Анализ тектонических обстановок образования соленосных осадочных бассейнов мира, основанный на серии палеокинематических реконструкций для главных эпох соленакопления, показал, что между интенсивностью соленакопления и тектонической активностью наблюдаются устойчивые временные и пространственные зависимости [1].

Рис. 1. Распределение соленосных бассейнов на континентах Земли [1]

География соленосных провинций Российской Федерации (далее РФ) месторождений каменной соли, добывающих это минеральное сырьё предприятий и производств, включая объекты Республики Башкортостан (далее РБ) и потребляющих хлорид натрия иллюстрируется рисунком 2. [2].

В каждую из эпох галогенеза обстановки образования соленосных бассейнов контролируются активными поясами, а внутри поясов — тектоническими элементами более низкого ранга. Палеотектоническая эволюция глобальных процессов солеотложения в обобщённом виде, отражённые на Карте пространственного и временного распределения соленосных бассейнов мира (рис. 1) [1].

Рис. 2.Соленосные провинции, предприятия, добывающие и перерабатывающие соляные продукты: 1 — соленосные бассейны (I — Предкавказский, II — Калининградский [часть Центрально-Европейского], III — Московский, IV — Прикаспийский, V — Приуральский [Верхнекамский], VI — Южно-Сибирский [Барабино-Кулундинский], VII — Минусинский, VIII — Восточно-Сибирский [Ангаро-Ленский], IX — Хатангский), 2–4 — месторождения (2 — каменной соли, 3 — самосадочной [озерной] поваренной соли, 4 –сульфатов натрия), 5, 6 — горнодобывающие предприятия, реализующие минеральные соли (5 — действующие, 6 — остановленные), 7 — химические предприятия по переработке соляного сырья [2]

В осадочном чехле земной коры всего мира находится 25–30 млн км ³ (70–80×1015 т) различных минеральных солей, ресурсы солей в РФ весьма велики, измеряемые сотнями триллионов тонн.

В Восточно-Сибирском соленосном бассейне они оцениваются в 1,68×10 ¹⁵ т, в Прикаспийской — 37,2×10 ¹⁴ т, в Уральском — 3,4×10 ¹² т.

Суммарные мощности соляных отложений по различным бассейнам оцениваются от 75 м в Московском до 2000 м в Восточно-Сибирском. Запасы подготовленных месторождений составляют миллиарды тонн [2].

Эксперты отмечают, что мировые континентальные запасы соли огромны, а содержание соли в океанских водах Земли неисчерпаемы (табл.1).

Анализ современного состояния минерагении и сырьевой базы каменной соли показал, что почти в каждой стране мира есть месторождения каменной соли или предприятия по её производству технологией выпаривания.

Особо отмечается тот факт, что в большинстве случаев экономически выгодных заменителей или альтернатив каменной соли не существует.

Хлорид кальция и ацетат кальция-магния, соляная кислота и хлорид калия могут быть заменены солью при борьбе с обледенением, в некоторых химических процессах и для придания вкуса пищевым продуктам, но при более высоких затратах [7].

Обзор современного состояния соляной промышленности РФ показал, что эта отрасль несмотря на значительные уровни объёмов добычи (до 6,5 млн т/год) на фоне роста внутреннего потребления (+3,8 %/год, до 7,8 млн т/год), длительное время являлась импортозависимой, импортируя до 2,4 млн т/год, или до 45 % от объёма национального потребления; только к 2019 г. доля импорта каменной соли в РФ снизилась до 18 % [2].

В зависимости от состава и области применения различают пищевую, кормовую и техническую соль. В структуре внутреннего потребления каменной соли РФ на пищевые нужды используется от 2,8 до 3,5 млн т/год.

На технические нужды крупнотоннажного химического производства (получение хлора, кальцинированной и каустической соды, соляной кислоты, хлоратов, гипохлоратов, перхлоратов и др.) расходуется каменной соли от 2,5 до 4,2 млн т/год.

Таблица 1

Мировое производство и запасы каменной соли [7]

Растут объёмы использования хлорида натрия для приготовления буровых растворов нефтегазовой отрасли, как новая сфера применения соли динамично развивается производство антигололёдных материалов.

Главными потребителями хлорида натрия в химической промышленности РФ являются 12 содовых предприятий, включая АО «Башкирская содовая компания» (РБ), ежегодно добывающая до 9 млн м ³ рассолов на Яр-Бишкадакском месторождении каменной соли, располагающем запасами порядка 2 млрд т.

Рис. 3. Прогнозно-металлогеническая карта территории Республики Башкортостан. Оливковым цветом выделены галогенные зоны [3]

В пределах Нижне-Бельской ГПЗ (Стерлибашевский район) расположено Стерлибашевское месторождение, образованное двумя горизонтами мощностью 33–62 и 43–51 м, залегающими на глубине 69–109 и 134–161 м соответственно [5].

I (верхний) горизонт представлен двумя пластами. Верхний пласт «А» характеризуется средним содержанием NaCl 76,7 % и нерастворимого остатка-14,5 %. Содержание гипса изменяется от 0,9 до 12,0 %; калий отсутствует. Среднее содержание NaCl в нижнем пласте «В» значительно выше-91,8 %; количество примесей незначительно (в %): KCl 3,5 гипса-2,5, н. о.- 3,0.

Таблица 2

Запасы каменной соли Республики Башкортостан [5].

II горизонт образует пласт каменной соли со средним содержанием NaCl 81,5, гипса-7,6 н.о.-8,8 %. Пласт «А» и горизонт II могут служить источником технической соли низкого качества, пласт «В» -условно пищевой соли. Запасы Стерлибашевского месторождения в количестве 9,3 млрд т отнесены к забалансовым. Месторождение находится в государственном резерве.

В Ишимбайском районе Предуральской ГПЗ разведано Яр-Бишкадакское месторождение, расположенное по обоим берегам р. Белой [5].

Месторождение образуют три пласта каменной соли мощностью от 55,5 до 300,0 м. каждый, разделенные непромышленными телами ангидрит-галитового и ангидритового состава. Глубина залегания продуктивной толщи колеблется от 340 до 1400 м., глубина подсчета запасов -1300 м.

Содержание NaCl составляет в среднем по месторождению 94,0 %, количество примесей незначительно: CaCO₃-1,0, MgCO₃-1,53, н. о. — 2,22 %.

Правобережный участок Яр-Бишкадакского месторождения ч 1951 г. Эксплуатируется рассолопромыслом АООТ «Сода» методом подземного послойного выщелачивания через одиночные и сдвоенные скважины с глубин до 1300 м. В 1996 г. на промысле работали 52 скважины, в т. ч. 48 на эксплуатационном режиме и 9 на разных стадиях подготовительного размыва.

В настоящее время скважин 100.

Концентрация получаемого рассола не ниже 308 г/л NaCl.

В 1996 г. добыча составила 2127 тыс. т (6052,8 тыс. м³ рассола), технологические потери -122 тыс. т. При норме эксплуатационных потерь 20,1 % фактически потеряно 15,3 % соли. В настоящее время добывается 9 млн м ³ рассола в год. Рассол подается в основном на предприятия г. Стерлитамака (АО «Сода», «Каустик», «Каучук»), ранее шёл и в г. Уфу (ГПП «Химпром») [5].

Соль используется в химической промышленности для производства соды, хлора и других продуктов.

Правобережный участок в пределах утвержденного горного отвода разбурен эксплуатационными скважинами полностью. Здесь осуществлялась реконструкция рассолопромысла по проектам VIII-IX очередей предусматривающая расширение добычи до 18 млн м³ рассола в год. Перевод рассолодобычи на Левобережный участок осуществлялся после 2000 г.

Запасы каменной соли на Яр-Бишкадакском месторождении по состоянию на 1.01.1997 г. составляли 2,22 млрд т по категориям А+Б+С₁ и 0,33 млрд т по категории С₂. Часть запасов (1,55 млрд т) отнесена к забалансовым.

Кроме того, в целиках под руслом р. Белой сосредоточено 1,6 млрд т запасов категорий А+Б+С₁+С₂. Запасы Левобережного участка составляют по категориям А+Б+С₁ 1,2 млрд т соли [5].

В Стерлитамакском районе Предуральской ГПЗ находится Стерлитамакское (Катенька) месторождение каменной соли. Продуктивный пласт мощностью до 46 м залегает на глубинах до 600 м. Содержание NaCl несколько превышает 80 %. Посторонние примеси представлены ангидритом (CaSO₄), гипсом (CaSO ₄ ·2H2O), целестином (SrSO ₄ ), глауберитом (Na₂SO₄·CaSO₄), магнезитом (MgCO₃) [5].

Рис. 4. Образцы каменной соли месторождения Яр-Бишкадк (Керн скважин)

На рисунке 4 показаны образцы керна из соленосной толщи месторождения Яр-Бишкадак. Образец А представляет чистую соль без примесей представленную минералом галитом — NaCl, образец Б представляет участок переслаивания чистой каменной соли (хорошо растворима) и практически нерастворимых глин.

Вредный для содового производства полигалит (K ₂ Ca ₂ Mg (SO ₄ ) ₄ ·2H ₂ O) неравномерно распределен по всему объему полезной толщи. Химический состав соли (в т. ч. распределение калия) изучен недостаточно по результатам анализов проб, отобранных в одной из трех пробуренных скважин. Соляная толща безводна.

Запасы каменной соли на Стерлитамакском месторождении составляют по категории С₁ 20,8 млн т.

В Иглинском районе в составе Предуральской ГПЗ выявлено Лемезинское месторождение, образованное семью пластами каменной соли длиной 4,0 -10,7 и шириной 2,0 -7,5 км. Их суммарная мощность изменяется от 10,4 до 525,8 м, составляет в среднем 202,2 м. Глубина залегания полезной соленосной толщи колеблется от 357,4 до 641,6м [5].

Содержание NaCl варьирует от 74,26 до 98,19 %, составляя в среднем 92, 08 %. Количество примесей невелико: CaO-3,22; MgO-сл.; К₂О-0,03; SO₃-2,79; н. о. -1,76 %. В некоторых скважинах отмечена сильвиновая (КCl) минерализация; соль Лемезинского месторождения пригодна для использования в химической промышленности; для применения в пищевой промышленности потребуется дополнительное изучение её качества.

Запасы каменной соли Лемезинского месторождения, составляющие до глубины 500 м 22,9 млн т по категории P₁ оцениваются в 20,3 млрд т.

Прогнозные ресурсы каменной соли в Стерлибашевском и Федоровском районах Верхне-Бельской ГПЗ оцениваются в 463,8 млрд т, в Иглинском и Архангельском районах Предуральской ГПЗ -в 189,7 млрд т [5].

Общие запасы каменной соли трёх месторождений Оренбургской области, включая отрабатываемое подземным способом Илецкое месторождение, по категориям (А+В+С ₁ +С ₂ ) по состоянию на 2023 год составили 2246444 тыс. т.

В настоящее время Илецкое месторождение разрабатывается рудником № 2, мощность добычи которого составляет 1 250 000 тонн в год. Разведанные балансовые запасы объекта составляют 568 406 000 тонн соли. Начиная с 2010 года разработку осуществляет ООО «Руссоль», правопреемник ОАО «Илецксоль». Товарная продукция — илецкая соль обладает высоким качеством и характеризуется следующим составом (%): хлористый натрий — не менее 98,873; кальций-ион — не более 0,280; магний-ион — не более 0,012; сульфат-ион — не более 0,524; калий-ион — не более 0,10.

Проведённый на месторождении Яр-Бишкадак анализ данных бурения скважин позволил оценить риски возможных случаев аварийных обрушений в камерах размыва в процессе добычи. Размеры камер рассолпромысла, на участках неслоистого соляного массива по устойчивости кровли могут допускаться в пределах от150 м для глубины 1300 м и до 250 м на глубине 700 м. Фактические параметры камер исключают возможности проявления катастрофических обрушений, но отдельные выволы, в целом не представляющие серьёзной опасности для процесса эксплуатации, рассматриваются как неизбежные [6].

Гидрогеологические исследования, проведённые на территории рассолопромысла Стерлитамакского АООТ «Сода» (РБ) в 1995 -1997 гг. зафиксировали поступление в р. Белая хлористого натрия, по расчётам достигавшего 30 т/сутки. В качестве источника техногенного загрязнения речных вод установлено технологическое хранилище слабых рассолов через дно и борта которого рассол фильтровался в горизонт грунтовых вод (аллювиальный) а затем в составе подземных вод в реку [4].

В настоящее время на Правобережном участке Яр-Бишкадакского месторождения каменной соли планируется начать работы по консервации трех скважин — № 21, 34 и 51, что является частью программы по сохранению природных ресурсов и предотвращению возможных негативных последствий, которые могут возникнуть из-за использования старых добывающих объектов.

Консервация включает в себя герметизацию скважин и их защиту от внешних воздействий, для обеспечения экологической безопасности прилегающих территорий рассолопромысла. На проведение этих работ выделено около 7 миллиардов рублей. Заявки от компаний-подрядчиков принимались до 7 августа 2025 года. Эти меры направлены на сохранение экосистемы региона и снижение возможных экологических рисков.

Добыча каменной соли методом подземного выщелачивания на месторождении Яр-Бишкадак (Республика Башкортостан) одном из крупнейших в мире предприятий по добыче соли бесшахтным способом связана с экологическими рисками, которые требуют учёта и снижения.

Требуется изоляция соляной залежи от надсоленосных отложений.

Необходим контроль результатов размыва, что требует прогноза устойчивости пород и определения предельно допустимых пролётов рассольных выработок.

Необходима консервация скважинпредусматривающая проведения комплекса мероприятий по герметизации и защите скважин от внешнего воздействия.

Литература:

1. Беленицкая Г. А. Тектонические аспекты пространственного и временного распределения соленосных бассейнов мира. Электронное научное издание Пространство и Время. 2013. Т. 4. Вып. 1. 31 с.
2. Боярко Г. Ю., Хатьков В. Ю. Обзор современного состояния соляной промышленности России. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2021. Т. 332. № 5. 179–190.
3. Республика Башкортостан. ГИС-Атлас «Недра России» С-Пб: ВСЕГЕИ.
4. Кононова А. Г., Левченко А. И. Геоэкологические проблемы рассолопромыслов России. Записки Горного института. Т.153. Санкт-Петербург. — С. 177–179.
5. Минерально-производственный комплекс неметаллических полезных ископаемых Республики Башкортостан. Казань, Изд-во Казанского университета, 1999. — 288 с.
6. Романов В. С. Методика и результаты исследований размеров устойчивых пролётов рассольных камер (для Яр-Бишкадакского рассолопромысла). Записки Ленинградского ордена Ленина Горного института им. Г. В. Плеханова, Т. LXI, вып. 1, 1972 г. -С. 35–40.
7. Salt.U. S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January 2025. Р. 150–151.