Практическое значение эвапоритов
Три аспекта определяют большое практическое значение эвапоритовых минералов. Во-первых, они сами по себе представляют ценное сырье, во-вторых, они тесно связаны с генезисом и локализацией углеводородов и, наконец, имеется много данных о том, что рассолы, связанные с эвапоритами, играют важную роль в генезисе руд некоторых металлов. Сейчас мы рассмотрим эти три аспекта.
Эвапориты представляют ценнейшее природное сырье. Они удовлетворяют значительную часть мировой потребности в редкоземельных элементах, подавляющую — в натрии и калии, в галогенах, в основном — в хлоре, броме и сере. Поэтому химические промышленные комплексы обычно располагаются поблизости от месторождений эвапоритов.
Эвапориты играют важную роль при поисках нефти и природного газа по трем причинам — они могут быть источником углеводородов, образовывать структурные ловушки и служить непроницаемыми обкладками. Условия, благоприятствующие генезису эвапоритов, неблагоприятны для биологического разложения. В бассейне с рассолом на его самых больших глубинах органическое вещество может сохраняться на дне и переслаиваться с эвапоритами, так как условия здесь неприемлемы для жизни бактерий. Подобным образом в обстановке себкхи водорослевые слои захороняются в переслаивании с эвапоритами и карбонатами. Поэтому прослойки органического вещества — обычный компонент эвапоритов (будут ли они бассейнового генезиса или типа себкхи), и имеется много данных о том, что эвапориты часто являются источниками углеводородов.
Во-вторых, как уже отмечалось ранее, пластические свойства эвапоритов обусловливают создание структурных элементов даже в участках, не характеризующихся тектонической деятельностью. Солевые купола вмещают ряд потенциальных ловушек углеводородов, как в купольных антиклиналях над кепроками, так и на крыльях, смещенных разломами.
Наконец, эвапориты представляют интерес для геологов-нефтяников, потому что они могут служить идеальными непроницаемыми обкладками для коллекторов, так как при максимальной пластичности они имеют минимальную проницаемость. Так, эвапориты изолируют рифовые коллекторы, как, например, в бассейне Уиллистон, и представляют непроницаемые покрышки для газовых коллекторов в песчаниках красного леженя в Северном море.
Уже отмечалось, что типичный эвапоритовый бассейн окаймляется рифовыми известняками и что они часто включают нефть, которая вероятно генерировалась из эвапоритов и была изолирована последними.
Во многих случаях рифы также включают сероводород (H2S) и особый тип минеральных месторождений. Эти месторождения представлены телетермальными (низкотемпературными) залежами сульфидных руд свинца (галенит PbS) и цинка (сфалерит ZnS). Ассоциирующие минералы включают флюорит (CaF2), барит (BaSO4), доломит и кристаллический кальцит.
Эти минералы встречаются в виде рудных тел, имеющих форму крупнокристаллического роллоподобного фронта в толще известняков. Классический пример этого типа рудных залежей можно видеть на месторождении долины Миссисипи, и они иногда называются в общем как руды миссисипского типа.
Имеется много данных, заставляющих предполагать, что сера сероводорода и сульфидов металлов поставлялась при реакции между ангидритом и углеводородами. В наиболее простом виде эту реакцию можно изобразить так:
Известно, что эта реакция осуществляется с помощью сульфатредуцирующих бактерий, но есть основания полагать, что она может протекать и в стерильной среде в отсутствии бактерий. В последнем случае эта реакция была бы экзотермической и могла бы приводить к возникновению высокотемпературных кристаллических построек, наблюдаемых в рудах и жильных минералах. Отсюда мы имеем внешнее сходство этих залежей с гидротермальными жилами.
В заключение отметим, что эвапориты — это весьма важная группа пород. Их генезис еще во многом спорен, особенно в отношении их кристаллического роста на поверхности раздела осадок/вода и степени замещения карбонатов в течение диагенеза незаливных отложений себкхи, пропитанных рассолом.
Независимо от их генезиса, эвапориты представляют огромный практический интерес как минеральное сырье и в связи с их тесной ассоциацией с углеводородами и сульфидными рудами.
