Течение подземных рассолов, вызванное изменениями термического режима




Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Течение подземных рассолов, вызванное изменениями термического режима

Течение подземных рассолов, вызванное изменениями термического режима

07.09.2017


Большинство современных осадочных бассейнов подвержено термическим изменениям. Как мы видели на примере бассейна Мексиканского залива, быстрое осаждение глин и песков приводит к образованию термически изолированных осадочных комплексов с высокими значениями пористости, давления флюидов и температурного градиента. При разгрузке горячих рассолов вверх осадки уплотняются, их пористость уменьшается и геотермический градиент также уменьшается. Поэтому более древние части бассейна остывают.
Нет никаких оснований считать, что термическая эволюция в мезозойских и палеозойских бассейнах не была такой же сложной. В средней части Северо-Американского континента значительная часть осадков, образовавшихся в раннем палеозое, представлена платформенными карбонатными, песчаными и сланцевыми породами. Наоборот, в позднем палеозое для осадкообразования во многих районах характерно быстрое накопление относительно мощных толщ дельтовых и морских глинистых и песчаных пород. Поскольку более древние палеозойские осадки перекрывались в погружающихся бассейнах этими термоизолирующими массами вещества, геотермические градиенты и донные температуры должны были значительно возрасти. Горячие рассолы мигрировали бы тогда из регионов с высоким давлением флюида, приуроченных к центральным частям бассейнов, к участкам гидростатического давления, поднимаясь через более проницаемые глубинные водоносные горизонты к окраинам бассейнов. Удобными путями миграции глубинных флюидов могли быть фации пород с высокой проницаемостью или региональные разломы фундамента. Поток глубинных рассолов мог усиливаться за счет воды, высвобождавшейся при дегидратации монтмориллонита.
Таким образом, существенные вариации теплового потока и гидродинамических режимов бассейна могли возникать и без обязательного участия теплового потока со стороны фундамента. Ho все же последний игнорировать не следует. Хотя внутренний кратон Северо-Американского континента часто называют Срединным массивом (Central Stable Region), эта область испытала в палеозое сложное развитие как бассейн осадконакопления и затем как область поднятия; все это сопровождалось неоднократным внедрением интрузивных тел, рассредоточенных по территории региона. Неизвестно, сопровождалась ли тектоническая эволюция этой части земной коры систематическими вариациями регионального теплового потока. Описанный в литературе региональный метаморфизм различной интенсивности в угольных пластах Иллинойсского бассейна может быть связан с мезозойским магматизмом, проявленным в южной части бассейна. Потенциальными факторами, стимулирующими возникновение флюидного потока, могут быть любые дополнительные источники тепла, например солевой диапиризм, интрузивный магматизм, экзотермические процессы диагенеза или увеличение потока тепла со стороны фундамента. Поскольку, как отмечалось ранее, градиенты плотности рассолов во многих бассейнах приближаются с глубиной к нулю, возрастание геотермического градиента может обусловить инверсию плотности и привести к гравитационной нестабильности. Теоретически это должно вызвать подъем горячих, сильно минерализованных, но менее плотных вод. Нагрев пород донных и краевых частей бассейнов должен эффективнее способствовать извлечению глубинных рассолов, чем тепло, подведенное непосредственно под структурно-поднятые участки рудоотложения. Источник тепла в этом последнем случае создавал бы, вероятно, лишь местную конвективную ячейку с участием вадозных растворов, без вовлечения в циркуляцию глубинных рассолов бассейна.
Если подстилающие кристаллические породы фундамента достаточно проницаемы, нет никаких оснований отвергать возможность протекания и через них растворов, экстрагирующих растворимые компоненты. Продолжение рудных жил, залегающих в ордовикских известняках северо-восточного Онтарио, в докембрийские граниты является прямым доказательством того, что по крайней мере в этом регионе гидротермальные флюиды мигрировали через породы фундамента.