.
Курсовая работа студента гр.3.5 Э.Р.Япарова
Министерство Высшего Профессионального Образования
Башкирский Государственный Университет
Географический факультет
Кафедра геологии и геоморфологии.
Уфа-2001
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.
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 формации | Площадь распространения, тыс.км2 | Мощность, м |
| Сибирская платформа | Ранний кембрий | 2500-3000 | 2000 |
| Московская синеклиза | Средний девон | 15 | 75-85 |
| Припятский прогиб | Поздний девон | 26 | 3500-4000 |
| Днепровско-Донецкая впадина | Ранняя пермь | 25 | До1200 |
| Прикарпатская синеклиза и Южно-Предуральский прогиб | То же | 800 | 1500-2000 |
| Верхнекамский бассейн | То же | 7,5-8 | 800-1000 |
| Верхнепечорский бассейн | То же | 4 | 500-600 |
| Двинско-Мезенская впадина | То же | 60 | 40-230 |
| Бугурусланская впадина | Поздняя пермь | 15 | 210 |
| Среднеазиатский бассейн | Поздняя юра | 200 | 800 и более |
| Предгиссарский соленосный бассейн | То же | 11 | 800 и более |
| Предгиссарский калиеносный бассейн | То же | 2,5 | До 700 |
| Предкарпатский | Неоген | 4-5 | 2000-2500 |
| Межгорные впадины Тянь-Шаня | Неоген | 0,25-25 | 50-1000 |
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, Гипс | Галит с калийными солями | Галит с калийными солями (хлоридами и сульфатами) |
| озерные | Гипсоносные породы | Галит | Тенардит, глауберит с галитом и мирабилитом Сода с галитом, мирабилит и др. Галит, мирабилит с минералами бора |
|
| континентальные выпоты, выцветы почвы и т.п. | Гипсоносные породы (гажа) | Солончаки (гл. минерал галит) | Солончаки (галит, глауберит, гипс, сода, селитра) | |
| II.Обломочные | континентальные пустынные | Гипсовые 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 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.
Калуш-Галынское месторождение калийных солей.
Соленосные отложения миоцена и приуроченные к ним линзы калийных слей Кулуш-Голынского месторождения являются образованиями внутренней зоны Предкарпатского передового прогиба, надвинутой на породы внешней его зоны. В разрезе аллохтонного комплекса миоценовых отложений месторождения выделяются следующие свиты (снизу вверх): стебникская, нижняя баличская (или калиеносная), верхняя баличская, богородчанская, тирасская (или гипсово-ангидритовая), косовская и дашавская.
Стебниковская свита, представлена красновато-бурыми, реже зеленовато-серыми и серыми карбонатными глинами, алевролитами и песчаниками с гнездами и прожилками гипса и ангидрита мощностью 200-300 м. нижняя часть этих отложений срезана надвигом.
Нижняя баличская свита, сложена серыми соленосными глинами, глинистыми и песчано-глинистыми брекчиями, каменной солью и линзами калийных пород хлоридного, сульфатного и хлористо-сульфатного типа. В соленосных породах иногда встречаются трещины усыхания, волноприбойные знаки и знаки ряби. Нижняя половина разреза свиты, представлена преимущественно каменной солью и калийными породами, а верхняя соленосной глиной и песчано-глинистой брекчией.
Калийные соли залегают ярусно, часто перекрывая друг друга в плане. Количество их на различных участках месторождения изменяется от 1 до 12. размеры линз по простиранию достигают 1,5-2,0 км. Мощность их обычно не превышает 10-20 м, но иногда увеличивается до 30-40 и даже 100 м. внутреннее строение калийных залежей характеризуется переслаиванием различных по составу калийных пород, каменной соли и соленосной глины. Мощность соленосной толщи нижней баличской свиты изменяется от нескольких десятков метров до 600м.
Верхняя баличская свита, представлена пестроцветными карбонатными глинами, алевролитами и песчаниками с прожилками гипса и ангидрита. Среди этих пород встречаются прослои и пачки засолоненных глин и брекчий, а также линзы алевролитов и конгломератов. Мощность верхнебаличских отложений изменяется от нескольких метров до 350-450 м.
Богородчанская свита, сложена зеленовато-серыми мергелями, мергелистыми глинами, песчаниками и туфитами пепельно-серыми, серыми и зеленовато-серыми. Породы содержат обильные остатки фароминефер. Иногда встречаются створки и отпечатки раковин пелеципод нитжнетортонского возраста. Мощность свиты изменяется от нескольких до десятков метров.
Тирасская свита, представлена голубовато-серыми ангидритовыми породами с прослоями серых загипсованных глин и песчаников. Мощность данных отложений обычно не превышает нескольких метров, но иногда достигает 20-50 м.
Косовская и дашавская свиты сложены серыми и зеленовато-сер
Миоценовые отложения надвинутого комплекса имеют сложное тектоническое строение, обусловленное пликативными и дизъюнктивными нарушениями. Благодаря складчатости, соленосные отложения выходят на поверхность в приподнятой части северо-восточного крыла Галынской синклинали, где в результате выщелачивания соленосных пород образуется гипсо-глинистая шляпа мощностью около 10-20 м, реже до 30-40 м. и более.
По падению на юго-запад соленосные отложения погружаются на глубину до 500-1000м. углы падения слоев изменяются от 0 –150, реже до 25-400 и более. Северо-восточные крылья Калушской и Галынской синклиналей осложнены поперечными складками. Калийные линзы смяты в продольные и поперечные складки, размах крыльев которых достигает 15-900 м, а амплитуда 5-100 м. кроме того, соленосные отложения и калийные залежи характеризуются сложной внутренней тектоникой, широким развитием узких изоклинальных складок, что приводит к образованию раздувов и пережимов линз. С этими складками связаны также разрывные нарушения типа чешуйчатых надвигов.
Ярусное залегание калийных линз, их небольшие размеры в плане, а также интенсивная складчатость, резкая изменчивость состава и мощности калийных пород затрудняют кареляцию и изучение периодичности соленосных отложений.[5]
Баскунчакское месторождение самосадочной соли
ОАО “Бассоль”, одно из крупнейших и старейших предприятий России, расположено на базе Баскунчакского месторождения самосадочной соли (оз. Баскунчак, Астраханская обл.).
Озеро Баскунчак является крупнейшим производителем самосадочной поваренной соли. Оно расположено в Ахтубинском районе Астраханской области - в северной части Прикаспийской низменности на левобережье р. Волги, примерно в 55 км от ее русла. Площадь озера около 110 кв. километров, наибольшая длина 18, ширина - 13 км, глубина летом иногда достигает 10 м. Поверхность озера на 19,5 м ниже уровня океана. Мощность соляного пласта более 6 м. Местами она достигает 40 м. Дно озера представляет собой сплошную массу соли.
Впервые озеро Баскунчак как место, где "ломают соль чисту, как лед", официально упоминается в 1627 г. в "Книге Большого чертежа", первом географическом описании России.
Баскунчак - уникальное творение природы, своеобразное углубление на вершине огромной соляной горы, уходящей основанием на тысячи метров в глубину земли и прикрытой толщей осадочных пород. Мощность поверхностной залежи соли на озере достигает 10 - 18 м. Помимо своего значения как мощной базы для промышленной разработки соли, озеро Баскунчак входит в состав уникального природного комплекса, включающего в себя гору Большое Богдо, с отметкой 149 м над уровнем моря, что является самой высокой точкой в Прикаспии.
С незапамятных времен на озере Баскунчак люди добывали соль. Во времена Петра Великого и Екатерины Второй предпринимались попытки наладить ее систематическую добычу. Однако начало промышленных разработок на одном из крупнейших на юге России месторождений поваренной самосадочной соли относится к началу 60х годов прошлого века, когда с отменой крепостного права появляется рынок свободного наемного труда - большинство соледобытчиков вербовалось в то время из крестьян центральных губерний России. На этот же период приходится расцвет рыбообрабатывающей промышленности волжского понизовья, бывшей крупным потребителем соли. Роль Баскунчака как поставщика высококачественной соли для пищевых целей резко возрастает. Строятся паровые солемельницы, железная дорога, связавшая озеро и пристани на Волге, откуда соль отправляется в другие поволжские регионы России.
В 1896 году Россия добыла свыше 82 млн. пудов поваренной соли, более 30% ее для пищевых целей дал Баскунчакский солепромысел. С этого времени он становится главной российской "солонкой".
До революции добыча соли велась исключительно вручную. В 1919 году по личному указанию Ленина на Баскучанское озеро были отправлены первые за всю историю соледобычи машины - два экскаватора.
В 1922 году горным инженером Ю.А. Макаровым был изобретен, а затем построен и введен в эксплуатацию солесос - первая в мире машина для механезированой добычи озерной соли. Новаторские принципы заложенные в этой машине используются и поныне. До 1935 года на Баскунчаке соль добывалась одновременно тремя способами: традиционным, ручным; с помощью экскаваторов; с помощью солесосов. Однако после 1935 года практически вся добыча соли производится солесосами. В начале 40 годов происходит усовершенствование этих оригинальных машин, что позволило с их помощью не только производить добычу соли, но также дробить и промывать ее с целью снижения содержания в ней нерастворимых примесей.
С 60х годов объемы соли, добываемой на Баскунчакском озере резко возрастают. В среднем за год с 1965 по 1985 годы добывалось 5,5 млн. тонн, за что в 1971 году коллектив предприятия был удостоен высшей награды СССР - ордена Ленина. На сегодняшний день АО "Бассоль" является одним из крупнейших производителей соли в Российской Федерации
В состав производства АО “Бассоль” входят три основных цеха: добычи, переработки, отгрузки на речные суда, а также ряд вспомогательных цехов и служб.
Добыча и отгрузка соли производится в сезон с апреля по ноябрь.
Цех добычи оснащен современными солекомбайнами, которые изготовлены своими силами на имеющейся технической базе.
Современный солекомбайн - это автономная самоходная машина на железнодорожном ходу. Она выполняет несколько операций: разрыхляет соляной пласт, всасывает образуемую при этом солепульпу, обезвоживает ее, дробит обезвоженную соль, неоднократно промывает ее рассолом с целью устранения нерастворимых примесей.
В итоге, соль доводится до требуемых стандартами и техническими условиями кондиций и из солекомбайна отгружается в открытые железнодорожные вагоны.
Цех переработки производит солепродукцию в ассортименте и отгружает ее в железнодорожные вагоны круглый год.
В настоящее время этим цехом производится и отгружается для пищевых и технических целей следующая солепродукция:
Соль навалом, любых помолов - в крытые железнодорожные вагоны,
Соль в одноразовых мягких контейнерах до 1 т, любых помолов, в открытые полувагоны и автотранспорт,
Соль, упакованная в полипропиленовые или тканевые мешки, массой 50 кг, любых помолов - в крытые железнодорожные вагоны либо автотранспорт,
Соль только 1-го помола для пищевых целей в красочных полиэтиленовых пакетах массой 1 кг, упакованная в полипропиленовые мешки по 40 штук - в крытые железнодорожные вагоны либо автотранспорт.
Жесткие требования экологии и ресурсо-снабжения поставили определенные рамки объемов добычи соли, которые не должны превышать 2,5 млн. т в год.
Производственная и техническая политика на предприятии проводится с учетом именно этих требований. Она направлена, прежде всего, на совершенствование ассортимента выпускаемой продукции, комплексное использование месторождения, а также на обновление основных производственных фондов, улучшение социальных условий работников.
Разведанные запасы соли на Баскунчаке вполне достаточны для того, чтобы предприятие “Бассоль” и впредь многие десятилетия уверенно занимало важное место в народном хозяйстве страны.[10]
Соль-Илецкое месторождение.
Соль-Илецкое месторождение каменной соли находится в Илецком районе Оренбургской области в 72 км к югу от Оренбурга. Соляный купол находится на верхней террасе р. Илека, протекающий в 5-7 км к югу от соляного купола. В равнинном степном рельефе купол выражен только Гипсовой горой, и представляющий останец кепрока – каменной шляпы соляного купола. Соляный купол покрыт и окружен в верхней части рыхлыми песчано-галечниковыми отложениями третьей террасы р. Илека, которые здесь достигают большой мощности. Буровые скважины, пройденные для определения южной границы купола, на глубине 50-100 м не вышли из аллювиальных галечников, прослоенных глинами и суглинками. Протыкание соляным куполом галечников и глин третьей террасы р. Илека свидетельствуют о молодом возрасте поднятия соляного купола (не раньше плиоцена, а возможно, и в четвертичное время).В плане купол имеет вид эллипса , вытянутого с северо-запада на юго-восток, с осями в 1,5 и 2,5 км. Плоская вершина соляного купола площадью в 2-2,5 км2 обрывается крутопадающими склонами. Купол продолжается, по данным геофизической съемки, на глубину по меньшей мере 1000-1200 м. [1]
Предприятие “ Илецксоль ”- одно из самых старейших предприятий, представляющих соляную отрасль российской промышленности. Добыча соли производится подземным шахтным способом при помощи горнодобывающих комбайнов. Добываемая в Илецке соль по своему качеству (98, 8 % Na Cl) соответствует высшему сорту.
В настоящее время ОАО “Илецксоль” выпускает соль различных наименований для широкого использования во всех отраслях промышленности, сельском хозяйстве и медицине. Среди продукции предприятия- соль помолов № 1, 2, 3 фасованная и навалом, соль йодированная, соль природная океаническая, ароматизированная для ванн, а также соляные блоки и комовая соль.
Илецкая солепродукция экспортируется в 80 регионов России, страны СНГ и дальнего зарубежья.
Клубом профессиональных руководителей из 112 стран мира в Париже 1996 году соль ОАО “Илецксоль” признана лучшей в мире и награждена Х золотым призом Европы за качество!
Соль ОАО “Илецксоль” - экологически чистый продукт. Качество соли подтверждается сертификатом соответствия.
В соли содержится:
98.8 % хлористого натрия,
1.2 % включают в себя все элементы таблицы Менделеева, необходимые для жизнедеятельности организма человека.
Продукция ОАО “Илецксоль”:
Соль иодированная помола N 1 в полиэтиленовой упаковке по 1 кг, упаковывается в ящики из гофрированного картона по 20 кг или полипропиленовые мешки по 40 кг. По желанию заказчика соль поставляется неиодированной.
Соль помолов N1, N2, N3 упакованная в полипропиленовые или в крафт мешки по 50 кг или в мягкие контейнеры типа "БИГ-БЕН" весом 1 т.
Соль помолов N1, N2, N3 насыпью (навалом) используется во всех отраслях промышленности.
Соляные блоки и кормовая соль используются для строительства галлокамер, предназначеных для лечения болезней органов дыхания и в сельском хозяйстве.
Соль морская (океаническая) предназначена для лечения болезней опорно-двигательного аппарата, костно-мышечных систем.[9]
Мозырское месторождение калийной соли.
Предприятие “Мозырьсоль” основано на базе огромных залежей каменной соли, открытых в 1975 г. недалеко от г. Мозырь. Комбинат является одним из крупнейших в СНГ предприятий, выпускающих выварочную соль сорта “Экстра”.
Ассортимент этого предприятия составляет пищевая поваренная соль “Полесье” (сорт “Экстра”), фасованная в полиэтиленовые пакеты по 1кг и упакованная в полипропиленовые мешки по 50 кг, соль йодированная, соль фторированная, соль лечебно- профилактическая.
Соль есть жизнь... - Потребность в ней зависит от климатических условий и традиционных особенностей питания, иногда достигая 30 г в сутки.
В самом центре белорусского Полесья на холмистом берегу Припяти раскинулся Мозырь - древний и такой молодой. Уютные, тихие все в садах, улочки старого города сменяются на окраинах светлыми и просторными новыми микрорайонами. Места здесь настолько живописны, что их называют иногда белорусской Швейцарией.
Мозырь славится не только своей красотой: продукция многих его предприятий известна далеко за приделами республики, не составляет в этом исключения и солевыварочный комбинат - это одно из крупнейших в СНГ предприятие, выпускающее пищевую соль экстра.
Мозырский солевыварочный комбинат - одно из самых молодых предприятий в своей отрасли. Он спроектирован ВНИИГ (Ленинград) и введен в эксплуатацию в декабре 1982 года для разработки пластов соли Мозырского месторождения с глубины 1200-1300 метров.
Проектная мощность - 360 000 000 кг товарной соли освоена в 1987 году. Даже для людей привыкших к цифрам со многими нулями, такое количество соли впечатляет, ведь это 6 тысяч вагонов, которые могли бы образовать цепочку длиной 150 км. Ежедневно из ворот комбината выходит 18-20 вагонов.
По мнению директора Н. Вороновича, который возглавляет комбинат с 1985 года основными вехами в становлении комбината можно считать:
получение первой продукции - 1982 год
достижение проектной мощности - 1990 год
освоение выпуска солей с добавками йода и фтора - 1989-1990 годы
получение продукции, соответствующей лучшим мировым образцам -1989год
И, наконец, широкое признание, выразившееся во все возрастающей популярности соли экстра "Полесье" на внешнем рынке и присуждении продукции комбината международной награды за ее качество -1993 год.
Можно подумать, что такие масштабы производства требуют очень большого количества работающих, но это не так! При непрерывном режиме работы производства на комбинате работает всего 952 человека. Включая 144 человека непромышленного персонала (детский сад, ателье и др.)
Один работник персонала обеспечивает годовым запасом соли 55000-60000 человек!
Главная задача коллектива это вовсе не огромный объем добычи соли, а выпуск высококачественной продукции, соответствующей нашим и мировым стандартам, что обеспечивает конкурентоспособность продукции.
Мозырское месторождение калийной соли, разведанные запасы которой исчисляются сотнями миллионов тонн. Добыча ее производится бесшахтным способом - подземным растворением соленосной толщи через буровые скважины.
Поднятый с глубины 1200-1300 м насыщенный хлоридно-натриевый рассол по трубам подается на производство, которое проходит в несколько стадий:
очистка рассола от компонентов, отрицательно влияющих на качество товарной поваренной соли:
получение суспензии кристаллов соли в рассоле, основанное на способности хлорида натрия к кристаллизации за счет пересыщения раствора при испарении из него воды в условиях нагрева под разряжением в вакуум-выпарных аппаратах:
выделение кристаллов поваренной соли из солепульпы в сгустителях и на фильтрующих центрифугах:
введение антислеживающих добавок:
сушка влажной соли нагретым воздухом:
упаковка, где искрящаяся белоснежная соль либо расфасовывается в полиэтиленовые пакеты массой до 1кг, либо запаковывается в мешки по 50кг или в мягкие контейнеры по 500-1000кг.
Качество проведения всех технологических операций и готовой товарной продукции контролирует центральная лаборатория комбината.
Кроме того, по рекомендации медиков и совместно с ними и с другими организациями комбинат на основе базового сорта соли "Полесье" освоил выпуск 5 видов соли, каждый из которых благодаря специальным добавкам имеет уникальные свойства.
Соль "Полесье" йодированная. Применяется для профилактики эндемического зоба в районах с дефицитом йода в пищевых продуктах и воде.
Соль "Полесье" фторированная. Применяется для профилактики кариеса зубов, от которого, например, в Беларуси страдает более 95% взрослого населения.
Соль "Полесье" йодированно-фторированная. Содержит в необходимых количествах и йод и фтор. Применение ее особенно актуально в Беларуси и многих других регионах, имеющих дефицит в пищевых продуктах обоих компонентов.
Технологический процесс получения соли на всех его стадиях оптимален и протекает на высокоэффективном оборудовании. Его усовершенствование уже позволило сократить численность работающих на комбинате на 1/3 от проектной, однако инженерно-технические службы комбината продолжают работы по совершенствованию технологии производства, снижению производственных затрат и повышению экологической безопасности производства.[9]
Верхнекамское месторождение калийных солей.
Разрез соляных отложений Верхнекамского месторождения начинается так называемой переходной толщей, представляемой слоями каменной соли мощностью от долей метра до 25-30 м, чередующимися со слоями соленосных и гипсоносных глин и проницаемых мергелей мергелистых известняков, примерно такой же мощности. Ниже залегает пласт покровной каменной соли, за которым следует мощная толща калийных и магниевых солей –карналлитовая и сильвинитовая зоны
Поверхность переходной толщи в Соликамском районе находится на глубине порядка 120-160 м, а ее общая мощность вместе с покровной каменной солью составляет не менее 50-60 метров.[1]
Располагающееся в г.Березняки Пермской области ОАО “Уралкалий” является крупнейшим мировым производителем калия и соли. Выпускаемая предприятием вакуумная соль не имеет аналогов в Европе по химическому составу и однородности кристаллов. Продукция комбината широко используется в химической промышленности. Поставка соли осуществляется как выварочная сорта “Экстра”, фасованная по 1кг., затаренная в мешки и в МКР, навалом, так и каменная 1 сорта в мешках и навалом. Предприятие также поставляет калий и натрий хлористые для животноводства.
Свыше 250 миллионов лет назад в Пермский период Палеозойской эры от Северного Ледовитого океана до современного Каспия плескались волны огромного Пермского моря. Однако поднятие обширных платформенных областей разобщило гигантское море на полузаметные бассейны - лагуны. Под воздействием солнца концентрация солей в лагунах резко возрастала, а затем натриевые, калиевые, магниевые соли стали выпадать в осадок. Так постепенно на протяжении многих тысячелетий откладывались мощные солевые пласты. С течением веков они покрывались другими осадочными породами, все глубже прячась в недрах Земли...
На территории евразийского материка на сегодняшний день обнаружены несколько месторождений калийных солей. Одним из крупнейших является Верхнекамское месторождение калийных солей. Оно расположено на Западном Урале, в Пермской области. Это гигантская линзообразная залежь, вытянутая с севера на юг на 200 км, шириной до 50 км, площадью 6,5 тысяч квадратных километров. Она состоит из подстилающей каменной соли, калийно-магниевых солей и покровной каменной соли. Залежь калийных солей имеет протяженность до 136 км, ширину до 40 км, площадь - 3,5 тысяч квадратных километров.
Минеральный состав промышленных пластов представлен следующим образом: сильвин, галит, карналлит с некоторым количеством карбонатов и сульфатов кальция и глинистых минералов.
Еще в глубокой древности обитавшие здесь народы умели получать соль, выпаривая ее их соляных ключей. Так было положено начало освоению запаса каменной соли. Соляные запасы Перми Великой привели сюда сначала новгородцев, а затем предприимчивых людей из центральных районов России. В 1430 году посадские люди Калинниковы поставили на реках Боровой и Усолке первые варницы, начав тем самым промышленное получение соли в крае. Вслед за Калинниковыми в Верхнекамье потянулись и другие предприниматели. Широкий размах приобрело солевое производство с появлением в Перми Великой представителей рода разбогатевших поморских крестьян, впоследствии баронов и графов Российской империи, сольвычегодских солепромышленников Строгановых. По жалованной грамоте Ивана Грозного от 1558 года в их владение вошли земли по берегам рек Кама, Чусовая, Яйва, Лысьва, где ими в последствии были построены города, солеваренные промыслы, слободки (Орел-городок, Новое Усолье, Ленва). В начале XVII века Строгановым в Перми Великой принадлежало 11 миллионов гектаров земли, почти 85% от имеющихся здесь соляных варниц.
Расцветом солеварения в Прикамье можно считать XVII-XVIII века.
1867 год. Производя исследования по просьбе Усольской солеварной конторы, профессор К.Шмидт установил наличие в рассолах из рассолоподъемных скважин десятых долей процента хлористого калия.
1907 год. Техрук Троицкого солеваренного завода в Соликамске Рязанов при бурении Людмилинской скважины собрал образцы желтой, красной и темно-красной солей. Соликамский аптекарь Власов определил, что красная соль богата калием.
1917 год. Красная соль из коллекции Рязанова передана горным инженером Дерингом академику Курнакову, который определяет, что это сильвинит.
1925 год. Верхнекамское калийное месторождение определено. Под руководством геолога профессора Преображенского бурением скважин в Соликамске скрыта мощная калийная зона..
“Калий необходим для жизни. Его уменьшение - есть уменьшение жизни.”, - утверждал академик Вернадский. Хлористый калий является тем природным соединением, в котором нет ничего чуждого растениям. Именно это соединение является антагонистом избытка нитратов в сельскохозяйственной продукции. Калий способствует синтезу белка в клетках растений, а хлор препятствует поступлению вредных для человека нитратов из удобренной почвы. Листья приобретаю светло-зеленую окраску, исчезает ядовитая зелень, по виду которой можно судить об избыточном внесении азота.
При нормальном калийном питании сельхозкультуры лучше переносят заморозки, меньше полегают. Особенно необходим калий молодым тканям. При недостатке калия растения переводят его из более старых листьев в молодые, вследствие чего старые листья преждевременно отмирают. Калийное голодание можно определить даже по внешнему виду растений. Например, у сахарной свеклы листья становятся темно-зелеными с голубоватым оттенком, морщинистыми. Затем на верхушках и краях нижних листьев появляются зеленовато-желтая полоска. Следствием этого является отмирание пораженных тканей, которые становятся коричневато-бурыми. При сильном голодании краевой ожог распространяется и на листья среднего яруса. Черенки вырастают короткими и сухими.
Таким образом, можно сказать, что калийные удобрения оздоровляют почву, снижают поражения растений корневыми гнилями, улучшают товарный вид и вкусовые качества плодов, картофеля, овощей.
Одно из главных условий эффективности систем удобрений – экологическая сбалансированность. Этому требованию отвечает сложное удобрение, выпускаемое объединением "Уралкалий", - аммофоскамид (смесь аммофосфата, карбамида, и хлористого калия). Это биологически сбалансированное, чистое удобрение, его гранулы имеют прекрасные биологические свойства.
Один из острых вопросов современности – охрана окружающей среды. В условиях горного производства его невозможно решить без комплексной переработки сырья и полной утилизации отходов. Образующиеся при производстве калийных солей галитовые отходы здесь находят стопроцентное применение. Часть их закладывается в выработанные пространства рудника, что необходимо для предупреждения оседания земной поверхности. Все остальное перерабатывается в техническую соль, а также идет на приготовление хлорнатриевого рассола. [10]
Месторождения солей на территории РБ.
Залежи солей в республике приурочены к отложениям кунгурского яруса перьми, распространены в южной части Ишимбайской депрессии Предуральского краевого прогиба (Стерлитамак - Салаватская соленосная провинция). Здесь разведаны 3 месторождения: Ярбишкадакское (в 13 км южнее Стерлитамака) с запасами свыше 5 млрд. т, более мелкие Стерлибашевское и Стерлитамакское. Общие запасы солей по Башкортостану на 1996 составили по категориям В+С1 - 2247061 тыс. т, С2 - 330532 тыс. т, забалансовые - 10879608 тыс. т. Мощность пластов от 37 до 380 м при ширине 4000 м и протяженности 7000 м, среднее содержаниие NaCl - 94,5%. Добыча соли ведется способом подземного выщелачивания, исключающим нарушение земной поверхности и попадание соли в р.Белую. Объем добычи рассола в 1995 составил 6982 тыс. м3 (К.с. - 2464 тыс. т). Глубинная эксплуатация скважин - 1300 м. Рассол содержит не менее 305 г/л хлористого натрия, не более 2,0 г/л кальция и менее 4,0 г/л сульфатов. Потребители солей в РБ: Стерлитамакское производственное объединение "Сода" (св. 70%), Стерлитамакский хим. з-д (15%), Стерлитамакский завод синтетического каучука.[11]
Заключение.
Бывшая СССР занимало первое место в мире по богатству и разнообразию природных запасов минеральных солей.
Многочисленные соляные озера с огромными запасами различных солей сосредоточены, как указывает И.Н. Лепешков[3], в юго-заподных, южных и юго-восточных районах бывшего Советского Союза с жарким и сухим климатом, в зоне «Соляного пояса», который простирается от Черного и Азовского морей к юго-востоку до районов Прикаспия, Приаралья, Средней Азии, Западной Сибири, Южной части Красноярского края и Тувы.
Мощные залежи природных солей морского типа в виде соляных штоков имеются в Южном Приуралье, Прикаспийской низменности и приурочены к зонам распостранения бывшего древнего Пермского моря.
Как стало понятно, в понятие «соли» входит разнообразный и обширный класс природных и искусственных химических соединений. Особенным разнообразием отличаются природные минеральные соли. Их добыча и переработка составляет особую отрасль химической промышленности, называемый соляной или глаургической (от греческого «галос» - соль, море).
К соляным породам принадлежат различные осадочные образования главным образом хемогенного происхождения, состоящие из минералов класса хлоридов, сульфатов и некоторых других. Они имеют важные промышленные, бытовые, сельскохозяйственные и другие значения.
Например: Гипс (сырой – природный) используется в качестве поделок, полуобожженный гипс – для получения отливок, слепков и моделей, в хирургии, в бумажном производстве, строительный гипс – как цемент для каменной кладки. В настоящее время широко применяется так называемый демпферный гипс (гипс, обработанный перегретым паром). Из него изготовляют различного рода строительные детали, отличающиеся очень высокой прочностью.
Ангидрит применяется для изготовления цементов, каменная соль – в химической промышленности и металлургии, а также при приготовлении пищи. Калийные соли используются как агрономические руды, карналлит является основной рудой на магний. Сульфат натрия широко применяется в стекольной, химической и других отраслях промышленности.
Список литературы
Дзенс-Литовский А.И. Соляной карст СССР. Издательство «Недра». Ленинград 1966. стр 85-87; 108
Иванов А.А. Природные минеральные соли. Москва 1951. стр.31.
Лепешков И.Н. Природные соли и их значение в народном хозяйстве. Всесоюзное общество по распространению политических и научных изданий. Издательство «Знание», Москва, 1957. стр. 5
Логвиненко Н.В. Петрография осадочных пород. Москва 1984. стр. 196-202.
Проблемы соленакопления. Том I. Издательство «Наука». Сибирское отделение. Новосибирск 1977. стр.16-20,34-48.
Принципы и методы оценки рудоносности геологических формаций. Осадочные формации. Всесоюзный ордена Ленина научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского. Ленинград «Недра» 1984. стр. 180-198.
Поляков В.Д. Природные соли. Издательство «Знание». Москва 1961.
Фивег М.П. Как образуются залежи каменной и калийных солей. Издательство «Наука». Сибирское отделение. Новосибирск 1983. стр. 79.
www.raid.ru/cgi-bin/szu.htm
www.solikamsk.ru./solzemli.htm
www.bashedu.ru/ kamen_sol.htm