Ru | En
ЛАНДШАФТЫ СОЛЯНЫХ КУПОЛОВ: ПРИРОДНЫЕ ФЕНОМЕНЫ И ОБЪЕКТЫ ИМПАКТНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
В Институте степи, ныне входящим в состав Оренбургского федерального исследовательского центра УрО РАН, давно и серьезно занимаются изучением солянокупольных ландшафтов — интереснейшим явлением природы, которое человечество много лет использует в «прикладных» целях, что далеко не всегда идет на пользу их сохранению. В последние годы благодаря грантам Российского фонда фундаментальных исследований «Ландшафтно-геоморфологические «феномены» соляной тектоники: морфология, динамика и проблемы рационального природопользования» и «Мировое разнообразие ландшафтов солянокупольного происхождения: особенности формирования, проблемы охраны и рационального использования» у ученых появилась возможность исследовать уникальные черты ландшафтов соляных куполов в различных географических условиях. Предлагаем читателям краткий обзор этой работы.
Соляная тектоника, или галокинез, — это специфический вид тектонических дислокаций осадочных пород, основой которого являются особые свойства каменной соли: низкая плотность и пластичность. Прорываясь из недр к поверхности, соль образует разнообразные складки. Одни из них могут быть узкими и протяженными, другие — округлыми, грибообразными. Первые получили название соляных антиклиналей, вторые — соляных куполов, или диапиров.
Интерес ландшафтной географии к столь специфическому тектоническому процессу не случаен. С одной стороны, он продиктован тем, что структуры, образованные соляной тектоникой, многочисленны и распространены по всему миру. С другой — тем, что, прорываясь к поверхности, соляное ядро нарушает спокойное залегание вышележащих пород, выводит целый комплекс древних и глубоко залегавших отложений и образует литогеохимические и гидрогеологические аномалии.
В настоящее время в мире насчитывается более 90 солянокупольных бассейнов и около 5000 структур ранга диапиров и антиклиналей, среди которых несколько сотен активно растут. Более 5% земной поверхности относится к солянокупольным бассейнам, в которых содержится свыше 20 млн км3 солей. В связи с этим соляная тектоника может по праву относиться к числу факторов, оказывающих существенно влияние на геологическое и ландшафтное разнообразие поверхности Земли.
Размещенные на всех континентах соляные структуры обнаруживаются в самых различных природно-климатических условиях. На местах выхода на поверхность каменной соли и сопутствующих пород они образуют неповторимые ландшафты. Однако каменная соль — минерал высокорастворимый, и ее устойчивые обнажения можно найти только в засушливых условиях, например, в Иране. На побережье Персидского залива протянулись горные хребты, вершины которых увенчаны соляными шапками. Напор соли из недр столь велик, что в некоторых случаях с вершин спускаются соляные ледники (глетчеры), скорость движения соляного потока которых составляет 2–5 м в год. Фантастически красивое и редкое явление — соляные «фонтаны», выглядящие как соляные обелиски на покрывающей вершину горы соляной шапке.
В условиях большого количества атмосферных осадков соль на поверхность не выходит, но при высокой скорости и силе ее выдавливания образуются характерные возвышенности, господствующие над окружающей территорией. Поверхность этих возвышенностей сильно изрезана овражной эрозией и карстом, а сами они резко выделяются над окрестными равнинами. Подобные ландшафты широко известны в пределах Прикаспийской низменности, где крутосклонные холмы сочетаются с как бы компенсирующими их озерами. Особой славой пользуется гора Большое Богдо (высота 159 м) и озеро Баскунчак.
В США на побережье Мексиканского залива расположилась цепочка холмов — невысоких, но хорошо заметных на фоне заболоченных равнин. Поэтому они получили название «пять островов Луизианы». Наиболее известны Эвери-Айленд и Джефферсон Айленд. Первый известен тем, что здесь одновременно ведутся добыча соли, переработка нефти и находится единственное место в Соединенных Штатах, где выращивают острый перец. Второй — тем, что в 1981 году там произошла катастрофа: в результате бурения нефтяной скважины была затоплена соляная шахта. Глубина искусственного озера увеличилась, вдоль его берегов образовались провалы. С тех пор добыча соли там не ведется, а нефть добывают. Вообще соляные структуры на побережье Мексиканского залива вследствие техногенной активизации «провальных» явлений стали объектами различных по масштабу катастроф. Они затронули два соляных купола в Техасе — Саратога и Дайзетта (7 мая 2008 г.), два в Луизиане — купол Джефферсон Айленд и озеро Пеньер (21 ноября 1980 г.), а также купол Наполеонвилль (3 августа 2012 г.), где произошел знаменитый Луизианский провал. В России катастрофа, подобная исчезновению озера Пеньер, случилась в феврале 1979 года в Соль-Илецке, когда ныне знаменитое карьерное озеро Развал полностью ушло под землю, затопив одну из шахт. С 2008 года катастрофические явления происходят на Украине, на Солотвинском соляном руднике в Закарпатье и сопровождаются исчезновением озер, карстовыми провалами и трещинами.
Конечно же, не следует забывать о том, что соляные структуры — это важный объект недропользования. В Европейской России добыча соли ведется в городе Соль-Илецк в Оренбургской области и на озере Баскунчак в Астраханской области. Однако наряду с пищевой и технической солью соляные структуры дают и другие минералы и горные породы, используемые в производстве. Дело в том, что соленосная толща состоит не только из хорошо растворимого минерала галита (NaCl), но и из трудно растворимых солей, например, ангидрита (CaSO4), который при гидратации переходит в гипс. Длительное воздействие атмосферных осадков на ядро соляного купола, расположенное вблизи поверхности, приводит к вымыванию галита и образованию так называемой «гипсовой шляпы», или кепрока. Гипсовые породы, покрывающие вершину соляного купола, часто обогащенные другими минералами, становятся объектом карьерной разработки. Вообще процесс прорыва соляной структуры к поверхности сопровождается разрывом и запрокидыванием огромных пластов надсолевых отложений. В результате над солянокупольной аномалией образуется целая гирлянда разнообразных месторождений. Нужно отметить, что соляная толща является лучшим по качеству накопителем для углеводородов, а соляные купола представляют собой индикаторы коллекторов, содержащих нефть. Для соляных куполов побережья Мексиканского залива характерна шахтная добыча каменной соли в центральной части и углеводородов по периферии структуры. В целом высокая концентрация форм недропользования в пределах отдельных солянокупольных структур сочетается с различными видами рекреационного и природоохранного использования таких территорий. При этом имеются примеры как гармоничного сочетания того и другого (купол Эвери-Айленд в США), так и негативных последствий добычи углеводородного сырья на соляных структурах (купола Саратога, Дайзетта, Джефферсон-Айленд в США).
Характерная черта ландшафтов, образованных соляной тектоникой, — то, что в их пределах формируются условия, резко отличающие их от окружающих территорий. Соляное тело купола оказывает воздействие на все без исключения компоненты ландшафта, разрывая целостность и однообразие почвенно-растительного покрова природных зон (например, полупустынь и пустынь Прикаспийской низменности, заболоченных маршей Примексиканской низменности), изменяет региональные и локальные ландшафтные границы, образует геологически и геоморфологически уникальные объекты — «феномены». Несмотря на распространенность соленосных отложений, многочисленность соляных структур, проявления соляной тектоники в современных ландшафтах в целом единичны и, поскольку они резко диссонируют с прилагающей территорией, то образуют уникальные природные комплексы. Высокий уровень природного разнообразия в пределах ландшафтов, подчиненных динамике галокинеза, объясняется следующими причинами.
Во-первых, в таких ландшафтах в условиях пустынь и степей образуются различные по составу и термическим свойствах водоемы — соленые (рапные) и грязевые озера или пресные водоемы карстового происхождения с родниковым питанием. Во-вторых, подъем соляного купола способствует промыванию засоленных грунтов в условиях пустынь и полупустынь и дренированию болот на переувлажненных территориях. Это привлекает к таким территориям агропроизводство и способствует появлению уникальных культур, как, например, на Эвери Айленд. В-третьих, высокая подвижность и динамичность подобной поверхности способствует образованию крупных карстовых полей с пещерами, родниками, лесными массивами. Примером являются выходы гипсов над куполами-гигантами в Прикаспийской впадине (Баскунчак, Индер), где сформировались многочисленные карстовые воронки, провалы, колодцы, пещеры, гроты.
Неудивительно, что все это способствуют формированию уникальных сообществ растений и животных, делая солянокупольные ландшафты привлекательными для организации заповедников и национальных парков. Примеры их многочисленны. В России это Богдинско-Баскунчакский заповедник, природный парк «Баскунчак» и «Эльтонский». В США — заповедники Смит Окс и Хукс Вудс Берд на соляном куполе Хай Айленд в Техасе и национальный парк Джунгл Гарденс на куполе Эвери Айленд в Луизиане, а также национальные парки Арчес и Каньон Лендс в границах соляного бассейна Парадокс в штате Юта. В Германии — памятник природы Калькберг в Люнебурге близ Гамбурга. В Испании — парк Де ла Монтанья де Саль в городе Кардона близ Барселоны. В Иране — охраняемая территория Хармуд Ларестан с соляной горой Кух-е-Шаб.
Солянокупольные ландшафты в процессе своего развития испытывают воздействие различных палеогеографических условий. Поэтому воспринимать их как продукт только современных процессов в корне не верно. Многие соляные структуры Предуралья на поверхности выражены крупными карстовыми мульдами, возникшими в результате обрушения свода соляного ядра при длительном воздействии влажных климатических условий позднеплейстоценовой эпохи. Разнообразные реликтовые почвы, карбонатные (известняковые) и сульфатные (гипсовые) криогенные образования, кепроковые отложения, тектогенные брекчии, коллювиальные и пролювиальные породы сформировались в процессе эволюции соляной структуры под влиянием изменчивых физико-географических условий. Типизация кепроковых отложений позволяет оценить активность галокинеза и выделить этапы формирования солянокупольных ландшафтов. Например, взаимодействие гипса и углеводородов надкупольной зоны в Примексиканской впадине указывает на возможность самостоятельного диагенеза кепроковых отложений под влиянием палеогидротермических условий.
Ландшафты, образованные соляной тектоникой, чрезвычайно уязвимы, что с особой остротой ставит проблему их оптимального постиндустриального использования.
В.П. ПЕТРИЩЕВ,
доктор географических наук, ведущий научный сотрудник отдела степеведения и природопользования Института степи
ОФИЦ УрО РАН
На фото, с. 7 (сверху вниз):
техногенный солончак около шахты Гранд Салин (Техас, США); мыс с бывшей соляной шахтой Джефферсон-Айленд на озере Пеньер (Луизиана, США); соляная гора высотой более 80 м и штольня в парке
Де ла Монтанья де Саль (Испания);
с.8 (сверху вниз): ручей с рассолом, втекающий в озеро Индер (Казахстан); соляная долина в бассейне Парадокс (Юта, США); обрыв над озером Индер (Казахстан).
Год:
2019
Месяц:
август
Номер выпуска:
15-16
Абсолютный номер:
1198