Александр Конюхов - Читая каменную летопись Земли...
Состав воды определяется тем, какие соли выносятся в соляной водоем паводковыми водами в короткие дождевые сезоны. Известны случаи, когда ветер разносил мельчайшие капельки морской воды на сотни километров от побережья. В результате на суше появлялись мелкие соленые водоемы с водой, близкой по соотношению солей к морской воде. В озерах Восточно-Африканской рифтовой зоны в воде содержится много калия, что обусловлено, по-видимому, гидротермальной деятельностью. Правда, концентрация солей здесь не очень велика и выпадения их в осадок не происходит. Однако наличие калия ускоряет диагенетические процессы в глинистых илах. В результате уже у поверхности дна в глинистых илах происходит иллитизация разбухающих фаз, главным образом смектита.
Многие прибрежные соляные водоемы питаются морскими водами, поступающими в фазы максимальных приливов или в процессе ветрового нагона. Известны случаи разгрузки у поверхности подземных соляных рассолов, возникающих вследствие растворения древних соляных пород, которые залегают на глубине нескольких сот метров. Чтобы представить себе, как образуются эвапориты (соли), надо побывать на берегах Аравийского полуострова в Красном море или в Персидском заливе, где находятся многочисленные прибрежные себхи и соляные ванны. Одна из крупных соляных ванн находится у мыса Рас-Мухаммад в Красное море. Весной она заполняется морской водой и вскоре покрывается ковром синезеленых водорослей. К июлю или августу вода в значительной степени испаряется, а соленость оставшегося рассола достигает 330·103 мг/л, что приводит к выпадению гипса. К октябрю водорослевые подушки полностью освобождаются из воды. К этому времени они уже покрыты 7-8-сантиметровым слоем каменной соли. Осадок, взятый со дна соляных ванн, сложен чередованием светлых и темных слойков: первые представлены разнокалиберными кристаллами гипса, вторые — водорослевыми отложениями карбонатного состава. Карбонаты в виде доломита и высокомагнезиального кальцита встречаются и в гипсовых прослоях. Таким образом, на дне соляных ванн биогенные осадки чередуются с хемогенными.
Себха, окружающая ванну со стороны суши, покрыта песками карбонатно-терригенного состава. В процессе испарения грунтовых вод между песчинками в порах кристаллизуются гипс, ангидрит, доломит и каменная соль. В процессе роста кристаллы солей разрушают карбонатный детрит, а затем и замещают его. Образуется пласт, почти нацело сложенный эвапоритами. За длительные промежутки времени таким образом может сформироваться мощная толща солей, которая затем переходит в ископаемое состояние. А так как береговая линия постоянно перемещается во времени, низменные участки суши, называемые платформами, покрываются на огромных пространствах каменной солью (до 100 тыс. км2). Для разрезов древних соленосных формаций характерна определенная повторяемость, т. е. чередование гипсов и ангидритов с каменной солью (или доломитов с ангидритами и галитом).
В геологической истории нашей планеты были эпохи, когда высыхали целые моря. В таких случаях в осадки переходили не только гипс, ангидрит и каменная соль, но и легкорастворимые калийные и другие соли. Наблюдать за садкой редких соляных минералов еще недавно, до постройки плотины, можно было в заливе Кара-Богаз-Гол на восточном побережье Каспийского моря, глубина которого в нашем столетии менялась от 10–12 до 5–7 м. Залив сообщался с основным водоемом через узкий пролив, откуда поступала опресненная каспийская вода. Благодаря естественному порожку и сильному испарению она быстро превращалась в рапу. Концентрация солей в ней более чем в 20 раз превышала изначальную. В зимний сезон из рапы выпадал мирабилит, который летом снова частично растворялся. В особенно засушливые периоды из рапы садилась каменная соль с примесью других, более сложных по составу минералов. Несколько мощных горизонтов солей, разделенных гипсами и глинами, было пройдено буровыми скважинами.
После строительства плотины, перекрывшей доступ в залив Кара-Богаз-Гол морской воды, он совершенно высох. На его поверхности обнажились соли. Их кристаллы вздымаются в воздух ветром и разносятся на огромные площади, засолоняя земли. Соляная залежь быстро разрушается, и добыча редких солей, столь необходимых народному хозяйству, практически прекратилась. Сейчас плотину собираются перестраивать, чтобы иметь возможность пропускать каспийскую воду в залив. Таким образом, нарушив природную систему, человек вынужден к ней же вернуться, заплатив за свое легкомыслие двойную цену.
Удивительным свойством солей является их пластичность. Благодаря ей они способны течь под большим давлением. Испытывая в недрах неравномерную нагрузку, соль начинает перетекать на те участки, где последняя меньше. Это явление, называемое галокинезом, приводит к образованию соляных штоков и диапиров, протыкающих слои более молодых осадков и даже выходящих на поверхность. В районах широкого распространения ископаемых солей и активных тектонических подвижек диапиры искажают нормальное залегание пластов. Примером может служить Прикаспийская солянокупольная область. Здесь пермская соль, залегающая на глубинах 3–5 км от поверхности, в результате неравномерного прогибания земной коры прорывает мезозойские и кайнозойские отложения, что сильно затрудняет поиски залежей нефти и газа как в надсолевой, так и в подсолевой осадочной толще.
Другим районом активного развития соляных куполов является Мексиканский залив. С соляными куполами в прибрежной части Техаса связаны многочисленные залежи углеводородов. Дело в том, что соль служит прекрасным флюидоупором, т. е. способна перекрывать и изолировать залежи нефти и особенно газа, которые неминуемо рассеялись бы вследствие диффузии легкого метана и его гомологов. Самые древние (палеозойские) скопления газа эксплуатируются в районах широкого распространения древней соли (Припятский прогиб, окрестности Непского свода в Восточной Сибири).
Песчаник полимиктовый из юрских отложений Туркмении. Зерна кварца, полевых шпатов и обломков пород увеличены в 200 раз (из коллекции Е. Е. Карнюшиной) Песчаник аркозовый (полевошпатово-кварцевый) с гематитовым цементом из нижнемеловых отложений Предкавказья. Увеличено в 160 раз (из коллекции И. А. Назаревич) Микроагрегатная структура иллита в поле электронного сканирующего микроскопа. Увеличено в 1200 раз Рифовый известняк из каменноугольных отложений Подмосковья. Увеличено в 24 раза Известняк оолитовый, доломитизированный из нижнекембрийских отложений Восточной Сибири. Увеличено в 60 раз (из коллекции Л. С. Черновой) Псевдоморфозы пирита по раковине фораминиферы из нижнемеловых отложении Восточного Предкавказья. Увеличено в 60 раз (из коллекции И. А. Назаревич) Оолит, сложенный кальцитом и лептохлоритом. В центре — зерно кварца. Увеличено в 150 раз (из коллекции И. А. Назаревич) Выделения кристаллов доломита в органогенном известняке. Увеличено в 100 раз Строение арагонитовой корки, поднятой с уступа континентального склона в Красном море. Увеличено в 250 раз Обломки панцирей диатомовых водорослей в неогеновых отложениях острова Сахалин. Увеличено в 1500 раз (из коллекции О. К. Баженовой) Сферы кристобалита в кремнистых отложениях (опоках) неогенового возраста острова Сахалин (из коллекции Р. В. Данченко) Кристаллы цеолитов, выросшие на частичках вулканического пепла из современных шельфовых осадков Перу. Увеличено в 300 раз Микроглобулярное строение кремнистой породы из разреза баженовской свиты Западной Сибири. Увеличено в 800 раз (из коллекции О. К. Баженовой) Обломки вулканических стекол в неогеновых отложениях Чукотки. Увеличено в 200 раз (из коллекции Е. Е. Карнюшиной)Уголь и горючие сланцы — окаменевшие леса и топи
Если немыми свидетелями древних пустынь и прибрежных соляных ванн остались ископаемые соли и песчаные тела дюнного происхождения, то бурые и каменные угли хранят память об иных обстановках и климатических условиях. Говорят, что в углях запечатана энергия солнечных лучей, падавших на Землю в отдаленные эпохи. Впрочем, и соли — продукт солнечной активности, когда под действием его лучей испарялись воды древних водоемов. Однако соли уже не способны отдать энергию солнца обратно. Ценность же углей именно в этом. Они — природные аккумуляторы солнечной энергии, хранители тепла, столь расточительно расходуемого человеком с началом промышленной революции.
