Роль спелеогенеза в формировании серных месторождений Предкарпатья

Предкарпатский сероносный бассейн - один из крупнейших в Евразии, определяется распространением миоценовых гипсоангидритовых пород, с которыми пространственно и генетически связаны все значимые серные месторождения. Он считается одним из классических регионов экзогенных эпигенетических месторождений самородной серы в сульфатных толщах. Несмотря на более чем 50-летние целенаправленные исследования и хорошую общую геологическую и гидрогеологическую изученность региона, вопросы генезиса серных месторождений Предкарпатья остаются во многом дискуссионными до настоящего времени, а предложенные модели их формирования содержат противоречивые объяснения геологических особенностей локализации серных руд, вмещающих и окружающих пород. Проблемные вопросы остаются и в стыковке биогеохимических схем процессов серообразующего цикла с региональными и локальными геолого-гидрогеологическими условиями.

С той же миоценовой гипсоангидритовой толщей в Предкарпатье связано широкое распространение карстовых процессов и явлений. В Приднестровском Подолье и в Буковине, где миоценовая толща и гипсоангидриты вскрыты эрозионной сетью и частично или полностью сдренированы, известны обширные лабиринтовые пещерные системы в гипсах, пять из которых являются крупнейшими в мире по протяженности для этих пород. Имеется множество разрозненных данных по карсту в районе серных месторождений, в области артезианского стока, в полосе, непосредственно примыкающей к Предкарпатскому прогибу, но структура карста и его роль в водообмене тут оставались не выявленными до недавнего времени. Ввиду существенного различия современных геоморфологических и гидрогеологических условий упомянутых районов, а также слабой взаимосвязи карстолого-спелеологической и региональной геологической школ, сульфатный карст и спелеогенез всего региона до конца 90-х годов не рассматривался с единых теоретических позиций. Этот пробел в настоящее время в значительной степени устранен (Климчук 1999; Klimchouk 20006). Разработанная в последние 15 лет новая теория артезианского спелеогенеза (Klimchouk, 1997; 2000а, 2003, 2004) позволила адекватно объяснить происхождение и эволюцию крупных пещер Приднестровского Подолья и Буковины, установить их генетическое единство с полостями, вскрываемыми скважинами в области артезианского стока, а также предложить новый подход к решению проблемы генезиса серных месторождений Предкарпатья.

Многие исследователи экзогенных эпигенетических серных месторождений, как в Предкарпатье, так и в других регионах мира, отмечали интенсивную закарстованность сульфатных и карбонатных толщ на месторождениях и указывали на возможную связь процессов карстообразования и формирования месторождений. Однако существо и характер этой связи также оставались неясными.

Настоящая работа ставит своей целью специальное рассмотрение вопроса о роли карста в формировании серных месторождений и разработку новой концептуальной модели генезиса серных месторождений, базирующейся на современных представлениях о генезисе карстовых полостей и их гидрогеологической роли. В этой связи необходимо раскрыть гидрогеологическую роль карста, адекватно охарактеризовать структуру закарстованности и водообмена и выявить механизмы развития карстовых систем. Увязка этих вопросов со схемами биогеохимических процессов серообразующего цикла составляет основу предлагаемой карстовой модели формирования серных месторождений.

Настоящая публикация представляет собой существенно расширенный вариант статьи, опубликованной в 1997 г. на английском языке в журнале ЕпуггоптепЫ Сео1о§у (Klimchouk 1997).