Соляной купол — это тип структурного купола, образованного при внедрении соли (или других эвапоритовых минералов) в вышележащие породы в процессе, известном как диапиризм . Соляные купола могут иметь уникальные поверхностные и подповерхностные структуры, и их можно обнаружить с помощью таких методов, как сейсмическое отражение . Они важны в нефтяной геологии , поскольку могут функционировать как нефтяные ловушки .
Стратиграфически соляные бассейны развивались периодически от протерозоя до неогена . Формирование соляного купола начинается с отложения соли в ограниченном бассейне . В этих бассейнах отток воды превышает приток. В частности, бассейн теряет воду через испарение , что приводит к выпадению осадков и отложению соли. Хотя скорость седиментации соли значительно больше скорости седиментации обломочных пород , признано, что одного случая испарения редко бывает достаточно, чтобы произвести огромное количество соли, необходимое для формирования слоя, достаточно толстого для образования соляных диапиров , что указывает на то, что должен иметь место длительный период эпизодического затопления и испарения бассейна. [1]
Со временем слой соли покрывается отложенным осадком , становясь погребенным под все более крупным покрывающим слоем . Ранее исследователи полагали, что уплотнение вышележащих осадков и последующее уменьшение плавучести приводят к подъему соли и внедрению ее в покрывающий слой из-за ее пластичности , тем самым создавая соляной диапир. Однако после 1980-х годов основной силой, которая движет потоком соли, считается дифференциальная нагрузка. [2]
Дифференциальная нагрузка может быть вызвана гравитационными силами (гравитационная нагрузка), вынужденным смещением границ соли (смещение нагрузки) или термическими градиентами ( термическая нагрузка ). [2] Поток соли преодолевает прочность вскрыши, а также граничное трение, которому способствуют расширение вскрыши , эрозия, надвиговые сбросы , пластичное истончение или другие формы региональной деформации. Вертикальный рост соляных образований создает давление на восходящую поверхность, вызывая расширение и сбросообразование . [3] Как только соль полностью пронзает вскрышу, она может подняться через процесс, известный как пассивный диапиризм, где накопление осадков вокруг диапира способствует его росту и в конечном итоге образует купол. [2]
Некоторые соляные купола можно увидеть с поверхности Земли. Их также можно обнаружить, найдя уникальные поверхностные структуры и окружающие явления. Например, соляные купола могут содержать или находиться вблизи серных источников и выходов природного газа . [4] Некоторые соляные купола имеют соляные пласты, которые выступают из верхней части купола; их называют солевыми пробками. Эти пробки могут объединяться, образуя соляные навесы, которые затем могут быть повторно мобилизованы путем осаждения кровли, наиболее ярким примером чего является северный бассейн Мексиканского залива . Другая структура, которая может образоваться из соляных куполов, — это соляные швы . Они возникают, когда рост купола предотвращается истощением запасов соли, и верхние и нижние контакты сливаются. [2]
Соляные купола также были обнаружены с помощью сейсмического преломления и сейсмического отражения . Последний был разработан на основе методов первого и является более эффективным. Сейсмическое преломление использует сейсмические волны для характеристики подземных геологических условий и структур. Сейсмическое отражение подчеркивает наличие резкого контраста плотности между солью и окружающими осадками. Сейсмические методы особенно эффективны, поскольку соляные купола, как правило, представляют собой вдавленные блоки земной коры, ограниченные параллельными нормальными разломами ( грабенами ), которые могут быть окружены обратными разломами. [5] Достижения в области сейсмического отражения и расширение усилий по разведке нефти на шельфе привели к открытию многочисленных соляных куполов вскоре после Второй мировой войны . [6]
Соляные купола являются местом расположения многих мировых углеводородных провинций. [6] Каменная соль соляного купола в основном непроницаема, поэтому, по мере того как она движется вверх к поверхности, она проникает и изгибает существующую породу вместе с ней. По мере проникновения в слои породы они, как правило, изгибаются вверх там, где встречаются с куполом, образуя карманы и резервуары нефти и природного газа (известные как нефтяные ловушки) . [2] В 1901 году была пробурена разведочная нефтяная скважина в Спиндлтоп Хилл около Бомонта , штат Техас. Это привело к открытию первого соляного купола, показало важность соли для формирования углеводородных скоплений и дало достаточно нефти, чтобы нефть стала экономически целесообразным топливом для Соединенных Штатов. [4] [6] Несколько стран используют добычу растворением для формирования пещер для хранения больших объемов запасов нефти или газа .
Покровная порода над соляными куполами может содержать залежи самородной серы (извлекаемой с помощью процесса Фраша ). Они также могут содержать залежи металлов, солей натрия , нитратов и других веществ, которые могут быть использованы в таких продуктах, как поваренная соль и химические антиобледенители . [6]
Соляные купола встречаются во многих частях мира, где имеется достаточно толстый слой каменной соли.
На Ближнем Востоке верхняя неопротерозойская соль формации Хормуз связана с широко распространенным образованием соляных куполов в большинстве частей Персидского залива и на суше в Иране, Ираке, Объединенных Арабских Эмиратах и Омане . Более толстая соль обнаружена в ряде бассейнов: Западный залив, Южный залив и соляные бассейны Омана. [7]
Пенсильванская соль формации Парадокс образует соляные купола по всему бассейну Парадокс в США, который простирается от восточной части Юты через юго-запад Колорадо до северо-запада Нью-Мексико .
Примером возникающего соляного купола является Онион-Крик, штат Юта / Фишер-Тауэрс около Моаба, штат Юта. Соляное тело Парадокс-Формейшн, которое поднялось в виде хребта через несколько сотен метров вскрышных пород, в основном песчаника . По мере того, как соляное тело поднималось, вскрышные породы образовывали антиклиналь ( выгибающуюся вверх вдоль своей центральной линии), которая трескалась и размывалась, обнажая соляное тело. [8]
У берегов северной Норвегии, в юго-западной части Баренцева моря , отлагались мощные отложения верхнекаменноугольной – нижнепермской соли, образуя соляные купола в бассейнах Хаммерфест и Нордкап .
На северо-западе Европы верхнепермская соль цехштейнской группы образовала соляные купола над центральной и южной частью Северного моря , простирающиеся на восток до Германии.
Верхнетриасовая соль образует соляные купола в бассейне Эс-Сувейра на суше и на шельфе Марокко. Эквивалентная соляная последовательность, формация Арго, связана с образованием соляных куполов на сопряженной окраине Новой Шотландии .
.jpg/1280px-Map00365_(27670433694).jpg)
На побережье залива находится более 500 соляных куполов, образованных среднеюрской солью Луанн . [4] В этом регионе находится большая часть стратегического нефтяного резерва США . Остров Эвери был образован соляным куполом. [9]
Во время распада южной Атлантики соль аптского (нижнемелового) возраста отлагалась в области истонченной коры как на бразильской, так и на сопряженной окраине Анголы и Габона, образуя множество соляных куполов.
Во время мессинского кризиса солености ( поздний миоцен ) по мере высыхания Средиземного моря образовались толстые слои соли . Более позднее осаждение, когда море снова наполнилось, вызвало образование соляных куполов.
