Соляные породы, фосфориты

• Соляными породами или эвапоритами (от лат. – пересыхать)
именуют образования, состоящие преимущественно из легко- или
заметно растворимых в воде минералов.
• Виды солей:
• хлориды (галит NaCl, сильвин, или калийная соль KCl,
карналлит KCl·MgCl2·6H2O, бишофит MgCl2·6H2O);
• сульфаты (гипс CaSO4·2H2O, ангидрит CaSO4, мирабилит,
или глауберова соль Na2SO4·10H2O, кизерит MgSO4·H2O,
эпсомит MgSO4·7H2O, лагнбейнит К2SO4·2MgSO4, полигалит
К2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O, астраханит Na2SO4·MgSO4·4H2O и
др.);
• двойные смешанные соли (каинит KCl·MgSO4·3H2O и др.);
• легкорастворимые карбонаты (сода-десятиводная
Na2СO3·10H2O и семиводная Na2СO3·7H2O, гейлюссит
Na2СO3·СаСO3·5H2O);
• нитраты (селитра натриевая, или чилийская NаNO3, селитра
калиевая КNO3);
• бораты (борацит Mg3ClВ7О13, гидроборацит MgCаВ6О11·6H2O,
бура Na2В4O7·10H2O и др.);
• фториды (флюорит СаF2),

3.

Текстуры солей горизонтально-слоистые, с признаками
ритмично чередующихся слойков соли, чистой и загрязненной
глинисто-карбонатными примесями – явно сезонная (годичная)
слоистость.

4.

Механизмы осаждения эвапоритов
Различные сценарии образования эвапоритовых отложений. А. Мелководный бассейн с
порогом (мессинские отложения, Средиземноморье). Б. Глубокий бассейн с
концентрированными рассолами (Красное море). В. Обычный мелководный прибрежный
лагунный бассейн (Б. Бижу-Дюваль, 2012)

5.

Схема образования эвапоритов
А. Бассейн глубиной 1000 м с нормальной соленостью и начинающимся интенсивным испарением в
отсутствие поступления воды. Б. Конечная ситуация бассейн полностью высох, образовалось 20 м
осадка эвапоритов. В/Г. Теоретическая возможность осаждения солей (В). Природные соотношения
сильно изменяются (среднее из различных соленосных отложений) (Г) (Б. Бижу-Дюваль, 2012)

6.

Парадоксальные вопросы О.В.
Япаскурта (2008)
1. Почему при нынешних скромных площадях соленакопления (в
озерах и морских лагунах в аридных климатических зонах)
древние толщи солей имеют мощности во многие десятки и
сотни метров и огромные площади распространения, от многих
сотен тысяч до миллиона квадратных километров, т.е. размеры,
адекватные некоторым нынешним морям, на дне которых соли не
накапливаются?
• Соленакопоение, или галогенез реализуется несколько по-разному
при двух принципиально различных типах ландшафтов:
1) континентально-озерном;
2) лагунно-морском, имеющим гидродинамическую связь с
Мировым океаном.
• Ныне доминирует первый тип галогенеза, а в прошлом – второй.
2. Как прежде могли выпадать в осадок столь мощные толщи
солей?

7.

Модель полузамкнутого бассейна, объясняющая генезис
эвапоритов путем прямой кристаллизации из рассола на
поверхности раздела осадок-флюид (по Р.К. Селли, с
дополнениями О.В. Япаскурта (2008)
1 – испарение повышает концентрацию солей в морской воде с
образованием рассола; 2 - порог препятствует выходу плотного рассола в
открытое море и возвращает его обратно; 3 – плотный рассол погружается
в анаэробную эвксинную придонную обстановку, соли кристаллизуются;
стрелками и их размерами обозначены направления и темпы погружения
дна водоема и краевого порога (бара)

8.

Механизмы осаждения эвапоритов
Условия, приводящие к перенасыщенности солями в замкнутой обстановке с
отложением различных типов эвапоритов (Б. Бижу-Дюваль, 2012)

9.

Состав отложений, накопившихся
в Восточно-Европейском солеродном
бассейне в кунгурском веке (по данным
М.А. Жарикова и Г.А. Мерзлякова; из
книги М.П. Фивега, 1983)
1,2 –границы распространения пермских
отложений (1), отложений кунгурского
яруса (2); 12 – чередование ангидритов,
глинистых доломитов и мергелей;
13 – доломиты и ангидриты; 14 – каменная
соль; 15 – калийная соль; 16 - бишофит

10.

Схема питания Восточно-Европейского
эпиконтинентального морского бассейна
кунгурского времени (по М.П. Фивегу и
Н.И. Банеру; из кн. М.П. Фивега, 1983)
1 – морская вода; 2 – воды суши;
3 – воды эпиконтинентального моря,
поступающие в солеродный бассейн

11.

Парадоксальные вопросы О.В.
Япаскурта (2008)
3. Почему при выпаривании морской воды соли из нее выпадают не совсем в
той последовательности, какую мы видим в реальных соленосных
комплексах геологического прошлого?
Последовательность выпадения солей из современной морской (океанской)
воды известна, начиная с 150-летней давности опытов Г. Узилио:
карбонаты – гипс - каменная соль (вначале галит, потом галит с
примесями ангидрита и полигалита) - сульфатно-магниевые минералы
(эпсомиты, кизериты и др.) – хлоридно-калиевые (в основном сильвин) –
хлоридно-магниевые (карналлит, бишофит).
Теоритеческое обоснование этому феномену даны химиком Н.С.
Курнаковым и геохимиком М.Г. Валяшко. Согласно разработанной
концепции «метаморфизации морской воды» или «метаморфизации
рассолов», нормальная морская (океанская) вода на путях своего движения
в конечный солеродный водоем теряла резервы SO42− и становилась более
или менее «бесульфатной».
4. Почему при массовом соленакоплении не иссякали резервы Мирового
океана?

12.

Цикличность эвапоритового
осадконакопления в
раннепермском бассейне
на территории Пермского
Прикамья (Чайковский и др.,2015)

13.

• Фосфориты представляют собой биогенно-
хемогенные образования, состоящие либо из
фосфатизированных скелетных остатков, раковин
морских моллюсков либо (чаще) из скопления
конкреций и пластовых тел аморфно-криптозернистого
строения, сложенных преимущественно минералами
группы апатита.
• аморфный коллофан Саn(PO4)m(OH)p,
• гидроксилапатит Ca5(PO4)3(OH),
• фторапатит Ca5(PO4)3F,
• подолит Ca10(PO4)6(СO)3,
• курскит Ca8(PO4)4(СO)3F2,
• карбонатапатит, франколит
Ca10(PO4)6[F2(OH)2(СO)3O] и другие соли
ортофосфорной кислоты.

14.

Схема фосфоритообразования по А. В. Казакову, 1937
По мнению А.С. Соколова (1999), сам по себе биос, его отмершие остатки, их ОВ служат своего рода
катализаторами и активизаторами высаждения фосфата из насыщенных им придонных вод, переносимых
апвеллингами к шельфу, где реализуется фосфатизация карбонатных и кремневых осадков.

15.

Геохимические закономерности распределения Р2О5 в гидросфере
И земной коре (по В.Н. Холодову, 1996)
1- гидросфера; 2 – стратисфера (0,14); 3 – залежи фосфоритов; 4 – гранитно-метаморфическая оболочка (0,87);
5 – базальтовая оболочка (0,15); 6 – мантия. Цифрами даны абсолютные массы Р 2О5 и суммарный речной сток в год.
В скобках содержание Р2О5 (%).

16.

Общая схема осадконакопления в нижнекембрийское время
(по В.Н. Холодову, 1996)
1 – беркутинские доломиты; 2 – текстуры оползания и биогермы в доломитах; 3 – глыбы в тиллитоподобных
отложениях; 4 – терригенно-глинистые сланцы; 5 – глинистые сланцы; 6 – песчаники и алевролиты;
7 – кремни и кремнистые породы; 8 – туффиты и вулканогенно-осадочные породы; 9 – разломы;
10 – фосфориты; 11 –ритмично-слоистые углеродисто-кремнисто-глинисто-карбонатные отложения
относительно глубоководных зон; 12 – граница между сероводородсодержащими и кислородсодержащими
водами; 13 – планктоногенное осаждение компонентов

English Русский Rules