Литология. Кн. 2 - Фролов В.Т.
ISBN 5—211—02383—8
Скачать (прямая ссылка):
S.7.1. ИСТОЧНИК ВЕЩЕСТВА
До последнего времени источник вещества не вызывал сомнения — это запасы солей Мирового океана, постоянно пополняющиеся терригенным сносом растворимых соединений из коры выветривания и получающие незначительную добавку из гидротерм (Коган, 1968; Страхов, I960—1963; Химия океана, 1979, т. 2; и др.), но сформировавшиеся за всю 4,5-миллиардную историю Земли и настолько превосходящие ежегодный внос из любых источников, что последний даже в течение сотен тысяч лет не может изменить его. Этот запас оценивается в 33•1O15 т (Сон-' ненфелд, 1988) или 47,80•1O15 т, а ежегодный внос в океан реками растворенных веществ — 3690 млн т (если считать гидрокарбонаты через HCO3-) или 2870 млн т (если считать гидрокарбонаты в виде CO32-; Химия океана, 1979).
Таблица 8.3
Состав солей океанов, по Ф. Кларку и X. Вашингтону (1924) (из Петтиджона, 1981, с. 553)
Соль
Содержание, %
Соль
Содержание, %
NaCl
77,76
K2SO4
2,45
MgCl2
10,88
CaCO3
0,35
MgSO4
4,74
MgBr2
0,22
CaSO4
3.60
Сумма
100,00
Состав солей Мирового океана (табл. 8.3), остающийся стабильным во времени и по площади, Характеризуется тем, что около 4/5 его (или 77,76%) приходится на хлористый натрий. Вместе с хлористым магнием (10,88%) хлориды составляют более 88,5% растворенных в морской воде солей. Общая их сумма равна примерно 3,5% (или 35%^ массы морской воды.
Хотя состав растворенного вещества, вносимого реками (Дривер, 1985; Сонненфелд, 1988; Химия океана, 1979, т. 1 и 2), отличается от солевого состава морской воды (в речном стоке существенна доля карбонатов), но это не меняет последний, так как карбонаты довольно быстро осаждаются биологически или химически. Солевой состав гидротерм более близок к океанской воде, а имеющиеся отличия из-за незначительности масштабов гидротермального вноса (Химия океана, 1979, т. 2) не могли изменить соотношение солей в воде морей и океанов.
Однако с открытием горячих рассолов во впадинах дна Красного моря (1964) стали пересматриваться представления об источниках солевого вещества, из которого формируются эвапоритовые осадки. Но существенных изменений они не претерпели, так как источником солей рассолов были не ювениль-ные флюиды, а ранее сформировавшиеся эвапориты — в основном мессинского (позднемиоценового) возраста, залегающие
в бортах Красноморской впадины. И хотя с тех пор на дне Тихого и других океанов были открыты многие горячие источники, например черные и белые «курильщики», остается открытым вопрос о размерах этого вноса.
В целом состав солей эвапоритов аналогичен солевому составу морской воды, что и определяет непосредственный источник солей. Однако более детальное рассмотрение состава различных месторождений солей показывает многие отличия не только от состава морской воды, но и от современных эвапоритов. Древние эвапориты слагаются помимо главного компонента — галита мощными толщами ангидрита, гипса,, калийных солей и почти лишены сульфатов натрия, содовых и других минералов, образующихся при выпаривании современной морской воды. Все это указывает, что кристаллизация солей — сложный и изменчивый процесс, управляющийся не только их растворимостью, но и исходным составом, температурным режимом и постоянным вносом как растворов солей, так и силикатной и иной (органической, карбонатной и т. д.) взвеси, особенно глинистой. Кроме того, составом образующихся твердых фаз управляют, как это ни парадоксально, чисто механические, например медленные тектонические, движения (см. 8.7.3).
Источники солей внутриконтинентальных, озерных водоемов, хотя они известны в основном по четвертичным примерам, еще более неясны. Одни (Страхов, 1960—1963) главным считают коры выветривания, другие (Петтиджон, 1981, с. 552) — захороненные в древних осадках морские воды («ископаемые» морские воды и рассолы), промываемые поверхностными метеорными водами, а также соль из брызг моря, переносимых ветрами на сушу. Подтверждением первой части этой точки зрения служат хлорнатриевые озера Эльтон и Баскунчак в При-каспии, питаемые пермскими солями соляных куполов, возвышающихся на их берегах. Эоловый источник соли требует количественной оценки.
Ф. Кларк приводит довольно приблизительную оценку ежегодного эолового поступления солей с моря на сушу: 2—20 т соли на 1 км2 суши. Так, соленое оз. Самбхор (Индия) площадью 5700 км2, удаленное от моря на 400 км, получает ежегодно 3000 т морской соли.
8.7.2. СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ
Способ образования солей с первого взгляда кажется ясным — химический, т. е. выпадение из пересыщенных растворов — рапы — в виде отдельных частиц — кристалликов (Ba-ляшко, 1961; Фивет, 1968). Соли, следовательно типичные седиментационные образования. Это многократно проверялось экспериментально и в массовом масштабе — на промышленных объектах — соляных приморских прудах. Одним из первых этот эксперимент в научных целях поставил француз Ж. Узильо
(1849), выпаривший средиземноморскую воду (рис. 8.3). При уменьшении объема морской воды наполовину осаждались окись железа и CaCO3. Когда объем составил 0,2 от первоначального, выпадал гипс, а при уменьшении его примерно до 0,1 начинал кристаллизоваться галит. Дальнейшее сокращение объема приводит к выпадению сульфатов и хлоридов магния и в заключение — NaBr и KCL
