Соляная тектоника , или галокинез , или галотектоника , связана с геометрией и процессами, связанными с наличием значительных толщин эвапоритов , содержащих каменную соль, в стратиграфической последовательности горных пород. Это связано как с малой плотностью соли, не увеличивающейся при захоронении, так и с ее малой прочностью. [1]
Соляные структуры (за исключением недеформированных слоев соли) обнаружены более чем в 120 осадочных бассейнах мира. [2]
Структуры могут образовываться во время продолжающейся осадочной нагрузки без какого-либо внешнего тектонического воздействия из-за гравитационной нестабильности. Чистый галит имеет плотность 2160 кг/м 3 . При первоначальном отложении осадки обычно имеют меньшую плотность — 2000 кг/м 3 , но при нагружении и уплотнении их плотность увеличивается до 2500 кг/м 3 , что больше, чем у соли. [3] Как только вышележащие слои станут более плотными, слабый солевой слой будет иметь тенденцию деформироваться в характерную серию хребтов и впадин из-за формы нестабильности Рэлея-Тейлора . В дальнейшем осадконакопление будет концентрироваться во впадинах и соль будет продолжать отходить от них в хребты. На поздней стадии диапиры имеют тенденцию зарождаться на стыках между хребтами, их рост подпитывается движением соли вдоль системы хребтов и продолжается до тех пор, пока запас соли не будет исчерпан. На более поздних стадиях этого процесса верхняя часть диапира остается на поверхности или вблизи нее, при этом дальнейшее захоронение сопровождается подъемом диапира, и это иногда называют нисходящим строительством . Соляные купола Шахт -Ассе II и Горлебен в Германии являются примером чисто пассивной соляной структуры. [ нужна цитата ]
Такие структуры не всегда образуются, когда слой соли погребен под осадочной толщей. Это может быть связано с относительно высокой прочностью вскрышных пород или с наличием прослоев осадочных пород внутри соляной толщи, которые увеличивают как ее плотность, так и прочность. [ нужна цитата ]
Активная тектоника увеличит вероятность развития соляных структур. В случае тектоники растяжения разломы уменьшают прочность перекрывающих пород и утончают их. [4] В районе, подверженном надвиговой тектонике , выпучивание перекрывающего слоя позволит соли подняться в ядра антиклиналей , как это видно на соляных куполах в горах Загрос и в диапире Эль-Гордо (складчато-надвиговый пояс Коауила). , северо-восток Мексики). [5]
Если давление внутри соляного тела становится достаточно высоким, оно может прорваться сквозь его покрывающие породы, это известно как насильственный диапиризм. Многие соляные диапиры могут содержать элементы как активного, так и пассивного движения соли. Активная соляная структура может прорывать вскрышные породы и с этого момента продолжать развиваться как чисто пассивный соляной диапир. [ нужна цитата ]
В тех случаях, когда соляные слои не имеют условий, необходимых для развития пассивных соляных структур, соль все равно может перемещаться в области относительно низкого давления вокруг развивающихся складок и разломов. Такие структуры называются реактивными . [ нужна цитата ]
Когда во время тектоники растяжения присутствует один или несколько слоев соли , формируется характерный набор структур. Разломы растяжения распространяются вверх от средней части земной коры до тех пор, пока не достигнут слоя соли. Слабость соли предотвращает распространение неисправности. Однако продолжающееся смещение по разлому смещает основание соли и вызывает изгиб покрывающего слоя. В конечном итоге напряжений, вызванных этим изгибом, будет достаточно, чтобы разрушить вскрышные породы. Типы развивающихся структур зависят от исходной мощности соли. В случае очень толстого слоя соли нет прямой пространственной связи между разломами под солью и покрывающими слоями, такую систему называют несвязанной . Для средних толщин соли вскрышные разломы пространственно связаны с более глубокими разломами, но смещены от них, обычно в подошву; они известны как системы с мягкой связью . Когда слой соли становится достаточно тонким, разлом, который развивается в покрывающих слоях, тесно совмещен с разломом под солью и образует непрерывную поверхность разлома только после относительно небольшого смещения, образуя жестко связанный разлом. [6]
В районах надвиговой тектоники соляные прослои выступают в качестве выделенных плоскостей отрыва. Считается, что в складчато-надвиговом поясе Загрос вариации мощности и, следовательно, эффективности ормузской соли от позднего неопротерозоя до раннего кембрия оказали фундаментальное влияние на общую топографию. [7]
Когда слой соли становится слишком тонким, чтобы быть эффективным слоем отделения, из-за движения, растворения или удаления соли в результате разломов, покрывающая порода и нижележащий подсолевой фундамент эффективно спаиваются вместе. Это может вызвать развитие новых разломов в покровной толще и является важным фактором при моделировании миграции углеводородов . Солевые сварные швы также могут образовываться в вертикальном направлении при соприкосновении сторон бывшего диапира. [8]
Соль, которая проникает на поверхность, будь то на суше или под водой, имеет тенденцию распространяться в стороны, и такая соль называется «аллохтонной». Соляные ледники образуются на суше, где это происходит в засушливой среде, например, в горах Загрос. Образуются морские соляные косы, которые могут соединяться с другими из соседних пирсов, образуя навесы. [ нужна цитата ]
На пассивных окраинах , где присутствует соль, таких как Мексиканский залив , соляная тектоника в значительной степени контролирует эволюцию глубоководных осадочных систем; например, подводные каналы, как показывают современные и древние исследования. [9]
Значительная часть мировых запасов углеводородов находится в структурах, связанных с соляной тектоникой, в том числе на Ближнем Востоке , в пассивных окраинах Южной Атлантики ( Бразилия , Габон и Ангола ), в Мексиканском заливе и в Прикаспийском бассейне . . [10]