lito_kuznecov

1974)

Кроме основных, преобладающих обстановок — специфических морских бассейнов — существуют и иные условия накопления соленосных отложений, количественная роль которых, однако, весьма скромная. К ним относятся внутриконтинентальные озера, где формируются чаще сульфатные породы, в том числе легко растворимые; количество же каменной соли (и галита вообще) резко ограничено.

Своеобразная область солевой седиментации — прибрежная литоральная и, главным образом, надлиторальная плоская прибрежная зона аридных побережий, известная под арабским словом себха (sebkha, sabkha).

Образование солей здесь связано с подтягиванием и испарением высокоминерализованных поровых вод, с отдельными эфемерными озерами, заплеском брызг морской воды при волнении и штормах и др. (рис. 8.18).

В этой зоне формируются преимущественно гипсы и нодуляные ангидриты, реже галит. Кроме этих солевых образований в зависимости от характера побережья имеется, а чаще преобладает обломочный и карбонатный материал (доломиты в виде строматолитовых матов или пеллетовых образований). При этом минералы-галогениды чаще выпадают в интерстициях, образуют гнезда и стяжения, реже линзы и ограниченные по площади маломощные пласты (рис. 8.19). Таким образом, значительная, если не большая часть солевых выделений является не чисто седиментационными, а диагенетическими.

Можно отметить образование стяжений, корок, реже пластов в почвах аридных зон — каличе, что подробнее рассмотрено в предыдущем разделе.

Пачки гипсов и ангидритов формируются в кровле соляных куполов как остаточные нерастворимые продукты, образующиеся в результате поверхностного или подземного выщелачивания солей в кровле этих куполов. Такие образования получили названия кепрок (саргоск); они широко развиты в Урало-Эмбенском районе, в Германии, по побережью и в акватории Мексиканского залива в США и Мексике. Наряду с сульфатами тут нередки вторичные кальцит и сера.

8.5. ЦИКЛИЧНОСТЬ СОЛЕНОСНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Соленосные отложения обычно имеют слоистую текстуру, причем слои образуют цикличность различных по-

1974)

рядков. Некоторые примеры цикличности уже отмечены ранее, и данный раздел частично повторяет, но в основном систематизирует материалы по цикличности.

Наиболее тонкая цикличность имеет климатический, точнее, сезонный характер. Выше отмечалась сезонная слоистость сильвинитов, где чередуются летние слойки галита и зимние сильвина.

Аналогичная цикличность имеется и в других типах соляных пород. Так, в ангидритах, особенно отложенных вне зоны взмучивания, наблюдается тончайшее переслаивание ангидрита (средняя мощность слойков 0,5—3 мм) и темных би- туминозно-глинистых карбонатов (мощность 0,01 — 0,1 мм). Появление глинисто-карбонатного прослоя обычно связывают с весенне-летним периодом, когда цветение планктона, вопервых, ведет к повышению рН воды, что вызывает садку карбонатного материала, и, во-вторых, обеспечивает поступление в осадок органического вещества как исходного материала образования битумов. В осенне-зимний период похолодания и, соответственно, снижения растворимости осаждаются сульфаты кальция.

В разрезах каменной соли присутствуют прослойки, обогащенные глинистым веществом, но одновременно меняется и структура пород. Так, в толще каменной соли Верхнекамского месторождения мощность годового цикла колеблется от 2 до 10 см, причем полный годовой набор состоит из четырех слойков (Иванов, Воронова, 1972):

1 — соленосная глина, иногда с желвачками ангидрита — 1—2 мм;

2 — крупнокристаллический галит зонально-кристал- лической структуры с примесью соленосных глин — 5 — 30 мм;

3— матово-белый и прозрачный галит зонально-кристал- лической структуры — 5 — 40 мм;

4— бесцветный прозрачный и розовый галит часто гигантокристаллической структуры — 50 — 70 мм.

Нижние слои считаются летними, гигантокристаллический галит — зимним.

Надо отметить, что подобная ситуация и цикличность устанавливаются далеко не во всех случаях. Например, сильный шторм ведет к перемешиванию водной толщи, ликвидации пикноклина, выравниванию концентрации солей снизу и сверху водной толщи и, как следствие, растворению уже отложившихся солей.

Такие сезонные наборы по аналогии с описанными ранее

озерными «ленточными глинами» нередко называют варвами. Они хорошо известны и описаны во многих соленосных толщах мира, но, по-видимому, наиболее подробно и детально и з у ч е ны в цехштейновых отложениях Германии. Здесь в разрезе выделено более 900 прослоев, причем около 800 из них удается проследить на огромной площади бассейна — 320 км по широте и 350 км по долготе (Рихтер-Бернбург, 1968). По- д о б н ая корреляция возможна на основе того, что каждая варва несколько отличается друг от друга, в частности, некоторые из них имеют аномальную мощность, Оказалось, что эти

α — каменная соль цехштейна Германии; б — ангидриты цехштейна Германии; в — ангидриты сармата Сицилии

аномальные мощности встречаются в каждом 11 —12-м наборе, т.е. существует 11-летний цикл изменения мощностей варв (рис. 8.20). Соответствие такой цикличности циклам солнечной активности позволяет говорить о влиянии последней (влияние явно опосредованное) на характер соленакоцления.

В свою очередь, эти И-летние циклы группируются в более длительные — в 22 — 23-, затем 33 —35-летние и еще более длительные 85—105- и 170 —210-летние, которые соответствуют уже прецессии земной оси. 11-, 33- и 110-летние циклиты установлены также в брянцевском пласте бахмутской свиты Донбасса (рис. 8.21).

Следующий порядок цикличности связан уже не с кратковременными — десятки и сотни лет, а с более длительными периодами и находит свое наиболее наглядное выражение в строении описанных выше полициклических соленосных толщ. При этом, как было отмечено, чередование соляных и несоляных пород обусловлено соответственно изоляцией и, напротив, открытием бассейнов соленакопления и возобновлением их связи с Мировым океаном. Последнее возможно как за счет тектонических причин, так и за счет эвстатических колебаний уровня моря, которое, в свою очередь, чаще

1974)

Номера циклов от кровли пласта

Рис. 8.21. Изменение мощности 11-летних циклов в брянском пласте бахмутской свиты Донбасса (по М.К. Калинко, 1973).

На рисунке видны 33-летние циклы (номера циклов 3, 7, 10 и т.д.) и 110летние (номера циклов I1 10, 18)

всего связано с такими же колебаниями климата (именно климата, а не сезона и погоды).

Не следует думать, что другой тип — гомогенные моноциклические толщи — не имеют внутренней цикличности. Она из-за инертности большой водной массы менее заметна, но в той или иной форме существует. Так, в кунгурской соленосной толще Прикаспийской впадины имеются пачки ангидритов, отражающие относительно слабое распреснение. Эти пачки особенно хорошо устанавливаются в разрезах обрамления впадины, где соленосная толща не испытала вторичного перераспределения и первичные соотношения не нарушены соляной тектоникой. Наиболее же подробно цикличность такого масштаба установлена в цехштейне Европы, где выделено пять крупных циклов — серий: Верра, Стасфурт, Лейне, Адлер и Оре.

8.6. ЭВОЛЮЦИЯ СОЛЕНАКОПЛЕНИЯ В ИСТОРИИ ЗЕМЛИ

Первые отложения сульфатов отмечены в среднем рифее в Австралии (формация Биттер-Спрингс) и Северной Америке (Гренвильская серия). Верхнерифейские и вендские сульфатные формации уже развиты достаточно широко и известны в Восточной Сибири, Иране, Омане, Пакистане, Гренландии, ряде районов Северной Америки. По крайней мере с венда началось осаждение и каменных солей, и с этого времени соленакопление продолжалось в течение всего фанерозоя, однако оно было крайне неравномерным. Эпохами грандиозного соленакопления были ранний кембрий, вторая половина ранней — поздняя пермь, поздний триас, поздняя юра — ранний мел, в меньшей степени средний — поздний девон и миоцен.

Отмечены также длительные временные интервалы, когда соленакопление было резко ограничено: поздний кембрий — ранний девон, ранний карбон, средний триас, палеоцен.

При этом палеозойское соленакопление было сосредоточено в небольшом числе грандиозных солеродных бассейнов, связанных преимущественно с эпиконтинентальными морями. К ним относятся Восточно-Сибирский и Ирано-Пакистан- ский в кембрии, Западно-Канадский, Северо-Сибирский, Днепровско-Донецко-Припятский в девоне, Восточно-Евро-

пейский, включая Прикаспийскую впадину, Германо-Севе-

1974)

Рис. 8.23. Соотношение соленакопления, климата и уровня Мирового океана в фанерозое.

1 — покровные оледенения; 2 — северное оледенение; 3 — южное оледенение; 4 — холодный период (icehouse); 5 — теплый период (greenhouse)