Что такое эвапоритовый бассейн

Эвапориты

Эвапориты (от латинского evaporo — испаряю, англ.: evaporites) — химические осадки, выпавшие из пересыщенных растворов. Эвапориты — продукты испарения воды путём её постепенного сгущения в замкнутых и полузамкнутых водоёмах за счёт солнечной радиации. Эвапориты могут быть жидкими (седиментационные рассолы) и твёрдыми (минералы, осадки). Термин «Эвапориты» впервые был предложен применительно к породам норвежским геологом В.М. Гольдшмидтом, к седиментационным рассолам — советским геологом М.Г. Валяшко.

К эвапоритам относятся осадки и рассолы современных морских заливов и лагун (Kapa-Богаз-Гол, Сиваш, Бокано-де-Виррила и др.), континентальных озёр (Цархан, Большое Солёное озеро и др.), морских и континентальных себх (соляные марши, плайя, болота). Все водоёмы расположены в аридных и полуаридных климатических зонах. Осадки в них представлены набором минералов от труднорастворимых (хемогенный кальцит, гидромагнезит, гипс) до легкорастворимых (галит, мирабилит, глауберит, эпсомит, карналлит). Для водоёмов характерно изменение солёности вод в пространстве, что приводит к избирательному выпадению в осадок солей по мере нарастания их минерализации солнечным испарением в последовательности, отвечающей законам физической химии. Из ископаемых отложений к эвапоритам относятся соляные породы позднеплиоценового Кайдакского калийного бассейна (полуостров Бузачи), а также те галогенные отложения, которые образовались из морских, континентальных и слабоминерализованных гидротермальных (в областях активного вулканизма) вод в процессе повышения их минерализации солнечным испарением (галогенез). На происхождение большей части галогенных отложений, слагающих калийные бассейны и месторождения (калийные соли), существуют различные точки зрения.

Последовательность выпадения солей определяется химическим составом солевого раствора. При этом природные парагенезисы полностью соответствуют экспериментально установленным фазовым соотношениям: первыми осаждаются кальцит и доломит, затем сульфаты кальция — гипс и ангидрит. После этого выпадают легкорастворимые соли — бораты и хлориды. Порядок выделения солей из раствора на примере средиземноморской воды в 1849 г. определен Г. Узильо экспериментальным путем, позднее закономерности эвапоритовой седиментации были всесторонне изучены Л.В.Пустоваловым и В.Т.Фроловым.

А.А. Годовиков обратил внимание на связь галогенеза с эволюцией атмосферы в ходе геологической истории. По мере эволюции в составе атмосферы увеличилось содержание кислорода, что способствовало возрастанию роли окислительных процессов, приводящих к образованию сульфатов, высших окислов серы в корах выветривания и зонах окисления. Это обстоятельство отразилось на увеличении значения сульфатов в эвапоритах молодых толщ, по сравнению с древними. Крупные залежи каменой соли известны уже в докембрии, а залежи ангидрита имеют возраст порядка 900 млн. лет. Допускается участие в образовании солей глубинных эндогенных вод, что более вероятно на ранних стадиях развития земной коры.

Условия древнего и современного галогенеза резко различны. В современную эпоху соленосные отложения накапливаются чаще всего в озёрах, заливах, лагунах. В прошлые эпохи они были связаны с разнообразными водами морского генезиса. Среди современных солеродных бассейнов наибольшее значение имеют морские заливы, лагуны, соединенные с морем постоянно действующими проливами, а также морские озёра, развившиеся из лагун и отшнурованные от моря перемычками. Процесс образования солей сложный. Он включает дифференциацию рассолов, вертикальное расслоение рапы, устойчивость режима течения воды, несимметричную зональность соленосных отложений.

Солеродные бассейны прошлого обычно располагались во впадинах конечного стока в аридной климатической зоне, отделяясь от основной морской или океанической акватории промежуточным морским бассейном, где морская вод сгущалась и метаморфизовалась. В последнее время установлена связь галогенеза с процессами образования рифтов, рифтовых зон (трансформные границы литосферных плит). Галогенные накопления рифтов отличаются значительной мощностью (до 4-6 км рифт Красного моря), переходом от терригенных образований в нижней части к галогенным и карбонатным морским в кровле эвапоритовых толщ. В галогенных рифтовых образованиях отмечаются повышенные концентрации Fe, Mn, Zn, Pb, Cu, Ag.

• Годовиков А.А. Минералогия. — М.: Недра, 1983
• Геохимические закономерности формирования галогенных отложений. Сборник научных трудов // ИГиГ СО АН СССР, Новосибирск, 1983, 144 с.
• Мерзляков Г.А. Пермские соленосные бассейны Евразии. // Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1979 (Труды Ин-та геологии и геофизики АН СССР. Сиб. отд-ние; Вып. 392)
• Сонненфелд П. Рассолы и эвапориты. — Москва, «МИР», 1988, 480 с.

Источник

Эвапориты

Литература : Bаляшко M. Г., O некоторых физико-химических и геохимических проблемах галогенеза, в кн.: Проблемы соленакопления, т. 1, Hовосиб., 1977; Джиноридзе H. M., Геологические и физико-химические основы эксгаляционно-осадочного галогенеза, «Изв. AH CCCP. Cep. геологич.», 1987, 3; Hardie L. A., Evaporites: marine or non-marine? «American Journal of Science», 1984, v. 284, No 3, p. 193-240.

H. M. Джиноридзе.

Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . Под редакцией Е. А. Козловского . 1984—1991 .

Смотреть что такое «Эвапориты» в других словарях:

ЭВАПОРИТЫ — (от лат. evaporo испаряю), хим. осадки, выпавшие на дно лагун и солёных озёр в результате испарения воды и её пересыщения солями. К ним относятся разл. соли: галит, гипс, ангидрит, сода, бура, калийные и др., нек рые известняки, доломиты … Естествознание. Энциклопедический словарь

ЭВАПОРИТЫ (ЭВАПОРИТОВЫЕ ОСАДКИ) — хим. осадки, выпавшие на дно басс. в результате пересыщения растворов. Наиболее интенсивно процесс образования Э. происходит в замкнутых и полузамкнутых басс., где растворы обладают высокой концентрацией. К ним относятся разл. соли: галит,… … Геологическая энциклопедия

евапорити — эвапориты evaporites Evaporite мінерали, які утворюються внаслідок випаровування розчинів. Е. можуть бути рідкими (розсоли) і твердими (осади). Всі водоймища, де утворюються Е., розташовані в аридних і напіваридних кліматич. зонах. Осади в них… … Гірничий енциклопедичний словник

Моласса — (франц. mollasse, от лат. mollis мягкий * a. molassa; н. Mollasse; ф. molasse; и. molasa) комплекс преим. грубообломочных пород, выполняющий краевые и межгорн. прогибы, формирующиеся в орогенную стадию развития складчатых поясов в… … Геологическая энциклопедия

Союз Советских Социалистических Республик — Cоветский Cоюз занимает почти 1/6 часть обитаемой суши 22 403,2 тыс. км2. Pасположен в Eвропе (ок. 1/4 терр. страны Eвропейская часть CCCP) и Aзии (св. 3/4 Aзиатская часть CCCP). Hac. 281,7 млн. чел. (на 1 янв. 1987). Cтолица Mосква. CCCP … Геологическая энциклопедия

Физико-географический очерк. Геологическое строение — Геологическая карта. Физико географический очерк. Геологическое строениеГеологическое строение территории Латинской Америки определяют два крупных структурных элемента земной коры: древняя, докембрийская Южно Американская платформа и активно… … Энциклопедический справочник «Латинская Америка»

Иран — (до 1935 Персия) I. Общие сведения И. государство в Западной Азии. Граничит на С. с СССР, на З. с Турцией и Ираком, на В. с Афганистаном и Пакистаном. Омывается на С. Каспийским морем, на Ю. Персидским и Оманским заливами, в… … Большая советская энциклопедия

Центральная Америка — территория, расположенная в южной части Северной Америки, от впадины Бальсас у южного подножия Мексиканского нагорья до Дарьенского залива на С. З. Южной Америки (иногда границы проводят по Теуантепекскому и Панамскому перешейкам), между… … Большая советская энциклопедия

ПАЛЕОКЛИМАТОЛОГИЯ — ПАЛЕОКЛИМАТОЛОГИЯ, область науки, изучающая доисторические КЛИМАТЫ. «Записи» о древних климатах можно найти в ОСАДОЧНЫХ ПОРОДАХ, в образцах глубоких слоев льда, а также окаменелостей со дна морей и озер. Исходя из таких свидетельств климатологи… … Научно-технический энциклопедический словарь

МИНЕРАЛЫ И МИНЕРАЛОГИЯ — Минералы твердые природные образования, входящие в состав горных пород Земли, Луны и некоторых других планет, а также метеоритов и астероидов. Минералы, как правило, довольно однородные кристаллические вещества с упорядоченной внутренней… … Энциклопедия Кольера

Источник

Эвапорит — Evaporite

Эвапоритово ( / ɪ против æ р ə г aɪ т / ) представляет собой растворимый в воде минеральных отложений , что результаты от концентрации и кристаллизации путем испарения из водного раствора. Есть два типа отложения эвапоритов: морские, которые также можно описать как океанические отложения, и неморские, которые находятся в стоячих водоемах, таких как озера. Эвапориты считаются осадочными породами и образованы химическими отложениями.

СОДЕРЖАНИЕ

Формирование эвапоритовых пород

Хотя все водные объекты на поверхности и в водоносных горизонтах содержат растворенные соли, вода должна испаряться в атмосферу, чтобы минералы выпали в осадок. Чтобы это произошло, водный объект должен попасть в ограниченную среду, в которой поступление воды в эту среду остается ниже чистой скорости испарения. Обычно это засушливая среда с небольшим бассейном, в который поступает ограниченное количество воды. Когда происходит испарение, оставшаяся вода обогащается солями, и они выпадают в осадок, когда вода становится перенасыщенной.

Среды отложения эвапоритов

Морские эвапориты

Морские эвапориты обычно имеют более толстые отложения и обычно являются предметом более обширных исследований. У них также есть система испарения. Когда ученые испаряют океанскую воду в лаборатории, минералы откладываются в определенном порядке, который впервые продемонстрировал Усильо в 1884 году. Первая фаза эксперимента начинается, когда остается около 50% первоначальной глубины воды. В этот момент начинают образовываться небольшие карбонаты . Следующая фаза в последовательности наступает, когда в эксперименте остается около 20% от исходного уровня. В этот момент начинает формироваться минеральный гипс , за которым следует 10% галита , за исключением карбонатных минералов, которые, как правило, не являются эвапоритами. Наиболее распространенными минералами, которые обычно считаются наиболее типичными для морских эвапоритов, являются кальцит , гипс и ангидрит , галит , сильвит , карналлит , лангбейнит , полигалит и каинит . Также может быть включен кизерит (MgSO ₄ ), который часто составляет менее четырех процентов от общего содержания. Однако имеется около 80 различных минералов, которые были обнаружены в месторождениях эвапоритов (Stewart, 1963; Warren, 1999), хотя лишь около дюжины встречаются достаточно часто, чтобы считаться важными горнообразователями.

Неморские эвапориты

Эвапориты неморского происхождения обычно состоят из минералов, которые не распространены в морской среде, потому что в целом вода, из которой выпадают эвапориты неморского происхождения, имеет пропорции химических элементов, отличные от тех, которые содержатся в морской среде. Обычные минералы, обнаруженные в этих месторождениях, включают блодит , бура , эпсомит , гайлюссит , глауберит , мирабилит , тенардит и трону . Неморские месторождения могут также содержать галит, гипс и ангидрит, а в некоторых случаях могут даже преобладать эти минералы, хотя они не пришли из океанических отложений. Это, однако, не делает неморские месторождения менее важными; эти отложения часто помогают нарисовать картину прошлого климата Земли. Некоторые отложения даже демонстрируют важные тектонические и климатические изменения. Эти месторождения также могут содержать важные полезные ископаемые, которые помогают сегодняшней экономике. Толстые неморские отложения, которые накапливаются, как правило, образуются там, где скорость испарения превышает скорость притока и где имеется достаточное количество растворимых веществ. Приток также должен происходить в закрытом бассейне или в бассейне с ограниченным оттоком, чтобы осадок успел собраться и сформироваться в озере или другом стоячем водоеме. Основные примеры этого называются «отложения соленых озер». Соленые озера включают в себя такие вещи, как многолетние озера, которые существуют круглый год, озера Плайя, которые представляют собой озера, которые появляются только в определенные сезоны, или любые другие термины, которые используются для определения мест, которые периодически содержат стоячие водоемы или весь год. Примеры современных неморских сред осадконакопления включают Большое Соленое озеро в Юте и Мертвое море , которое находится между Иорданией и Израилем.

Среды отложения эвапоритов , отвечающие указанным выше условиям, включают:

• Грабен районы и пол-грабены в пределах континентальных рифтовых сред , питаемых ограниченным дренажем приречного, как правило , в субтропических или тропических средах
  • Примером окружающей среды в настоящее время, которая соответствует этому, является депрессия Денакил , Эфиопия; Долина Смерти , Калифорния
• Среда грабенов в океанических рифтовых средах, питаемая ограниченным океаническим входом, что в конечном итоге приводит к изоляции и испарению
  • Примеры включают Красное море и Мертвое море в Иордании и Израиле.
• Внутренние водосборные бассейны в засушливых и полузасушливых регионах с умеренным и тропическим климатом, подпитываемые кратковременным стоком
  • Примеры окружающей среды в настоящее время включают пустыню Симпсона , Западную Австралию , Большое Соленое озеро в Юте.
• Не бассейновые территории, питаемые исключительно за счет просачивания грунтовых вод из артезианских вод.
  • Примером окружающей среды являются насыпи в пустыне Виктория, подпитываемой Большим артезианским бассейном , Австралия.
• Ограниченные прибрежные равнины в регрессивной морской среде
  • Примеры включают месторождения сабхи Ирана, Саудовской Аравии и Красного моря; Кара-Богаз-Гол в Каспийском море
• Дренажные бассейны, питающиеся в чрезвычайно засушливых средах
  • Примеры включают чилийские пустыни, некоторые части Сахары и Намиб.

Наиболее значительные известные отложения эвапоритов произошли во время мессинского кризиса солености в бассейне Средиземного моря .

Эвапоритовые образования

Образования эвапорита не обязательно должны состоять полностью из галитовой соли. Фактически, большинство эвапоритовых образований содержат не более нескольких процентов минералов эвапорита, остальная часть состоит из более типичных обломочных обломочных пород и карбонатов . Примеры эвапоритовых образований включают залежи эвапоритовой серы в Восточной Европе и Западной Азии.

Чтобы формация была признана эвапоритовой, может просто потребоваться распознавание псевдоморфоз галита , последовательностей, состоящих из некоторой доли эвапоритовых минералов, и распознавания текстуры трещин в грязи или других текстур .

Экономическое значение эвапоритов

Эвапориты важны с экономической точки зрения из-за их минералогии, физических свойств на месте и их поведения в недрах.

Минералы эвапорита, особенно минералы нитратов, имеют экономическое значение в Перу и Чили. Нитратные минералы часто используются для производства удобрений и взрывчатых веществ .

Ожидается, что толстые залежи галита станут важным местом захоронения ядерных отходов из-за их геологической стабильности, предсказуемого технического и физического поведения, а также непроницаемости для грунтовых вод.

Галитовые образования известны своей способностью образовывать диапиры , которые создают идеальные места для улавливания нефтяных залежей.

Месторождения галита часто добывают для использования в качестве соли .

Основные группы минералов эвапорита

На этой диаграмме показаны минералы, которые образуют морские эвапоритовые породы, обычно они являются наиболее распространенными минералами, встречающимися в месторождениях такого типа.

Минеральный класс	Название минерала	Химический состав
Хлориды	Галит	NaCl
	Сильвит	KCl
	Карналлит	KMgCl 3 · 6 H 2 O
	Каинит	KMg (SO 4 ) Cl · 3 H 2 O
Сульфаты	Ангидрит	CaSO 4
	Гипс	CaSO 4 · 2 H 2 O
	Кизерит	MgSO 4 · H 2 O
	Лангбейнет	К 2 Мг 2 (SO 4 ) 3
	Полигалит	K 2 Ca 2 Mg (SO 4 ) 6 · H 2 O
Карбонаты	Доломит	CaMg (CO 3 ) 2
	Кальцит	CaCO 3
	Магнезит	MgCO 3

• Галогениды : галит , сильвит (KCl) и флюорит.
• Сульфаты : гипс , барит и ангидрит.
• Нитраты : нитратин (содовая селитра) и селитра
• Бораты : обычно встречаются в отложениях засушливых соленых озер на юго-западе США . Распространенным боратом является бура , которая использовалась в мыле в качестве поверхностно-активного вещества .
• Карбонаты : такие как трона , образующиеся во внутренних соляных озерах.
  • Некоторые минералы эвапорита, такие как хэнксит , относятся к нескольким группам.

Минералы эвапорита начинают выпадать в осадок, когда их концентрация в воде достигает такого уровня, что они больше не могут существовать в качестве растворенных веществ .

Минералы выпадают в осадок из раствора в порядке, обратном их растворимости, так что порядок выпадения осадков из морской воды следующий:

Обилие пород, образованных осадками морской воды, находится в том же порядке, что и осадки, приведенные выше. Таким образом, известняк ( кальцит ) и доломит встречаются чаще, чем гипс , который встречается чаще, чем галит , который встречается чаще, чем соли калия и магния .

Эвапориты также можно легко перекристаллизовать в лабораториях, чтобы исследовать условия и характеристики их образования.

Возможные эвапориты на Титане

Недавние данные спутниковых наблюдений и лабораторных экспериментов предполагают, что эвапориты, вероятно, присутствуют на поверхности Титана , крупнейшего спутника Сатурна. Вместо водных океанов на Титане есть озера и моря жидких углеводородов (в основном метана) со многими растворимыми углеводородами, такими как ацетилен , которые могут испаряться из раствора. Отложения эвапорита покрывают большие области поверхности Титана, в основном вдоль береговой линии озер или в изолированных бассейнах ( лакунах ), которые эквивалентны соляным котлам на Земле.

Источник