Условия формирования эвапоритов

Способ образования эвапоритов

На первый взгляд эвапориты возникают в результате выпадения из пересыщенных растворов (рапы) отдельных частиц – кристалликов. Т. е. этот процесс чисто химический. Одним из первых этот эксперимент в научных целях поставил в 1849 г француз Ж. Узильо, выпаривший Средиземноморскую воду. При уменьшении ее объема на 50% начала осаждаться окись железа и карбонат кальция. При 0,2% воды от ее первоначального объема начал выпадать гипс, а при 0,1% начинал кристаллизоваться галит, а при дальнейшем сокращении объема выпадали сульфаты и хлориты магния и последними NaBr и KCl.

Т. о. эта общая последовательность кристаллизации в целом не опровергается, но на нее накладываются многие геологические факторы, такие как:

- распреснение и осушение;

-изоляция и соединение с питающим бассейном;

- внос глинистого и органического вещества;

- дифференциация тектонических движений;

- состав пород окружающей суши и др.

Наряду с процессом седиментации большую роль играют сингенетичные (элювиальные) процессы метасоматоза, которыми обусловлены самые разнообразные структурные и текстурные типы эвапоритов.

В противоположность вторичным, постседиментационным эвапоритам, первичные имеют преимущественно тонкозернистые структуры, хотя встречаются и крупнозернистые. Первичные текстуры обычно слоистые, сезонные с мощностью слойков от миллиметров до дециметров.

Встречаются эвапориты и механогенные, образовавшиеся при перевевании подсушенных пляжей.

Эвапориты образуются в аридных зонах Земли между 15 – 45^о С. Ш. и 20 – 55^о Ю. Ш., а в Южной Америке доходят почти до экватора. Современные солеродные бассейны небольшие по размерам и в основном внутриконтинентальные, озерные (Забайкалье, Казахстан, Кулундинские и Барабинские степи Западной Сибири). Многие из них содовые, мощность солей 6-7 м. Хлоридные озера Эльтон и Баскунчак, питающиеся из соляных куполов, осаждают более мощные (до 20-80 м) толщи. Приморские озера (например, Сиваш) имеющие и морское питание, относятся чаще к сульфатно-хлоридному типу и отлагают маломощные (в несколько метров) соли.

Наиболее известный из таких водоемов залив Кара-Богаз-Гол с глубиной 5-7 м и отгороженный песчаным баром 5-10 км шириной и с уровнем воды примерно на 10 м ниже уровня Каспия. Сообщается он фактически с ними рекой с односторонним течением. Лишенный притока пресных вод залив фактически является выпаривателем Каспия. Он сильно прогревается до дна и в нем концентрация солей в 24 раза больше Каспийской, и в него за год уходит больше солей, при солености Каспия 1%, чем он получает из впадающих в него рек. Т. о. Каспий опресняется.

В Кара-Богаз-Голе длительное время накапливался только мирабилит (Na₂SO₄ – глауберова соль) и притом зимой, который летом большей частью растворялся. Однако, в последнее время начал накапливаться и галит (до 2 м мощностью) с примесью других солей. Бурением дна залива вскрыта 40 метровая толща эвапоритов расчленяющаяся на 3 циклита (3 соляные толщи), разделенные иловыми слоями с карбонатом и гипсом.

Большие мощности (до 1-2 км) древних эвапоритовых формаций объясняются не просто глубиной этих бассейнов (глубина их как раз небольшая), а сочетанием тектонических (прогибание бассейна), гидродинамических условий (прибой), а также наличием выпаривающего и питающего бассейнов. Первый отделен от последнего либо барами, либо рифовыми постройками.

РАЗНООБРАЗИЕ ЭВАПОРИТОВЫХ ФОРМАЦИЙ и прежде всего отличие древних от современных, что проявляется в полноте состава древних солей и в особенности их химико-минералогических типов, объясняется тектоническими, палеогеографическими, литологическими и химическими причинами. Главные различия сводятся к тому, что исследователи эвапоритов выделяют три типа солеродных водоемов:

1. содовый или карбонатный (иначе углекислый);

2. сульфатный (сернокислый);

3. хлоридный.

Кроме этого второй и третий типы представлены несколькими подтипами.

СОДОВЫЙ ТИП – озерный, внутриконтинентальный (Кулундинские, Барабинские степи) и реже прибрежно-морской (Крым). Главные соли – карбонаты натрия, кальция и магния, подчиненные – сульфат и хлорид натрия. Последовательность осаждения следующая: CaCO₃ – соленость 0,1-1%; Mg CO₃ соленость 0,3-0,4%. Из магнезита и кальцита на дне в илу формируется доломит и устойчиво до солености 12-13%. После наступает гейлюсситовая (Na₂Ca(CO₃)₂ 5 H₂O) стадия. Карбонат натрия концентрируется до солености 28% и после чего выпадает. Концентрация сульфата и хлорида натрия продолжает расти и это иногда приводит к их выпадению, но обычно в виде незначительных скоплений.

СУЛЬФАТНЫЙ ТИП водоемов – морской и прибрежно-морской. Главные компоненты – сульфат и хлорид натрия, меньше сульфатов кальция и магния, немного хлорида магния, а карбонат натрия отсутствует.

ХЛОРИДНЫЙ ТИП – морской или специфический озерный, когда питание происходит за счет соляных куполов (Эльтон, Баскунчак), а также иного типа (Перекопские озера). Главными компонентами в растворе являются NaCl, MgCl_2, появляется CaCl₂, есть KCl, но нет MgSO₄.

Гидрохимические типы солеродных водоемов генетически связаны между собой, что выражается в их направленной эволюции: содовые водоемы имеют тенденцию превращаться в сульфатные, последние – в хлоридные. Причем имеет место как прямая, так и обратная метаморфизация.

ЗАЛЕЖИ КАЛИЙНЫХ СОЛЕЙ при обычном процессе выпаривания практически образоваться не могут, т. к. их растворы становятся насыщенными только после того, как исчезает надкристальная рапа, и калийные соли в основной своей массе могут выпадать в поровом пространстве между кристаллами и этим они «обречены» на примесное положение. Однако, несмотря на это они встречаются и в виде чистых и мощных залежей.

Для объяснения этого явления привлекается геологический процесс, т. е. тектонические движения. Так если на стадии насыщения межкристальной жидкости KCl происходят дифференциальные тектонические движения (т. е. одна часть бассейна поднимается быстрее другой), то возможна фильтрация KCl в одну часть бассейна с последующим осаждением. И таким образом могут возникать чистые залежи калийных солей.

Дата добавления: 2014-03-13; просмотров: 730; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!