Соотношение геодинамическиого и климатического факторов в динамических рядах развития солянокупольных геосистем

Размещено на http://www.allbest.ru/

СООТНОШЕНИЕ ГЕОДИНАМИЧЕСКИОГО И КЛИМАТИЧЕСКОГО ФАКТОРОВ В ДИНАМИЧЕСКИХ РЯДАХ РАЗВИТИЯ СОЛЯНОКУПОЛЬНЫХ ГЕОСИСТЕМ

Петрищев В.П., д.г.н., доцент ^1,2, Ряхов Р.В.,м.н.с. ²

¹ - ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет»,

² - Институт степи УрО РАН

Современные направления исследований поверхностных проявлений соляной тектоники охватывают ряд важных, но далеко не всеобъемлющих направлений. Среди наиболее интересных следует выделить следующие: 1) исследование соляных экструзивных потоков; 2) изучение соляного карста; 3) анализ почв и поверхностных грунтов, в т.ч кепроковых отложений.

Все эти направления связывает одно важное обстоятельство. При объяснении механизмов развития соляных «фонтанов» и «глетчеров» Ирана, при оценке интенсивности развития наземных и подземных форм галогенного карста, при объяснении происхождения гипсовой «шляпы» используются параметры, определяющиеся физико-географическими условиями территории, которые в целом увязываются с проявлениями ведущих ландшафтообразующих факторов - широтной зональности, секторности/континентальности, эффекта барьерности.

Если не брать во внимание влияние различных физико-географических факторов, в результате роста соляной диапир потенциально способен достичь дневной поверхности и выйти за ее пределы. В том месте, где это происходит, формируются положительные формы рельефа с усиливающимися эрозионными процессами и выходами на поверхность комплекса как надсолевых отложений, так и бессолевых пород, относящихся к одной формации, что и соленосная толща. Растущая в процессе галокинеза соляная структура толкает перед собой верхний бессолевой комплекс, состоящий из гипсов и ангидритов и представляющий собой первичный или сингенетический кепрок. Постепенно ядро соляного поднятия, оказавшееся выше базиса эрозии, выщелачивается. Из нерастворенных включений (сульфатных, глинистых, карбонатных) формируется «гипсовая» шляпа или вторичный (эпигенетический) кепрок. Кепроковые останцы, разделенные карстовыми мульдами, представляют собой характерное и широко распространенное геоморфологическое сопряжение, характерное для посткульминационной стадии развития солянокупольных ландшафтов. Кепроковые формации достаточно точно отображают связь активность галокинеза, выражающуюся в первую очередь в скорости роста соляных структур) и ландшафтогенеза, инвариантными для которого являются широтно-зональные физико-географические условия, в том числе режим атмосферного увлажнения, а также воздействие подземных водоносных комплексов.

В связи с этим, на основе различных публикаций, мы попытались рассмотреть этапы воздействия соляной структуры на ландшафт через динамические ряды в различных ландшафтных зонах и областях - влажных смешанных лесов субтропического пояса (Луизиана) и пустынь тропического пояса (Южный Иран).

Входными параметрами для оценки роли «гипосовой» шляпы соляных структур в формировании ландшафтных геосистем являются следующие показатели. Установлено, что для образования 300 метровой толщи гипсо-ангидритовых пород на соляном куполе диаметром 2 км требуется около 124 км³ воды [5]. По другим данным, около 70 % многолетних годовых осадков из годового объема в 400 мм в Южном Иране, вероятно, испаряется, и только около 20% стекает с поверхности, участвуя в выщелачивании соляного ядра [8]. Имеются также сведения о том, что при 140 мм осадков, выпадающих в Центральном Иране, способны растворять до 23 мм галита соляного диапира [7]. Данная величина более чем в 4 раза меньше количества соли, выдавливаемого из ядра купола. Также для купола Содом на восточном берегу Мертвого моря изучена скорость размыва выходящих на поверхность соляных экструзий [3, 4]. Ее величина составила 4-25 мм в год, что существенно ниже, чем получено в Иране. По данным, собранным Н.Ф.Глазовским, скорость выноса солей в озеро Баскунчак из прилегающих соляных структур составляет до 250 тыс т/год (модуль поступления солей 2,2 тыс. т/км², поскольку озеро образует бессточный бассейн), в озеро Индер - 200 тыс.т/год (модуль поступления в Индерском бессточном бассейне - 1,7 тыс. т/км²), в озеро Эльтон - 300 тыс.т. [9]. Во всех этих цифрах по соляным куполам Прикаспийской впадины примечательным фактом является то, что модуль поступления солей одинаков в условиях сопоставимого количества атмосферных осадков.

Территории, иллюстрирующие динамические ряды, учитывали также структурно-тектонические и геоморфологические особенности. Ландшафты соляных диапиров Луизианы расположены в пределах молодой низменной равнины со спокойным платформенным режимом погружения. Солянокупольные ландшафты побережья Персидского залива формируются в условиях краевого прогиба кайнозойского заложения в условиях прибрежной равнины и передовых складок гор Загрос (рисунок 1). Представленные схема отражают как роль геодинамических процессов, так и значение количества атмосферных осадков в формировании и развитии ландшафтных комплексов в пределах соляных структур. В условиях относительно медленного роста соляного диапира мощное атмосферное увлажнение на равнинах Галф Коста активно формирует кепроковые породы, защищающие соляное ядро от выщелачивания [1, 2]. Таким образом, формируются обратные положительные связи - чем активнее растет диапир и усиливается растворение его вершины, т.е. интенсивнее формирование «гипсовой» шляпы, играющую экранирующую роль по отношению к атмосферному увлажнению.

Важными дополнениями к представленным динамическим рядам являются исследования кепроковых отложений на Северо-Германской низменности (рисунок 2,А, В). В условиях значительного количества осадков (700 мм) и слабого устойчивого опускания мощность вторичного кепрока для соляных диапиров в пределах Северо-Германского бассейна выражен практически повсеместно.

Другой иллюстрацией к представленным процессам являются обнажения каменной соли эоценового возраста, образовавшиеся после длительной добычи, на руднике Кардона в Каталонии [6]. 86-метровый обрыв каменной соли является как результатом долгой открытой добычи, так и объясняется активным ростом соляного ядра в пределах предгорного прогиба Пиренеев. Открытые выходы соли на руднике Кардона показывают, что несмотря на большое количество осадков (более 600 мм в год), активный галокинез способен сохранять даже в условиях выщелачивания пласты каменной соли неглубоко от поверхности (рисунок 2, Б, Г). Причиной является с одной стороны быстрый смыв в условиях большого уклона соляных пластов, с другой - защитную роль играет лесная растительность и плотный почвенный покров. Даже в отсутствии кепроковых отложений (в пределах Кардоны они практически отсутствуют) карстовые процессы обусловлены исключительно техногенными воздействиями.

Рисунок - 1. Динамика формирования ландшафтных комплексов в условиях влажных равнин платформенного типа Примексиканского бассейна (Луизиана) и активного горообразования в пределах Ормузского бассейна (Южный Иран).

Рисунок - 2. Формы проявления соляной тектоники в ландшафтах Европы: А - выходы галита, вскрытые на небольшой глубине (Кардона, Испания); Б - карстовая котловина и обнажения гипсов верхней перми (Люнебург, Нижняя Саксония, Германия); В - обнажения галита в растущем соляном ядре после открытой разработки калийный солей и шахта Мина Ньевес (Кардона, Испания); Г - выходы галогенно-сульфатных пород цехштейна в кепроке купола Люнебург (Нижняя Саксония, Германия).

соляной тектоника почва грунт

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект №17-05-00514а)

Список литературы

1. Autin W.J. Landscape evolution of the Five Islands of south Lousiana: scientific policy and salt dome utilization and management. //Geomorphology. 2002. - V.47. P.227-244.

2. Autin W.J., McCulloh R.P. Quaternary geology of the Weeks and Cote Blanche islands salt domes. //Gulf Coast Association of Geological Societies Transactions. 1995, V.XLV. P.39-46.

3. Frumkin, A.. Hydrology and denudation rates of halite karst. Journal of Hydrology. V.,162, 1994. pp. 171-189.

4. Frumkin, A. Determining the exposure age of a karst landscape. Quaternary Research. V.46, 1996. pp.99-106.

5. Kyle R., Posey H. Halokinesis, cap rock development and salt dome mineral resources. / Evaporites, Petroleum and Mineral Pesources. Edited by J.L.Melvin. Elsevier: Amsterdam, Oxford, New York, Tokyo, 1991. pp. 413 - 474.

6. Mottershead D.N.,Duane,W.,Inkpen,R.J.Wright, J. S. Subaerial karstic erosion of small-scale saltrock terrains. / 6th International Conference on Geomorphology, Zaragosa, Cardona, Spain,Abstract volume (eds F. Gutiйrrez, M. Gutiйrrez, G. Desir, J. Guerrero, P. Lucha, C. Marнn & J. M. Garcнa-Ruiz), 2005. pp. 453.

7. Talbot C., Aftabi P. Geology and models of salt extrusion at Qum Kuh, central Iran. // Journal of the Geological Society, London. Vol. 161, 2004, pp. 321-334.

8. Zarei M., Raeisi E., Talbot C. Karst development on a mobile substrate: Konarsiah salt extrusion, Iran. // Geological Magazine, Cambridge University Press, No 149 (3), 2012, pp. 412-422.

9. Глазовский Н.Ф. Избранные труды. В 2-х томах. Т. 1. Геохимические потоки в биосфере. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2006. 535 с. Источник: http://naukarus.com/n-f-glazovskiy-izbrannye-trudy-v-2-h-tomah

Размещено на Allbest.ru