Kopuła solna - Salt dome
Wysad to rodzaj kopuły strukturalnego powstaje gdy gruba złoże ewaporat minerałów (głównie sól lub halitu ) znajdowane w zagłębiony głębokości pionowo do otaczających skał warstwy , tworząc wysadu . Jest to ważne w geologii naftowej, ponieważ struktury solne są nieprzepuszczalne i mogą prowadzić do powstania pułapki stratygraficznej .
Tworzenie
Powstawanie kopuły solnej zaczyna się od odkładania się soli w ograniczonym basenie morskim. Ponieważ dopływ bogatej w sól wody morskiej do basenu nie jest równoważony odpływem, większość wody traconej z basenu pochodzi z parowania, co powoduje wytrącanie się i osadzanie par soli. Szybkość sedymentacji soli jest znacznie większa niż szybkość sedymentacji klassów , ale wiadomo, że pojedyncze parowanie rzadko wystarcza do wytworzenia ogromnych ilości soli potrzebnych do utworzenia warstwy wystarczająco grubej, aby utworzyły się wysypy solne. Wskazuje to, że musi nastąpić długotrwały okres epizodycznych powodzi i parowania basenu, co widać na przykładzie śródziemnomorskiego kryzysu zasolenia w Mesynie . Obecnie osady ewaporatów gromadzą się w basenach, które mają jedynie ograniczony dostęp, ale nie wysychają całkowicie; stanowią one odpowiednik niektórych złóż rozpoznanych w danych geologicznych , takich jak basen Garabogazköl w Turkmenistanie .
Z czasem warstwa soli pokryta jest osadzonym osadem , zakopując się pod coraz większym nadkładem. Zalegający osad ulegnie zagęszczeniu, powodując wzrost gęstości, a tym samym zmniejszenie wyporu . W przeciwieństwie do klastyków ciśnienie ma znacznie mniejszy wpływ na gęstość soli ze względu na jej strukturę krystaliczną, a to ostatecznie prowadzi do tego, że staje się ona bardziej wyporna niż osad nad nią. Ciągliwość soli początkowo pozwala na odkształcanie plastyczne i przepływ w kierunku poprzecznym, oddzielenie osadu z leżącą pod spodem osadu. Ponieważ sól ma większą wyporność niż osad powyżej – i jeśli znaczące zdarzenie uskokowe wpływa na dolną powierzchnię soli – sól może zacząć płynąć pionowo, tworząc solną poduszkę. Pionowy wzrost tych poduszek solnych powoduje nacisk na górną powierzchnię, powodując rozciąganie i uskoki (patrz tektonika soli ).
Możliwe siły, które napędzają przepływ soli, to zróżnicowane obciążenia warstwy źródłowej i kontrasty gęstości w nadkładanym osadzie. Siły, które opierają się temu przepływowi, to masa bloku dachowego i wrodzona odporność bloku na uskoki, tj . wytrzymałość. Aby uwzględnić wspólny kontrast gęstości między osadem nadkładu a solą, rozpoczynając aktywny wysad, wysokość wysadu musi być większa niż dwie trzecie do trzech czwartych grubości nadkładu. Jeśli diapir jest wąski, jego wysokość musi być większa.
W końcu, przez miliony lat, sól przebije się i przebije leżący nad nią osad, najpierw jako kopuła, a następnie w pełni uformowana solna diapir w kształcie grzyba. Jeśli wznoszący się wysad solny przebije powierzchnię, może stać się płynącym lodowcem solnym . W przekroju te duże kopuły mogą mieć średnicę od 1 do 10 kilometrów (0,62 do 6,21 mil) i rozciągać się na głębokość do 6,5 km (4,0 mil).
Struktura
Typowe struktury czynnej diapirism są centralnym wyrostkowe rowu bokach klap, które obracają się w górę i na zewnątrz. Uskoki wsteczne mogą oddzielać klapy od nadkładu. Normalne uskoki tworzą graben grzbietowy i rozprzestrzeniają się w dół. Nowe uskoki tworzą się dalej na zewnątrz, gdy łuk kopuły staje się bardziej intensywny. Struktury te występują pod powierzchnią i niekoniecznie są związane z kopułą na powierzchni. Wynurzenie się kopuły nie nastąpi, chyba że kopuła będzie bardzo szeroka lub wysoka w stosunku do grubości nadkładu.
Rozpoznawanie kopuł solnych w danych sejsmicznych
Jeśli kopuła solna nie przebiła powierzchni, można ją znaleźć pod powierzchnią na różne sposoby. Unikalne struktury powierzchniowe można zaobserwować jako wskazujące na wysadę solną pod powierzchnią. Kopuły solne można również zinterpretować na podstawie odbicia sejsmicznego, w którym wyraźny kontrast gęstości między solą a otaczającymi osadami zarysowuje struktury soli. Kopuły solne mogą również kojarzyć się ze źródłami siarkowymi i wylotami gazu ziemnego.
Występowanie
Kopuły solne występują w wielu częściach świata, gdzie rozwinęła się wystarczająco gruba warstwa soli kamiennej. Stratygraficznie baseny solne rozwijały się okresowo od proterozoiku do neogenu .
Sól Ormuz
Na Bliskim Wschodzie górna sól neoproterozoiczna formacji Ormuz jest powiązana z rozległym formowaniem wysad solnych w większości części Zatoki Perskiej oraz na lądzie w Iranie, Iraku, Zjednoczonych Emiratach Arabskich i Omanie. Gęstsza sól występuje w szeregu basenów solnych, Zatoki Zachodniej, Zatoki Południowej i Omanu.
Basen Paradoksu
Sól z okresu pensylwańskiego formacji Paradox tworzy kopuły solne w całym basenie Paradox w USA, który rozciąga się od wschodniego stanu Utah , przez południowo-zachodnie Kolorado do północno-zachodniego Nowego Meksyku .
Przykładem wyłaniającej się kopuły solnej jest Onion Creek w stanie Utah / Fisher Towers w pobliżu Moab w stanie Utah. Solna formacja Paradox, która wzniosła się jako grzbiet przez kilkaset metrów nadkładu, głównie z piaskowca . Gdy bryła soli uniosła się, nadkład utworzył antyklinę (wyginającą się w górę wzdłuż linii środkowej), która pękała i erodowała, odsłaniając bryłę soli.
Morze Barentsa
Na morzu w północnej Norwegii w południowo-zachodnim Morzu Barentsa odkładała się gęsta sól górnego karbonu – dolnego permu , tworząc kopuły solne w basenach Hammerfest i Nordkapp .
Dorzecze cechsztyńskie
W północno-zachodniej Europie górnopermska sól z grupy cechsztyńskiej utworzyła kopuły solne nad środkowym i południowym Morzem Północnym , rozciągające się na wschód w głąb Niemiec.
Maroko-Nowa Szkocja
Sól górnego triasu tworzy kopuły solne w basenie Essaouira na lądzie i na morzu w Maroku. Równoważne sekwencje solą, formacja Argo jest związane z tworzeniem się wysadu na koniugatu Nova Scotia marginesu .
Zatoka Meksykańska
Środkowej jurze Louann Sól z Zatoki Meksykańskiej utworzył wiele słupów solnych w obu częściach amerykańskich i meksykańskich na zatokę. Główne miejsca występowania kopuł solnych znajdują się wzdłuż wybrzeża Zatoki w USA w Teksasie i Luizjanie . Jednym z przykładów wyspy utworzonej przez kopułę solną jest Avery Island w Luizjanie . Obecne poziomy oceanu nie są już otoczone przez morze, ale otoczone ze wszystkich stron zatokami . Wybrzeże Zatoki jest domem dla ponad 500 obecnie odkrytych kopuł solnych.
Baseny solne na południowym Atlantyku
Podczas rozpadu południowego Atlantyku, sól wieku aptyjskiego (dolnej kredy) osadzała się w obszarze przerzedzonej skorupy, zarówno na obrzeżu brazylijskim, jak i sprzężonym Angoli/Gabon, tworząc wiele kopuł solnych.
Sól mesyńska
Podczas mesyńskiego kryzysu zasolenia ( późny miocen ) w miarę wysychania Morza Śródziemnego utworzyły się grube warstwy soli . Późniejsze osadzanie się, gdy morze ponownie się napełniło, zapoczątkowało tworzenie się kopuł solnych.
Zastosowania komercyjne
Sól kamienna znajdująca się w kopułach solnych jest w większości nieprzepuszczalna. Gdy sól przesuwa się w kierunku powierzchni, może penetrować i/lub wyginać nią warstwy istniejącej skały. W miarę penetracji tych warstw są one na ogół lekko wyginane w górę w punkcie kontaktu z kopułą i mogą tworzyć kieszenie, w których ropa i gaz ziemny mogą gromadzić się między nieprzepuszczalnymi warstwami skały a solą. Warstwy bezpośrednio nad kopułą, które nie są penetrowane, są wypychane w górę, tworząc nad solą przypominający kopułę zbiornik, w którym może również gromadzić się ropa naftowa. Te złoża ropy mogą ostatecznie zostać wydobyte i faktycznie stanowią główne źródło ropy naftowej produkowanej wzdłuż wybrzeża Zatoki Meksykańskiej . Pierwsza kopuła solna została odkryta w 1900 roku, kiedy w Spindletop Hill w pobliżu Beaumont w Teksasie wywiercono poszukiwawczy szyb naftowy .
Nadkład nad kopułami solnymi jest czasem miejscem występowania złóż rodzimej siarki , która jest odzyskiwana w procesie Frascha .
Inne zastosowania obejmują przechowywanie ropy naftowej , gazu ziemnego , gazu wodorowego , a nawet niebezpiecznych odpadów w dużych kawernach powstałych po wydobyciu soli, a także kopanie kopuł do zastosowań we wszystkim, od soli kuchennej po granulowany materiał używany do zapobiegania oblodzeniu jezdni .
Zobacz też
- Plastyczność (fizyka)
- Tektonika solna
- Strategiczne Rezerwy Ropy Naftowej (Stany Zjednoczone)
- Podziemne magazynowanie wodoru
- Pułapka strukturalna