Курсовая работа: Соленосные формации. Наиболее известные месторождения солей
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 региональные, а местные факторы.
Однако климат не только контролирует пространственное положение областей и узлов соленакопления, но и обуславливает интенсивность, направленность и характер процессов слоеобразования в бассейнах.
Наибольшее воздействие на галогенез оказывают многолетние (вековые) колебания аридности, выражающиеся в усилении или ослаблении периодических процессов соленакопления. Это влияние климата проявляется через понижение или повышение уровней озер, т.е. через рост или уменьшение минерализации рассолов и следовательно, интенсификацию или ослабление как изотермических, так и политермических процессов кристаллизации солей.
В зонах жаркого или умеренно жаркого и теплого климата, где сезонные изменения температур выражены слабо, как циклические (годовые), так и периодические (многолетние) процессы обусловлены в основном колебаниями уровней озер и выражается через изотермические процессы солеообразования.
Политермические процессы характерны для соляных озер умеренного и умеренно холодного климата, где в условиях резко выраженных сезонных изменений температур поверхностных и даже донных рассолов интенсивно кристаллизуется натрон и мирабалит
Солеродный бассейн представляет собой сложную водно-солевую систему, общая направленность, характер и динамика развития которой на всех стадиях существования определяются воздействием как внешних (тектонический режим, гидрохимические и др.), так и внутренних (размер глубина, изменение уровня, температуры, минерализации, стратификации вод, биологическая продуктивность и тд.) факторов.
На разных стадиях развития озер (до начала садки легко растворимых солей) в накапливающихся осадках доминирует терригенный и биогенный материал. В содовых озерах уже на стадии пресных вод биогенное осаждение карбонатов кальция и магния сменяется хемогенным, которое на стадии солоноватых и соленых вод резко преобладает.
На более поздних стадиях, когда концентрация вод достигает насыщения по отношению к легкорастворимым солям, начинается формирование соляных осадков. Сначала при наличии устойчивого слоя поверхностной рапы к карбонатам кальция и магния присоединяются кальций-магний-натиевые соли типа гейлюссита, которые сопровождают эпизодическую садку соды, троны, мирабилита и галита, образующих новосадку или старосадку солей на дне озера. Устойчивый переход солей в донные отложения начинается тогда, когда донные рассолы также достигают насыщения по отношению к карбонатам. Сульфатам и хлоридам натрия, а озеро в целом находится на стадии прогрессивного усыхания и периодического восполнения солей в поверхностных рассолах.
В осадках соляных озер, как и вообще в галогенных толщах, часто имеет место чередование собственно соляных и несоляных отложений, вызванное периодической сменой условий осадконакопления как в годовых, так и в многолетних циклах. Однако неоднократное растворение, переотложение и перекристаллизация солей, особенно в бассейнах, как правило, ведет к потере первичной структуры и слоистости соляных пород и формированию более или менее однородных пластов различной мощности и часто лишенных слоистости. Еще более сложный характер разрезов возникает в случае вертикальной (химической или температурной) стратификации вод озера или существенных отклонений условий солеообразования на его площади (прибрежные, центральные или изолированные участки и тд.), что ведет к еще большей пестроте соляных отложений. Растворение и перекристаллизация соляных минералов возможны и при их переходе в корневые залежи и даже при захоронении на стадиях диагенеза и эпигенеза.
Для последующего сохранения соленосных отложений большое значение, по-видимому, имеет тип и мощность перекрывающих их образований, формирующихся на заключительных стадиях озерного бассейна, а также степень закрытости и раскрытости структур, к которым они приурочены.
Таким образом, анализ размещения и условий образования галогенных формаций показывает, что соленакопление не является каким-то исключением, а представляет собой закономерное явление в современном и древнем галогенезе. [5]
Наиболее известные месторождения солей.