Соляные породы фосфориты Соляными породами

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 Na. Cl, сильвин, или калийная соль KCl, карналлит KCl·Mg. Cl 2· 6 H 2 O, бишофит Mg. Cl 2· 6 H 2 O); • сульфаты (гипс Ca. SO 4· 2 H 2 O, ангидрит Ca. SO 4, мирабилит, или глауберова соль Na 2 SO 4· 10 H 2 O, кизерит Mg. SO 4·H 2 O, эпсомит Mg. SO 4· 7 H 2 O, лагнбейнит К 2 SO 4· 2 Mg. SO 4, полигалит К 2 SO 4·Mg. SO 4· 2 Ca. SO 4· 2 H 2 O, астраханит Na 2 SO 4·Mg. SO 4· 4 H 2 O и др. ); • двойные смешанные соли (каинит KCl·Mg. SO 4· 3 H 2 O и др. ); • легкорастворимые карбонаты (сода-десятиводная Na 2 СO 3· 10 H 2 O и семиводная Na 2 СO 3· 7 H 2 O, гейлюссит Na 2 СO 3·Са. СO 3· 5 H 2 O); • нитраты (селитра натриевая, или чилийская Nа. NO 3, селитра калиевая КNO 3); • бораты (борацит Mg 3 Cl. В 7 О 13, гидроборацит Mg. Cа. В 6 О 11· 6 H 2 O, бура Na 2 В 4 O 7· 10 H 2 O и др. ); • фториды (флюорит Са. F 2),

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

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)

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)

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?

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)

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

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

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

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 SO 42− и становилась более или менее «бесульфатной» . 4. Почему при массовом соленакоплении не иссякали резервы Мирового океана?

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

• 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(PO 4)m(OH)p, • гидроксилапатит Ca 5(PO 4)3(OH), • фторапатит Ca 5(PO 4)3 F, • подолит Ca 10(PO 4)6(СO)3, • курскит Ca 8(PO 4)4(СO)3 F 2, • карбонатапатит, франколит Ca 10(PO 4)6[F 2(OH)2(СO)3 O] и другие соли ортофосфорной кислоты.

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.

Геохимические закономерности распределения Р 2 О 5 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 2 О 5 и суммарный речной сток в год. В скобках содержание Р 2 О 5 (%).

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