WWW.BOOK.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные ресурсы
 

«VII Всероссийское литологическое совещание 28-31 октября 2013 МИНЕРАГЕОДИНАМИКА КАЛИЙНОГО ЛИТОГЕНЕЗА Р.Г. Ибламинов Пермский государственный ...»

VII Всероссийское литологическое совещание 28-31 октября 2013

МИНЕРАГЕОДИНАМИКА КАЛИЙНОГО ЛИТОГЕНЕЗА

Р.Г. Ибламинов

Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь,

riaminov@psu.ru

Калийный литогенез является составной частью общего галогенеза. Соляные породы

входят в состав эвапоритовых (галогенных) формаций и обычно завершают их. Галогенные

формации образуются в бассейнах соленакопления, которые сами по себе являются пространственной или временной частью осадочных бассейнов, в составе которых они могут занимать различное положение, начиная или завершая их формирование.

Условия для образования бассейнов существуют в депрессиях рельефа. Депрессии должны быть достаточно большими по площади, а тектонические условия их существования — достаточно длительными, чтобы благоприятствовать накоплению мощных толщ осадков, дающих начало образованию не только отдельных горных пород, но и целых их совокупностей — геологических формаций. Подобные участки земной коры регионального уровня распространения, в которых создаются условия для генерации рассолов и концентрации солей, относятся к солеродным бассейнам.

В иерархии минерагенических подразделений земной коры солеродные бассейны являются одними из наиболее крупных территорий распространения месторождений. В свою очередь, они входят в состав минерагенических провинций и субпровинций. В пределах бассейнов можно выделять суббассейны, месторождения и залежи. На земном шаре существуют около 430 осадочных бассейнов (Ибламинов, 2007), из них 222 являются солеродными (Баталин и др., 1998).

Распространение полезных ископаемых в пространстве и во времени исследует минерагеодинамика — современная минерагения, рассматривающая закономерности размещения месторождений полезных ископаемых и их формирование на основе концепции тектоники литосферных плит (Ибламинов, 2001). Её составной частью является минерагеодинамика литогенеза, изучающая распространение бассейнов полезных ископаемых в пространстве и во времени.

Положение солеродных бассейнов определяется двумя главными факторами:

тектоническим (палеотектоническим) и климатическим (палеоклиматическим). Тектонические обстановки — это глобальные, региональные или местные геодинамические условия существования региона. Ими определяются: 1) палеорельеф территории, характер бассейнов осадконакопления, источники сноса и состав терригенного материала, возможности хемогенного и биогенного седиментогенеза, а следовательно, набор формаций осадочных горных пород; 2) Осадочные бассейны, седиментационные и постседиментационные процессы в геологической истории сохранность геологических формаций и связанных с ними месторождений полезных ископаемых при последующих тектонических процессах, т.е. будут ли они эксгумированы в дальнейшем, подвергнуты эрозии и разрушению или захоронены и сохранены.

Существование бассейнов осадконакопления является необходимым, но не достаточным фактором галогенеза. Главным и определяющим является климатический фактор. Он требует, чтобы бассейн осадконакопления находился в условиях тропических климатических поясов, расположенных к северу и к югу от экваториального пояса в интервале примерно 20–40° северной или южной широты, что отвечает современным условиям аридного литогенеза (Страхов, 1962).

Попадание какого-либо осадочного бассейна в условия аридного климата обеспечивает глобальная геодинамика (Ибламинов, 2013). Она включает ротационную геодинамику, приводящую к перемещению континентов в северном или южном направлениях, глобальную общемантийную геодинамическую конвекцию вещества мантии, приводящую к формированию и распаду суперконтинентов (циклы Вилсона), конвекцию вещества верхней мантии, обусловливающую субдукцию и коллизию (циклы Бертрана) (Хаин, Короновский, 2008).





Влияние глобальной геодинамики не ограничивается перемещением континентов, геодинамика способна сама влиять на климатические условия. Схождение плит с образованием мега- и суперконтинентов вместе с ротационной тектоникой приводят к скучиванию континентов близ экватора и преобладанию на планете аридных условий литогенеза.

Таким образом, первый фактор, обеспечивающий галогенез, — это глобальная геодинамика, приводящая в движение континенты и группирующая их в период формирования суперконтинентов в приэкваториальных областях.

Существование жаркого аридного климата в определенных поясах Земли, по-видимому, является постоянным. Несмотря на это, положение галогенных формаций в пространстве земной коры изменяется, что указывает на нахождение в благоприятных климатических широтах континентов и их частей. Это подтверждает геодинамическую основу процессов соленакопления.

Именно движение литосферных плит обеспечивает попадание континентов в благоприятные для галогенеза климатические условия. Обращает на себя внимание неравномерное распределение количества бассейнов и ресурсов калийных солей в геологической истории (таблица).

Отчетливо выделяются две важнейшие минерагенические эпохи калийного седиментогенеза: девонская и пермская.

Распределение калиеносных бассейнов по циклам Бертрана и геологическим периодам (использованы данные Э.А Высоцкого и др., 1988) Геологический Цикл Бертрана Бассейн период Байкальский (венд – Вендский, Соляной Кряж?, Восточно-Сибирский кембрий, 600–490 млн лет) кембрийский Каледонский (ордовик – Силурийский Мичиганский ранний карбон, 500–320 млн Девонский Элк Пойнт-Саскачеванский, Морсовский, лет) Припятско-Донецкий, Эдавейл, Тувинский Герцинский (карбон – пермь, Каменноугольный Юго-востока Канады (Монктон), Скалистых гор 320–250 млн лет) (Парадокс, Игл) Пермский Припятско-Днепровский, Волго-УральскоПредуральский, Прикаспийский, СреднеЕвропейский, Амазонский, Пермский Киммерийский (триас – мел, Триасовый Среднесредиземноморский 250–65 млн лет) Юрский ЮжноЕвразийский Меловой Южно-Атлантический, Индо-Синийский Альпийский (олигоцен – Палеогеновый Средиземноморский голоцен, 65–0 млн лет) Четвертичный Африкано-Аравийский, Цайдамский Девонская эпоха характеризовалась палеотектоническими обстановками, обусловленными крупными коллизионными процессами, связанными с закрытием каледонских океанов и завершением всего каледонского цикла Бертрана. Они привели к формированию мегаконтинента Лавруссия, на котором существовали остаточные мелководные периколлизионные моря.

VII Всероссийское литологическое совещание 28-31 октября 2013 Важную роль сыграли геодинамические движения континентов, которые привели к нахождению Лавруссии в течение девонского периода в приэкваториальных широтах.

В течение пермского периода произошло формирование суперконтинента Пангея, обусловленное одновременным окончанием и герцинского цикла Бертрана, и мегацикла Уилсона.

При этом, как указывают В.Е. Хаин и Н.В. Короновский, суперконтиненты в силу ротационных процессов стремятся располагаться в приэкваториальной зоне. Отсюда следует важный вывод о том, что совпадение окончания циклов Бертрана и Уилсона приводит к наиболее интенсивному соленакоплению (пермская эпоха).

Вторым, не менее важным, является региональный геодинамический фактор, который, в конечном счете, является результатом действия глобального. Региональный фактор обусловливает структурно-тектонические условия зарождения, существования и закрытия бассейнов осадконакопления. Он влияет не только на тектонические условия бассейна, но и на состав хемогенных осадков.

В условиях сложно построенных бассейнов, которые вначале развиваются как синеклизные, а затем переходят или соединяются с глубоководными типа предгорных, галогенез начинается в мелководных синеклизных бассейнах с накопления карбонатов и гипса. Наличие мелководного подготовительного бассейна и связанного с ним более позднего по времени образования глубоководного суббассейна (бассейна конечного стока) обеспечивает в последнем преимущественно хлоридное соленакопление.

В тектонических условиях простых впадинных бассейнов, которые могут формироваться в рифтовой обстановке, либо обстановке глубоководных впадин типа Прикаспийской, имеет место быстрое «лавинное» осадконакопление. В результате в ассоциации с гипсом происходит сульфатное калийное соленакопление, которое может завершаться хлоридным.

В качестве первого примера проанализируем развитие Восточно-Европейского (Волго-Уральско-Предуральского) бассейна. Первоначально в протерозое он формировался как рифтогенный, затем в позднем венде — как синеклизный, в палеозое — как плитный перигерцинский, в позднем палеозое — как Предуральский.

Ограниченный галогенез в нем мог иметь место в условиях трансгрессивной обстановки периспредингового режима во время накопления морской мелководной глинисто-карбонатной койвинско-афонинской (D2kv–D2af) формации, поскольку в это же время накапливались соли в Подмосковном бассейне. В подобной же обстановке образовалась вышележащая прибрежно-морская песчано-глинистая старооскольскотиманская (D2s–D3t) формация. Последовавшая субдукция в герцинском палеоокеане отозвалась перисубдукционным режимом на платформе с переходом к регрессивной обстановке и накоплению терригенно-карбонатной саргаевско-турнейской (D3sr–C1t) формации и образованием системы «некомпенсированных прогибов», а затем и к существованию эмерсивной обстановки и накоплению континентальной песчано-глинистой угленосной косьвинско-тульской (C1ks–C1tl1) формации.

После активной фазы субдукции продолжилось формирование морской карбонатной формации (C1tl2 –P1ar). При этом её терригенно-известняковая субформация (C1tl2 –C2) в верхнем карбоне сменилась известняково-доломитовой (C3 –P1ar). Последнее свидетельствует о начале перехода платформы в периколлизионный режим и о постепенном смещении Волго-Уральского бассейна в аридную зону. На Западном Урале переход к коллизионному режиму отвечает смене рифогенно-биогермной битуминозной формации (C2 –С3) терригенной флишоидно-молассоидной (Р1a–ar), которая формировалась уже в регрессивной обстановке краевого прогиба. Возникает Предуральский суббассейн, который заполняется коллизионной кунгурской молассовой формацией, терригенной в Западно-Уральской мегазоне и эвапоритовой в Предуральском краевом прогибе.

На платформенной части территории в условиях регрессивной периколлизионной обстановки образуется сульфатно-карбонатная субформация эвапоритовой формации (P1k), которая на западе перекрывается эмерсивной молассовой терригенной лагунно-континентальной средне-верхнепермской формацией (Ибламинов, 2010).

Непосредственно в прогибе во второй половине кунгурского века накопилась верхняя галогенная часть эвапоритовой формации. Её накоплению способствовали тектонический и климатический факторы.

Осадочные бассейны, седиментационные и постседиментационные процессы в геологической истории К концу раннепермской эпохи вдоль восточной окраины Европейского континента образуется крупный вытянутый в северо-западном направлении Предуральский суббассейн.

Он существовал в различных климатических зонах. При этом аридизация климата и, повидимому, температура водного бассейна увеличивались в юго-восточном направлении в сторону Прикаспийской впадины.

Северная часть Предуральского суббассейна была достаточно мелководной благодаря существованию в перисубдукционной обстановке Пайхоя, коллизия которого произошла позднее в раннем мезозое. В этой части в кунгурско-татарское время сформировалась Печорская угленосная формация, указывающая на гумидный климат этой зоны. Угленосная формация распространяется из впадин Предуральского прогиба в прилегающую с запада территорию Печорской впадины Баренцево-Печорской плиты.

Южнее в районе р. Щугор происходит замещение кунгурской угленосной формации сульфатно-галогенной. Здесь, в Верхнепечорской впадине Предуральского прогиба, накапливается толща солей мощностью до 470 м, в которой выделяется подстилающая каменная соль, горизонт калийно-магниевых (сильвинит-карналлитовых) солей и покровная каменная соль.

Верхнепечорская залежь солей на юге ограничена Полюдовско-Колчимским антиклинорием.

Ещё южнее располагается Соликамская впадина прогиба, которая вмещает одно из крупнейших в мире месторождений — Верхнекамское месторождение Предуральского суббассейна, состав и вертикальное строение которого в целом аналогично Верхнепечорскому.

Мощность соляной толщи здесь достигает 600 м. Соликамская впадина с юга ограничивается Косьвинско-Чусовской седловиной, которая сменяется Юрюзано-Сылвинской впадиной. В её пределах А.А. Иванов (1973) выделяет Косьвинско-Сылвинский суббассейн, в котором расположено Шумковское месторождение каменной соли. Её накопление происходило в начале иренского времени кунгурского века. Толща каменной соли суббассейна, по-видимому, может сопоставляться по времени образования с подстилающей солью впадин, описанных выше.

В расположенной южнее за поднятием Каратау Бельской впадине также распространены отложения каменной соли (Соль-Илецкое месторождение).

Таким образом, на примере Волго-Уральско-Предуральского бассейна отчетливо проявляется влияние тектонического и климатического факторов на его формирование и состав.

Наличие в позднем карбоне – ранней перми на обширной территории Волго-Урала синеклизного платформенного подготовительного бассейна обусловило изменение к концу кунгурского времени состава рапы в сторону уменьшения гидрокарбонатов кальция и магния, сульфатов кальция и увеличения концентрации хлоридов натрия, калия и магния. Попадание подготовленной таким образом рапы в конечные впадинные ванны обусловило специфику состава солей Верхнекамского месторождения.

Примером простого впадинного бассейна может быть Прикаспийский. Отсутствие в нем подготовительного бассейна привело к концентрации наряду с гипсом сульфатных солей калия, магния и кальция (Молоштанова, 2013), которое продолжилось хлоридным галогенезом и завершилось накоплением бишофита. Своеобразие состава Прикаспийского бассейна позволяет рассматривать его в качестве самостоятельного, лишь частично связанного с Предуральским.

Литература Баталин Ю.В., Тихвинский И.Н., Чайкин В.Г. Вещественно-геодинамическая систематизация и эволюция галогенных формаций // Отечественная геология. 1998. № 5. С. 17–21.

Высоцкий Э.А., Гарецкий Р.Г., Кислик В.З. Калиеносные бассейны мира. Минск: Наука и техника, 1988. 387 с.

Ибламинов Р.Г. Основы минерагеодинамики. Пермь: Пермский ун-т, 2001. 250 с.

Ибламинов Р.Г. Минерагеодинамика нефтегазоносных бассейнов // Вестник Пермского ун-та.

2007. Вып. 4. «Геология». С. 8–25.

Ибламинов Р.Г. Формации и палеотектоника Волго-Уральского нефтегазоносного бассейна // Геология и нефтегазоносность северных районов Урало-Поволжья: сб. науч. тр. к 100-летию со дня рождения проф.

П.А. Софроницкого. Пермь: Перм. гос. ун-т, 2010. С. 190–193.

Ибламинов Р.Г. Палеотектонические обстановки формирования месторождений солей // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Научные чтения памяти П.Н. Чирвинского: сб. науч. статей.

Вып. 16. Пермь: Перм. гос. нац. исслед. ун-т, 2013. С. 263–265.

VII Всероссийское литологическое совещание 28-31 октября 2013

Ибламинов Р.Г. Минерагеодинамические факторы калийного галогенеза // Геология и полезные ископаемые Западного Урала: статьи по материалам региональной научно-практической конф.

Пермь:

Перм. гос. нац. иссл. ун-т, 2013. С. 10–14.

Иванов А.А. Минеральные соли // Геология СССР, т. XII. М.: Недра, 1973. С. 522–536.

Молоштанова Н.Е. Характеристика полигалитовых руд Жилянского месторождения калийных солей // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Научные чтения памяти П.Н.

Чирвинского:

сб. науч. статей. Вып. 16. Пермь: Перм. гос. нац. исслед. ун-т, 2013. С. 263–265.

Страхов Н.М. Основы теории литогенеза. Т. 1. М.: Изд-во АН СССР, 1962. 212 с.

Хаин В.Е., Короновский Н.В. Планета Земля. От ядра до ионосферы: учебное пособие. 2-е изд. М.:






Похожие работы:

«Комедия в четырех действиях в стихах ДЕЙСТВУЮЩИЕ ЛИЦА: Павел Афанасьевич Фамусов, управляющий в казенном месте Софья Павловна, его дочь. Лизанька, служанка. Алексей Степанович Молчалин, секретарь Фамусова, живущий у него в доме. Алек...»

«Требования к написанию научного Эссе для поступления в магистратуру по направлению подготовки 260800.68 "Технология продукции и организация общественного питания" Эссе должно отражать инновации в области производ...»

«Руководство по эксплуатации Керівництво з експлуатації (стор. 27) Насосы водяные WP 50, WP 80, WPT 80, WP 100 Насоси водяні WP 50, WP 80, WPT 80, WP 100 Оглавление Введение Безопасность Ответственность оператора Работа Заправка Вы...»

«Дмитрий Наркисович Мамин-Сибиряк На реке Чусовой I По западному склону Уральских гор сбегает много горных рек и речонок, которые составляют главные питательные ветки бассейна многоводной реки Камы. Между ними, без сомнения, по оригинальности и красоте первое место принадлежит реке Чусовой,...»

«ПРОСТО БАШНЯ ОКТЯБРЬ 2016 Стр. 9 ПОМОГАЕШЬ ЛИ ТЫ ДУХОВНО СЛАБЫМ? Стр. 3 ПРОСТО БАШНЯ ОКТЯБРЬ 2016 В ЭТОМ НОМЕРЕ: СТАТЬЯ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ "МАСТУРБАЦИЯ. КАК ПРЕОДОЛЕТЬ ГРЕХ?" Несмотря на предупреждения верного и благоразумного раба, члены собраний продолжают заниматься масту...»

«Контрольная работа Может быть, в комнатах было слишком сумрачно, а в глазах Катерины Главные и второстепенные члены предложения Петровны уже появилась тёмная вода, или, может быть, картины потускнели Вариант 1 от...»

«Москва 2016 год Содержание 1. Общие условия проведения Премии 2. Организационный комитет и Экспертный совет Премии 3. Порядок реализации Премии 4. Партнеры Премии 5. Сроки проведения Премии..7 Приложение №1 к Положению о порядке присуждения Премии: Квалификационные п...»

«Приложение № 3. Образец сертификата ценных бумаг – облигаций серии 05 Образец Лицевая сторона Акционерный Коммерческий Банк "Московский Банк Реконструкции и Развития" (открытое акционерное обще...»

«Вариант 1 Часть1 Прочитайте текст и выполните задания 1-3 (1)Благополучно переплыв Атлантику и высадившись со своей командой на берег Америки, Колумб был убеждён, что добрался до Индии, и (. )нарёк местных жителей "индейцами". (2)Несмотря на очевидную о...»








 
2017 www.book.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные ресурсы»

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.