Днепровско-Донецкая область соляного и гипсового карста (Карст гипса СССР, 1977)

Горбунова К.А. Карст гипса СССР.  Учебное пособие по спецкурсу. — Пермь: Изд. Пермского ун-та., 1977. – 84 с.

Днепровско-Донецкая область соляного и гипсового карста

Эта область занимает Днепровский артезианский бассейн и прилегающую часть Донецкого гидрогеологического массива. Закарстованы соли и гипсы верхнего девона и нижней перми. Наиболее изучен карст Славяно-Бахмутской впадины [35, 48, 109, 129]. В ряде работ рассмотрены процессы формирования брекчий и мульд над соляными штоками [69, 61].

1. Карст соляных куполов. Соляные купола Днепровско-Донецкой впадины сосредоточены в полосе шириной 100–120 км. Соленосная толща, за счет которой формировались соляные купола, имеет девонский возраст. Соль переслаивается с диабазами, песчаниками и глинисто-мергелисто-карбонатными породами. Над соляными массивами в результате подземного выщелачивания создаются шапки остаточных брекчий. В состав надсолевого комплекса входят породы верхнего девона, нижнего и среднего карбона, перми, триаса, юры, мела, палеогена, неогена [69].

Над соляными куполами наблюдаются мульды оседания. Многие исследователи связывают их образование с подземным выщелачиванием кровли соляного массива в зонах активной циркуляции подземных вод. Изучение соляных штоков позволило В. С. Козинцеву [61] выделить три типа крупных воронкообразных мульд. Начало формирования всех мульд оседания совпадает с основными фазами складчатых движений. Большую, а возможно и первостепенную, роль в их формировании сыграл отток соли по каналу штока вниз. По мнению ряда исследователей, причиной реверсивного движения соляных штоков является их рост в смежных районах.

2. Славянский район. В Славянском районе, расположенном в Славяно-Бахмутской котловине, формирование подземных вод и их разгрузка протекают на протяжении 15–20 км и сопровождаются процессами подземного выщелачивания гипсо-ангидритовых пород и каменной соли. Оседание поверхности в зоне разгрузки привело к образованию минеральных озер [129].

Район расположен в бассейне р. Северный Донец, на левобережье р. Казенный Торец, севернее г. Славянска (рис. 17). Поверхность изрезана овражно-балочной сетью. Процессы формирования рассолов связаны с реками Голая Долина и Казенный Торец, минеральными озерами и р. Колонтаевка. Район сложен пермскими и мезокайнозойскими отложениями. Пермские отложения представлены нижней глинисто-ангидритовой толщей (глины, глинистые сланцы, известняки, ангидриты, реже доломиты с включением галита), соленосной толщей (соль 60–70 %, ангидрит 25–30 %, и глинистые породы), верхней гипсово-ангидритовой толщей (гипсы, ангидриты, глины, песчаники и известняки мощностью до 170 м), красноцветной песчано-глинистой толщей (песчаники и глины мощностью от 15 до 380 м). На красноцветной толще залегают четвертичные отложения.

В пермских отложениях выделяются подземные воды красноцветной песчано-глинистой и гипсо-ангидритовой толщ. Минерализация вод гипсо-ангидритовой толщи уменьшается на поднятиях и возрастает к области разгрузки, а также вниз по разрезу. Рассольный контактный горизонт находится в зоне выщелачивания соляных пластов, поверхность которых представляет соляное зеркало, прикрытое продуктами выщелачивания. Это нижняя часть горизонта подземных вод гипсо-ангидритовой толщи. На площади рассолопромысла воды рассольного, а нередко и вышележащих горизонтов забираются скважинами и поступают вниз, в камеры выщелачивания каменной соли. Искусственная разгрузка сократила естественную разгрузку подземных вод и активизировала процессы выщелачивания.

В области формирования, миграции и разгрузки подземных вод гипсо-ангидритовой толщи в районе Славянска наблюдается ряд явлений, связанных с выщелачиванием пород [129].

1. Экзотектонические формы в основном гипсо-ангидритовых пород. Это отдельные блоки пород в несортированном материале.

2. Проседание красноцветной толщи в средней части долины р. Голая Долина.

3. Долина оседания, приуроченная к фронту краевого склона выщелачивания протяженностью 6 км при ширине до 400 м. В 1953 г. на участке рассолопромысла прогибание за летний сезон достигло 150 мм. Оседание поверхности обусловлено искусственным рассолозабором. В краевых частях долины оседания наблюдаются зияющие трещины. Трещины могут вызвать деформацию жилых домов.

4. Карстовые воронки имеют площадь 0,5–2 га, глубину 3–7 м, часть из них заполнена водой. В 1951 г. возник провал диаметром 3 м и глубиной 3 м. На четвертый день диаметр увеличился до 30 м, а глубина до 8 м. Воронки располагаются вдоль трещин в краевых частях ложбин проседания. Наиболее благоприятны для образования воронок места пересечения трещин. В начале образуется кувшинообразный провал, который затем превращается в воронку.

5. Крупные озера возникают за счет медленного проседания надсолевых пород над местами выщелачивания соли. Оз. Рапное имеет протяжение 800 м, ширину 100–250 м и глубину до 6,5 м (рис. 18).

6. Овражно-балочная сеть формируется в результате не только эрозии, но и подземного выщелачивания.

В гипсо-ангидритовой толще встречаются полости с вертикальным поперечником от нескольких сантиметров до нескольких метров.

3. Бахмутский район. Карст Бахмутской впадины приурочен к гипсо-доломитовым отложениям нижней перми. Выходы гипсов наблюдаются по долинам рек Бахмутка, Мокрая Плотва, Горелый Пень [59]. Воронки встречаются на водоразделах и в долинах рек, на террасах. В разрезе толщи пород Покровского месторождения гипса выделяются глины, гипсы, ангидриты, известняки и мергели. Пять пластов гипса имеют мощность 60 м. Подземная выработка вскрыла крупную карстовую полость шириной 8 м и высотой 12–20 м со слабым водотоком на дне [64]. Сейчас она затоплена. Закарстованность гипса на Пшеничном месторождении составляет 0,6–52 %, в среднем 17,5 % (отношение площади пустот к общей площади стенки забоя).

Карстовые полости фиксировались в районе ст. Дроновка, г. Артемовска, ст. Деконская и др. Пещера Трипольская (район с. Триполье) имеет длину 135 м, ширину 2,2 м и среднюю высоту 1,6 м. Встречаются озера, одно из них площадью 120 м2 и глубиной 1,7 м – имеет SO4–Са воду с минерализацией 2263 мг/л. Пещера Обвальная, представляющая русло поглощенного ручья, в окрестностях с. Новый Карфаген обследована на протяжении 30 м.

Скачать PDF