» » Обсуждение рассольно-регенерационной модели галогенеза

Обсуждение рассольно-регенерационной модели галогенеза

Итак, для объяснения генезиса и условий образования галогенсодержащих систем предлагается рассольно-регенерационная модель галогенеза. Она предполагает в качестве определяющего геологического процесса разгрузку в бассейны седиментации высококонцентрированных рассолов (в том числе металлоносных) и углеводородов, а в ряде случаев — также истечение солевых масс, являющихся производными более древних погребенных галогенсодержащих объектов и одновременно основой формирования галогенных биохемогенных и рудных элементов их новых генераций.
Главными звеньями модели являются: рост эндогенной активности и напряжений в недрах > oбразование депрессий > дифференцированная разгрузка > сформирование последовательных элементов новых галогенсодержащих систем. Разные составляющие флюидного потока в наибольшей мере ответственны за свои элементы: металлоносные углеводородно-рассольные смеси — за рудоносные биохемогенные (нижний и верхний); хлор-кальциевые рассолы — за ангидритовый; рассолы и солевые массы — за соляной. Их последовательное формирование создаст каркас новообразованной ассоциации.
Важно, что погребенные галогенсодержащие системы содержат (и, разгружаясь, вносят в бассейн) весь набор компонентов — рассолы, соли, углеводороды, металлы, частично серу, — необходимых для генерации каждого из элементов их новых поколений, при этом содержат их преимущественно в подвижных формах, в огромных объемах, обладают способностью пополнять запасы и имеют резервы для пополнения. Таким образом, предполагаемый источник достаточен для формирования главных звеньев галогенных систем со всей их богатой геохимической (и минерагенической) спецификой. Лишь в балансе сульфатных составляющих ангидритовых толщ ведущую роль играют сульфаты морских вод.
Приведенная схема, естественно, отражает лишь общую тенденцию динамики процессов. Картина может быть существенно осложнена или даже изменена как нарушениями в кинетике разгрузки, так и повышением роли вод поверхностного и подземного стока. То же замечание касается и геохимической специализации новообразованных систем. Большое влияние на нее могут оказывать геохимические отличия бассейновых вод, что более характерно для континентальных бассейнов, а также участие других глубинных источников.
Очевидно, рассматриваемая модель существенно иначе, чем эвапоритовая, оценивает и все важнейшие генетические параметры и условия протекания галогенных и сопряженных рудообразующих процессов. Так, определяющими источниками галогенного и всего сопутствующего, в том числе рудного, вещества являются погребенные галогенсодержащие системы и глубинные рассолы (при ведущей роли вод наземной гидросферы лишь в качестве источника сульфат-иона); основной областью питания (дренирования) — субстрат и (или) глубокие зоны обрамлений (при ограниченной роли областей поверхностного стока); ведущим способом поступления вещества восходящие потоки и субаквальная разгрузка, т. с. подземный (глубинный) преимущественно восходящий сток; главными механизмами осаждения солевых галогенных компонентов — резкие изменения температуры и химические взаимодействия при смешении разгружающихся рассолов с бассейновыми водами (при подчиненной роли процессов выпаривания); основными механизмами и причинами формирования сопутствующих рудоносных биохемогенных комплексов — вспышки развития высокопродуктивных экстремальных биоценозов, являющиеся реакцией на восходящую разгрузку металлоносных флюидов, вызывающую резкое нарушение физико-химических параметров существования бассейновых экосистем; важными механизмами и причинами возникновения многих специфических пространственно-морфологических и структурнотекстурных особенностей галогенсодержащих тел — пространственные, морфологические и структурные особенности очагов разгрузки и зон смешения, а также характерные особенности протекания разгрузки (дифференцированность по составу, дискретность и ритмичность инъекций).
Важнейшие различия двух литолого-фациальных морских макротипов — калиеносного депрессионного I и сульфатно-кальциевого мелководного II — во многом отражают топографо-фациальные различия участков флюидных внедрений: мощные соленосные толщи с широкомасштабным развитием диапировых тел характерны для палеодепрессий, контролировавших максимумы рассольно-солевых инъекций (экструзий), а сульфатно-кальциевые стратифицированные комплексы с подчиненной ролью солей — для мелководно-морских обстановок, где преобладает разгрузка хлор-кальциевых рассолов и углеводородно-рассольных смесей.
Легко видеть, что рассматриваемая модель органично соединяет различные геологические факторы, перечисленные выше в качестве базовых. Все они составляют либо предпосылки и условия ее протекания, либо следствия, либо парагенные образования. Прежде всего это касается геодинамического фактора, который в регенерационной модели является определяющим, обеспечивая осуществление различных се звеньев, включая мобилизацию, миграцию, разгрузку и подготавливая условия для последующих аккумулятивных процессов. Вместе с тем модель полностью учитывает и факты, используемые эвапоритовой концепцией, хотя нередко даст им иное толкование.
Среди причин, по которым связи, рассматриваемые моделью, не привлекли в себе должного внимания, главная состоит, как нам кажется, в единой эвапоритовой ориентировке почти всей литературы, т. е. в давлении эвапоритовых воззрений. К тому же процессы соленакопления так легко и естественно соотносятся с выпариванием, что не возникает потребности осмысления иных, тем более не столь «зримых» точек зрения. Определенную роль, вероятно, играет и широко распространенное представление о том, что, попав в приповерхностную зону, вся соль обязательно подвергнется растворению, что, как было показано выше, не так. Существует и ряд более объективных причин.
1. Как только соляные массы, вынесенные из недр, вновь приобретают субпластовое залегание, они тем самым лишаются главного внешнего признака (а в глазах наблюдателя — единственного зримого свидетельства) своего родства с породившими их соляными толщами и в дальнейшем рассматриваются как совершенно самостоятельные, независимые от них образования (и далее уже автоматически считаются итогом эвапоритового процесса). Даже в тех случаях, когда подстилающая соль сохранилась, продолжает свое перемещение и между двумя соляными толщами существует сеть связывающих их диапиров, что характерно, в частности, для всех упоминавшихся бассейнов с бисоляными структурами, то и тогда возможность влияния более древних солей на формирование молодых отмечается очень редко, да и то в основном как явление локальное и к тому же связанное с размывом и переотложением солей поверхностными водами, а не с глубинными инъекциями на дно седиментационного водоема. 2. Формирование солей нового поколения, особенно мощных, закономерно связано с уменьшением массы солей предыдущего. Иными словами, само наличие мощных молодых солей предполагает (по нашим представлениям) резкое сокращение, вплоть до полного уничтожения, древних, причем как раз на участках максимального накопления молодых. 3. В рифтогенных структурах с полным разрывом континентальной коры молодые соленосные комплексы нередко обрамляют участки с новообразованными океанической корой и осадочным покровом, где более древние соли в разрезе действительно отсутствуют, а их разорванные фрагменты перемещены в прибортовые зоны (Западное Средиземноморье с молодыми солями N13 во впадинах с молодой субокеанической корой и широким развитием более древних материнских солей T3—J1 в их обрамлениях). 4, Осадочные серии, подстилающие мощные толщи солей (в которых, по нашему мнению, должны находиться остатки более древних галогенных комплексов), в подавляющем большинстве ныне погребены на большие глубины и их разрезы плохо изучены (например, в Прикаспийской впадине под кунгурской солью весьма вероятно обнаружение реликтов соленосных комплексов D2-3, а возможно и V—G). Во всех случаях очень информативны обрамления молодых бассейнов, почти всегда еще и сегодня содержащие разномасштабные фрагменты древних галогенсодержащих комплексов. Однако вероятность их былой взаимосвязи или продолжения в пределы палеодепрессий обычно не предполагается. 5. Процессы разгрузки рассолов и солей в субаквальных, особенно глубоководных, условиях непосредственно практически не наблюдаемы.
В заключение приведем недавнее прекрасное, по нашему мнению, высказывание крупнейшего знатока геологии солей, специалиста по галокинезу Ф. Трусхейма, возможно единственного исследователя, адекватно оценившего геологическую масштабность и фатальную неизбежность выноса солей с глубин: «Благодаря своим особым физическим свойствам, соль, эта древнейшая порода Земли, вовлечена в вечный круговорот, сохраняя при этом практически неизменной общую массу. Она никогда не достигает конечного состояния покоя, поскольку ее гравитационное равновесие всегда было временным явлением. В гелогическом цикле галогенез — это лишь эпизодически повторяющаяся фаза а эволюции соли». К сожалению, процессов седиментационного возрождения солей Ф. Трусхейм не касается.
Кратко остановимся еще на вопросе о климате. Абсолютизация его роли в соленакоплении, по нашему мнению, совершенно не оправданна. Как отмечалось, его роль может быть довольно существенной преимущественно лишь в субаэральных обстановках, по периферии соленосных комплексов, т. е. там, где масштабы соленакопления минимальны и где к тому же сам рост аридности может быть обусловлен ростом интенсивности разгрузки рассолов. В отношении же глубоководных обстановок, основных для масштабного галогенеза, само понятие аридности подлежит хотя бы уточнению, а возможности его влияния на соленакопление, как минимум, резко ограничиваются.
Снимая тезис о безусловной климатической предопределенности галогенеза (или понижая его значимость), регенерационная модель тем самым разрешает упоминавшиеся «климатические парадоксы», само возникновение которых является прямым логическим следствием его абсолютизации. Добавим лишь, что и среди микститовых комплексов, ныне интерпретируемых как индикаторы былых ледниковых эпох, часть может представлять собой остаточные образования вовсе не ледовых, а былых соляных масс.
Что касается вклада в галогенез другого глубинного источника — мантийных флюидов, — представление о которых является основой эксгаляционно-осадочной модели галогенеза, то он также, по-видимому, имеет подчиненное значение. Об этом свидетельствует, с одной стороны, рассмотренная избирательность связи галогенеза с зонами деструкции коры лишь континентального типа при отсутствии их в «чисто» океанических структурах, где поток флюидов как раз максимален, а с другой — данные по химическому составу термальных вод в пределах океанических структур, указывающие на преобладающе невысокие концентрации в них солевых компонентов.
Итак, мы полагаем, что как в современных условиях, так и в течение по крайней мере фанерозоя или неогея, формирование многих мощных галогенных систем происходило в итоге перманентно-прерывистой регенерации (геологического возрождение), т. е. при участии процессов внутривидовой преемственности, с перемещением галогенных масс каждый раз на все более высокие стратиграфические уровни. В результате этого соляные массы представляют собой своеобразные транзитно-аккумулятивные образования, «обраставшие» во время своих седимснтационных остановок флюидно-осадочными галогенными и рудоносными биохемогенными комплексами, вместе составляющими галогенсодержащие ассоциации. После каждого нового «ухода» солей последние оставались свидетелями их былого присутствия (вплоть до уничтожения их самих вместе с вмещающими осадочными толщами).
Вопрос о способах и времени формирования первичных солевых масс и материнских галогенных прасистем, еще не имевших в субстрате источников для регенерации, тесно связан с более общей проблемой становления суммарного солевого баланса системы более высокого ранга: биосфера — гидросфера (поверхностная и обязательно подземная) — литосфера — мантия. Становление последней протекало в условиях более высоких термальной активности, интенсивности дегезации Земли и флюидных поступлений, сопровождавших процессы дифференциации верхней мантии и завершившихся, по мнению большинства исследователей, в интервале не позднее 1,7—2,5 млрд лет. С этим же рубежом можно, по-видимому, связать и завершение накопления основной, «приходной», части солевого баланса обозначенной системы в целом и первичных собственно солевых масс в частности (солевой константы земной коры).
В течение дальнейшей геологической истории, для которой характерно в основном лишь «перелопачивание» континентальной коры и более быстрое осадочных пород (единичный цикл их разрушения составляет, по Р. Гаррелсу и Ф. Маккензи, около 600 млн лет), вероятность еще более интенсивного и ускоренного геологического рециклинга солей с характерным для них редуцированным типом онтогенических циклов представляется несомненной. Ho тогда следует ожидать, что в докембрии масштабы соленакопления были сопоставимы с фанерозойскими, а значит, должны существовать свидетельства и их былого наличия, и их участия в различных геологических процессах, в том числе эндогенных. К анализу этих вопросов мы обратимся в специальной работе.
Изложенный взгляд на природу галогенных образований и их связей только намечен. Предлагаемая модель лишь раскрывает направления дальнейших сопоставлений, результаты которых, в свою очередь, могут либо подтвердить и уточнить эти представления, либо выявить противоречащие им факты.

title-icon Подобные новости