Генетический и геолого-промышленный тип Верхнекамского месторождения (Быгельско-Троицкий участок)
Нормальная мощность покровной каменной соли изменяется в пределах 15-25 м. В пределах Быгельско-Троицкого участка по пересечениям скважин она составляет в среднем 18,3 м, меняясь в пределах 9,4-27,0 м. Отмечается закономерное снижение мощности ПКС на северо-востоке и юго-востоке участка. Химический состав отложений ПКС весьма близок к составу ПдКС. Средние содержания компонентов составляют (%): KCl – 0,10; NaCl – 94,2; MgCl2 – 0,24; CaSO4 – 2488; Н.О. – 1;94. От межпластовой каменной соли ПКС отличается более высоким содержанием галита и пониженным содержанием нерастворимого остатка.
Верхний отдел
Уфимский ярус
Соликамский горизонт (Р2slk)
Нижняя часть соликамского горизонта состоит из соляно-мергельной толщи. Нижняя часть соляно-мергельной толщи, от подошвы до первого от поверхности прослоя каменной соли входит в состав водозащитной толщи Верхнекамского месторождения, а кровля прослоя соли считается кровлей водозащитной толщи. Мощность соляно-мергельного участка, в среднем 109,6 м. Верхняя часть соликамского горизонта - терригенно-карбонатная. Сложена известняками, доломитами, песчаниками. Мощность в среднем по участку 109,6 м.
Шешминский горизонт (Р2šš)
Отложениями шешминского горизонта заканчивается разрез пермских отложений в соликамской впадине. Мощность горизонта подвержена сильным колебаниям. На поднятиях пестроцветы отсутствуют, а в прогибах достигают значительной мощности около 110,8 м.
Все эти отложения покрыты чехлом рыхлых осадков четвертичного возраста, мощность которых составляет в основном 1-15 м. По происхождению они относятся к озерным, ледниковым, флювиогляциальным, аллювиально-делювиальным разностям. Их мощность может достигать от 65 до 80 м.
Кайнозойская эратема.
В пределах ВКМКС известны континентальные отложения палеогена и неогена, залегающие в локальных впадинах различного происхождения. На западе участка выявлены отложения неогена, связанные с переуглубленным руслом реки Камы.
Четвертичные отложения развиты почти на всей территории и представлены глинами, суглинками, супесями, песками и галечниками различных генетических типов (аллювиальные, элювиально-делювиальные, озерно-болотные, флювиогляциальные, эоловые). Мощность отложений составляет 0,2-30,1 м, в среднем 9.5 м. На западе участка в долине р. Камы она увеличивается до 15-20 м, но максимальных значений (25-30 м) достигает в отдельных изолированных впадинах (скважины 492, 499, 503).
2.2 Структурно-тектонические особенности Быгельско-Троицкого участка
В структурном отношении Быгельско-Троицкий участок ВКМКС приурочен к северной части южного блока Соликамской впадины. В широтном направлении он распространяется от восточного борта Камского прогиба до западного склона Еловского поднятия.
С юга участок непосредственно примыкает к Дуринской депрессионной зоне.
Для данного района, как и Соликамской впадины в целом, характерна вертикальная структурная зональность, обусловленная спецификой складчатых деформаций различных комплексов пород.
Структурный план надсолевого комплекса в пределах Быгельско-Троицкого участка характеризуется сочетанием пологих поднятий и прогибов нескольких порядков. В структурном отношении существенно различаются северная и южная половины участка. Выделяемая на ряде структурно-тектонических схем ВКМКС Северо-Быгельская синклиналь на данном стратиграфическом уровне фактически вырождается в моноклиналь, осложненную отдельными локальными поднятиями и впадинами. В южной части участка выделяются две крупные структуры – Березниковское поднятие и Дурыманская синклиналь, продолжающиеся на юг в пределы смежных участков ВКМКС. Обе эти структуры осложнены сериями брахиформных поднятий и прогибов второго порядка с разноориентированными осями. Примерно по середине участка в широтном направлении прослеживается ось слабо выраженной антиклинали, соединяющей Березниковское и Еловское поднятия. Ее восточный сегмент выделяется под названием Легчимо-Изверского поднятия или Легчимского выступа.
Тектоническая структура соленосного комплекса пород характеризуется сочетанием структурных элементов, общих с надсолевым комплексом (внешние структурные формы) и специфических складчатых структур (внутрисоляная складчатость). Наблюдения в горных выработках показывают, что в промышленных пластах развиты дисгармоничные внутрипластовые и внутрислоевые складки, осевые поверхности которых почти всегда наклонены на запад; имеются также флексуры и опрокинутые складки. О широком распространении внутрисоляной складчатости свидетельствуют также данные по керну разведочных скважин. В пересечениях продуктивной толщи наклон соляных слоев обычно меняется в пределах 0-45º, местами достигая 70-85º. В то же время, угол наклона слоев в керне пород надсолевого комплекса редко превышает 1-2º.
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 |