Генетический и геолого-промышленный тип Верхнекамского месторождения (Быгельско-Троицкий участок) (стр. 3 из 6)

В целом уровень тектонической нарушенности продуктивной толщи значительно выше по сравнению с надсолевым комплексом пород.

Мелкие складчатые структуры существенно влияют на горно-геологические условия отработки промышленных пластов. Внутрипластовая складчатость приводит к изменению первичных мощностей слоев, слагающих промышленные пласты, и тем самым влияет на изменчивость их состава. Межпластовая складчатость сопровождается увеличением вертикальной мощности пластов (и соответственно, высоты камер), особенно на подвернутых западных крыльях антиклиналей. Вместе с тем, отмечается положительное влияние мелкой складчатости на устойчивость кровли выработок.

Развитие складчатых структур всех порядков не приводит, как правило, к образованию разрывных нарушений и трещин. Несмотря на значительный объем наблюдений в горных выработках, до недавнего времени было известно лишь несколько мест разрыва сплошности соляных пород.[2]

2.3 Строение и литологический состав продуктивной толщи

Общая схема литостратиграфического расчленения продуктивной толщи ВКМКС, приведенная на рисунке 1, в полной мере применима к Быгельско-Троицкому участку. Она полностью описывает характер чередования интервалов каменной соли и калийно-магниевых солей, определяющий условия оконтуривания пластов в разрезе продуктивной толщи.

Рис. 1. Схема литостратиграфического расчленения продуктивной толщи ВКМКС. 1 - каменная соль; 2 - карналлитовая порода; 3 - пестрый сильвинит; 4 - красный сильвинит; 5 - полосчатый сильвинит

Ритмичный характер изменения химического состава соленосных отложений по разрезу демонстрирует таблица 1, в которой приведены средние показатели по наземным скважинам, пробуренным в пределах Быгельско-Троицкого участка.

Таблица 1. Средние значения мощности и содержаний компонентов по интервалам продуктивной толщи

Толща	Пачка («зона»)	Интервал, пласт	Мощность, м	Содержание, %
				KCl	NaCl	MgCl2	CaSO4	Н.О.	Br
Продуктивная	Сильвинит-карналлитовая (СКЗ)	К	0.84	16.49	66.04	6.92	1.12	1.29	0.056
		И-К	6.21	0.50	93.09	0.40	2.70	2.36	0.016
		И	1.29	20.66	57.58	8.49	1.54	1.86	0.066
		З-И	1.94	0.73	91.68	0.58	2.24	3.40	0.019
		З	0.52	17.36	61.19	8.07	1.65	2.35	0.058
		Ж-З	2.69	1.54	89.10	1.43	2.27	3.35	0.022
		Ж	0.70	19.58	63.96	5.90	1.85	1.77	0.050
		Е-Ж	3.49	2.34	87.22	1.54	2.54	3.94	0.023
		Е	5.16	18.37	63.62	6.45	1.66	2.24	0.057
		Д-Е	2.94	2.38	85.46	2.23	2.40	4.27	0.029
		Д	4.28	15.73	68.17	5.00	2.10	2.96	0.040
		Г-Д	2.50	2.29	85.19	1.83	2.44	5.10	0.024
		Г	3.43	21.78	62.97	4.44	1.95	3.52	0.043
		В-Г	1.91	1.91	89.03	0.37	2.51	5.40	0.018
		В	3.25	28.79	58.95	3.29	1.90	3.15	0.041
		Б-В	1.93	2.88	87.43	0.64	2.66	5.36	0.022
		Б	1.10	39.46	54.78	0.79	1.39	2.54	0.043
	Сильвинтовая (СлЗ)	А-А’А	1.66	42.54	53.46	0.33	1.57	1.64	0.058
		А КрI	2.04	0.97	91.95	0.29	2.32	3.83	0.020
		КрI	1.14	40.43	55.56	0.23	1.26	2.04	0.052
		КрI-КрII	1.48	1.55	89.04	0.33	3.02	5.33	0.024
		КрII	4.76	34.19	61.48	0.18	1.94	1.91	0.054
		КрII-КрIII	1.61	2.40	92.39	0.22	2.46	2.08	0.019
		КрIII	3.94	19.62	75.49	0.20	2.10	2.22	0.029
	Зоны галитизации		--	0.72	92.77	0.17	2.56	3.49	0.017
	Всего СКЗ		44.71	17.52	68.02	4.33	1.96	3.01	0.043
	Всего СлЗ		15.93	22.06	73.61	0.25	2.10	2.64	0.039

В нижней части продуктивной толщи (сильвинитовая пачка) карналлитовые породы отсутствуют, содержание хлористого магния довольно постоянное с тенденцией незначительного возрастания вверх по разрезу. Содержания нерастворимого остатка и сульфата кальция в сильвинитовых пластах изменяются слабо и без видимой закономерности. В междупластиях содержание этих компонентов заметно выше, максимумы их содержаний приходятся на междупластие КрI-КрII. На этом фоне последовательно возрастает содержание хлористого калия в сильвинитовых пластах при практически постоянном его содержании в междупластиях.

В верхней части продуктивной толщи (сильвинит-карналлитовая пачка) среднее содержание хлористого магния в сильвинит-карналлитовых пластах почти монотонно возрастает снизу вверх по разрезу, достигая максимума в пластах З и И. Содержание хлористого калия резко снижается при переходе от пласта Б к пласту Г, далее по разрезу меняется незакономерно в интервале 15-21%. В междупластиях содержания этих компонентов меняются незакономерно, с тенденцией снижения вверх по разрезу.

Продуктивная толща ВКМКС характеризуется также латеральной литологической неоднородностью, которая проявляется в пределах пластов калийных и калийно-магниевых солей и практически не обнаруживается в разделяющих их слоях каменной соли. Основными формами латеральной неоднородности являются зоны распространения каменной соли среди сильвинитов (по всему разрезу продуктивной толщи) и зоны распространения пестрых сильвинитов среди карналлитов (в сильвинит-карналлитовой пачке).

Зоны распространения каменной соли. Во многих разведочных пересечениях те или иные пласты калийных и калийно-магниевых солей в разрезе отсутствуют. Согласно общепринятым представлениям, эта ситуация интерпретируется как «замещение» (фациальное или эпигенетическое) сильвинитов и карналлитов каменной солью, т.е. галитизация. В подавляющем большинстве случаев изменение литологии пластов сводится к выпадению из разреза собственно сильвинитовых прослоев при сохранении текстурно-структурных особенностей прослоев каменной соли и галопелитов.

Суммарная площадь зон галитизации изменяется снизу вверх по пластам следующим образом (км²): КрIIIа-б – 39,0, КрII – 11,0, КрI – 4,1, АБ – 3,2, В – 0,9. Частичное замещение с некондиционными по мощности или качеству участками отмечается в основном для наиболее сложных по строению пластов КрIII и КрII.

Зоны распространения пестрых сильвинитов. Формирование пестрых сильвинитов большинством исследователей ВКМКС объясняется преобразованием первично отложившихся карналлитов с выносом из породы хлористого магния и кристаллизационной воды. С этим согласуются такие закономерности, как исключительная приуроченность пестрых сильвинитов к сильвинит-карналлитовой пачке, пониженная мощность сильвинитовых пластов по сравнению с карналлитовыми того же стратиграфического положения, более высокое содержание в пестрых сильвинитах нерастворимого остатка и сульфата кальция.

В качестве общей закономерности отмечается, что доля сильвинитов в пределах ВКМКС в целом увеличивается с запада на восток, но на более локальном уровне (в пределах отдельных участков и в разных пластах) эта закономерность проявляется по-разному. В частности, в рассматриваемой части месторождения пласт Б в основном сложен пестрыми сильвинитами, а карналлитовые и сильвин-карналлитовые породы распространены в виде отдельных «островов» в западной части Быгельско-Троицкого участка. Пласт В полностью сложен сильвинитами в восточной части участка, а на западе преобладают карналлитовые и сильвин-карналлитовые породы.

Распределение зон сильвинитизации в основном контролирует размещение технологических типов солей и закономерности изменения содержаний основных компонентов химического состава – хлоридов калия, магния и натрия.[2]

2.4 Элементы-примеси солей

С момента открытия Верхнекамского месторождения солей было известно, что его руды содержат элементы-примеси и, главным образом галогениды (Br, I). Вслед за установлением присутствия в солях Rb, Cz, Tl, Li и других щелочных и щелочноземельных рассеянных элементов были обнаружены тяжелые и благородные металлы.

Таблица 2. Средние содержания некоторых элементов-примесей в породах соляной толщи Верхнекамского месторождения, г/т

№п/п	Элемент	Краналлитовая порода	Сильвинит		Каменная соль	Соленосная порода	Кларк земной коры
			пестрый	красный и полосчатый
1	B	<1	<1	<10	201	155	12
2	P	нет данных (н.д.)	Н.д.	60	<30	н.д.	930
3	Br	1200	420	500	350	500	2,1
4	I	н.д.	15	н.д.	н.д.	н.д.	0,4
5	Ba	н.д.	Н.д.	6	20	н.д.	650
6	Li	<1	<1	<2	<1	53	32
7	Sc	<1	<1	н.д.	н.д.	10	10
8	Ga	<1	Н.д.	3	3	15	19
9	Ge	<1	<10	<10	<10	1,5	1,4
10	Se	<0,5	Н.д.	<0,5	<0,5	<5	0,05
11	Rb	200	30	43	<1	100	150
12	Sr	4	6	60	100	360	340
13	Zr	<5	Н.д.	6	<10	40	170
14	Nb	<1	<1	н.д.	<1	6	20
15	In	<0,01	Н.д.	<0,01	н.д.	0,06	0,25
16	Te	<0,5	<0,5	<0,5	<0,5	<1	0,001
17	Cs	0,11	0,11	0,14	0,15	<5	3,7
18	Ta	<1	<1	н.д.	<1	<5	2,5
19	Tl	0,6	<1	0,3	н.д.	<1	1
20	TR	<10	Н.д.	<10	<10	100	178

1 – жирным шрифтом выделены содержания, превышающие кларк земной коры;