Верхнекамское месторождение калийных солей
Верхнекамское месторождение[1] солей (ВКМС) находится в пределах Пермского края, главным образом на левобережье р. Камы. Соляная толща месторождения, имеющая форму линзы площадью около 8,2 тыс. км2, прослеживается в меридиональном направлении на 206 км, в широтном — до 56 км (рис. 1). Внутри контура соляной толщи расположена многопластовая залежь калийно-магниевых солей протяженностью 140 км при ширине до 41 км. Площадь основной части калийной залежи по внешнему контуру составляет 3,7 тыс. км2.
Месторождение комплексное: на его базе ведется добыча сильвинитов (сырье для производства калийных удобрений), карналлитовой породы (получение искусственного карналлита для магниевой промышленности) и рассолов (сырье для производства соды, энергетика и др.). Геологические запасы месторождения огромны и оцениваются по карналлитовой породе в 96 млрд т, по сильвинитам — 113 млрд т, по каменной соли — 4,7 трлн т.
Рис.2. Структурно-тектоническое положение Соликамской впадины:
1 – границы Предуральского краевого прогиба; 2 – границы седловин и впадин: КС – Колвинская седловина, СолВ – Соликамская впадина, КЧС – Косьвинско-Чусовская седловина, СылВ – Сылвенская впадина; 3 – региональные разломы: Красноуфимский (I), Западно-Уральский (II), Предтиманский (III), Дуринский (IV), Боровицкий (V); 4 – контуры распространения соляной толщи (а) и калийной залежи ВКМС (б); 5 – линия геологического разреза
Рис.3. Геологический разрез Соликамской впадины по линии I-I
1 – карбонатные и существенно карбонатные отложения; 2 – рифовые постройки; 3 – преимущественно терригенные отложения; 4 – «терригенный клин»; 5 – каменная соль; 6 – калийная залежь; 7 – Всеволодо-Вильвенский надвиг; 8 – по подошве соляной толщи (ОГ С); 9 – по кровле терригенной – а (ОГ АТ) и карбонатной – б (ОГ АК) толщ артинского яруса; 10 – по кровле терригенной пачки визейского яруса (ОГ II); 11 – по кровле терригенной пачки тиманского горизонта (ОГ III); скважины и их номера: 12 – солеразведочные; 13 – нефтяные; 14 – структурные
В тектоническом отношении месторождение приурочено к Соликамской впадине Предуральского краевого прогиба (рис.2). Геологический разрез района ВКМС наиболее полно изучен опорной (скв. 1-ОП, глубина 2973 м) и нефтепоисковыми (самая глубокая скв. 37-ОГН, Уньвинская площадь, глубина 2912 м) скважинами. Этими скважинами вскрыты породы кудымкарской свиты (Vkd) валдайской серии вендского комплекса, представленные алевролитами неравномерно глинистыми, ангидритизированными, с обугленными растительными остатками; аргиллитами слюдистыми, зеленовато-серыми и буро-коричневыми, песчанистыми; песчаниками косослоистыми, реже массивными, кварцевыми, мелкозернистыми. Вскрытая мощность вендского комплекса 342 м. Выше залегают отложения девонской, каменноугольной, пермской, палеогеновой (?), неогеновой (?) и четвертичной систем (рис.3).
Соляные породы Верхнекамского месторождения представлены каменной солью, сильвинитами и карналлитовой породой. Краткая минералого-петрографическая характеристика этих соляных пород месторождения дается по материалам, изложенным в работах В.Н. Дубининой [84], М.Л. Вороновой [106, 107], А.Л. Протопопова [240], Е.Э. Разумовской [247, 248], М.П. Фивега [304], Я.Я. Яржемского [350, 352] и других исследователей, с учетом результатов наблюдений автора.
Каменная соль слагает ПдКС и ПКС, разделяет продуктивные пласты калийной залежи и мергелей ПП. Ею также сложены зоны замещения продуктивных пластов. Она представляет собой почти мономинеральную породу, на 90–98% сложенную галитом (NaCl). В качестве примесей в ней встречаются ангидрит, силикаты (в основном глинистые минералы), карбонаты (доломит, альцит) и др. Каменная соль обычно обладает четкой слоистой текстурой, обусловленной чередованием прослоев галита и глинисто-ангидритового материала. По структурным особенностям галит разделяется на несколько разновидностей: перистый темно-серый, перистый светло-серый, зернистый и шпатовый.
Перистый темно-серый галит, имеющий в литературе различные названия (перистая соль, кружевной галитит, скелетно-зернистый галит, серая перистая каменная соль, крупноперистая соль и др.), находится в виде прослоев мощностью 1–3 см. Размер зерна — до 3 см. Темная окраска обусловлена наличием примеси глинистого и органического материала. На этом фоне выделяются крупные белые участки зональных кристаллов галита («лодочки» или «елочки»). Часто по всему прослою наблюдаются стяжения ангидрита размером до 1,0 см.
Прослои перистого светло-серого галита (белая средне- и мелкозернистая соль, мелкоперистая каменная соль, матово-белый галит и др.) имеют мощность 0,5–4,0 см. Размер белых «елочек» здесь не превышает 1 см, а промежутки между ними заполнены прозрачным галитом.
Зернистый галит (средне- и мелкозернистая каменная соль, соль высаливания и др.) белого, часто желтовато-розового цвета слагает прослои мощностью 0,3–1,5 см. Размер зерен — до 2 мм. Нередко они имеют шестоватую форму. По простиранию зернистый галит часто сменяется шпатовым (гигантокристаллическим, ледянопрозрачным) галитом. Мощность прослоев шпатового галита часто достигает 5–7 см.
Кудряшов А. И.
