Соляно- купольная тектоника (галокинез), условия проявления.
продолжение гравитационных конвективных движений
Если в процессе осадконакопления накапливаются мощные толщи солей, то это приводит к образованию диапиров. Из-за разницы глубин соль будет устремляться вверх.
При повышении температуры (до 200) соль обладает текучестью. При нарушениях она продавливает выше лежащие породы перекрытия. Пласты солей залегают от 3-4 км до 15 км.
Галокинетические конвекционные системы (галокинез) – соляно-купольная тектоника. Для этого процесса нужно:
1) мощные пласты солей,
2) подвижность пород.
Соль является универсальным изолятором, по соляными куполами формируются месторождения нефти.
Галокинез развивается в:
складчатых (подвижных) областях (первые км);
платформенные области (как древние так и молодые), где соляные диапиры имеют широкое распространение, часть из них выходят на поверхность, где образуют соленые озера.
Соляные диапиры – сложные по размерам и очертаниям структуры, начинается от пологих вздутий до штокообразных колон. Чем глубже соленосная толща, тем больше по площади массивы и тем реже они распространены
Размеры диапировых куполов могут быть от первых кв. метров до нескольких сотен кв.км. В разных обстановках в зависимости от перекрывающих пород могут возникать конвекционные ячейки разных типов, преобладают ячейки центрального типа.
*Конвекционные ячейки – овалы, треугольники и круги.
Если вязкость нижнего слоя больше вязкости верхнего, то легкие массы будут всплывать по периферии, а тяжелые породы будут тонуть в центре – конвективные ячейки центрального типа бывают крайне редко.
Если вязкость нижнего слоя меньше вязкости верхнего, то всплытие идет в центре – ячейки краевого типа.
В тектонически спокойных областях природа галокинеза исключительно гравитационная, и образуются соленные купола. В тектонически активных областях – куполов нет, имеются линейно вытянутые структуры, интенсивные нарушения в виде сбросов, часто тела отчленяются от основного массива – оторванные тела.
В строении принято выделять: надсоляной комплекс, подсленной комплекс, соляной комплекс.
Геодинамика галокинеза: погружение З.К. и соленосная толща оказывается перекрытой. Процесс иногда может быть растянут на млн. лет.
\\\дополнительная информация\\\
В разрезах соленосных осадочных комплексов инверсия плотностей связана с толщами солей. Плотность каменной соли составляет примерно 2.2 г/см3. Плотность известняков и доломитов равна 2.5–2.6 г/см3. Плотности песчано-глинистых отложений зависят от глубины их залегания. На глубинах до 600 м они меньше плотности соли, на больших глубинах постепенно возрастают и достигают 2.4–2.6 г/см3. Плотность соли с глубиной практически не изменяется. Следовательно, в разрезах соленосных отложений всегда имеет место инверсия плотностей. Если пласты соли перекрываются карбонатными осадками, то инверсия плотностей возникает в непосредственной близости от земной поверхности, если песчано-глинистыми — то начиная с глубин 600–800 м.
ПРИМЕР:
Изменение плотностей каменной соли и вмещающих песчано-глинистых отложений с глубиной. 1 — песчано-глинистые отложения; 2 — соль.
\\\\
Инверсия плотностей это одно из двух условий, необходимых для возбуждения конвекционных движений. Вторым необходимым условием является подвижность нижнего из соприкасающихся разноплотностных слоёв, т. е. высокая пластичность и малая прочность его вещества. Пластичность каменной соли, заметная даже при комнатной температуре, при повышении температур быстро возрастает, а прочность её при этом также быстро снижается. При температурах +200°С и выше соль становится практически текучей.
взаимопроникновения соляных масс и пород перекрытия проходят все предсказываемые стадии эволюции (рис. 26), начиная с пологих вздутий вдавливаний соли в перекрытие (соляных подушек) до сталактите- и сталагмитоподобных форм (соляные столбы, колонны, штоки, массивы) и обособившихся каплевидных тел (пережатые или бескорневые соляные диапиры). В связи с проникновениями соли в перекрытие в последнем образуются самые разнообразные надсолевые структуры — антиклинальные изгибы, в основном диапировые. Напротив, проникновения пород перекрытия в толщу соли вызывают образование различных пережимов и компенсационных депрессий в соляных пластах, над которыми появляются компенсационные или ободковые синклинали (Косыгин, 1969). Обычно ободковые синклинали окаймляют раздувы соляного пласта (соляные штоки, массивы и др.). В удалении от раздувов часто сохраняются участки с исходной или малоизменённой мощностью соли. Над последними пассивно, в основном за счёт ободковых синклиналей, возникают антиклинали, называющиеся остаточными соляными поднятиями.
Блок-диаграмма типов внедрений каменной соли в перекрывающие осадки. 1 — соляные подушки (вздутия); 2 — соляные штоки (столбы, колонны); 3 — соляные валы (массивы); 4 — компенсационные синклинали.
Остаточные и диапировые поднятия резко отличаются друг от друга как по внутрисолевой тектонике, так и по структуре перекрывающих соль осадочных наслоений. Внутренняя структура соли в остаточных поднятиях остаётся ненарушенной. Внутрисолевая слоистость сохраняет своё первоначальное субгоризонтальное положение даже в сводах остаточных поднятий, так как деформации пород перекрытия (дробление, изгибы, сбросы) имеют место лишь на далёких крыльях поднятий, т. е. внутри соседних ободковых синклиналей. Внутрисолевая структура в диапировых надсолевых поднятиях, наоборот, чрезвычайно сложная. Соль и прослои ангидрита, глин, карналлита, сильвина и других пород, заключённые в ней, всегда оказываются сильно смятыми, собранными в изоклинальные складки, разорванными на будины, линзы и перемешанными. Это так называемый аккумулятивный тип внутрисолевой тектоники (по Ю. А. Косыгину, 1969). В диапировых ядрах, имеющих форму колонн, шарниры складок вертикальные, а у их подножий, где колонны соединяются с материнским телом соли, шарниры складок становятся горизонтальными. Все это следствие подтока соли с площади питания к единому центру вздутия, выдавливания. При этом слоистость соляного пласта деформируется так, как сминался бы лежащий горизонтально платок, если его протягивать через кольцо, подвешенное над центром платка. Довольно сложное строение имеют и толщи, перекрывающие соль в диапировых поднятиях. Это особенно чётко просматривается, когда перекрытие слагается непластичными или слабопластичными породами. В таких случаях сводовые части поднятий, как правило, оказываются разбитыми более или менее густой сетью разрывных нарушений, главным образом сбросов (рис. 27). Это свидетельствует о том, что соль при своём движении вверх оказывает на перекрытие активное растягивающее воздействие и возбуждает в нем мощные субгоризонтальные центростремительные сбросообразующие дисторсионные движения. Естественно, такие движения и соответствующая им сеть разрывных нарушений над остаточными соляными поднятиями возникнуть не могут.
Большое сходство проявлений соляной тектоники с узорами конвективных движений в жидкостях означает, что соляная тектоника по своей природе является гравитационной. Однако в полной мере это относится лишь к тектонически спокойным платформенным областям. В подвижных областях, главным образом в передовых и межгорных прогибах, наблюдаются несколько иные соотношения (Косыгин, 1969). Симметричные сводообразные над-солевые поднятия, ячеистое расположение соляных тел и относительно простое их строение, свойственные платформенным областям (рис. 28), в подвижных областях встречаются как исключение. Для них более характерны вытянутые, валообразные формы поднятий, их цепочкообразное размещение в плане и резко нарушенное строение соляных диапиров. Соль участвует здесь в боковых перемещениях.
При этом соляные тела рассекаются и смещаются взбросами и надвигами, разъединяются на блоки частичными или полными пережимами (рис. 29). Если в платформенных областях подсолевые отложения залегают, как правило, спокойно, нередко горизонтально, то в подвижных подсолевые и солевые комплексы совместно подчинены разломам и складкам, созданным как горизонтальным сжатием толщ, так и вертикальными перемещениями блоков земной коры. Из всего этого логически следует вывод о генетических отличиях галокинеза устойчивых и подвижных областей. Совершенно очевидно, если в спокойных платформенных областях галокинез — явление в основном гравитационное, то в подвижных геосинклинальных областях оно контролируется и гравитационными, и эндогенными тектоническими факторами, причём роль тектонических факторов во многих случаях оказывается ведущей.
С повышением температуры вязкость соли уменьшается, а её подвижность растёт. Поэтому прогибание земной коры является мобилизующим, активизирующим фактором галокинеза, который проявляется конседиментационно и весьма длительно. Особенно активно он начинается при погружении соляной толщи на 2–3 км, а завершается на очень больших глубинах при полном вытеснении соли из материнских напластований.