Геология полезных ископаемых - Старостин В.И.
ISBN 5-211-03498-8
Скачать (прямая ссылка):
В этой связи залежь каменной соли при получении определенного литостатического или тектонического давления начинает двигаться в зону с меньшими напряжениями и формировать причудливые сложные складки нагнетания. Там, где мощность вышележащих отложений небольшая (либо из-за замедленного осадконакопления, либо из-за постссдиментационной эрозии), а также из-за вертикальных или горизонтальных блоковых движений соль начинает двигаться, часто выдавливается вверх, поднимает и прорывает вышележащую толщу. Так формируются соляные купола и диапиры (рис. 58).
Существует четыре типа галогеновых месторождений: 1) современные рассолы соленосных озер и морей бассейнов (рапа), представляющие собой поверхностные скопления гидроминерального сырья; 2) рассолы подземных вод (подземное гидроминеральное сырье); 3) соли современной садки; 4) древние соли.
Представления об образовании солей. О механизме образования каменных солей существует несколько гипотез. По одной из
БЕЗ* ЦЩ}з Ejgj«
Рис. 58. Складчатость нагнетания в ядре диапирового соляного купола. Ядро сложено породами пермского возраста. По А.Бенцу (Белоусов, 1985).
1 — соль, 2 — глина, 3 — известняки, 4 — ангидрит, 5 — битум
206
них (Я.Г.Вант-Гофф, К.С.Курнаков и др.) соли образуются из морских вод путем их естественного солнечного испарения. По Вант-Гоффу предполагается следующая последовательность со-леобразования: кальцит + доломит -> гипс -> галит + гипс -» галит + ангидрит галит + полигалит -» астраханит + эпсомит -» сульфаты калия и магния -> каинит -> карналлит -> бишофит. К.С.Курнаков предложил более простой рад: гипс (CaSO4- 2H2O) галит (NaCl) ~> эпсомит (MgSO4* 7H2O) гексагидрит (MgSO4 *6Н,0) -> карналлит (KCl • MgCl2 :6Н,0) -> бишофит (MgCl2 • 6H2O) -» бораты.
В экспериментах по выпариванию воды указанная последовательность сохранялась при постепенном увеличении плотности рассола (рис. 59). Однако в природных эвапоритах относительно повышена доля гипса и понижена — сульфатов натрия и магния. Обеднение магнием сопровождается осаждением доломита и глинистых минералов. Эти отличия можно объяснить яв-
Компоненты морской воды
%
0.12
1.27
27.2
0.09
2.25
0.74
3.35
Соли
CaCO3
CaSO4
NaCl
NaBr
MgSO4
KCl
MgCI1
0.01 Бораты
35.1
Плотность рассола
1.0
Кристаллизация солей при выпаривании морской воды
1.1
1.2
1.3
Кальцит
Гипс, полигалит
Галит
Эпсомит, каинит, сильвин
1.4
Эвапоритовые зоны
Гипс-ангидритовая
Галитовая
Сильвиновая
Бишофитоаая Карналлитовая
Рис. 59. Изменение объема образующегося рассола, его плотности и типа осаадающихся солей при выпаривании морской воды (Лидер, 1986)
207
лсниями взаимодействия рассолов и твердой фазы и участием глинистых веществ в образовании осадков.
Помимо указанных несоответствий механизмом простого выпаривания нельзя объяснить формирование многосотнеметро-вых залежей каменных солей. Ведь из морской воды мощностью 10 км можно выпарить солевой слой мощностью лишь 140 м.
Последнее противоречие удовлетворительно объясняется, исходя из гипотезы баров, выдвинутой А.Оксениусом. По его представлениям соли накапливаются в замкнутом водоеме, отделенном от открытого бассейна подводным или надводным барьером (баром). За счет интенсивного испарения в жарком климате уровень воды в заливе резко понижается, в результате чего из открытого бассейна поступают дополнительные объемы морской воды.
Согласно этой гипотезе при отделении залива от моря согласно росту минерализации солснакоплснис происходит в четыре стадии: 1) кристаллизации карбонатов и гипса; 2) осаждения галита с гипсом и образование маточного раствора с солями калия и магния; 3) периодическое осаждение ангидрита; 4) выпадении из рассолов легкорастворимых солей калия и магния. Указанная последовательность может быть прервана на любой стадии, что удовлетворительно объясняет наличие разных месторождений эвапоритов: гипса, галита, калийных. Для сохранения образованной залежи она должна быть перекрыта бронирующим чехлом глинистых отложений.
М.Г.Валяшко развил эти представления, разделив солерод-ные бассейны на два типа — рапного озера и "сухого" озера. В первом из них существует рапа — густой раствор с плотностью до 1,3 г/см3, в ассоциации с которым последовательно накапливаются карбонат, гипс, галит и сильвинит. Во втором типе ("сухое" озеро) преобладает твердая масса солей, в межзерновом пространстве которых имеется маточный рассол плотностью 1,3—1,4 г/см3. Кристаллизация калийных и магниевых солей из маточного рассола в "сухом озере" может происходить лишь в условиях его накопления в прогибах и его испарения с открытой поверхности.
A.A. Иванов и другие исследователи критикуют такой механизм образования калийных месторождений. В частности, считаются нереальными многосотнеметровые погружения бассейнов, необходимые для накопления больших объемов межкристальной рапы.
Для масштабного калийно-магниевого соленакопления В.Н.Копнин предложил механизм длительного круговорота в системе "рапа—рассолы испарения—межкристальные рассолы—
208
рапа". По его данным необходим дренаж и возврат в рапу больших объемов межкристальных рассолов во время продолжительного диагенеза.
