах и краевых впадинах платформ (!А. Иванов).
Формирование соляных месторождений происходило неравномерно в истории осадконаїкопления, с -максимальным расцветом галогенеза на заключительных стадиях геологических циклов. Наиболее значительные жохи формирования соляных месторождений следующие.
1. В конце рифейского цикла были образованы кембрийские месторождения Восточной Сибири (Ангаро-Ленский бассейн), Якутии,. Пакистана (Соляной кряж Пенджаба).
2. К концу каледонского цикла относятся силурийские месторождения Северной Америки и девонские месторождения Днепровско-Донецкой впадины, Минусинской котловины, Канады.
3. Самое мощное в истории земной коры накопление не только каменной, но и калийных солей происходило в конце герцинокого цикла в пермское время в Западном Приуралье, в Прикаспии, в Донбассе,
СостаЗ океанической боды
Объем
Область кристаллизации солей В Процессе сгущения океанической Воды
