Генетический и геолого-промышленный тип Верхнекамского месторождения (Быгельско-Троицкий участок)
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 |