Salt kuppel

En saltkuppel er den mest kjente formen for geologisk saltstruktur. Saltstrukturer i geologisk forstand er alle deformasjonsstrukturer som har oppstått gjennom påvirkning av flytbare saltbergarter i geologiske tidsperioder . Saltstrukturer inkluderer derfor både geologiske formasjoner som består av deformerte saltbergarter, som saltkuppler og saltputer, samt omkringliggende strukturer som ble dannet samtidig og består av andre sedimentære bergarter, for eksempel marginale fordypninger. Saltstrukturer forekommer utelukkende i jordens øvre skorpe (på opptil 15 km dyp) og kan nå til jordens overflate. De generelle teoriene om dannelsen av saltstrukturene er oppsummert i artikkelen salttektonikk .

Saltbergarten som er nødvendig for dannelsen av saltstrukturer, er et kjemisk sediment fra gruppen av fordampningsbergarter ( evaporitter ). Den består hovedsakelig av mineralet halitt . Den sedimentære dannelse av evaporitter ble formulert så tidlig som i 1877 av Carl Ochsenius hjelp av tverr eller terskel teori.

Typer saltstrukturer

Salt kupler

Det mest slående saltstrukturer er salt domer (også salt diapirs kalt engelsk. Salt diapir ) og salt vegger (Engl. Salt vegger eller diapiric vegger ). Saltdiapirer er søyleformede, sopplignende eller omvendt dråpeformede strukturer som kan nå høyder på opptil 10 km og er omgitt av yngre sedimentære bergarter. Saltvegger er også høye, men lateralt utvidede saltstrukturer, som vanligvis følger en forskyvning ved bunnen av saltlaget. Lengdesnittet gjennom det nordvestlige tyske bassenget vist nedenfor viser noen saltkuppler, hvis rotsone ligger i Zechstein og delvis også i Oberrotliegend (kombinasjonen av Zechstein og Oberrotliegend salt i en saltkuppel, som bare er kjent fra nordlige nordlige Tyskland, er også kjent som det “dobbeltsaltet” som heter.)

og vise informasjon om bildet


Geologisk profil gjennom det nordvestlige tyske bassenget med saltkuppler (  Zechstein Salinar , Oberrotliegend Salinar )

Saltpute

Saltpute (engl. Saltputer ) er forhøyninger av saltlaget, dekklagene er fortsatt relativt intakte, d. H. viser ingen signifikante tektoniske forstyrrelser. Begrepet salt antiklin står for langstrakte saltbuler med intakt overbelastning.

Kantvasker

På grunn av forskyvning eller migrering av saltbergarten inn i en saltstruktur, senkes naboområdene i overbelastningen , noe som uttrykkes på overflaten av lokale bassengstrukturer. Slike konstruksjoner blir referert til som omløpende kant synker (engl. Peripheral vasker ), Randsynklinalen (engl. Rim synclines ), eller mini basseng (engl. Minibasins ), henholdsvis. Yngre sedimenter akkumuleres i disse strukturene. Det skilles mellom primære kantinntrykk , som dannes ved siden av saltputer, og hvor tykkelsen på bassengfyllingen også avtar mot saltstrukturen, og sekundære kantinntrykk , som er plassert ved siden av diapirene og hvor tykkelsen på bassengfyllingen til saltstrukturen øker jevnt. Omvendt synker mengden av innsynking i sekundære marginaler kontinuerlig med økende avstand fra saltkuppelen. Derfor kan en antiform i overbelastningen mellom to tilstøtende saltkuppler oppstå når skilpaddestruktur (engl. Turtle back structure ,) kalles fordi den ligner et skilpaddeskall i seismiske profiler. Det opprinnelige saltlaget er tykkest halvveis mellom diapirene, og tynner mot diapirene.

Salttepper

Salt tak (engl. Salt kalesjen ) er en avansert form for Salzdiapirismus. De oppstår når ytterligere salt presses (ekstruderes) gjennom belastningen etter at diapiren har brutt gjennom og strømmer ut på overflaten. I prosessen dannes et alloktont saltlag, som vanligvis ikke lenger har noen forbindelse til det primære ( autoktone ) saltavsetningen og i stor grad ligger over den opprinnelige overbelastningen. Et typisk område for slike saltstrukturer er den dype delen av den nordlige sokkelen i Mexicogolfen . Mens saltdekket der er dekket av postekstrusive lag og også er dypt under havet, finnes ekstrudert salt direkte på jordoverflaten i Zagros-fjellene i dagens Iran . Dette fenomen, som kan forekomme der bare på grunn av de ekstremt tørt klima er når salt bre , eller etter at persisk -Vokabel for salt som Namakier angitt.

Dannelse av saltkuppler i det nordtyske bassenget

Det nordvestlige tyske bassenget er en del av et større sentraleuropeisk bassengsystem og et av verdens type områder for saltstrukturer, spesielt saltkuppler og saltvegger. Dannelsen av saltstrukturene i dette bassenget kan beskrives som følger:

  • For rundt 260 millioner år siden (i Øvre Perm , også kalt Zechstein i det tyskspråklige området ) var Sentral-Europa i den tørre klimasonen . I deler av det som nå er Nord-Sentral-Europa og det som nå er Nordsjøregionen, falt jordskorpen og dannet et stort, intra-kontinentalt sedimentbasseng , hvis overflate sank under havnivået. En riftdal mellom dagens Norge og dagens Grønland, som på den tiden fremdeles var direkte knyttet til Europa, dannet en forbindelse med havet i nord, slik at bassenget ble fylt med sjøvann. Dette grunne havet blir referert til som Zechsteinhavet i henhold til avsetningene det etterlot seg, og bassenget der det sprer seg som Zechstein-bassenget ("Zechstein Age" er også oppkalt etter disse avsetningene).
  • En og annen avbrudd i utvekslingen av vann med havet og det varme, tørre klimaet førte til flere, mer eller mindre fullstendig fordampninger av vannet. Den resulterende økningen i konsentrasjonen av oppløste salter i sjøvann førte til utfelling og avsetning av karbonater (kalkstein) og fremfor alt sulfater (hovedsakelig gips ) og klorider (hovedsakelig bergsalt ), såkalte evaporitter .
  • Etter mindre enn 10 millioner år kom dette samspillet mellom fordampning av sjøvann og etterfylling av bassenget til en slutt, og saltlagene, nå 500 til 3000 meter tykke på grunn av ytterligere innsynking ( innsynking ) av jordskorpen, ble erstattet av avleiringer fra de geologiske tidsalderene fra Trias , Jurassic , Cretaceous og Cenozoic overlaid.
  • I noen områder av Zechstein-bassenget skjedde strekkbevegelser av jordskorpen allerede i tidlig trias, som skyldtes langvarige effekter av platetektoniske prosesser. Dette initierte økningen av saltet ( salttektonikk ), som reagerer viskoelastisk under presset fra den stadig kraftigere overbelastningen - sammenlignbar med is- og brebevegelser  - og har også lavere tetthet enn de overliggende og omkringliggende sedimentære bergarter. Saltet trengte fortrinnsvis oppover i eller i disse "svake sonene" (salttektonikk). Dekklagene ble buet oppover eller skyvet til siden. I nærheten av saltkuplene vandret imidlertid saltet og perifere vasker dannet på jordoverflaten over.
  • I løpet av den sene trias og jura fortsatte jordskorpen å utvide seg, noe som utløste dannelsen av saltkuppler i andre deler av Zechstein-bassenget. Allerede aktive saltkuppler fortsatte oppstigningen.
  • Konvergerende skorpebevegelser under øvre kritt, spesielt på den sørlige kanten av det tidligere Zechstein-bassenget, førte til den horisontale innsnevringen av saltkuplene.

Interaksjoner med terrengoverflaten

Den røde sandsteinsbergsten på Helgoland ble presset til havoverflaten av en saltkuppel fra undergrunnen til Nordsjøen

Tilstedeværelsen av en saltkuppel i undergrunnen er spesielt merkbar når den har presset erosjonsbestandige bergarter oppover og skapt en ås på jordoverflaten. Slike rygger finnes i Tyskland hovedsakelig i det nordlige Harz forland, z. B. Alm eller Asse (se også →  bred sal , →  smal sal ).

I regnet rike luft, er lett oppløselige saltformene (hovedsakelig stensalt ) i takområdet av et tett zoom som når opp til jordoverflaten, eller til og med uten noen overlapping i påvente av salt kuppel som et resultat av Subrosion en horisontal flate, den såkalte kalt salt speil fra. Dette blir deretter overlappet av restbergart, vanligvis dolomitt , gips eller en blanding av begge deler (såkalt gipshatt ). I veldig tørre klima skylles imidlertid ikke saltet som har trengt gjennom jordoverflaten, og kan strømme ut og danne fjell eller saltbreen flere hundre meter høye .

fordeling

Saltkupler er et verdensomspennende fenomen som oppstår så snart saltlaget er tykt nok til å tillate saltbevegelse. I Sentral-Europa er de hovedsakelig å finne i området til det tidligere Zechstein-bassenget, som strakte seg fra Sør-England til det sentrale Polen og fra det sentrale Nordsjøen til det sentrale Tyskland.

Satellittbilde med utspring av saltkuppler og salte isbreer (mørke) i de iranske Zagros-fjellene
Restpuss av paris fra en saltkuppel som har brutt gjennom til jordoverflaten (det lyse materialet i midten til venstre) i et kystnært landskap på Cape Breton Island , Nova Scotia, Canada.

Eksempler på saltkupler eller saltgruver som er plassert deri er:

Saltavsetningene i de nordlige kalksteinalpene ( alpintrias ), z. B. Hallstatt saltfjellet , det handler ikke om saltkuppler i sann forstand, for der ble salttektonikken forvandlet av den alpine tektonikken.

Utforskning av saltstrukturer

Saltstrukturer er plassert i den øvre delen av jordskorpen, men trenger sjelden gjennom jorden, da saltmineralene løsnes ved innføring av grunnvann. Utforskningen av saltstrukturer utføres derfor indirekte med geofysiske målemetoder eller direkte med dype borehull.

Siden saltbergarter har lavere tetthet enn andre sedimentære bergarter, er tyngdekraften (akselerasjon på grunn av tyngdekraften) lokalt lavere over saltstrukturer enn i nærområdene. Denne effekten kan bestemmes med gravimetriske målemetoder på overflaten. Med disse metodene kan den romlige omfanget og høyden på saltstrukturen estimeres. På 1930-tallet ble for eksempel de fleste saltkuplene i undergrunnen til den nordtyske sletten kartlagt ved hjelp av gravimetriske målinger av Hans Haalck , Rudolf Meinhold , Fritz Haalck og Gerhard Richter-Bernburg .

Med den seismiske refleksjonsmetoden sendes mekaniske bølger (“lyd”) gjennom den geologiske undergrunnen, som reflekteres på lag av bergarter med forskjellige tettheter. Geometriene og dybdene til de geologiske laggrensene kan bestemmes ved romlig fordelt registrering av de reflekterte bølgene. I forhold til utforskningen av saltstrukturer muliggjør refleksjonseismikk kartlegging av omrisset til en saltstruktur, geometriene til de tilstøtende sedimentlagene og i noen tilfeller de indre strukturer i en saltstruktur med en oppløsning på noen få titalls meter.

Mer presise data om laggrensene, omrisset av saltstrukturen og spesielt sammensetningen av saltberget gir dype borehull direkte inn i saltstrukturen og dens omgivelser.

Økonomisk betydning av saltstrukturer

Ekstraksjon av saltmineraler

Saltstrukturer og saltberglag brukes primært til utvinning av saltmineraler, som f.eks B. steinsalt ( halitt ) eller kaliumchlorid betydelig. Steinsalt brukes som bordsalt eller korn. Potasjsalter (f.eks. Karnallitt , kieseritt eller sylvin ) brukes til produksjon av basiske kjemiske stoffer, f.eks. B. brukt til gjødselindustrien. Siden saltmineraler bare vises på overflaten i tørre klimatiske soner på grunn av deres høye løselighet, blir saltstrukturene ofte nærmet av saltminer i mer fuktige klima .

Olje- og gassutforskning

Dannelsen av saltputer, saltkuppler osv. Endrer konstruksjonen av overbelastningen og skaper strukturer der fossile hydrokarboner ( råolje og naturgass ) kan samle seg, såkalte råolje- og naturgassfeller . Siden saltberg er nesten ugjennomtrengelig (ugjennomtrengelig) for væsker , kan hydrokarboner (råolje, naturgass) akkumuleres under saltberglag eller saltstrukturer. På grunn av sin høye varmeledningsevne sørger saltberg for at varme transporteres ledende fra større dybder til grunnere dybder. Som et resultat når nærliggende sedimenter av saltstrukturer petroleum- eller naturgassvinduet på grunne dybder (temperaturområde mellom 60 ° C og 170 ° C) enn sedimenter i større avstand fra saltstrukturer. Derfor, i hydrokarbonutforskning, er spesiell oppmerksomhet til omgivelsene til saltstrukturer.

Noen av verdens største oljereserver ligger i sedimentære bassenger som har blitt påvirket av salttektonikk; z. B. Mexicogolfen , Nord-Kaspihavet, Kongodeltaet, Nordsjøen , Persiabukten .

Datalager for problematisk avfall

Saltstrukturer brukes som potensielle sluttlagre for radioaktivt avfall og annet farlig avfall, siden saltbergart er ugjennomtrengelig for saltmettet dypt grunnvann og har relativt høy flytbarhet og varmeledningsevne. Håpet er at beholderne med radioaktivt materiale etter en tid vil bli omsluttet av saltbergarten og forseglet fra utstrømning av ytre grunnvann, og at varmen som genereres når materialet forfaller, forsvinner til utsiden.

Den Gorleben saltdom i Lower Saxony har blitt intensivt undersøkt siden 1973 for å bestemme hvorvidt det er egnet for plassering. Den Asse salt kuppel , i hvilken der er en nedlagt gruve salt, har vært drevet som et forsknings gruve for storskala endelig lagring av radioaktivt avfall siden 1965. En annen tidligere gruve i en saltstruktur i Tyskland som fungerer som et lager for radioaktivt avfall er Morsleben i Sachsen-Anhalt.

Andre potasjegroper, hvorav noen er stengt, brukes som deponi for kjemisk farlig avfall, f.eks. B. den tidligere Herfa-Neurode kaliumgruven i Hessen eller den tidligere Sondershausen saltgruven i Thüringen.

Individuelle bevis

  1. ↑ Carl Ochsenius: Dannelsen av bergsaltavleiringer og deres moderlut salter med særlig hensyn til Douglas flot i Egeln'schen Mulde. CEM Pfeffer, Halle 1877.
  2. H MR Hudec, MPA Jackson: Saltgruven: et digitalt atlas over salttektonikk. (= Bureau of Economic Geology Udden Book Series. No. 5 and AAPG Memoir. Volume 99). 2011, ISBN 978-0-615-51836-7 .
  3. ↑ F. Kockel, P. Krull (prosjektleder): Endelig lagring av radioaktivt avfall som genererer høye nivåer av varme i dype geologiske formasjoner i Tyskland. Undersøkelse og evaluering av saltformasjoner. Federal Institute for Geosciences and Natural Resources, Hannover 1995 ( PDF 6,2 MB).
  4. ↑ F. Trusheim: Om Halokinesis og dens betydning for den strukturelle utviklingen av Nord-Tyskland. I: Journal of the German Geological Society. Volum 109, 1957, s. 111-158. (Abstrakt)
  5. H MR Hudec, MP Jackson, DD Schultz-Ela: Paradokset med nedsenking av minibasin i salt: Ledetråder til utviklingen av skorpebassenger. I: Geological Society of America Bulletin. Volum 121 (1-2), 2009, s. 201-221.
  6. ↑ JK Warren: Evaporites: Sediments, Resources and Hydrocarbons. Springer, Berlin / Heidelberg / New York 2006, ISBN 3-540-26011-0 , s. 375-452, kapittel Salt tektonikk .
  7. Ra Debra H. Wood, Alice B. Giles: Hydrokarbonakkumuleringsmønstre i East Texas Salt Dome-provinsen. (= Geologisk sirkulær. 82-6). Bureau of Economic Geology, University of Texas i Austin, Austin (TX) 1982. ( PDF ( Memento fra 4. mars 2016 i Internet Archive ) 19 MB)
  8. ↑ R. Jrbashyan, G. Chlingarya, Y. Kagramanov, A. Karapetyan, M. Satian, Y. Sayadyan, H. Mkrtchyan: geologi Meso-kenozoikum bassenger i sentral Armenia, med kommentar på spor av hydrokarboner. (= Søk og oppdagelse. Art.-nr. 30007). 2001. (online)
  9. ↑ Fabien Favret: Oppdaterte undersøkelser og fremtidige trender innen underjordiske gasslagringsanlegg: En toppmoderne gjennomgang. I: Jens Hetland, Teimuraz Gochitashvili (red.): Security of Natural Gas Supply through Transit Countries. Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Security of Natural Gas Supply through Transit Countries, Tbilisi, Georgia 20.-22. Mai 2003 (NATO Science Series, Series II: Mathematics, Physics and Chemistry, Vol. 149). Kluwer Academic Publishers, 2004, ISBN 1-4020-2076-7 , s. 178. ( PDF 21,8 MB)

weblenker

Commons : Salt kupler  - samling av bilder, videoer og lydfiler
Wiktionary: Salt dome  - forklaringer på betydninger, ordets opprinnelse, synonymer, oversettelser