Предмет «Основы горного дела»

На территории Пермского края находится крупнейшее в России и второе в мире (после месторождения Саскачеван (Канада) — 37% мировых запасов калийных солей) Верхнекамское месторождение солей (31,4% мировых запасов хлористого калия). Оно расположено в пределах Усольского, Соликамского, Чердынского, Красновишерского, Добрянского и Александровского районов Пермского края. Это гигантская линзообразная залежь, вытянутая с севера на юг на 205 км, шириной до 55 км, площадью около 8,1 тыс. км². Она состоит из подстилающей каменной соли, калийных и калийно-магниевых солей и покровной каменной соли. Залежь калийных солей имеет протяженность до 136 км, ширину до 40 км, площадь 3,5 тыс. км² и геологические запасы 113,2 млрд т.

Верхнекамское месторождение солей является единственной сырьевой базой калийной промышленности России. Но кроме сильвинитов (сырья для производства калийных удобрений) на месторождении добываются также карналлит (сырье для магниевой промышленности), каменная соль (техническая, кормовая, пищевая) и рассолы (сырье для производства соды и энергетической промышленности).

Промышленные разведочные работы на соли калия и магния (с последующим открытием Верхнекамского месторождения) впервые начались в 1925 г. под руководством профессора Пермского университета и старшего геолога Геолкома П. И. Преображенского, чему предшествовала пятивековая история выварки соли в Прикамье из рассолов, поднимаемых с глубины с помощью рассолоподъемных скважин.

Основные соли: хлориды натрия (галит), калия (сильвин), калия и магния (карналлит). Добыча подземным способом, глубина залегания 100—500 м. Самый южный из разведанных участков — Палашерский (1971), севернее него- Усть-Яйвинский (1990) и Талицкий (1969). Северные участки: Боровской и Половодовский (1975). Другие: Дурыманский (1958), Соликамский (1961), Березниковский (1963), Балахонцевский (1964), Быгельско-Троицкий (1965), Ново-Соликамский (1971) (в скобках - год утверждения запасов).

Около 286 млн лет назад эта местность была дном древнего моря, которое способствовало образованию современного месторождения калийно-магниевых солей.

ВМКМС находится в пределах Предуральского артезианского бассейна, основными областями питания которого в Прикамье являются Уфимское плато, Тиманская гряда и частично передовые складки Урала, а зонами разгрузки - р. Кама и её крупные притоки. На территории Прикамья выделяют три гидрогеологические области: Уральскую, Предуральскую и Камскую. Соляная толща месторождения, являясь водоупором, разделяет подземные воды на два гидрогеологических этажа - нижний (подсолевой) и верхний (надсолевой). В соответствии с этим на месторождении выделяются надсолевые и подсолевые воды. Сама соляная толща содержит небольшое количество рассолов - внутрисолевые воды. В подземных горных выработках часто распространены рудничные рассолы техногенного происхождения - конденсационные и закладочные. Они не связаны с другими природными водами.

Река Усолка

Еще в середине XV века на реке Усолке появились первые солеварни, где выпаривалась качественная пищевая соль «пермянка». Рассол качался из скважин по «трубам» (выдолбленным стволам деревьев). Остатки таких труб можно увидеть в краеведческих музеях Березников, Соликамска и Усолья. Глубина скважин постоянно увеличивалась — нужны были все более и более крепкие рассолы.

Промышленная разработка месторождения ведется с 1934 года. В Березниках и Соликамске разработкой занимается ПАО «Уралкалий».

В 1986 и 2006 годах в Березниках были затоплены два рудника. В 2014 году произошёл провал в Соликамске. 

В марте 2008 компания «ЕвроХим» приобрела на аукционе лицензию на разработку Палашерского и Балахонцевского участков. За разведанные запасы участков, составляющие 1553 млн тонн сильвинита и 499 млн тонн карналлита, было заплачено 4,087 млрд руб.

Разрез соленосных пород в пределах месторождения такой. В основании соляной толщи располагается так называемая подстилающая каменная соль мощностью 250—400 м; выше подстилающей каменной соли располагается толща калийных солей со средней мощностью, близкой к 75—80 м. Калийные соли представлены только хлоридами — сильвином и карналлитом при полном отсутствии сульфатов калия и магния. Залежи калийных солей отличаются весьма простым минеральным составом. Кроме сильвина и карналлита из собственно галогенных мияералов в них присутствуют только галит, гипс (незначительные проявления) и ангидрит. Как минералы-примеси терригенного и аутигенного происхождения в соленосных породах установлены кварц, гематит, гётит и другие окислы железа, кальцит, доломит, магнезит, пирит, полевые шпаты и продукты их разрушения и др. Соляные породы сложены галитом (каменной солью), сильвином, входящим вместе с галитом в состав сильвинита, и карналлитом, образующим вместе с галитом карналлитовую породу. По минеральному составу толща калийных солей разделяется на два основных горизонта: нижний сильвинитовый и верхний сильвинит-карналлитовый, каждый из которых сложен серией пластов калийных солей, чередующихся с пластами каменной соли. Выше горизонтов калийных солей располагается горизонт покровной каменной соли мощностью 20—50 м. Покровная каменная соль венчает непрерывный разрез соляной толщи иренского горизонта. Однако соленакопление на площади Соликамской впадины на этом не закончилось. Выше покровной каменной соли залегает толща глинисто-мергельных, аргиллитовых и карбонатных пород Соликамского горизонта уфимского яруса, содержащая на разных уровнях пластово-линзообразные залежи каменной соли. В отдельных местах с каменной солью верхних слоев ассоциируют тонкие (2—3 см) прослои мирабилита и сильвинита (до 1,5—2,5 м).