Таблица 6. Масштабы месторождений основных видов ископаемых солей по запасам, млн.т.[4]

Месторождения твердых солей являются осадочными образованиями, возникшими из истинных растворов в особых солеродных бассейнах с ограниченным доступом минерализованных вод, в аридных климатических условиях, обеспечивающих постоянную высокую концентрацию и их выпадения в осадок.

По способу и времени отложения, а также форме нахождения солей различаются месторождения современные внутриконтинентальные озерные и прибрежно-морские, ископаемые (древние), рассолов и соляных источников.

Верхнекамское месторождение калийных солей относится к ископаемым (древним) месторождениям.

Древние солеродные бассейны были преимущественно мелководными. Время накопления соляной толщи Верхнекамского соленосного бассейна (800 – 1000 м) составило 12 – 17 тыс. лет.

Соли накапливались в обширных впадинах с большой скоростью погружения, увеличивающейся к заключительным этапам отложения осадков. Прогибание дна солеродного бассейна происходило ритмично, ускорение погружения сопровождалось кристаллизацией солей, а замедление – образованием гипса, ангидрита и карбонатно-терригенных илов. При глубинах погружения более 2000 м формировались мощные толщи каменной и калийных солей, при меньших погружениях и по окраинам бассейнов отлагались гипс-ангидритовые и ангидрит-доломитовые слои.

На начальных стадиях галогенеза образовывались доломит-гипс-ангидритовые породы, затем преимущественно каменная соль и завершается процесс формированием калийно-магниевых солей. Калийные соли имеют ограниченное распространение в галогенных формациях, так как они выпадают в твердый осадок при концентрации рапы от 32 до 40 %.

Такие высокие концентрации возникают на заключительных стадиях выпаривания морских рассолов (эвтоника), и поэтому калийные соли завершают разрезы отдельных циклов галогенеза или всей галогенной формации в целом.

По химическому составу Верхнекамское месторождение относится к хлоридному (бессульфатному) типу, образование которого связано с явлениями метаморфизации морских вод.

По особенностям тектонической структуры и условиям залегания соляных пород выделяют три основных типа месторождений солей: 1) пластовые недислоцированные со спокойным моноклинальным или мульдообразным залеганием пластов; 2) пластовые дислоцированные, складчатые, иногда чешуйчато-блоковые; 3) солянокупольные.

Для месторождений первых двух типов характерны слоистое внутреннее строение, пластовая и линзовидная форма залежей. В связи с высокой пластичностью солей внутренняя структура пластов и куполов чрезвычайно сложна. Внутрипластовые структуры представлены дисгармоничными асимметричными или коробчатыми складками течения со сжатыми крутыми, часто изоклинальными крыльями. Жесткие гипс-ангидритовые прослои в соляных залежах часто раздроблены, разделяют и ограничивают горизонты (слои) развития микроскладок.[5]

5. Геоэкологическая оценка состояния Верхнекамского месторождения солей

Аварии на рудниках и многочисленные сейсмические явления дают основание считать, что техногенные воздействия переходят в наступательную, прогрессивную стадию. Их влияние приобретает комплексный характер, охватывая все компоненты природной среды – недра, атмосферу и поверхностные воды. рельеф, почвенно-растительный покров, атмосферу и т.д.

Источниками воздействия на геологическую среду являются технологические процессы любого производства, в которых осуществляется обмен с ней веществом и энергией. К технологическим процессам, приводящим к нарушениям геоэкологической ситуации, можно отнести:

- устройство промплощадок под буровые и другие геологоразведочные работы, строительство дорог, коммуникаций промышленного и коммунального назначения, зданий и сооружений промышленных предприятий;

- проходка подготовительных и очистных выработок;

- строительство и эксплуатация шламохранилищ и солеотвалов;

- засыпка естественных углублений рельефа;

- закладка выработанного пространства отходами горного производства;

- оврагообразование при сбросе промышленных вод;

- жилищное строительство.

Для выявления уровня активности нарушения геологической среды необходимо весь технологический процесс рассматривать как состоящий из отдельных операций, например, технология добычи калийной соли включает следующие операции: ее отбивку и погрузку, транспортировку, управление горным давлением и т.д.

Основные характеристики нарушений геологической среды следующие:

- длина и площадь фронта горных работ;

- глубина работ от поверхности;

- мощность извлекаемых соляных пластов и вмещающих пород;

- мощность обрушающихся при подземных горных пород, высота сводов обрушений, параметры зон сдвижения пород под очистными и подготовительными выработками;

- объемы извлекаемых вмещающих пород и полезных ископаемых;

- объемы соли в солеотвалах и рассолов в шламохранилищах;

- объем засоления подземных и поверхностных вод.

На территории месторождения более 50 млн. м3 загрязненных сточных вод ежегодно сбрасываются в р. Кама. Общий валовой сброс загрязняющих веществ составляет более 900 млн. т ежегодно.

Деятельность промышленных предприятий привела к разрушительному воздействию на ландшафты региона. Под свалки, солеотвалы, шламохранилища занято 2000 га лесных и сельскохозяйственных угодий. Под воздействием выбросов предприятий произошло загрязнение почв.

Самым мощным источником загрязнения подземных вод расположенное на берегу Камского водохранилища в пригороде Березников так называемое «Белое море» - шламонакопители щелочных стоков двух содовых заводов и кислых стоков с Березниковского титано-магниевого комбината и Березниковского химического завода.

За период эксплуатации месторождения калийных солей (с 1932г.) в недрах образовались значительные пустоты. На поверхности скопилось более 300 млн. т отходов в виде солеотвалов. В пределах месторождения из надсолевых водоносных горизонтов ежесуточно откачивается 150-200 тыс. м3 подземных вод, а из подсолевых отложений добывается ежегодно более 2 млн.тонн нефти. В результате города Березники и Соликамск с населением более 300 тысяч человек оказались на подработанной территории, на которой сейсмические явления.