Геохімічні умови формування нижньопермських солей Дніпровсько-Донецької западини (за даними досліджень включень у галіті)
Узагальнено і проаналізовано літературні і нові термобарогеохімічні дані щодо 
 умов формування нижньопермських солей Дніпровсько-Донецької западини (ДДЗ) 
 порівняно з раніше детально вивченими умовами утворення близьких за віком солей 
 Солікамської западини (Передуральськи...
Saved in:
| Published in: | Геологія і геохімія горючих копалин |
|---|---|
| Date: | 2009 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України
2009
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/58979 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Геохімічні умови формування нижньопермських солей Дніпровсько-Донецької западини (за даними досліджень включень у галіті) / Д. Сидор // Геологія і геохімія горючих копалин. — 2009. — № 3-4 (148-149). — С. 96-106. — Бібліогр.: 29 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860137228929335296 |
|---|---|
| author | Сидор, Д. |
| author_facet | Сидор, Д. |
| citation_txt | Геохімічні умови формування нижньопермських солей Дніпровсько-Донецької западини (за даними досліджень включень у галіті) / Д. Сидор // Геологія і геохімія горючих копалин. — 2009. — № 3-4 (148-149). — С. 96-106. — Бібліогр.: 29 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Геологія і геохімія горючих копалин |
| description | Узагальнено і проаналізовано літературні і нові термобарогеохімічні дані щодо 
умов формування нижньопермських солей Дніпровсько-Донецької западини (ДДЗ) 
порівняно з раніше детально вивченими умовами утворення близьких за віком солей 
Солікамської западини (Передуральський прогин, Росія). Показано спорідненість 
фізико-хімічних умов формування солей у цих басейнах, що дозволяє прогнозувати 
серед нижньопермських відкладів ДДЗ наявність нових, ще нерозкритих покладів 
калійних солей хлоридного та сульфатно-хлоридного складу. Встановлено, що солі 
ДДЗ перекристалізовувалися під дією значно метаморфізованих розчинів сульфат-
ного типу, за підвищених температури (до 82 °С ) і тиску (10–17 МПа).
In the paper we have generalized and subjected literary and new thermobarogeochemical data related to the formation conditions of the Lower Permian salt of the DnieperDonets Depression to a critical analysis compared with the formation conditions of salts 
of the Slaviansk Deep (the Ural Foredeep, Russia) of similar age studied in detail before. 
We have shown the relationship between physical-chemical conditions of the salt formation in these basins that will make it possible to predict the presence of new undiscovered 
deposits of potash salts of chloride and sulphate-chloride type in the Lower Permian deposits of the depression.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:47:32Z |
| format | Article |
| fulltext |
© Дарія Сидор, 2009
ISSN 0869-0774. Геологія і геохімія горючих копалин. 2009. № 3–4 (148–149)
УДК 552.53:553.2 (477.5)
Дарія СИДОР
ГЕОХІМІЧНІ УМОВИ ФОРМУВАННЯ
НИЖНЬОПЕРМСЬКИХ СОЛЕЙ
ДНІПРОВСЬКО-ДОНЕЦЬКОЇ ЗАПАДИНИ
(ЗА ДАНИМИ ДОСЛІДЖЕНЬ ВКЛЮЧЕНЬ У ГАЛІТІ)
Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України, Львів,
e-mail: igggk.mail.lviv.ua
Узагальнено і проаналізовано літературні і нові термобарогеохімічні дані щодо
умов формування нижньопермських солей Дніпровсько-Донецької западини (ДДЗ)
порівняно з раніше детально вивченими умовами утворення близьких за віком солей
Солікамської западини (Передуральський прогин, Росія). Показано спорідненість
фізико-хімічних умов формування солей у цих басейнах, що дозволяє прогнозувати
серед нижньопермських відкладів ДДЗ наявність нових, ще нерозкритих покладів
калійних солей хлоридного та сульфатно-хлоридного складу. Встановлено, що солі
ДДЗ перекристалізовувалися під дією значно метаморфізованих розчинів сульфат-
ного типу, за підвищених температури (до 82 °С ) і тиску (10–17 МПа).
Ключові слова: перм, соленосні відклади, галіт, включення, розчини, ультра-
мікрохімічний аналіз, температура гомогенізації, кристалізація, перекристалізація.
Незважаючи на достатньо високий рівень геолого-геохімічної вивченос-
ті галогенних відкладів загалом і пермських зокрема, дискусійними залиша-
ються питання генези солей у цілому, хімічного складу розсолів та їхньої ево-
люції в процесі розвитку басейнів, фізико-хімічних умов седиментогенезу та
перекристалізації солей.
Результати вивчення первинних включень у галіті свідчать про геохімічну
унікальність пермських морських евапоритових басейнів, яка полягає в до-
сягненні розсолами сульфатного складу. Встановлено, що сульфатний тип
розсолів був характерний тільки для трьох етапів за останній 1 млрд років:
пізнього неопротерозою, пермі–тріасу та неогену, а хлоркальцієвий – для
решти періодів фанерозою та раннього неопротерозою (Вікові..., 2006).
Проведені (Ковалевич, Сидор, 1992; Сидор, 1992; Sidor, 1997; Сидор,
1998, 2002) детальні геохімічні дослідження солей Солікамського басейну,
що вважаються класичним зразком реалізації фізико-хімічної теорії криста-
лізації солей в евапоритових басейнах, можна використовувати для встанов-
лення закономірностей та пізнання умов формування і прогнозу мінерально-
го складу калійних солей в інших басейнах цього віку, зокрема розміщених
на території України. Такими, близькими за мінеральним складом і палео-
географічними умовами формування, але менш вивченими в аспекті термо-
барогеохімії, є нижньопермські калієносні відклади Дніпровсько-Донецької
западини.
96
Зіставлення результатів геохімічного дослідження солей цих районів ці-
каве з точки зору подібності і відмінності умов соленагромадження, врахову-
ючи їхнє деяке зміщення в просторі і часі, а також для реконструкції хімічно-
го складу вод океану в пермі.
Мета роботи – встановити закономірності та особливості фізико-хі-
мічних умов формування нижньопермських солей ДДЗ за новими та літера-
турними даними з урахуванням результатів раніше проведених досліджень
близьких за віком солей Солікамського басейну.
Загальні риси геологічної будови басейну. Згідно зі схемою зіставлен-
ня пермських відкладів Східноєвропейської платформи (Мерзляков, 1979),
пермські соленосні відклади ДДЗ займають асельський і сакмарський яруси
нижньої пермі. Їхня геологічна будова, палеогеографія, літологія, мінералого-
петрографічні особливості, деякі питання геохімії достатньо вивчені (Хру-
щов, 1964, 1971; Галогенные..., 1968; Петриченко, Сливко, 1973; Жарков, 1974;
Хрущов, Климов, 1975; Левенштейн и др., 1977; Мерзляков, 1979; Ковалевич,
1985; Высоцкий и др., 1988).
Дніпровсько-Донецький басейн – це западина, в основі якої знаходиться
грабен, що простежується по поверхні кристалічного фундаменту і девонсь-
ких утвореннях. Нижньопермські хемогенні відклади займають її значну
територію (завдовжки 560 км, завширшки 20–85 км) (рис. 1). Структурний
план підошви цих відкладів досить складний – виділяється низка западин і
піднять другого порядку. У зв’язку з цим глибина залягання підошви хе-
могенних відкладів нижньої пермі змінюється від –700 до –5000 м. Най-
Рис. 1. Літолого-фаціальна картосхема нижньопермських відкладів Дніпровсько-
Донецької западини і північно-західної окраїни Донбасу (Высоцкий и др., 1988):
1 – крайові розломи, що обмежують Дніпровсько-Донецьку западину; 2 – межа поширення
нижньопермських відкладів; 3 – локальні зони відсутності нижньопермських відкладів; 4 –
сульфатно-карбонатно-глиниста фація; 5 – поклади калійних солей; 6 – поклади кам’яної солі;
7 – теригенна фація.
97
крупнішими від’ємними структурами є Кальміус-Торецька і Бахмутська за-
падини (південний схід), Орчиківська (центральна частина) і Кошелівсько-
Сребненська (північний захід) депресії (Высоцкий и др., 1988). Найбільш
детально розріз пермських відкладів досліджений у південно-східній части-
ні ДДЗ, де вони виходять на поверхню і де з давніх-давен розробляють ро-
довища кам’яної солі методом вилуговування, а з кінця ХІХ ст. – шахтним
способом.
У межах западини нижньопермські відклади розділені на чотири світи
(знизу догори): картамиську, микитівську, слов’янську, краматорську. Три
нижні належать до асельського ярусу, а краматорська – до сакмарського.
Картамиська світа (мідистих пісковиків) представлена переважно черво-
ноколірними теригенними відкладами (пісковиками, аргілітами, алевролі-
тами) з прошарками доломітів, ангідритів. Її потужність змінюється від 10 м
на північному заході до 1200 м на південному сході западини.
У складі микитівської, слов’янської і краматорської світ суттєву роль ві-
діграють евапоритові утворення.
Микитівська світа складена, в основному, породами змішаного териген-
но-хемогенного типу: глинами, карбонатами, ангідритами і кам’яною сіллю.
Потужність відкладів становить від 10 м на північному заході до 150–300 м
на південному сході, а пластів кам’яної солі – від декількох метрів до 80 м.
Кам’яна сіль розвинута здебільшого в понижених структурах западини.
Слов’янська світа утворена хемогенними відкладами з породами тери-
генного типу: чергуванням пластів кам’яної солі й ангідритів з проверстка-
ми вапняків, доломітів і глин. Вона відзначається насиченістю розрізу соля-
ми і більшою загальною потужністю: від 14–100 м на північному заході до
600–900 м на південному сході. У її складі розвинуті підбрянцівський (від
13–40 до 90 м), брянцівський (40–90 м) і надбрянцівський (10–30 м) пласти
кам’яної солі, що розкриті шахтами.
Завершує товщу нижньопермських соленосних відкладів краматорська
світа. Її потужність змінюється від 150 до 900 м. Від попередніх світ вона
відрізняється підвищеною насиченістю солями (до 90 %) і наявністю калій-
них солей хлоридно-сульфатного і хлоридного типу. У розрізі відкладів світи
виявлено п’ять калійних горизонтів потужністю до 30 м, складених сильві-
ном, карналітом, кизеритом, епсомітом, бішофітом, полігалітом, лангбейнітом.
Нижні горизонти калійних покладів представлені кизерит-карналітови-
ми і бішофітовими породами, які по простяганню фаціально заміщуються
полігалітовими породами з домішками кизериту. Середні горизонти складе-
ні сильвініт-галітовими породами, верхні – карналітовими. Потужність про-
верстків кам’яної солі коливається від 1,5 до 30 м.
Калійні породи тільки на невеликих площах у межах південно-східної
частини басейну залягають на глибинах менш ніж 1000 м. В основному, гли-
бина залягання – понад 1200 м, що ускладнює експлуатацію покладів і зни-
жує їхню економічну цінність.
Загальна потужність нижньопермської галогенної формації досягає 340 м
на північному заході і 1650 м на південному сході западини. Тектонічна будо-
ва відкладів значно ускладнена проникненням девонських солей, що утворю-
ють підняття і штоки. Деякі з цих штоків формувалися під час нагромаджен-
98
ня пермських солей. Ранньопермський солеродний басейн ДДЗ являв собою
крайове, вузьке, мілководне відгалуження обширної регресуючої внутріш-
ньоконтинентальної морської водойми Східноєвропейської плити (Страхов,
1962).
Складний ритм тектонічних рухів обумовив багатократне чергування
порід різного складу; утворення калійно-магнієвих солей пов’язане з періо-
дами максимального згущення розсолів, які виникали неодноразово. Будова
розрізу і мінеральний склад соленосної товщі ДДЗ (перешаровування соля-
них порід з пластами ангідриту, глин, карбонатів) відрізняються від більш
однорідних за складом відкладів Солікамської западини, які утворилися вна-
слідок єдиного односпрямованого циклу галогенезу.
Характерними особливостями формування калійних солей є розвиток
прошарків бішофіту в нижньому калійному горизонті (розсоли досягали
стадії евтоніки) і переважаючий розвиток карналітових порід у нижніх час-
тинах розрізів, а сильвінітів – у верхніх.
Седиментаційний етап формування відкладів. Галітові породи басей-
ну значною мірою зберігають первинно-седиментаційну будову: верству-
вату текстуру, ізометрично-зернисту структуру і первиннозональну мікро-
структуру зерен галіту (Хрущов, 1971).
Винятково збереженою типовою седиментаційною формою галіту є пе-
ристі структури (завдовжки до 3 см), у яких, серед основної маси дрібних,
трапляються окремі включення гігантських розмірів (до 500 мкм) (Московс-
кий, 1983). Подібні утворення притаманні відкладам Солікамського басейну.
На основі досліджень флюїдних включень у седиментаційному галіті
встановлено, що розчини на стадії осадження галіту належали до Na-K-Mg-
Cl-SO4 типу з пониженим вмістом сульфат-іона порівняно із сучасною згу-
щеною морською водою (Петриченко, Сливко, 1973; Петриченко и др., 1976;
Сливко, Петриченко, 1977; Ковалевич, 1985).
Досить чітку і закономірну картину послідовного згущення розсолів у
процесі осадження солей від микитівської до краматорської світ по всій
території басейну отримав В. М. Ковалевич (1985). За його усередненими
даними, розсоли басейну під час формування микитівської світи мали низьку
концентрацію йонів (г/л): K+ – 6,2; Mg2+ – 31,35; SО4
2- – 11,3, що відповідає
початковим етапам осадження галіту і узгоджується з даними про відсутність
ознак калієносності відкладів.
Сульфатний склад розчинів, що проявився з початком пермського пері-
оду, свідчить про різку зміну фізико-хімічних умов нагромадження солей
порівняно з девонським часом, у якому розсоли басейну мали хлоркальціє-
вий склад. За даними В. С. Шайдецької (1984), вміст іонів у розчинах вклю-
чень галіту девонського віку становив (г/л): K+ – 2,0–50,0; Mg2+ – 20,0–50,0;
Сa2+ – 37,0–150,0; SО4
2- – відсутній. Різний хімічний склад розсолів девон-
ського і пермського солеродних басейнів сприяв також прояву специфічних
особливостей аутигенних мінералів: у девонській кам’яній солі основні аути-
генні мінерали (як домішки) представлені карбонатами (доломітом, каль-
цитом), у пермській – ангідритом (Петриченко і ін., 1976).
Середній вміст іонів у розчинах включень у седиментаційному галіті
слов’янської світи також низький (г/л): K+ – 9,6; Mg2+ – 32,7; SО4
2- – 13,0.
99
Тільки в одному випадку (св. Машівка-51, гл. 3025,0 м) виявлено (Ковалевич,
1985) високу концентрацію йонів (г/л): K+ – 37,5; Mg2+ – 62,0; SО4
2- – 25,5,
близьку до початку стадії осадження сильвіну; мікровкрапленість цього міне-
ралу встановлена в зразку. Існує деяка закономірність у зміні вмісту йонів у
розрізах пластів Артемівського родовища: у розрізах підбрянцівського і брян-
цівського пластів вміст іонів збільшується знизу догори, натомість у над-
брянцівському – навпаки (Ковалевич, 1985). Два нижні пласти солей за спів-
відношенням іонів у розсолах включень близькі до солей микитівської світи,
а надбрянцівський пласт відрізняється різким збільшенням вмісту калію і
зменшенням – магнію, що наближує його до відкладів солей краматорської
світи. Сульфатність розчинів у включеннях у галіті брянцівських пластів за-
галом була суттєво нижчою за сульфатність сучасної, згущеної до відповідної
стадії, океанічної води. Контрольні аналізи, виконані методом EDS, показа-
ли добру кореляцію з наведеними вище даними (Evolution…, 2002).
Наявність калійних солей у краматорській світі свідчить про досягнення
розсолами високих стадій осолонення. За хімічним складом розсоли на висо-
ких стадіях згущення відзначалися ще більшим вмістом калію і відносно
меншим сульфат-іона (г/л): K+ – 18,2; Mg2+ – 38; SO4
2- – 9,3. На початкових
стадіях осадження галіту вміст іонів становив (г/л): K+ – 6,9; Mg2+ – 21,7;
SО4
2- – 10,0 (Ковалевич, 1985).
Отже, за даними В. М. Ковалевича (1985), виявлені зміни в співвідношен-
ні компонентів відображають еволюцію складу розсолів басейну, що полягає
в збільшенні концентрації калію і зниженні вмісту сульфат-іона. Хімічний
склад розсолів ніколи не змінювався до хлоридного; сильвін і карналіт оса-
джувалися із розчинів з пониженим вмістом сульфат-іона, на відміну від роз-
солів Передуральського прогину, де пройшло їхнє повне обезсульфачення.
Розглядаючи особливості розвитку розсолів загалом і враховуючи по-
ложення фігуративних точок їхнього складу на діаграмі Єнеке (рис. 2, точ-
ки 2–4), зазначимо, що від сучасної океанічної води розсоли відрізнялися в
основному пониженим вмістом сульфат-іона, тобто також були метаморфі-
зованими в прямому напрямку, хоч і не настільки сильно, як розсоли Солі-
камського басейну (див. рис. 2, точка 1). Завдяки відносно високому вмісту
калію, фігуративні точки складу цих розсолів на діаграмі розмістилися в
полі кристалізації сильвіну. У випадку “сонячних” (метастабільних) рівно-
ваг, досліджених М. Г. Валяшко (1962), могли осаджуватися сильвін і карна-
літ. Осадження солей сульфатного складу було можливе при переході мета-
стабільних рівноваг у стабільні, коли могли утворюватися каїніт і полігаліт.
Отже, можна говорити, що мінеральний склад виявлених калійних покладів
відповідає такому, який прогнозується на основі дослідження хімічного
складу розсолів включень, а також стверджувати про перспективність вияв-
лення нових покладів калійно-магнієвих солей хлоридного і сульфатного
складу.
Для з’ясування питань генези солей досліджували розподіл брому в
галіті й ізотопний склад сірки в ангідриті. У роботі (Галогенные..., 1968)
детально схарактеризовано розподіл вмісту брому (приблизно 2000 аналі-
зів) по розрізу евапоритової товщі басейну. Зокрема, встановлено його до-
сить низький вміст (0,0032–0,0085 мас. %) у кам’яній солі всіх трьох світ.
100
В. М. Ковалевич зі співавторами (Evolution…, 2002) наводять нові дані що-
до вмісту брому в галіті (0,0045–0,0086 мас. %; один аналіз показав значно
більший вміст – 0,0125 мас. %) й ізотопного складу сульфатної сірки. Оскіль-
ки мінімальний вміст брому в галіті, що кристалізується з морської води, –
0,0065–0,0075 мас. % (Валяшко, 1956; Holser, 1979), а концентрація розсолів
досягала середніх і кінцевих етапів стадії осадження галіту, то вміст брому в
басейні явно занижений. Очевидно, це спричинено процесами перевідкла-
дення солей на стадії седиментогенезу під впливом свіжих порцій морської
води або метеорних вод (Holser, 1979). У басейні, крім того, могли частково
розчинятися солі девонських діапірів.
Значення ізотопного складу сульфатної сірки (у межах від +11,77 до
+13,76 %) повністю узгоджуються з літературними даними для морських
сульфатів пермі (The age..., 1980).
Отже, проведені дослідження підтверджують уявлення про те, що основ-
ним джерелом солей у басейні була морська вода. Водночас, на склад розсолів
басейну суттєво могли впливати процеси перевідкладення більш давніх со-
лей, а також стоки континентальних вод.
Фізико-хімічні умови перекристалізації солей. За даними досліджен-
ня О. Й. Петриченка та О. П. Сливко (1973), встановлено, що соляні відкла-
ди басейну зазнавали місцями значної перекристалізації під дією метамор-
фізованих розсолів з концентрацією йонів (г/л): K+ – 19,5; Mg2+ – 43,0; Са2+
– 0,3; SО4
2- – 28,0. Особливо це стосується соляних відкладів підбрянцівсько-
го пласта Артемівського родовища. Газово-рідкі включення в галіті свідчать
про підвищені тиск (11–17 МПа) і температуру (60 ºС), за яких перекриста-
лізовувалися соляні породи.
Рис. 2. Середній вміст іонів у розсолах первинних включень у седиментаційному
галіті в пермських басейнах (діаграма Єнеке для системи K–Mg–SO4, за t = 25 ºС):
SW – сучасна морська вода, насичена по галіту. Поля стабільності: Car – карналіту, Ep – еп-
соміту, Ка – каїніту, Syl – сильвіну. Границі фаз за (Zimmermann, 2000). Точки: 1 – кунгурсь-
кий вік, Солікамський басейн (Сидор, 1998); 2 – сакмарський вік, краматорська світа, Дніп-
ровсько-Донецький басейн (Ковалевич, 1985); 3 – асельський вік, слов’янська світа, Дніпров-
сько-Донецький басейн (Петриченко, Сливко, 1973); 4 – асельський вік, микитівська світа,
Дніпровсько-Донецький басейн (Ковалевич, 1985).
101
За проведеними нами дослідженнями встановлено фізико-хімічні умови
перекристалізації кам’яної солі слов’янської і краматорської світ (св. 407-За-
турино, 51-Машівка, 1-Північні Леляки). За відкладами краматорської сві-
ти досліджувався крупнокристалічний водяно-прозорий галіт, зерна якого
(0,5–1,5 см) іноді зцементовані у своєрідну породу – “гранатку” (св. 407-Зату-
рино, гл. 2649–2651 м). У периферії зональних “ялинок” спостерігаються від-
носно крупні (80–100 мкм) включення з газовим пухирцем і кристаликами-
в’язнями сильвіну, карналіту, зрідка бішофіту; у водяно-прозорому галіті
слов’янської світи – як правило, крупні поодинокі включення неправильної
форми з газовим пухирцем і кристаликом-супутником ангідриту. Наявність
газового пухирця у включеннях (відносний об’єм якого не перевищує 1 %) є
типовою як для шевронових структур, так і для перекристалізованого галіту
із глибоких горизонтів (понад 800 м). Очевидно, що такі пухирці утворюють-
ся через розгерметизацію включень унаслідок перегріву галіту, зумовленого
значною глибиною залягання порід. Температура гомогенізації таких вклю-
чень, зазвичай, відповідає або близька до теперішньої температури на відпо-
відних глибинах. При нагріванні таких препаратів, із включеннями в шев-
ронових структурах галіту слов’янської світи, газовий пухирець зникає за
температури 36–42 ºС, а в перекристалізованих різновидах – 30–63 ºС (табл. 1).
Температура часткової гомогенізації (зникнення газового пухирця) включень
(із кристаликами-в’язнями сильвіну, карналіту, бішофіту) у перекристалізо-
ваному галіті краматорської світи становить 30–53 ºС, а повної гомогенізації
(із розчиненням кристаликів-в’язнів) – 70–82 ºС (див. табл. 1).
Світа
Прив’язка
(свердловина;
глибина, м)
Те
мп
ер
ат
ур
а
го
мо
ге
ні
за
ці
ї,
ºС
(і
нт
ер
ва
л)
К
іл
ьк
іс
ть
ви
зн
ач
ен
ь
Характеристика включень
К
ра
ма
то
рс
ьк
а
407-Затурино
2649–2651
30–53 12 Рідкі, з газовим пухирцем
(перекристалізований галіт)
70–82 12 Рідкі, з кристаликами-в’язнями
сильвіну, карналіту або бішофіту
(перекристалізований галіт)
С
ло
в’
ян
сь
ка
1-Північні Леляки
1954,0 38–42 15 Рідкі, з газовим пухирцем
(седиментаційний галіт)
1962,0 36–39 8 ’’
51-Машівка
2812,0 30–34 4 Рідкі, з газовим пухирцем
(перекристалізований галіт)
2825,0 36 10 Рідкі, з газовим пухирцем
(седиментаційний галіт)
3016,0 60–63 12 Рідкі, з газовим пухирцем
(перекристалізований галіт)
Т а б л и ц я 1. Температура гомогенізації включень у седиментаційному і пере-
кристалізованому галіті слов’янської і краматорської світ ДДЗ
102
Діаметр газового пухирця при розчиненні галіту водою збільшується у
2–3, іноді 4–5 разів. У цих газово-рідких включеннях за кімнатної температу-
ри приблизний тиск – 10 МПа.
Хімічний склад розчинів включень у перекристалізованому галіті слов’-
янської світи, порівняно із седиментаційними розчинами, характеризується
дещо збільшеним вмістом (г/л) K+ – до 25,6; Mg2+ – до 61,0 і зменшеним SО4
2-
– до 1,2; натомість краматорської світи – пониженим вмістом (г/л) K+ – до
0,5; SО4
2- – до 1,3 і суттєво збільшеним Mg2+ – до 109,5 (табл. 2).
Отже, процеси перекристалізації в соляній товщі в досліджених інтер-
валах проходили під значним впливом метаморфізованих розчинів, темпе-
ратури – до 82 ºС і тиску – 10–17 МПа.
Проаналізувавши вищенаведений матеріал, який свідчить про досягнен-
ня розсолами басейну високих концентрацій, можна прогнозувати наявність
нових покладів калійних солей у ДДЗ. Враховуючи результати аналізів роз-
чинів включень, їхній мінеральний склад повинен бути, в основному, силь-
він-карналітовим; можлива наявність солей сульфатного складу, бо вміст
сульфат-іона в розсолах був достатньо високим.
Оскільки процеси постседиментаційного мінералоутворення солей ДДЗ
і Солікамського басейну проходили в схожих умовах (Сидор, 1999), розроб-
лені нами термобарогеохімічні критерії ідентифікації тектонічно ускладне-
них зон (складчастості і розривних порушень) і зон “збіднення” (зміна міне-
рального складу калійних солей за простяганням рудних пластів (галітизація
сильвініту)) Верхньокамського родовища можуть бути використані для вияв-
лення подібних утворень у Дніпровсько-Донецькому басейні. Попередніми
геохімічними дослідженнями (Сидор, 2002) встановлено, що зони найбільш
інтенсивної перекристалізації порід – зони тектонічних дислокацій та “збід-
нення” – відзначаються більш значним ступенем перетворення мінералів.
Діагенетичний галіт у них характеризується екстремальною концентрацією
розчинів і високою газонасиченістю. Солі перекристалізовувалися за під-
вищених температури (30–96 ºС, за середнього значення 70 ºС) і тиску (до
20 МПа). Критерієм визначення таких зон може бути наявність у перекрис-
талізованому галіті включень з вуглеводнями.
Світа Прив’язка (свердловина;
глибина, м)
Вміст, г/л
K+ Mg2+ SO4
2-
К
ра
ма
то
рс
ьк
а 1-Північні Леляки
1922
407-Затурино
2646
2648
2649–2651
0,5–0,8
1,5
4,6
2,1–3,3
97,5–109,5
90,0
76,2
61,1–86,0
2,7
4,8
1,3
сліди
С
ло
в’
ян
сь
ка 51-Машівка
2825
3032
407-Затурино
2896
21,3–25,6
13,4
1,0
36,0
61,0
12,6
4,2
сліди
1,2
Т а б л и ц я 2. Склад розчинів включень у перекристалізованому галіті слов’ян-
ської і краматорської світ ДДЗ
103
Висновки. За геохімічними дослідженнями (Петриченко, Сливко, 1973;
Петриченко, и др., 1974; Сливко, Петриченко, 1977; Ковалевич, 1985; Кова-
левич и др., 1985) встановлено, що відклади кам’яної солі асельського і сак-
марського віків ДДЗ формувалися із розсолів сульфатного типу, які дуже
близькі за складом до розсолів кунгурського басейну Солікамської западини,
хоча й відрізнялися трохи підвищеним відносним вмістом іона SО4
2-. За на-
шими даними, дуже подібними були фізико-хімічні умови постседимента-
ційної перекристалізації солей в обох басейнах. Отже, з одного боку, резуль-
тати зіставлення умов седиментації і перекристалізації солей в обох басейнах
дозволяють передбачити можливі зміни мінерального складу калійних солей
на ділянках з тектонічно ускладненою будовою пермських евапоритів ДДЗ,
а з іншого – прогнозувати в ДДЗ можливість відкриття нових покладів калій-
но-магнієвих солей хлоридно-сульфатного складу, які є досить дефіцитними
серед евапоритів фанерозою. Крім того, слід враховувати можливість від-
криття нових покладів бішофіту – важливої магнієвої сировини.
Валяшко М. Г. Геохимия брома в процессах галогенеза и использование содер-
жания брома в качестве генетического и поискового критерия // Геохимия. – 1956.
– № 6. – С. 33–48.
Валяшко М. Г. Закономерности формирования месторождений солей. – М. :
Изд-во МГУ, 1962. – 397 с.
Вікові зміни хімічного складу океанічної води та їхній вплив на формування
галогенних і бітумінозних відкладів / О. Петриченко, В. Ковалевич, А. Побережсь-
кий і ін. // Геологія і геохімія горючих копалин. – 2006. – № 3–4. – С. 97–118.
Высоцкий Э. А., Гарецкий Р. Г., Кислик В. З. Калиеносные бассейны мира. –
Минск : Наука и техника, 1988. – 387 с.
Галогенные формации северо-западного Донбасса и Днепровско-Донецкой впа-
дины / С. М. Кореневский, В. П. Бобров, К. С. Супронюк, Д. П. Хрущов. – М. : Недра,
1968. – 238 с.
Жарков М. А. Палеозойские соленосные формации мира. – М. : Недра, 1974. –
392 с.
Ковалевич В. М. Физико-химические условия накопления солей нижнеперм-
ской галогенной формации Днепровско-Донецкой впадины // Эвапориты Украины :
сб. науч. тр. – Киев, 1985. – С. 33–44.
Ковалевич В. М., Московский Г. А., Копнин В. И. Химический состав рапы нижне-
пермских солеродных бассейнов Восточно-Европейского региона // Литолого-фаци-
альные и геохимические проблемы соленакопления. – М. : Наука, 1985. – С. 203–211.
Ковалевич В. М., Сидор Д. В. Микровключенные углеводороды в каменной со-
ли Соликамской впадины и их генетическая информативность // Геологія і геохімія
горючих копалин. – 1992. – № 1 (78). – С. 89–95.
Левенштейн М. Л., Груба В. И., Конашов В. Г. Соленосная формация перми
Донбасса (условия накопления и полезные ископаемые) // Проблемы соленакопле-
ния. – Новосибирск : Наука, 1977. – Т. 2. – С. 101–105.
Мерзляков Г. А. Пермские соленосные бассейны Евразии. – Новосибирск :
Наука, 1979. – 142 с.
Московский Г. А. Исследования физико-химических условий седиментации
кунгурских галогенных отложений западной части Прикаспийской синеклизы по
включениям в минералах : автореф. дис. … канд. геол.-минерал. наук. – М., 1983. –
20 с.
104
Петриченко О. И., Сливко Е. П. Об условиях минералообразования в период
формирования соленосных отложений Донбасса // Минерал. сб. Львов. геол. о-ва. –
1973. – Вып. 3. – С. 263–274.
Петриченко О. И., Сливко Е. П., Шайдецкая В. С. О составе рапы древних соле-
родных бассейнов на территории Украины // Геология и полезные ископаемые соле-
носных толщ. – Киев : Наук. думка, 1974. – С. 73–77.
Петриченко О. Й., Сливко О. П., Шайдецька В. С. Мінералого-геохімічні озна-
ки відмінності різновікової кам’яної солі Дніпровсько-Донецької западини // Доп.
АН УРСР. Сер. Б. – 1976. – № 9. – С. 778–781.
Сидор Д. В. Температурні особливості перекристалізації калійних солей Верх-
ньокамського родовища // Геологія і геохімія горючих копалин. – 1992. – № 4 (81).
– С. 65–70.
Сидор Д. В. Геохімічні закономірності формування пермських соленосних від-
кладів Солікамського басейну // Там само. – 1998. – № 2 (103). – С. 42–51.
Сидор Д. В. Геохимические условия постседиментационного преобразования
солей Предуралья и Днепровско-Донецкой впадины по данным исследования
включений в минералах // Тез. докл. IX Междунар. конф. по термобарогеохимии
(18–22 окт. 1999 г.). – Александров : ВНИИСИМС, 1999. – С. 167–169.
Сидор Д. В. Фізико-хімічні умови формування покладів калійних солей пермсь-
ких галогенних відкладів Східноєвропейської платформи (на прикладі Верхньокам-
ського родовища) : автореф. дис. … канд. геол. наук. – Львів, 2002. – 19 с.
Сливко Е. П., Петриченко О. И. Физико-химические условия образования соле-
носных формаций Украины // Проблемы соленакопления. – Новосибирск : Наука,
1977. – Т. 1. – С. 155–158.
Страхов Н. М. Основы теории литогенеза : в 3 т. / АН СССР. – М., 1962. – Т. 3.
– 550 с.
Хрущов Д. П. Калийно-магнезиальные соли галогенных формаций Днепровско-
Донецкой впадины // Геол. журн. – 1964. – Вып. 6. – № 24. – С. 18–32.
Хрущов Д. П. Літологія і калієносність соляних відкладів Дніпровсько-Донець-
кої западини. – К. : Наук. думка, 1971. – 190 с.
Хрущов Д. П., Климов М. А. Соленосные формации Украины // Осадочные и
осадочно-вулканогенные формации Украины и связанные с ними полезные ископа-
емые. – Киев : Наук. думка, 1975. – С. 83–91.
Шайдецкая В. С. Физико-химические условия образования девонской каменной
соли в северо-западной части Днепровско-Донецкой впадины : автореф. дис. … канд.
геол.-минерал. наук. – Львов, 1984. – 29 с.
Evolution of Permian seawater: evidence from fluid inclusions in halite / V. M. Ko-
valevych, T. M. Peryt, V. Carmona et al. // N. Jb. Miner. Abh. – 2002. – Vol. 178. – N 1.
– P. 27–62.
Holser W. T. Trace elements and isotopes in evaporites. Marine Minerals // Mineral.
Soc. Am. Rev. Miner. – 1979. – Vol. 6. – P. 295–346.
Sidor D. V. Ewolucja składu chemicznego solanek basenu solikamskiego (dolny perm,
zapadlisko przeduralskie) // Przegląd Geologiczny. – 1997. – T. 45. – N 11. – S. 1147–1150.
The age curves of sulfur and oxygen isotopes in marine sulfate and their mutual
interpretation / G. E. Claypool, W. T. Holser, I. R. Kaplan et al. // Chem. geol. – 1980. –
Vol. 28. – P. 199–260.
Zimmermann H. Tetriary seawater chemistry – implications from primary fluid
inclusions in marine halite // American Journ. of Science. – 2000. – Vol. 300. – P. 3–45.
Стаття надійшла
02.06.09
105
Daria SyDor
Geochemical conDitionS of the formation
of the lower Permian Salt DePoSitS
of the DniePer-DonetS DePreSSion
(baSed oN data of reSearcheS of INcluSIoNS IN halIte)
In the paper we have generalized and subjected literary and new thermobarogeoche-
mical data related to the formation conditions of the Lower Permian salt of the Dnieper-
Donets Depression to a critical analysis compared with the formation conditions of salts
of the Slaviansk Deep (the Ural Foredeep, Russia) of similar age studied in detail before.
We have shown the relationship between physical-chemical conditions of the salt forma-
tion in these basins that will make it possible to predict the presence of new undiscovered
deposits of potash salts of chloride and sulphate-chloride type in the Lower Permian depo-
sits of the depression.
Thermobarogeohemical studies, conducted by us, have allowed to determine physi-
cal-chemical conditions for recristallization of the rock salt of the Slaviansk and Krama-
torsk series. By deposits of the Kramatorsks series we have studied the coarse-crystalline
water-limpid halite filled with relatively coarse (80–100µm) inclusions with a gas bubble
and crystals-prisoners of sylvite, cornallite, rarely bischofite; in the water-limpid halite of
the Slaviansk series the wide-spread occurrence have, as a rule, coarse isolated inclusions
of irregular form with a gas bubble and a crystal-satellite of anhydrite. While heating of
such preparations with inclusions in the chevron structures of halite of the Slaviansk series,
the gas bubble becomes disappeared at the temperature of 36–42 ºC. The temperature of
partial homogenization (disappearing of gas bubble) of inclusions (with crystals-prisoners
of sylvite, carnallite, bischofite) in the recrystallized halite of the Kramatorsk series is
30–53 ºC, and the full homogenization (with dissolving of crystals-prisoners) – 70–82 ºC.
The approximate pressure in gaseous-liquid inclusions at the room temperature is 10 MPa.
The chemical composition of the inclusion solutions in the recrystallized halite of the
Slaviansk series, in comparison with sedimentary solutions, is characterized by somewhat
increased concentration (g/l) of: K+ – up to 25.6; Mg2+ – up to 61.0, and decreased con-
centration of SO4
2- – up to 1.2, whereas of the Kramatorsk series: by decreased concentra-
tion of K+ – up to 0.5; SO4
2- – up to 1.3 and sufficiently increased concentration of Mg2+
– up to 109.5 (g/l).
Thus, іt was established that salts were recrystallized mainly under the influence of
metamorphosed solutions of sulphate type, in conditions of increased temperature (up to
82 ºC) and pressure (up to 10–17 MPa).
106
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-58979 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0869-0774 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:47:32Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Сидор, Д. 2014-04-04T11:28:14Z 2014-04-04T11:28:14Z 2009 Геохімічні умови формування нижньопермських солей Дніпровсько-Донецької западини (за даними досліджень включень у галіті) / Д. Сидор // Геологія і геохімія горючих копалин. — 2009. — № 3-4 (148-149). — С. 96-106. — Бібліогр.: 29 назв. — укр. 0869-0774 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/58979 552.53:553.2 (477.5) Узагальнено і проаналізовано літературні і нові термобарогеохімічні дані щодо 
 умов формування нижньопермських солей Дніпровсько-Донецької западини (ДДЗ) 
 порівняно з раніше детально вивченими умовами утворення близьких за віком солей 
 Солікамської западини (Передуральський прогин, Росія). Показано спорідненість 
 фізико-хімічних умов формування солей у цих басейнах, що дозволяє прогнозувати 
 серед нижньопермських відкладів ДДЗ наявність нових, ще нерозкритих покладів 
 калійних солей хлоридного та сульфатно-хлоридного складу. Встановлено, що солі 
 ДДЗ перекристалізовувалися під дією значно метаморфізованих розчинів сульфат-
 ного типу, за підвищених температури (до 82 °С ) і тиску (10–17 МПа). In the paper we have generalized and subjected literary and new thermobarogeochemical data related to the formation conditions of the Lower Permian salt of the DnieperDonets Depression to a critical analysis compared with the formation conditions of salts 
 of the Slaviansk Deep (the Ural Foredeep, Russia) of similar age studied in detail before. 
 We have shown the relationship between physical-chemical conditions of the salt formation in these basins that will make it possible to predict the presence of new undiscovered 
 deposits of potash salts of chloride and sulphate-chloride type in the Lower Permian deposits of the depression. uk Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України Геологія і геохімія горючих копалин Геохімія Геохімічні умови формування нижньопермських солей Дніпровсько-Донецької западини (за даними досліджень включень у галіті) Geochemical conditions of the formation of the Lower Permian salt deposits of the Dnieper-Donets Depression (based on data of researches of inclusions in halite) Article published earlier |
| spellingShingle | Геохімічні умови формування нижньопермських солей Дніпровсько-Донецької западини (за даними досліджень включень у галіті) Сидор, Д. Геохімія |
| title | Геохімічні умови формування нижньопермських солей Дніпровсько-Донецької западини (за даними досліджень включень у галіті) |
| title_alt | Geochemical conditions of the formation of the Lower Permian salt deposits of the Dnieper-Donets Depression (based on data of researches of inclusions in halite) |
| title_full | Геохімічні умови формування нижньопермських солей Дніпровсько-Донецької западини (за даними досліджень включень у галіті) |
| title_fullStr | Геохімічні умови формування нижньопермських солей Дніпровсько-Донецької западини (за даними досліджень включень у галіті) |
| title_full_unstemmed | Геохімічні умови формування нижньопермських солей Дніпровсько-Донецької западини (за даними досліджень включень у галіті) |
| title_short | Геохімічні умови формування нижньопермських солей Дніпровсько-Донецької западини (за даними досліджень включень у галіті) |
| title_sort | геохімічні умови формування нижньопермських солей дніпровсько-донецької западини (за даними досліджень включень у галіті) |
| topic | Геохімія |
| topic_facet | Геохімія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/58979 |
| work_keys_str_mv | AT sidord geohímíčníumoviformuvannânižnʹopermsʹkihsoleidníprovsʹkodonecʹkoízapadinizadanimidoslídženʹvklûčenʹugalítí AT sidord geochemicalconditionsoftheformationofthelowerpermiansaltdepositsofthednieperdonetsdepressionbasedondataofresearchesofinclusionsinhalite |