Соленосные формации. Наиболее известные месторождения солей

Соленосные формации. Наиболее известные месторождения солей

Министерство Высшего Профессионального Образования

Башкирский Государственный Университет

Географический факультет

Кафедра геологии и

геоморфологии.

Курсовая работа

На тему: «Соленосные формации.

Наиболее известные месторождения солей.»

Выполнил: студент гр.3.5

Э.Р.Япаров

Проверила: М.Ю.Аржавитина

Уфа-2001

Оглавление.

Введение……………………………………………………………………………...…3.

1. Галогенная (соленосная) формация………………………………………....4.

2. Состав, структура и классификация солей……………………………… …7.

1. Сульфатные породы…………………………………………………… ..8.

2. Хлоридные породы (галогены)……………………………………..… ..8.

3. Породы смешанного состава……………………………………….. …..9.

3. Условия образования соленосных отложений. …………………………...10.

4. Наиболее известные месторождения солей…………………………… ....12.

4.1 Калуш-Галынское месторождение калийных солей…………………12.

4.2. Баскунчакское месторождение самосадочной соли………………... 13.

4.3. Соль-Илецкое месторождение…………………………………..…….14.

4.4. Мозырское месторождение калийной соли ………………………….15.

4.5. Верхнекамское месторождение калийных солей………………..… ..17.

4.6. Месторождения солей на территории РБ…………..……………..….19.

Заключение…………………………………………………………………………….20.

Литература………………………………………………………………………….….21.

Введение.

В последние годы образование солей, соленосных отложений и рассолов

стало привлекать все большее внимание исследователей. Оказалось, что эти

процессы – часть глобального круговорота веществ на Земле. Они затрагивают

такие, казалось бы, далекие от галогенеза проблемы, как образование вод

Мирового океана и вообще гидросферы Земли, возникновение рассолов на

поверхности и в земной коре, условия образования солевого резерва морей и

океанов, циклы круговорота химических элементов между атмосферой,

гидросферой и земной корой, генезиса углеводоров и как это не странно,

многих рудных месторождений. Кроме того, внимание геологов к соленосным

толщам привлечено еще и потому, что в связи с широко развернувшимся

глубоким бурением на нефть и газ во многих регионах Земли были выявлены

огромные массы соляных пород, образование которых необходимо было

объяснить. Появились новые гипотезы и взгляды, попытки дать иную

интерпретацию процессам солеобразования. Это усилило интерес к проблемам

галогенеза геологов, геохимиков, нефтяников, химиков. Более глубоко и

всесторонне стали изучаться физико-химические условия современного

соленакопления в различных географических обстановках, получили новое

объяснение наиболее важные вопросы образования древних соленосных

отложений.[8]

В связи с этим, целью данной курсовой работы, явилась сбор и обобщение

материала о солях и некоторых ее месторождениях.

1. Галогенная (соляная) формация.

Галогенная (соляная) формация понимается как «пространственно развитое

крупное геологическое тело (комплекс отложений), сложенное свитами, толщами

галогенных пород, иногда называемых хемогенными (гипсы, ангидриты, соли и

др.), с которыми парагенетически связаны так называемые несоленые породы

(галопелиты, аргиллиты, мергели, карбонатные породы, алевролиты, песчаники

и др.)». В некоторых галогенных формациях отмечаются вулканогеннно-

осадочные и эффузивные породы, образующие соли, прослои, секущие дайки и

другие формы проявления. К собственно галогенным относятся породы,

образовавшиеся на средних и высоких стадиях осолонения бассейна, т.е. от

преимущественного (массового) выпадения в осадок сульфатов кальция до

кристаллизации различных солей вплоть до наиболее легко растворимых

хлоридов и сульфатов калия и магния.

Галогенная формация, более полно развитая, может быть подразделена на

комплексы или парагенетические ассоциации пород, которые представляют

отдельные формации или подчиненные им полформации. В наименовании которых

отражен их состав по преобладающим породам галогенного ряда: гипсо-

ангидритовые, несоленосные или с незначительным проявлением солей,

составляющие приблизительно 70% от общего числа конкретных формаций на

территории бывшего СССР, и соленосные, на долю которых приходится около

20%. Калиеносные формации, а также галито-глауберитовые, мираболито-

тенардитовые, астроханитовые и содосодержащие составляют 10% от общего

числа формаций.

Галогено-калиеносная формация слагается пластами и пачками каменной и

калийных солей, перемежающихся с гипсами, ангидритами, известняками,

доломитами, мергелями с резко подчиненными алевролитами, аргиллитами,

мелкозернистыми, обычно засолоненными песчаниками. Общая соленасышеность

такой формации составляет 60% и более.

Галитовая формация представлена каменной солью, ангидритами, ангидрито-

доломитами, доломитами, мергелями с прослоями красноцветных алевролитов,

аргиллитов и песчаников. Коэффициент соленасышенночти этой формации в

среднем составляет от 30-35 до 50-55%.

Карбонатно-сульфатная формация может быть представлена известняками,

гипсами и ангидритами (тирасская свита Прикарпатья), доломитами,

гипсами, =ангидритами (нижнепермские образования Башкирского Предуралья) и

часто и неравномерно чередующимися мергелями, доломитами, доломитами,

глинами, ангидритами и гипсами (верхнепермские образования Средней Волги).

Коэффициент соленасышенночти колеблется в широких пределах – от 10-60%

Терригенно-сульфатно-карбонатная формация представлена красноцветными

песчано-глинистыми толщами со слоями гипсов и ангидритов. Иногда с этими

отложениями связаны небольшие залежи каменной соли [3].

Мощности галогенных формаций рассмотренных типов и площади их

распространения колеблются в широких пределах. А.А. Иванов приводит такую

сводку, приведенную в табл.№1.

Уже из этого далеко не полного перечня видно, в каком широком

стратиграфическом диапазоне известны галогенные формации. В то же время

четко выделяются периоды максимальной интенсивности галогенеза: ранний

кембрий, средний, поздний девон и пермь.

Возникновение того или иного типа формаций прямо связано с

интенсивностью погружения дна бассейна седиментации и в значительной

степени определяется, таким образом, структурно-тектоническим фактором.

Размещение мощных галогенных формаций контролируется крупнейшими

отрицательными структурами земной коры [ИвановА.А.,1977г., и др.] впадинами

на окраинах платформ, прилежащими передовыми прогибами, межгорными

впадинами складчатых областей, внутриконтинентальными рифтовыми зонами и

развивавшимися на их основе авлокогенами и синеклизами.

Стуктурно-фациальная обстановка накопления галогенных формаций

обуславливает и их морфологию. Так галогенные формации, приуроченные к

краевым внутриконтинентальным рифтовым зонам и развившимся на их основе

авлокогенам и синеклизам, имеют в плане вытянутую форму, их протяженность

во много раз превышает ширину. Галогенные формации внутренних и краевых

впадин платформ имеют близкую к изометричной форму площади при очень

больших ее размерах.

Существенное значение для оценки продуктивности галогенных формаций

имеет их положение в вертикальных рядах формаций. По В.К. Крумбену,

выделяются четыре основных типа взаимоотношений галогенных формаций с

перекрывающими и подстилающими ох отложениями: 1) залегает между

образованьями морского генезиса; 2)залегает на морских и перекрывается

красноцветными породами; 3) залегает на красноцветных и перекрывается

морскими; 4) располагается среди красноцветных отложений. Наибольшее число

галогенных формаций, с которыми связаны крупные промышленные месторождения

полезных ископаемых, относятся к первым двум типам.

Закономерности распределения галогенных формаций контролируется также

их положением в крупных седиментационных циклах. В большинстве они связаны

с регрессивными этапами осадконакопления. С трансгрессивными стадиями

ассоциирует лишь незначительная часть галогенных формаций, в основном

мезозоя и кайнозоя.

Различия во взаимоотношениях галогенной формации с вмещающими

образованиями отмечаются не только по разрезу, но и в латеральном ряду. При

этом замещение в таком ряду может быть симметричным и асимметричным.

Последнее имеет место в галогенных формациях, приуроченных к краевым частям

платформ. По иному представлены латеральные соотношения осадочных

комплексов, развитых во внутриплатформенных структурах типа авлокогенов,

грабенов. В этих случаях, как указывает С.М. Кореневский, имеет место

симметричная концентрическая смена осадков.

Для районов развития соляных куполов однозначного решения относительно

латерального замещения пород данных структур нет.

Таб.№1 Сравнительная характеристика соленосных бассейнов СНГ.

|Бассейн |Возраст |Площадь |Мощность, м |

| |формации |распространения, | |

| | |тыс.км2 | |

|Сибирская платформа |Ранний кембрий|2500-3000 |2000 |

|Московская синеклиза |Средний девон |15 |75-85 |

|Припятский прогиб |Поздний девон |26 |3500-4000 |

|Днепровско-Донецкая |Ранняя пермь |25 |До1200 |

|впадина | | | |

|Прикарпатская синеклиза |То же |800 |1500-2000 |

|и Южно-Предуральский | | | |

|прогиб | | | |

|Верхнекамский бассейн |То же |7,5-8 |800-1000 |

|Верхнепечорский бассейн |То же |4 |500-600 |

|Двинско-Мезенская |То же |60 |40-230 |

|впадина | | | |

|Бугурусланская впадина |Поздняя пермь |15 |210 |

|Среднеазиатский бассейн |Поздняя юра |200 |800 и более |

|Предгиссарский |То же |11 |800 и более |

|соленосный бассейн | | | |

|Предгиссарский |То же |2,5 |До 700 |

|калиеносный бассейн | | | |

|Предкарпатский |Неоген |4-5 |2000-2500 |

|Межгорные впадины |Неоген |0,25-25 |50-1000 |

|Тянь-Шаня | | | |

Состав, структуры и классификация солей.

Главные минералы соляных пород – ангидрит, гипс, галит. Сильвин,

карналлит, полигалит, кизерит, лангбейнит, мирабилит, лауберит, тенардит,

бишофит, астрохонит, эмсонит, каинит. Второстепенные – карбонаты (сода,

магнезит, доломит), минералы бора (улексит, инионит), окислы и гидроокислы

железа, сульфиды железа и других металлов, органическое вещество.

Соляные породы обычно содержат в различном количестве терригенные

примеси, которые представлены главным образом глинистыми, реже алевритовыми

и песчаными частицами. Они залегают в виде пластов, прослоев, линз

различной мощности. Иногда в результате тектонических движений соляные

породы образуют купола, штоки и другие вторичные, постседиментационные

формы залегания

Текстуры соляных пород массивные, слоистые (тонко и грубо), сетчатые,

сферолитовые, сталактитовые, узловатые, пятнистые, брекчиевидные,

капельные, плойчатые. Структуры – кристаллически-зернистые (от

криптокристаллических до грубозернистых), волокнистые, спутанно-

волокнистые, натечные, кристаллобластические (гранобластовые,

пойкилобластовые, нематобластовые, порфиробластовые, лидобластовые)

метасоматические, катокластические (брекчиевидная, сланцеватая).

Соляные породы классифицируют по генетическому и минералогическому

принципам. Выделяются хемогенные лагунные и озерные образования и

континентальные – почвенные. Соляные породы обломочного генезиса – очень

редкое явление (гипсовые пески некоторых пустынь). Некоторое представление

о классификации дает табл.№2.

Химический состав некоторых пород представлен в табл №3.

Табл №2. Классификация соляных пород.

|Генезис |Минеральный состав |

| |сульфатные |хлоридные |смешанные |

|I.Хемогенные|лагунные |Ангидрит, |Галит с |Галит с |

| | |Гипс |калийными |калийными |

| | | |солями |солями |

| | | | |(хлоридами и |

| | | | |сульфатами) |

| |озерные |Гипсоносные |Галит |Тенардит, |

| | |породы | |глауберит с |

| | | | |галитом и |

| | | | |мирабилитом |

| | | | |Сода с галитом,|

| | | | |мирабилит и др.|

| | | | | |

| | | | |Галит, |

| | | | |мирабилит с |

| | | | |минералами бора|

| |континентальные |Гипсоносные |Солончаки |Солончаки |

| |выпоты, выцветы|породы |(гл. |(галит, |

| |почвы и т.п. |(гажа) |минерал |глауберит, |

| | | |галит) |гипс, сода, |

| | | | |селитра) |

|II.Обломочны|континентальные |Гипсовые |– |– |

|е |пустынные |пески | | |

Табл.№3 Химический состав соляных пород (в процентах)

|Породы |Окислы и элементы |

|CaO |Mgo |SO3 |CO2 |Cl |K2O |Na2O |Fe2O3

+

Al2O3 |SiO2 |H2O |п.п.п | |Гипс Р1 Бахмутская котловина |32,81 |0,63 |46,39

|–– |–– |–– |–– |0,27 |0,59 |19,91 | | |Гипсо-доломитовая порода. Восточная

Сибирь, С |31,37 |7,19 |28,94 |15,63 |0,18 |–– |–– |0,74 |5,50 |12,42 | |

|Ангидрито-доломитовая порода. Там же |39,56 |3,19 |47,11 |8,00 |–– |–– |––

|0,44 |2,22 |0,56 | | |Ангидрит, Стебник, P-N |36,29 |–– |52,23 |–– |2,68

|0,72 |1,84 |1,40 | |0,20 |4,60 | |Кианитовая порода. Там же |0,49 |11,45

|29,21 |–– |17,75 |14,40 |12,24 |–– |–– | |15,20 | |Глауберитовая порода,

Р, Тянь-Шань |20,29 |–– |53,47 |1,29 |2,57 |–– |22,70 |0,03 |–– |–– | | |

Сульфатные породы. В виде тонких прослоек, пластов и линз значительной

мощности встречается ангидрит. Он чаще всего зернистый, тонкозернистый

голубовато-серого, реже белого и красноватого цвета. Вблизи поверхности

земли подвергается гидратации и переходит в гипс со значительным

увеличением объема и изменением текстуры и структуры. Ангидрит обычно

переслаивается с гипсом, каменной солью и глиной, встречается он также в

виде небольших пятен и включений в каменной соли.

Гипс наблюдается в тех же условиях, что и ангидрит, часто совместно с

ангидритом. Это порода белого, серовато-белого цвета, кристаллически-

зернистая (тонко-, мелко-, средне- и крупнозернистая), обычно слоистая

(тонко или грубо), реже массивная. Иногда встречается гипс, окрашенный в

желтоватые и розоватые тона.

Особо следует отметить селенит – розовый или красный гипс с шелковистым

отливом волокнистого или столбчатого строения. Он образует прослои

небольшой мощности (до 20-25 см) в мощных пластах гипса и на контакте с

вмещающими породами, очень часто имеет вторичное происхождение.

Весьма разнообразны вторичные кристаллы гипса в гипсовых породах,

подвергшихся выветриванию на поверхности земли, а также отдельные кристаллы

гипса в других осадочных породах (например, в глинах). На глубине (от 100

–200 м и более) гипс переходит в ангидрит.

Взаимодействие гипса с битумами приводит к образованию самородной серы.

Некоторые месторождения серы, вероятно, имеют такое происхождение.

Хлоридные породы (галогены). Каменная соль сложена галитом, в виде

примеси содержит в небольшом количестве других хлористых и сернокислых

солей, ангидрита, окислов железа и терригенных частиц. Она бесцветна или

окрашена в сероватые и беловато-серые и красные тона. Изредка встречается

синяя соль. Серая окраска связана с примесью ангидрита и терригенных

частиц, красная – гематита, синяя – рассеянным в галите металлическим

натрием. Кристаллы галита содержат включения жидкости и газов.

Обычно каменная соль имеет, токую слоистость – результат изменения

условий осаждения (сезонные слои), кристаллическую структуру, часто крупно

- и грубозернистую. Вторичные изменения галита в зоне выветривания и в

шахтах так же, как и гипса, весьма многообразны.

Карналлитовая порода состоит на 50-80% из минерала карналлита и 20-50%

галита с небольшим количеством ангидрита, глинистых и других примесей.

Окрашена в оранжево-красные и красные тона, окраска пятнистая. Благодаря

высокой гигроскопичности карналлита поверхность породы влажная. При

проведении по поверхности породы стальной иглой слышно характерное

потрескивание. В виде включений в карналлите встречаются газообразные

углеводороды и остатки солеобразующей рапы.

Сильвиновая порода состоит из галита (25-50%) и сильвина (50-75%),

содержит также небольшое количество ангидрита, глины и других примесей.

Сильвиновая порода обычно именуется сильвинитом. Цвет ее белый, молочно-

белый, красно-бурый, красный. Молочно-белая окраска связана с

многочисленными пузырьками газа и жидкости.

Сильвиновая порода имеет тонкую слоистость благодаря чередованию слоев

сильвина, галита и глинистого ангидрита.

Порода смешанного состава. Каинитовая порода состоит из каинита (40-

70%), галита(30-60%) и других соляных минералов, содержащихся в небольшом

количестве (полигалит, кизерит, лангбейнит, карналлит).

Глауберитовая порода – желтовато-бурого и бурого цвета, реже серого,

кристаллически-зернистая (от тонко - до крупнозернистой), состоит из

глауберита (50-90%), галита (1-50%), карбонатов (3-12%), нерастворимого в

HCl остатка (2-15%). Иногда в парагенезисе с глауберитом и галитом

встречается также ангидрит. При выветривании на поверхности земли глауберит

переходит в мирабилит и гипс.

Помимо мономинеральных и олигомиктовых соляных пород, состоящих почти

нацело из одного (каменная соль) или двух минералов (сильвиновая,

карналлитовая), встречаются полиминеральные породы. Так, например, в

Прикарпатских соляных месторождениях неоген-палеогенового возраста описана

так называемая твердая соль, состоящая из сильвина, каинита, полигалита,

кизерита, галита, и некоторых других минералов.[4]

Условия образования соленосных отложений.

Большинство исследователей относит галогенные отложения к эвапоритам,

т.е. к образованиям, возникшим при испарении природных вод. Это положение

базируется на многих факторах и, прежде всего на почти полном соответствии

минеральных ассоциаций эвапоритов и вмещающих их пород солевому составу

исходных вод и рассолов и характеру протекающих в них физико-химических

процессов.

Гидрохимический тип галогенеза определяется составом поверхностных и

подземных вод, питающих солеродные бассейны. Поэтому влияние структурно-

геологических и ланшафтно-климатических факторов на галогенез более

выражено, т.к. в этом случае они контролируют не только закономерности

размещения, размеры и продолжительность существования солеродных бассейнов,

но и обуславливают особенности формирования состава и распространения

питающих их вод. Но поскольку структурно-геологические и ланшафтно-

климатические условия различных участков Земли неодинаковы и со временем

изменяются, то и история галогенеза складывается не только из

количественных, но и из качественных изменений как в пространстве, так и во

времени.

Это предопределяет, во-первых, разнообразие гидрохимических типов

соляных озер даже в пределах одного региона, во-вторых, сравнительно редкое

сочетание условий, благоприятных для возникновения крупных солеродных

бассейнов, где могли бы формироваться мощные залежи эвапоритов, в третьих,

более жёсткие условия для захоронения и сохранения отложившихся солей.

Естественно, что даже при благоприятных тектонических,

геоморфологических и гидрохимических предпосылках галогенез не может

интенсивно развиваться, если нет в наличии аридного или полуаридного

климата.

Большинство современных соляных озер и солепроявлеий располагается в

аридных и семиаридных областях почти всех климатических поясов.

Горизонтальная зональность распространения их усложняется вертикальной

поясностью в горных районах, и соляные озера могут проникать в другие

ланшафтно-климатические зоны. При этом существенную роль играет не

Страницы: 1, 2