Tectonica salină
Tectonica salină , sau halokinetica , sau halotectonica , este o disciplină care se ocupă cu studiul geometriei și proceselor asociate prezenței grosimilor semnificative ale evaporitelor care conțin roci saline, cum ar fi halita , silvita , carnalita și altele, într-o secvență stratigrafică a rocilor . [1]
Fără a lua în considerare straturile de sare deformate, s-au găsit structuri de sare intacte în peste 120 de bazine sedimentare din întreaga lume. [2]
Structuri saline pasive
Structurile pasive de sare se formează datorită creșterii continue a încărcăturii de sedimente pe stratul de rocă sărată; prin urmare, totul se datorează unei probleme de instabilitate gravitațională și, în formarea acestor structuri, nu intră în joc nicio influență tectonică externă.
Halita pură are o densitate de 2 160 kg / m³, în timp ce sedimentele care se așează pe straturile de halită odată ce s-au format, de exemplu, ca urmare a evaporării unor imense bazine oceanice, au o densitate care la început este în general mai mică decât 2 000 kg / m³ . În timp, odată cu creșterea straturilor care continuă să se depună, densitatea straturilor sedimentare menționate mai sus poate atinge o valoare de 2 500 kg / m³ , adică la o valoare mai mare decât cea a sării, care, datorită structurii sale cristaline, nu crește în densitate în ciuda strivirii impuse asupra acesteia, [3] și astfel formează o instabilitate Rayleigh - Taylor . Acest lucru duce la stratul salin mai slab care tinde să se deformeze, formând o serie caracteristică de creste și jgheaburi, cu sedimente viitoare care vor fi plasate de preferință în corespondență cu jgheaburile, împingând sarea și mai mult spre creste, care, prin urmare, vor deveni, peste timpul, din ce în ce mai marcat. Ultima etapă este formarea diapiri , a cărei creștere este alimentată de mișcarea sării de-a lungul sistemului de creastă și care continuă până la epuizarea alimentării cu sare. În aceste ultime etape, vârful diapiro rămâne aproape de suprafață, chiar ieșind la suprafață și extinzându-se într-un bec (acest bec poate avea trei tipuri diferite de formă în funcție de striatul în care se extinde), cu depunerea de straturi sedimentare suplimentare care este însoțită de creșterea formării de sare. [4]
Trebuie subliniat faptul că formarea unor astfel de structuri saline nu are loc întotdeauna; acest lucru se poate datora unei rezistențe relativ ridicate a straturilor de deasupra stratului salin sau prezenței straturilor sedimentare intercalate în stratul salin care crește atât densitatea, cât și rezistența acestuia din urmă.
Exemple de structuri de sare pur pasive sunt cupolele de sare ale minelor germane Axis II și Gorleben . [5]
Structuri saline active
Probabilitatea formării structurilor saline crește dacă zona afectată este supusă activității tectonice. Dacă, de exemplu, zona este afectată de tectonica extensională , deci de procese asociate cu o alungire și aplatizare a litosferei , [6] prezența puternică a defectelor în straturile sedimentare reduce atât grosimea cât și rezistența acesteia, [7] în timp ce dacă zona este afectată de tectonica de împingere , adică de procesele asociate cu compresia și îngroșarea litosferei, deformarea straturilor sedimentare permite sării să crească în interiorul nucleilor anticlinici , așa cum se vede, de exemplu, în cazul cupolelor de sare prezent în munții Zagros , în Iran , în corespondență cu centura omonimă de îndoire și împingere , a El Gordo diapiro, în centura de îndoire și împingere din Coahuila, în nord-estul Mexicului , [8] și a diapiriei saline (local numit „salpìe”) din zona Zinga , în Calabria , care reprezintă un element unic în Europa. [9] [10]
Dacă presiunea din interiorul formării de sare devine suficient de mare, aceasta poate împinge straturile deasupra, dând naștere unui așa-numit diapirism „impetuos”. Mai mult, se întâmplă adesea ca diapirele saline să prezinte elemente ale mișcării atât active, cât și pasive; o structură salină poate, de fapt, să străpungă sedimentele de mai sus și apoi să continue să se dezvolte ca un diapir pur salin pasiv.
Structuri saline reactive
În cazurile în care straturile saline nu se află în condițiile necesare dezvoltării structurilor saline pasive, sarea se poate mișca în continuare în zone cu presiune relativ scăzută situate în jurul formării pliurilor și defectelor, dând naștere unor structuri saline definite ca „reactive”. [1]
Sisteme de defecte desprinse de sare
Dacă într-o zonă supusă activității tectonice extinse există unul sau mai multe straturi de rocă salină, atunci se formează o serie întreagă de structuri caracteristice. Când o defecțiune se propagă spre suprafață pornind de la o adâncime mai mare decât cea a stratului salin, propagarea sa se oprește exact atunci când întâlnește acest strat, datorită slăbiciunii și densității reduse a acestuia. Cu toate acestea, în timp, deplasarea continuă asupra defectului deplasează baza salină provocând o pliere a straturilor de deasupra acesteia, până când, pe măsură ce tensiunile datorate plierii menționate mai sus, se formează și defecte în aceste straturi. În acest moment, tipul de structură creată depinde de grosimea inițială a stratului salin. De fapt, dacă acesta din urmă este foarte gros, nu va exista o corelație spațială directă între defectele de sub acesta și cele de mai sus, iar sistemul de defecte este, prin urmare, definit ca „neconectat” (în engleză : unlinked ). Dacă, pe de altă parte, grosimea stratului salin este suficient de mică, defectul care se dezvoltă în straturile sedimentare de deasupra acestuia este strâns aliniat cu cel prezent sub strat, formând efectiv un defect continuu cu o mică deplasare în corespondență cu strat salin și un sistem de defecțiune definit ca „strâns legat” (în engleză: hard-linked ). Pe de altă parte, atunci când grosimea stratului salin are o valoare care poate fi definită ca „intermediară”, defectele straturilor suprapuse sunt conectate spațial la defectele mai profunde, dar sunt deplasate definitiv în raport cu acestea, iar sistemul este numit „ușor conectat” (în engleză: soft-linked ). [11]
Pe de altă parte, în zonele tectonice de împingere, straturile de sare acționează ca planuri de detașare preferențiale. În centura de îndoire și împingere Zagros , de exemplu, se crede că variațiile în grosimea straturilor de evaporită care alcătuiesc formațiunea Hormuz , care datează de la Neoproterozoicul târziu și Cambrian inferior, au avut un impact decisiv asupra topografiei întreaga zonă. [12]
Suduri saline
Când, datorită mișcării sau dizolvării sării care o compune, un strat de sare devine prea subțire pentru a acționa eficient ca un strat de detașare, atunci cele două straturi între care este interpus sunt efectiv „sudate” împreună. Acest lucru poate duce la formarea de noi defecte în secvența stratului superior, care este un aspect important de luat în considerare atunci când se modelează și se simulează migrarea hidrocarburilor .
Aceste suduri saline se pot dezvolta și pe verticală, provocând două părți ale scoarței care erau anterior la capetele unui diapiro să intre în contact. [13]
Structuri alohtone saline
Când structurile saline străpung suprafața pământului, indiferent dacă se întâmplă pe suprafața terestră sau pe fundul mării, acestea tind să se răspândească lateral, dând naștere unor unități extraterestre . Un exemplu în acest sens sunt ghețarii sărati , pentru a căror formare și conservare este necesar și un mediu deosebit de uscat, cum ar fi cel din munții Zagros.
Limbile de sare care se formează pe fundul mării, pe de altă parte, pot fi uneori îmbinate în vârf cu alte formațiuni din apropiere pentru a forma baldachinuri saline, care sunt practic coalescențe ale bulbilor diapirali, care se pot desprinde, la un moment dat, chiar de stratul sursă, formând straturi saline subțiri numite foi saline. [1]
Efecte asupra sistemelor sedimentare
La marginile pasive în care sunt prezente depozite de sare, cum ar fi în Golful Mexic , tectonica salină este în mare parte responsabilă pentru evoluția sistemelor sedimentare profunde, precum canalele submarine. [14]
Importanța economică
Importanța economică a tectoniei saline rezidă în faptul că o parte semnificativă a rezervelor mondiale de hidrocarburi au fost descoperite în structuri legate de mișcările sării. De multe ori, de fapt, structurile saline subterane duc la capcane structurale la originea formării câmpurilor petroliere , așa cum sa văzut atât în Orientul Mijlociu , atât în marginile pasive din Atlanticul de Sud ( Brazilia , Gabon și Angola ), cât și în Golful Mexic. [1] [15]
Notă
- ^ a b c d Anna Del Ben, Saline Tectonics ( PDF ), pe moodle2.units.it , Universitatea din Trieste. Adus pe 12 noiembrie 2019 .
- ^ DG Roberts și AW Bally, Regional Geology and Tectonics: Phanerozoic Passive Margins, Cratonic Basins and Global Tectonic Maps - Volumul 1 , Amsterdam, Elsevier, 2012, pp. 20-21, ISBN 978-0-444-56357-6 .
- ^ D. McGeary și CC Plummer, Physical Geology: Earth rivelat, Dubuque, Wm. C. Brown Publishers, 1994, pp. 475-476, ISBN 0-697-12687-0 .
- ^ CJ Talbot și MPA Jackson, The tectonics of salt formations ( TXT ), în The Sciences , n. 230, octombrie 1987, pp. 50-64. Adus la 6 noiembrie 2019 .
- ^ Thilo von Berlepsch, Salt repository systems: Design development approach at the example of the Gorleben salt dome , in Geological Repository Systems for Safe Disposal of Used Nuclear Combustibles and Radioactive Waste , Woodhead Publishing Series in Energy, 2 iunie 2017. Accesat 12 noiembrie 2019 .
- ^ Carlo Doglioni, Tectonica plăcilor ( PDF ), pe dst.uniroma1.it , Universitatea din Roma "La Sapienza" , p. 11. Adus pe 12 noiembrie 2019 .
- ^ BC Vendeville și MPA Jackson, Creșterea diapirelor în timpul extinderii cu piele subțire , în Marine and Petroleum Geology , vol. 9, Elsevier, 1992, pp. 331-353. Adus pe 12 noiembrie 2019 .
- ^ H. Millán - Garrido, Geometrie și cinematică a structurilor de creștere compresională și diapirs în bazinul La Popa din nord-estul Mexicului: Insights from restaurarea secvențială a unei secțiuni transversale regionale și analiza tridimensională , în Tectonics , vol. 23, n. 5, 2004, DOI : 10.1029 / 2003TC001540 .
- ^ Marco Pants, The saline diapiri of Zinga (KR) , pe geoitaliani.it , Geoitaliani, 6 august 2014. Accesat la 12 noiembrie 2019 .
- ^ A. Moretti și S Vincenzi, Note explicative ale Hărții Geologice a Italiei ( PDF ), Foaia 561 - San Giovanni in Fiore, ISPRA - Institutul Superior pentru Protecția și Cercetarea Mediului, p. 79. Adus pe 12 noiembrie 2019 .
- ^ SA Stewart, Salt tectonics in the North Sea Basin: a structural style template for seismic interprers , în publicația specială a Societății Geologice , vol. 272, nr. 1, ianuarie 2007, pp. 361-396. Adus pe 12 noiembrie 2019 .
- ^ H. Bahroudi și HA Koyi, Efectul distribuției spațiale a sării Hormuz asupra stilului de deformare în pliul Zagros și centura de tracțiune: o abordare de modelare analogică , în Journal of the Geological Society , vol. 160, septembrie 2003, pp. 719-733. Adus pe 12 noiembrie 2019 .
- ^ KA Giles și TF Lawton, Atributele și evoluția unei suduri de sare exhumate, bazinul La Popa, nord-estul Mexicului , în Geologie , vol. 27, n. 4, septembrie 2003, pp. 323-326. Adus pe 12 noiembrie 2019 .
- ^ Mike Mayall, Lidia Lonergan, Andrew Bowman, Stephen James, Keith Mills, Tim Primmer, Dave Pope, Louise Rogers și Roxanne Skeene, Răspunsul canalelor de pantă turbidită la topografia indusă de creștere a fundului mării , în Buletinul AAPG , vol. 94, nr. 7, American Association of Petroleum Geologists, iulie 2010, pp. 1011-1030. Adus pe 12 noiembrie 2019 .
- ^ I. Davison, Faulting and fluid flow through Salt , în Journal of the Geological Society , vol. 166, nr. 2, Londra, martie 2009, pp. 205-216, DOI : 10.1144 / 0016-76492008-06 . Adus la 6 noiembrie 2019 .
Alte proiecte
| Controlul autorității | LCCN (EN) sh93000003 · GND (DE) 4137469-1 |
|---|
