книги из ГПНТБ / Созанский, В. И. Геология и генезис соленосных образований

осадочного чехла. Контакт между соленосными мергелями и по­ крывающими их породами всегда несогласный и сопровождает­ ся брекчированной зоной. Так, в восточной части кряжа, где соленосная толща залегает в основании кембрийских пород, между соленосными мергелями и залегающими выше лиловыми песчаниками прослеживается слой брекчии, а верхи мергельной толщи переполнены обломками перекрывающих их песчаников. Солесносные мергели слагают ядра складок, флексур и зон рассланцованности в районе Амба, Дандота и других местах. Они прорывают залегающие выше осадки до различных стра­ тиграфических уровней. Так, в долине вблизи г. Амба мергели находятся иод валунными образованиями талчирского возраста (верхний карбон), а ниже обнаружены пермские породы в опро­ кинутом залегании. На правом берегу р. Инда соленосная свита менее нарушена и залегает среди кайнозойских образований. Такое же стратиграфическое положение солей наблюдается в районе г. Кохата, расположенном к северо-западу от Потварского бассейна.

В районе г. Кохата соленосная свита также имеет трехчлен­ ное деление и представлена двумя толщами массивных гипсов и доломитов, которые разделяются каменной солью и мергеля­ ми. Как и в Пенджабском Соляном кряже, к гипсам и доломи­ там приурочены прослои битуминозных сланцев. В Кохате соль преимущественно серая, тогда как в пределах кряжа она

восновном розовая и красная. Соляные толщи Кохата ассоции­ руются с породами, содержащими пресноводную фауну, тогда как в породах Соляного кряжа органики нет. Неизвестны также

врайоне Кохата калийные соли, тогда как в пределах кряжа они широко развиты. Каменная соль Пенджабского Соляного кряжа характеризуется массивным строением, и только в неко­ торых местах обнаружены прослои мергелей и гипсов, которые

подчеркивают сложную складчатость, раздробленность и сдвиги, в районе Кохата соль преимущественно слоистая. Геохимические исследования битуминозных сланцев, приуроченных к верхней гипсово-доломитовой толще района Кохата и Соляного кряжа, показали, что они имеют сходный состав и формировались в ана­ логичных условиях.

В своей монографии М. С. Кришнан [79] отстаивал точку зрения о кембрийском возрасте всех пенджабских солей, допус кая, что нахождение их в эоценовом разрезе обусловлено выжи манием пластических солей при тектонических движениях. В бо лее поздних работах [204] он признает наличие двух солей в Пакистане: кембрийского или, возможно, даже эоценового возраста в Пенджабском Соляном кряже и эоценового в районе г. Кохата.

Мы полагаем, что более обоснованы взгляды тех геологов,

лав, накопившиеся на Деканском плоскогорье в виде мощных траппов. Если принять точку зрения об эоценовом возрасте солей в восточной части Соляного кряжа, то диабазы, извест­ ные под названием кеврских траппов и приуроченные к соле­ носным мергелям, к их верхней гипсово-доломитовой толще, будут синхронизироваться с деканскими траппами. Залегание солей под кембрийскими, каменноугольными, пермскими и дру­ гими стратиграфическими комплексами является ненормальным и обусловлено тектоническими движениями, проявляющимися в период гималайского орогенеза.

На соленосной свите в восточной части Соляного кряжа зале­ гают лиловые песчаники с пачкой глинистых сланцев в основа­ нии. Последние описаны в геологической литературе под назва­ нием каштановых глинистых сланцев.

Выше по разрезу развиты темно-серые глинистые, слегка слюдистые сланцы с прослоями доломитов. Они богаты средне­ кембрийскими трилобитами и брахиоподами Neobulus, откуда и произошло их название — необулусовые сланцы.

Над необулусовыми сланцами встречаются доломитовые пес­ чаники, представленные слоистыми доломитами и доломитовыми песчаниками кремового цвета с тонкими прослоями зеленовато­ серых и темно-зеленых глинистых сланцев.

Доломитовые песчаники перекрываются глинистыми сланца­ ми с псевдоморфозами кристаллов соды. Эти сланцы имеют красные и зеленоватые тона. Они содержат отпечатки и псевдо­ морфозы кубических кристаллов соли, которые образовались в результате замещения кристаллов соли глиной. Эти кристаллы часто срезаются поверхностями слоев.

Общая мощность кембрийских образований составляет около 2500 м. Из них 1600 м приходится на соленосную свиту. Средняя их часть, сложенная чистой каменной солью и соленосными мергелями, достигает 800 м.

С резким угловым и стратиграфическим несогласием на раз­ личных толщах кембрийского возраста залегают валунные образования ледникового происхождения. Они перекрываются отложениями с остатками нижнегондванских растений, на осно­ вании чего сделан вывод о верхнекаменноугольном возрасте за­ легающих ниже толщ. Мощность валунных образований местами достигает 350 м.

К верхнекаменноугольным — нижнепермским отложениям Пенджабского Соляного кряжа относят оливковую свиту, пред­ ставленную песчаниками, и свиту пестрых песчаников общей мощностью свыше 1000 м.

Типичные морские образования пермского возраста состав­ ляет серия продуктусовых известняков, которые в западной час­ ти кряжа имеют мощность до 900 м.

Триасовые отложения рассматриваемого региона известны под названием цератитовых слоев. Представлены они песками,

глинами, известняками, мергелями и доломитами, достигающи­ ми на западе кряжа до 400 м.

Кингриалиевые известняки нижней юры с угловым несогла­ сием перекрываются пестроцветными песчаниками и барочскими известняками верхней юры. Мощность нижнеюрских отложений изменяется от нуля до 400 м, а верхнеюрских — от нуля до 700 м.

Меловые образования Соляного кряжа сложены песками и песчаниками с прослоями глин и мергелей белемнитовых и ламшивальских слоев общей мощностью около 200 м.

В разрезе нижней части кайнозоя установлены песчаники, глины, известняки и мергели, составляющие палеоценовые обра­ зования, а также серию лаки и чаратские слои, накоплявшихся от нижнего эоцена до среднего миоцена. В районе г. Кохата, расположенном к северо-западу от Соляного кряжа, в разрезе эоцена развиты толщи каменной соли с гипсами, доломитами и мергелями, сходные в литологическом отношении с соленосной свитой, залегающей в восточной части изучаемого региона в ос­ новании кембрийских образований.

Верхний олигоцен и нижний плиоцен слагают широко раз­ витые в высокогорных районах Индии, Бирмы и Пакистана муррийскую и сиваликскую серии, представленные преимуще­ ственно песчаниками общей мощностью более 10 000 м.

Четвертичные образования состоят из эоловых и эллювиальных пород.

^Соляной кряж представляет собой единственный в мире район, весь соленосный разрез которого выходит на дневную поверхность. Интенсивная перемятость пород кряжа способство­ вала обнажению соленосных мергелей, а благоприятные клима­ тические. условия сохранили их от размыва. И если в других соленосных районах мы изучаем разрез по отдельным буровым скважинам или шахтным выработкам, которые приурочиваются к залежам чистой каменной соли и калийным горизонтам, то в Пенджабском Соляном кряже можно наблюдать и чистую каменную соль, и калийные горизонты, их взаимные переходы, строение и состав соленосных толщ и ряд других особенностей.

Мы уже упоминали, что в разрезе соленосной свиты Пенд­ жабского района развиты базальтовые покровы, а сама свита приурочена к пестроцветным образованиям. Окраска солей из­ меняется от прозрачной, белой до розовой и красной. В районе г. Кохата соль имеет темно-серые тона, вероятно, в результате ее загрязненности битуминозным веществом. Гипсы, входящие в состав соленосной свиты, содержат кристаллы кварца с вклю­ чениями ангидрита. На основании этого можно сделать вывод о том, что кварц кристаллизовался внутри гипсово-ангидрито­ вой толщи. По простиранию отмечается постепенный переход гипсов в доломиты и известняки. Это сложное разнообразие состава соленосной свиты послужило для английского геолога

Олдхема основанием высказать гипотезу об образовании пенд­ жабских солей в результате метаморфизма ранее существовав­ ших пород под влиянием кислых паров. Он допускал, что из­ вестняки, доломиты и глинистые породы подвергались воздейст­ вию паров и растворов, содержащих серную и соляную кислоты, ввиду чего на участках их проникновения из известняков, доло­ митов и глинистых пород образовались мергели, гипс и соли. Таким образом, Олдхем высказал предположение, к которому через сто лет пришел Н. А. Кудрявцев [83].

Изложенный выше материал позволяет прийти к заключению, что соли в Пакистанском Пенджабе образовались в эоцене в конце крупнейшего в истории земного шара диастрофизма, вызвавшего базальтовый «потоп» на Деканском п-ове. В Соля­ ном кряже в это время также изливались эффузивы, о чем свидетельствует развитие кеврских траппов в соленосной свите. Таким образом, палеогеологическая обстановка времени солеобразования ничем не напоминала лагунные условия или усы­ хающий морской бассейн.

Е р е в а н с к а я в п а д и н а . Залежи каменной соли в Ере­ ванской впадине приурочены к миоценовым отложениям [5, 34].

Ереванская впадина расположена в пределах ЕреванскоОрдубадской синклинальной зоны антикавказского направле­ ния [151]. В структурном отношении она представляет собой наложенную межгорную впадину, выполненную палеогеновыми, неогеновыми и четвертичными образованиями.

Наиболее древними породами, вскрытыми бурением в Ере­ ванской впадине, является шорагбюрская толща, сложенная песчано-глинисто-карбонатными породами с богатой фауной, позволяющей датировать ее возраст как нижний и средний эоцен. Выше залегает красноцветная толща, представленная кирпично-красными глинами, песчаниками и конгломератами. В верхней ее части встречаются гипсоносные глины и гипсовые прослойки. Возраст толщи — верхний олигоцен — нижний мио­ цен. Красноцветную толщу согласно перекрывает соленосная толща среднего миоцена, которая по своим литологическим при­ знакам может быть расчленена на две части: нижнюю — соле­ носную и верхнюю — гипсоносную. В нижней части свиты встре­ чаются пластовые эффузивы, а также залежи калийных со­ лей [151]. Среди глинистых галит-ангидритовых прослоев встре­ чаются зерна карбонатов, кварца и вкрапления пирита [33].

Выше соленосной толщи залегает разданская свита, состоя­ щая из глин, песчаников и мергелей с богатой сарматской фауной. Дальше по разрезу развиты обломочные вулканогенные породы вохчабердской свиты, которые несогласно перекрывают разновозрастные отложения неогена и палеогена. Стратиграфи­ чески выше расположены долеритовые и базальтовые породы плиоцен-четвертичного возраста, над которыми залегают диато­ мовые глины и другие озерные образования.

Характерной особенностью соленосной формации Ереванской впадины является наличие в ее разрезе оффузивов (рис. 61—63), которые, по данным П. П. Цамеряна и др. [151], относятся к анамезитам. Эти исследователи обращают внимание на отсутствие

Рис. 61. Палеогеологическая схема Армении и прилегающих частей Малого Кавказа, миоцен—плиоцен [34]:

4 — разные пресноводно-озерные отложения малых мощностей (акчагыл-апше- рон); 5 — разные пресноводно-озерные отложения больших мощностей; 6 — экструзии кислых лав верхнего плиоцена; 7 — вулканогенно-обломочные обра­ зования мио-плиоцена (туфобрекчии, туфоконгломераты и др.); 8 — угленосная фация нижнего плиоцена (меотис-понт); 9 — соленосно-гипсоносная фация ма­ лых мощностей; 10 — соленосно-гипсоносная фация больших мощностей; 11 — мелководные песчано-глинистые отложения Куринской депрессии (сармат): 12 — центры и трещины вулканических излияний и направления лавовых потоков; 13 — тектонические трещины; 14 _ глубинный разлом.

каких-либо превращений на контакте солей с пластовыми эффузивами, тогда как А. А. Иванов и Ю. Ф. Левицкий [64] утвер­ ждают, что «породы в зоне контакта интрузии с соленосной толщей подвергались значительным термическим изменениям,

не

о чем, в частности, свидетельствует появление в этой зоне ми­ нералов скаполита и пирротина».

П. П. Цамерян и другие возражают против утверждения об интрузивном характере магматических продуктов и считают,что эффузивы образовались синхронно с толщей каменной соли. Они пишут, что «продукты вулканизма (эффузивы и пирокла­ стический материал), по-видимому, сыграли значительную роль

Рис. 62. Схематический геологический разрез Ереванского соляного бассей­ на [64]:

1 — вулканические туфы; 2 — базальты; 3 — песчано-галечные и известково-глинистые отложения (разданская свита); 4 — гипсоносная толща (загипсированные глины, мер­ гели, гипс и редко песчаники); 5 _ соляная толща (чередование пластов каменной соли с прослоями соленосных глин и ангидрита); 6 — пестроцветные песчанистые, местами загипсованные глины с прослоями песчаников и галечников; 7 — глины с про­ слоями песчаников; 8 — известняки; 9 — изверженная порода (базальт или эссекснтовое габбро).

в увеличении концентрации рапы, насыщения ее К+—Mg2+— Са2+-ионами». Они также пришли к выводу о том, что «только глубинные зоны могли поставлять ионы К+, Mg2+ и Са2+ для образования сильвина и карналита, поскольку в это время солеродный бассейн был почти полностью изолирован от обширной лагуны Араратской котловины». Правда, эти же авторы допу­ скают, что во время соленакопления Ереванская впадина пред­ ставляла собой лагуну, в которой соляные толщи формировались в результате выпаривания морской воды.

Однако фактический материал противоречит этим взглядам. Садка калийных солей должна происходить после отложения гипсов и каменной соли и, следовательно, в соленосной толще калийные соли должны встречаться в верхней части разреза. Наличие калийных солей в основании хемогенной толщи в Ере­ ванской впадине не согласуется с традиционными идеями, а за­

стической Республики Румынии соленосные отложения извест­ ны в Трансильванской впадине и Восточных Карпатах [109].

іи

Трансильванская впадина представляет собой одну из глав­ ных частей Румынских Карпат. Этот прогиб образовался в кон­ це мела в результате общего погружения и проникновения в его пределы мелководного моря, которое сохранялось там на про­ тяжении всего кайнозоя.

С юга Трансильванская впадина граничит с Южными Кар­ патами, с запада — горами Апусени, с востока — вулканическим

Рис. 63. Схематический геологический разрез соленосной толщи на участке С. Птгни в Ереванском бассейне [151]:

1 — конгломераты, песчаники, красноцветные глины верхнеолигоценовые — нижнемио­ ценового возраста; 2 — соленосные породы {соленосная толща) среднемиоценового возраста (конкский ярус); 3 — зона возможного скопления калийных солей, карналлита и сильвинита; 4 — пласты эффузивной породы (анамезита); 5 — гипсоносные породы верхнего миоцена; 6 — разданская толща, песчано-глинистые породы (сармат); 7 -- плиоцен-четвергичные образования.

хребтом Хергида-Келиман и с севера — Сомешской платформой, сложенной кристаллическими породами гор Мезеш и Прелука.

Развитие Трансильванской впадины начинается с датского времени и связано с отложением континентальных образований, которые продолжали формироваться в течение палеоцена и эоцена. В палеогене в пределах рассматриваемой территории морские условия существовали на севере гор Апусени. Поднятие Карпат в миоцене нарушило связь с внешним флишевым морем, хотя морские условия сохранились здесь до конца плиоцена, когда произошло опреснение всего бассейна.

Кристаллический мезозойский фундамент Трансильванской впадины по своему литологическому составу и строению сходен с кристаллическим основанием Карпатского региона; он сильно расчленен и в достаточной степени метаморфизован. В основа­ нии осадочного чехла залегают пестроцветные глины с прослоя­ ми пресноводных известняков мощностью более 1000 м, возраст

которых соответствует датскому ярусу и палеоцену. Эоцен пред­ ставлен морскими образованиями, разделенными континенталь­ ной серией полосчатых глин на две части. Нижняя морская пач­ ка сложена пресноводными известняками, гипсами и мергелями, верхняя же часть эоценовых образований содержит верхние волокнистые гипсы, известняки с обильной органикой и известковистые глины. Разрез олигоценовых пород состоит из извест­ няков, песчаников, углистых глин и бурых углей. Миоценовые отложения широко распространены в пределах Трансильванской впадины. Мощность их превышает 3500 м. В их составе уста­ новлены породы бурдигальского, гельветского, тортонского и сарматского ярусов.

Отложения бурдигальского яруса представлены песчано-гли­ нистыми образованиями, часто с прослоями галечников и конгло­ мератов в основании, местами породы имеют красный цвет.

В образованиях гельветского яруса развиты прибрежно-мор­ ские фации, сложенные известковистыми глинами, песками, конгломератами с прослоями гипсов и налетов солей. В разрезе встречаются также вулканогенные продукты, представленные дацитовыми туфами.

Породы тортона на западной и юго-западной окраинах Тран­ сильванской впадины сложены известковистыми глинами и пес­ ками с пропластками известняков. Во внешней части впадины в разрезе тортонских образований преобладают глины с про­ слоями дацитовых туфов. Последние широко развиты в пределах Трансильванской впадины, хорошо выдержаны по площади и являются прекрасными маркирующими горизонтами. В основа­ нии тортона залегают дежские дацитовые туфы, принимаемые румынскими геологами за границу между тортоном и гельве­ том. В районе Ракоша дацитовые туфы подстилают тортонские известняковые глины и песчаные известняки с налетами соли. Вблизи г. Дежа на дацитовых туфах залегают известковые гли­ ны с соляными толщами. Кроме дежских туфов, в разрезе тор­ тона отмечены вулканогенные прослои, среди которых стра­ тиграфическое значение имеют хедэреньские и гиришские туфы.

Образования сармата также богаты эффузивными породами. Многочисленные прослои туфов чередуются с песками и известковистыми глинами. Залегающие выше паннонские отло­ жения представлены андезитовыми туфами, известковистыми глинами и песками. Среди четвертичных пород прослеживаются террасовые образования и аллювий.

Строение осадочного чехла Трансильванской впадины во многом определяется развитием в его разрезе соленосных отло­ жений. Окраины этой впадины, особенно ее северо-западное и северное крылья, где отсутствуют толщи солей, характеризуются моноклинальным строением с падением палеогеновых пород в сторону погруженной центральной части впадины. Западное

моноклинальное крыло Трансильванской впадины сравнительно узкое, а восточное перекрыто крупными вулканическими поро­ дами, слагающими горы Хергида-Келиман (рис. 64).

Моноклинальная зона к центральной части впадины заме­ щается зоной сильно смятых миоценовых пород, связанных с проявлением солянокупольной тектоники. В ряде мест этой зоны соляные массы выходят на поверхность, перекрываясь аллювиальными наносами или террасовыми образованиями. Со-

СаИецнт&щ

däaniwetuxj ckheêiH 'l

Рис. 64. Схематический разрез Трансильванской впадины [109]:

Сгі — кристаллические породы; е _ эоцен; оі — олигоцен; mi — первые средиземноморские ярусы; гп2 — вторые средиземноморские ярусы; ш3 — сармат; р2 — понт.

лянокупольные структуры почти сплошным кольцом опоясывают Трансильванскую впадину, за исключением южной ее окраины.

Купола характеризуются сложным строением (рис. 65, 66). Они имеют вид диапиров, за исключением Дежской структуры, в которой хорошо прослеживается взаимосвязь отдельных воз­ растных комплексов и сохранено первоначальное положение солей в стратиграфическом разрезе. Здесь соляные массы за­ легают на дежских туфах, что позволяет точно датировать воз­ раст солей как тортонский.

На западе Трансильванской впадины соляные массивы обна­ жаются в ядрах структур Окна-Сибиулуй, Блажа, Окна-Муре- шулуй, Окнеле-Турда. Установлены также соляные дпапиры в Кожокне, Апахиде и Герле-Деже. К востоку зона соляноку­ польных структур прослеживается в районе Бекляну (Сомеш) и Идечеуна-Муреше, а затем следует к долине Гиргиу к Оршове. В юго-западной части Трансильванской впадины каменная соль погружается под вулканогенные образования горной цепи Гиргиу-Хергита, и соляные купола встречаются лишь в районе Совата, Прайда и Корунда, т. е. на участках, где изверженные породы размыты. Солянокупольные структуры отмечены также юго-восточнее Одорхей, в долине Хомородул-Мика и близ Рупя. К центральной части впадины соляные массы, вероятно, выкли­ ниваются, здесь отсутствуют соляные диапиры и развиты более пологие брахиантиклинальные складки, которые являются объек­ том разведочного бурения на газ.

Приведенные выше краткие сведения о стратиграфии и тек­ тонике Трансильванской впадины свидетельствуют о большой

роли вулканизма в развитии этого региона. Особенно важно отметить совпадение во времени и пространстве солеобразозания и эффузивной деятельности, что дает основание говорить о приуроченности процессов солеобразования к периодам актив­ ной тектонической деятельности.

Рис. 65. Геологический разрез месторождения каменной соли Деесакнм Трансильванской впадины [107]:

ные массивы в Румынии встречаются также во внешней зоне Восточных Карпат, известной в геологической литературе под названием Румынской неогеновой зоны. Она простирается от юга Буковины до долины р. Дембовицы. Здесь, особенно в меж­ дуречье Дембовицы и Слэника (Бузэу), развиты складки диапирового типа, в связи с чем эту территорию часто именуют также «зоной диапировых складок» [109].

Во внешней неогеновой зоне хорошо изучены породы олиго­ цена, миоцена и плиоцена. Породы олигоцена обнажаются срав­ нительно редко и установлены в основном в сводах антиклина­ лей. Представлены они менилитами, дизодиловыми сланцами и песчаниками клива.

Миоценовые образования широко распространены в неоге­ новой зоне Румынских Карпат. В их разрезе большое место за­ нимают соленосные породы. Сложная тектоника региона не по­ зволяет однозначно определить возраст каменных солей, в связи

счем по этому вопросу существуют разногласия. В частности,

И.П. Войтешти допускал очень древний архейский возраст солен зоны диапировых складок. В свою очередь, Н. Онческу [109] считает, что в этой зоне в неогене существовали по крайней мере две фазы, благоприятные для накопления солей — аквитанская и тортонская.