авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ОСНОВНЫХ ТЕКСТУРНЫХ РАЗНОСТЕЙ КАМЕННОЙ СОЛИ ИЗ ГАЛОГЕННЫХ РАЗРЕЗОВ КУНГУРА (ЗАПАДНОЕ И СЕВЕРО-ЗАПАДНОЕ ОБРАМЛЕНИЕ ПРИКАСПИЙСКОЙ

-- [ Страница 2 ] --

В Приволжской моноклинали и западной части впадины терригенно-карбонатные, карбонатные, карбонатно-сульфатные и сульфатные породы более всего развиты в основании разреза кунгурского яруса (филипповский горизонт) и в базальных горизонтах ритмопачек иреньского горизонта. Здесь карбонатные породы, доломитового состава переслаиваются с мелкозернистыми ангидритами и тонкослоистыми алевролитами. Иреньский горизонт представлен каменной солью, слагающей значительную часть галогенных пород в пределах Прикаспийского солеродного бассейна. Она представлена десятью литологическими разновидностями, формирование которых происходило на начальных стадиях галогенеза, в галитовой зоне галогенного разреза. Карналлитовые породы наиболее распространены среди всех типов калийно-магниевых солей. В разрезах они залегают либо в виде оторочек в кровле и в подошве бишофитового пласта, либо образуют самостоятельные пласты. Сильвинит и сильвинсодержащие породы в прибортовой зоне впадины и в Приволжской моноклинали связаны, главным образом, с отложениями погожской, антиповской и пигаревской ритмопачек. Бишофитовые породы встречаются в Прикаспии, в основном, в трех регионах: на западном, северо-западном обрамлении и в центральной части впадины. Как правило, бишофитовый слой окаймляется карналлитовой оболочкой, которая иногда вверх по разрезу сменяется сильвинитовой. На моноклинали бишофитовые пласты установлены в погожской, антиповской и пигаревской ритмопачках.

Весь комплекс данных по тектонике, стратиграфии, литологии, геохимии и ГИС позволил достаточно точно выделять циклы галогенеза (и соответствующие им ритмы, ритмопачки) как в районах моноклинального залегания солей, так и в пределах некоторых солянокупольных структур, где можно встретиться даже с опрокинутым положением пластов. (Московский, Свидзинский 1989).

Основные черты солянокупольной тектоники. Весьма сложную задачу всегда представляло расчленение галогенных отложений в районах развития солянокупольных структур. Это связано, прежде всего, с отсутствием, во многих циклах галогенеза, базальных доломит-ангидритовых или ангидритовых горизонтов, типичных для разрезов краевых участков бассейна и их будинажом в участках интенсивного галокинеза. Важную роль здесь играет и тот факт, что вследствие особенностей механизма галокинеза, скважинами даже в наиболее изученных солянокупольных структурах вскрываются, в основном, верхние части галогенных разрезов. Поэтому даже для наиболее разбуренных Эльтонской, Индерской, Челкарской структур существовали свои схемы расчленения галогенных толщ. Важный вклад в выработку единого подхода к стратификации галогенных толщ впадины и краевых ее частей был сделан С.А. Свидзинским и его коллегами. Ими был предложен вариант расчленения разреза Эльтонской солянокупольной структуры (Деревягин и др., 1979) и сделано сопоставление c разрезами прибортовых районов (А.С. Макаров и др., 1985), которым мы пользовались при описании галогенных пород Эльтонского и Баскунчакского соляных куполов.

Первое защищаемое положение.

На стадии седиментации факторами, определяющими первичный текстурно-структурный облик и чистоту состава каменной соли, являлись цикличность и главное, особенности строения разрезов (полный или сокращенный цикл), литолого-фациальная зональность и эволюция гидрохимии бассейна на различных этапах (стадиях) его развития. (Валяшко и др., 1966, Фивег М.П., 1964, Жарков М.А., 1980, Тихвинский И.Н., 1978, Кореневский С.М., 1978, Карагодин Ю.Н., 1980, Дж.Петерсон и Р.Дж.Хайт, 1972, Диаров М.Д. и др., 1974, Писаренко Ю.А., 1982, Петриченко О.И., 1977, Московский Г.А, 1999)

Первым фактором, определившим облик галогенных отложений, их состав и текстурно-структурные характеристики на стадии седиментации является цикличность галогенного процесса. Она заключается в повторяемости элементов строения галогенных разрезов. Существует разнопорядковая цикличность (временной фактор) галогенного процесса. Циклы первого порядка (макроциклы) характеризуют эволюцию бассейна в целом за весь галогенный период. Полные циклы второго порядка соответствуют литостратиграфическим единицам – ритмопачкам, отвечающим трем стадиям развития галогенеза: подготовительная, сгущения (регрессия бассейна) и опреснения (трансгрессия). Слагающие их породы 1) гипсово-ангидритовые; 2) галитовые; 3) сульфатно-магнивые; 4) сильвинитовые; 5) карналлитовые; 6) бишофитовые, соответствуют стадиям сгущения рапы. (Петерсон, Хайт, 1972, Московский, Свидзинский, 1989) В большинстве ритмопачек, выделенных в разрезе галогенных пород прибортовой зоны Прикаспия можно выделить все эти элементы внутреннего строения. Формирование наибольших мощностей каменной соли связано с так называемыми галитовыми зонами. Соотношение элементов строения ритмопачек (присутствие в разрезе калийных солей) и особенностей строения галитовых зон для различных участков солеродного бассейна часто оказывается различным.

По степени полноты развития галогенного процесса среди всех циклов галогенеза во впадине можно выделить: незавершенные, полные завершенные, завершенные редуцированные, сложные циклы. Перспективными интервалами каменных солей с отсутствием калийно-магниевых минералов могут рассматриваться незавершенные и завершенные редуцированные циклы галогенеза. Незавершенные циклы галогенеза определялись М.Г. Валяшко и др. (1966) как циклы, в которых галогенный процесс не достиг стадии садки сульфатов магния и калийно-магниевых минералов, а состав осадков представлен триадой: доломит-ангидрит-каменная соль. Особенностью этих циклов являются большие мощности чистых разностей каменной соли, без содержания калийных солей (волгоградская соль 200-1500м, приволжская ритмопачка 120-200м), и широкое распространение по всей территории региона. В завершенных редуцированных циклах галогенеза присутствуют базальные пласты ангидрит-доломитового состава, каменная соль с незначительной ролью калийных солей, либо с единичной вкрапленностью калийных минералов. В верхних частях таких ритмопачек залегает, обычно, каменная соль, отложившаяся из рапы с содержанием ионов, отвечающим начальной - средней стадии садки галита. Она может рассматриваться как аналог отложений стадии опреснения рапы.

Вторым фактором является литолого-фациальная зональность солеродного бассейна. Образование галогенных отложений происходило в различных геоструктурных зонах солеродного бассейна, с различными условиями осадкообразования, поэтому, в зависимости от фациальной зоны бассейна, от удаления от береговой полосы, они могут быть разными по мощности, строению и составу.

Имеющийся у нас фактический материал позволяет выделить в солеродном бассейне кунгура фациальные зоны, каждая из которых характеризуется своеобразным набором эвапоритов сульфатно-карбонатного и хлоридного состава: фациальная зона прибрежной, мелководной полосы солеродного бассейна; фациальная зона удаленных от берега относительно более глубоководных участков.

По аналогии с ранее выделенными фациальными зонами (Кореневский С.М., Урусов А.В., Кольцова В.В, 1964, Трушкин П.Г., Зеленяева А.Ф., Чирук Г.Н., 1969) нами предлагается распространение фациальных зон соответствующее следующим геоморфологическим элементам. В пределах мелководной прибрежной части бассейна и далее к центральной его части можно выделить: а) мелководный шельф; б) полуизолированные бассейны-сателлиты в области предбортовых прогибов; в) приподнятые участки дна, ограничивающие связь основной акватории с бассейнами-сателлитами в области прибортовых поднятий; г) погруженные участки прибортовых поднятий (проливы); д) глубоководную фациальную зону и центр впадины; е) окраинную тупиковую часть, наиболее удаленную от входного пролива акватории. При этом установлено влияние фациальной зональности на формирование текстурно-структурных особенностей галитовых зон, их мощностей и глубин залегания соленосной толщи.

Области мелководного шельфа солеродного бассейна характеризовались достаточно неустойчивыми гидрохимическими условиями (разрез Дергуновского месторождения, западной и северо-западной части Приволжской моноклинали), что проявляется в достаточно быстром росте концентрации рапы сменявшимся столь же быстрым опреснением, часто доходивший до достаточно длительной садки сульфата кальция. В краевой части бассейна уменьшается количество пластов соли, к береговой полосе они постепенно выклиниваются. В удалении от береговой полосы, в пределах мелководного шельфа строение ритмопачек уже выдерживается на значительном протяжении. Интервалы сложенные чистым перистым галитом в этой зоне достигают 200-350 м.

Предбортовые прогибы, среди которых выделяются волгоградский и балыклейский образующие, по-видимому, частично изолированные от основной акватории суббассейны. Волгоградская соль встречается также и в центральной части впадины. Представлена волгоградская соль почти мономинеральным галитом. (Писаренко и др., 1983) Мощность волгоградской и балыклейской ритмопачек колеблется 30 - 450 м.

Существование предбортовых поднятий и разделяющих их погружений (проливов) не устанавливается однозначно по мощностям сульфатно-карбонатных пород и каменной соли. На участках палеоподнятий отмечается засульфаченность разреза в целом: увеличение мощности и количества прослоев ангидрита в каменной соли, возрастание мощности базальных пластов ритмопачек соленосной толщи.

Относительно глубоководная фациальная зона и центр впадины характеризуется увеличенными мощностями солей и доминированием хлоридных их разностей. Максимальные мощности хлоридных солей (возможно до 2000 м и более). Мощность волгоградской соли во впадине достигает 1,5-2 км. (Писаренко, 1982). Галит в этой фации представлен «перистой» текстурой и зернистыми разностями донного происхождения и галитом высаливания. Как и для прибрежной мелководной фациальной зоны, здесь для отдельных интервалов времени было характерно накопление галопелитов.

Окраинной тупиковой частью можно считать южную часть солеродного бассейна (Валяшко и др., 1980, Фивег, 1977, Тихвинский, 1974), наиболее удаленную от входного пролива акваторию, характеризующуюся наибольшей выдержанностью состава слагающих их галогенных отложений. Таким участком являлся район солянокупольной структуры Баскунчак (участки Северный, Южный, Западный, Вак-Тау). Здесь характерно минимальное развитие в разрезах калийных солей, отсутствие в парагенезисах кизерита и бишофита.

Третьим фактором является отражение эволюции гидрохимических условий солеродного бассейна в строении галитовых зон ритмопачек. Интервалы каменной соли сложенные на галитовой стадии сгущения рапы, наиболее выдержаны по составу и структурам, т.к. образовались при длительно сохраняющихся относительно стабильных гидрохимических условиях, когда солеродный бассейн был практически не расчленен на отдельные акватории.

Эволюция гидрохимии бассейна выражается либо в росте степени сгущения рапы, либо ее опреснении, что выражается в формировании неполных или полных циклов галогенеза, а соответственно большей ролью однородных толщ каменной соли в неполных циклах. Эволюция обуславливается либо общим изменением состава рапы связанным с меняющимся соотношением притока в проливной части и испарения в тупиковой части бассейна, либо перетоками между отдельными частями бассейна.

В шельфовой зоне преобладал поверхностный сток, где периодически происходило отложение галита, а также и его растворение. Здесь в виду малой глубины бассейна, существенна роль элементарных ритмов с большой мощностью ангидритового или пелитового слоя. Глубинная зона характеризуется большой длительностью всех стадий галогенеза, иногда с выпадением гипсовой стадии. В близкой к юго-западной тупиковой части солеродного бассейна отложение каменной соли карпенского цикла происходило в условиях крайне медленного сгущения рапы. Анализ особенностей формирования галитовых зон для различных участков западной и северо-западной части солеродного бассейна показывает, что наиболее мощные горизонты однородных каменных солей формировались в разное время. В карпенское время – в районе Баскунчакского купола, в волгоградское, балыклейское, луговское время – в районе предбортовых прогибов Приволжской моноклинали и северо-западного обрамления впадины, а в пигаревское время – в районе Эльтонского купола и в Приволжской моноклинали.

Второе защищаемое положение.

Впервые привязка физико-механических свойств основных разностей каменной соли к литологическим элементам (слоям, пластам, зонам), посредством выявленной взаимосвязи с их конкретными текстурно-структурными признаками, была представлена Д.П. Хрущевым в 1987г. на примере девонских галогенных отложений Днепрово-Донецкой впадины. Позднее Б.К. Лапочкиным и Т.В. Журавлевой (2000г.) для основных литолого-генетических разновидностей каменной соли были приведены данные об их физико-механических свойствах: прочности, плотности, коэффициенте скорости растворения. Однако, наши исследования показали, что для различных фациальных зон солеродного бассейна, при определенных особенностях состава рапы и степени перекристаллизации каменной соли на постседиментационной стадии, образовалось значительно большее количество текстурных разностей солей, чем представлялось ранее. Причем нами показана закономерность образования таких разностей и смена их в разрезе различных ритмопачек. При этом, для предварительной оценки физико-механических свойств каменной соли нами использовались данные Д.П. Хрущева и Т.В. Журавлевой как «реперные».

В основе различий всех изученных текстурных типов каменной соли заложены седиментационные особенности строения элементарных ритмов: сложение различными генетическими типами галита, распределение в них слойков, линз и рассеянной примеси ангидрита и терригенного материала, обусловленные: литолого-фациальной зональностью солеродного бассейна, различиями в его гидрохимии. Еще большее разнообразие в текстурно-структурных характеристиках каменной соли (а соответственно и в физико-механических свойствах) связано с постседиментационными преобразованиями, имеющими отличные масштабы и направленность в различных геоструктурных элементах впадины.

Диагенетические, катагенетические и гидрокатагенетические изменения в каменной соли приводят к перекристаллизации галита и ангидрита. При этом у каменной соли меняется не только структурно-текстурные характеристики, но уменьшается пористость, насыщенность поровыми растворами и рапой включений, что в значительной степени может изменять ее физико-механические характеристики.

Среди структурных типов галита, слагающих каменную соль, всед за М.Г. Валяшко, О.И. Петриченко, В.А. Вахромеевой, В.М. Ковалевичем, Г.А. Московским, мы выделяем седиментационные («перистый», «перистый» шпатовый, шпатовый водяно-прозрачный, мелкозернистый, галит высаливания и др.), диагенетические разности (галит дорастания), перекристаллизованные катагенетические и галокинетические.

При диагенезе, как происходит, происходит дорастание «скелетных» и «лодочковых» разностей минералов до полногранных форм - галитом обрастания (докристаллизации). (Дубинина, 1954, Вахромеева, 1976). Седиментационные разности дорастают водяно-прозрачным галитом с редкими жидкими вакуолями неправильной формы. Процесс дорастания при диагенезе начинается в наддонной рапе и заканчивается при участии межкристалльных растворов. Определяющими факторами его протекания является повышенная температура придонных слоев рапы.

Перекристаллизация при катагенезе, происходит при разрастании (рекристаллизации) минерала. На стадии катагенеза при высоком давлении 500х1005 Па, и температурах от 120 до 1700 С, возникают условия для процессов активной перекристаллизации вещества в твердом виде. Значительная часть жидкости из межзерновых пространств и даже включений в минералах при катагенезе отжимается в терригенно-карбонатные горизонты, заполняет трещинные полости в соли или раскристаллизовывается в виде вторичных минералов. Но степень катагенетической и галокинетической перекристаллизации галита (и потери им первично-зональной – «перистой» структуры) определяется относительной ролью своеобразных «брекчиевидных» разностей седиментационных текстур (сохраняющихся почти неизменными при катагенезе и, нередко, при галокинезе), а также положением галитовой зоны в солянокупольных структурах: в крыльях, или сводовой части соляного ядра.

Наибольшие изменения структурно-текстурного облика и соответственно, физико-механических свойств каменной соли отмечаются на стадии галокинеза. Например, при перемещении соли в пределах солянокупольных структур происходят изменения текстур солей и структуры галита, заключающиеся в переходе шпатового галита (как седиментационного, так и перекристаллизованного катагенетического) в зернистые разности с флюидальной структурой, которая характеризуется пониженной прочностью и повышенной проницаемостью. Хрупко деформированные кристаллы галита приобретают здесь ксеноморфную форму, носят следы хрупкого скалывания и линейно-выраженную направленность их удлинений в плоскости напластования каменной соли. У галита существенно ухудшаются степень связи отдельных зерен, существенно уменьшается и прочностные характеристики породы. При солянокупольных деформациях каменная соль теряет рапу, захваченную в межзерновых порах включениях в минералах, что существенно меняет физико-механические свойства каменной соли.

При этом, в крыльях складок, сохраняются соли с первичными текстурно-структурными признаками. Так, например, каменная соль «перистая» со значительной ролью ангидрита, образующего своеобразные футляры вокруг галита встречается в малоизмененном виде и в разрезах соляных ядер большинства крупных солянокупольных структур в виде так называемой «брекчиевидной» каменной соли.

Большой интерес, с позиции выбора интервалов пригодных для строительства полостей, представляют крупные соляные структуры. Однако следует учитывать в каких частях этих геологических структур целесообразно строительство подземных сооружений.

В тупиковых и окраинных частях бассейна в преобразовании облика каменной соли существенную роль приобретают процессы гидрокатагенеза (в понимании А.А. Махнача). Гидрокатагенез, устанавливаемый в участках поступления хлоркальциевых рассолов поступавших, видимо, из подсолевых отложений приводит к существенной перекристаллизации достаточно больших интервалов разрезов, сложенных каменной солью, что приводит почти к полной ликвидации элементарной седиментационной ритмичности. Здесь редко встречаются реликты седиментационного галита “перистой” структуры, преобладает шпатовая, перекристаллизованная разность галита.



Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.