Садржај
- Шта је солна купола?
- Деформација соли под притиском
- "Заблуда о густини"
- Како густоћа може бити ирелевантна
- Колико су велике куполе соли?
- Прво откриће уља са солном куполом
- Економска важност купола соли
- Резервоари за нафту и природни гас
- Извор сумпора
- Производња соли
- Подземни резервоари за складиштење
- Одлагање отпада
- Где настају куполе соли?
Средња јурска сол: Овај пресек приказује стијене у сливу Источног Тексаса између границе Оклахома и Тексас (са леве стране) и обале Мексичког заљева (с десне стране). Јединица љубичастог камена је средња јурска сол, стенска јединица која има могућност да тече под притиском. Со је прекривена хиљадама стопа седимента који врши огроман притисак на површини соли и тера је да тече. На бројним локацијама сол је упадала према горе у седименте. Ово је произвело мале хумке или високе ступове соли који могу бити високи и хиљаде метара. Слани стубови и мањи насипи називају се "куполама соли". УСГС слика.
Сочна купола: Цртани облик куполе соли који показује пробијање кроз две камене јединице и деформацију стенске јединице непосредно изнад. Раст куполе се постиже миграцијом соли у куполу из околних подручја. Сол мигрира у куполу, јер је сабијена тежином наслага седимената.
Шта је солна купола?
Слана купола је насип или ступац соли који је упадао горе у наслаге изнад. Купове соли могу се формирати у седиментном базену где се дебели слој соли прекрива млађим седиментима значајне дебљине. Тамо где то услови дозвољавају, куполе соли могу се подићи хиљадама метара изнад слоја соли из којег су почеле расти. Пример је приказан на илустрацији.
На илустрацији на врху странице, љубичаста стијена (Јс) је изворно била слој соли. Извор је соли за неколико стубова соли и неколико мањих накупина соли који су упадали у прекомерне јединице.
Развој солних купола може деформисати камене јединице у замке у којима се налази нафта и природни гас. Они су често минирани као извори соли и сумпора. Непропусна природа соли може их учинити важним локацијама за подземно складиштење или подземно одлагање опасног отпада.
Деформација соли под притиском
За разлику од већине других врста седимената, сол има способност да мења облик и проток када се стави под довољан притисак. Да би се развила купола соли, притисак соли мора бити довољно висок да би могао да упада у вишак седимената. Притисак мора бити довољно велик да савлада неколико препрека. Они укључују тежину надвисних слојева, снагу надвисних слојева, силе трења и силу гравитације која се опире подизању.
Два извора притиска који су створили солне куполе су притисак надолазећег седимента и бочни притисак тектонског кретања.
Ако се у надименом седименту развије подручје слабости или нестабилности, сол под одговарајућим притиском може упасти у њега. Слабост може бити узрокована ломовима екстензија, антицлином у развоју, продором потиска или долином која је еродирала у површину Земље изнад.
Једном када сол почне тећи, може се наставити све док је притисак соли толико висок да надвлада отпорне силе. Проток ће се зауставити када се сол повиси на висину где постоје равнотежни услови.
"Заблуда о густини"
Многа објашњења солних купола указују на то да је нижа густина соли у поређењу са густином надземних стенских јединица покретачка сила формирања куполасте соли. То је заблуда.
У време таложења, кластични седименти изнад соли су незаштићени, садрже значајан порани простор и имају мању густину од соли. Њихова густина не прелази густину соли све док је дубоко не закопају, чврсто збијену и делимично лититирају. До тада то више нису мекани седименти. Они су компетентне стенске јединице које могу бити препрека продирању соли.
Тежина и густина: Зрак има густину која је скоро занемарљива. Међутим, стуб атмосферског ваздуха довољно је тежак да води колону изузетно густе живе готово метар до стаклене вакуумске цеви.
Како густоћа може бити ирелевантна
Меркуров барометар пружа илустрацију како густина може бити небитна. Године 1643. Евангелиста Торрицелли напунио је стаклену цев, затворену на једном крају, живом. Затим га је усправно стајао у канти са живом, држећи један крај потопљеним. Након што је цев била усправна, тежина атмосфере на површини живе пружила је довољан притисак да подржи колону живе висине скоро један метар. Меркура би се уздизала и падала у цеви како се притисак атмосфере мењао.
У случају живог барометра, разлика у густоћи између живе у цеви и густине околног ваздуха је огромна. Али, тежина атмосфере је довољно велика да подржи колону живе.
У случају слане куполе, хиљаде стопа седимента, притискајући се на географски широкој јединици соли, може пружити довољно енергије за производњу солне куполе.
Купе арктичке соли: Сателитски снимак две слане куполе које су избиле на површину острва Мелвилле, северно у Канади. Куполе су округле беле карактеристике окружене сивом стеном. Сваке су удаљене око 2 миље. Острво је окружено морским ледом. Сол може издржати на површини у хладним и сухим климама. Слика НАСА-е. Увећај слику.
Колико су велике куполе соли?
Купове соли могу бити веома велике структуре. Језгре соли се крећу од 1/2 миље до 5 миља. Матичне стенске јединице које служе као извор соли обично су дебљине неколико стотина до неколико хиљада стопа. Купове соли уздижу се са дубине између 500 и 6000 стопа (или више) испод површине. Обично не досегну површину. У том случају може настати слани глечер.
Мексички заљев Салт Домес: Карта рељефа пода Мексичког заљева крај југоисточне обале Луизијане. Црвена и наранџаста боја представљају плитку воду; плава представља дубљу воду. Округле структуре равних и горњих површина су површински израз подземних купола соли. Слика из програма НОАА Океанос Екплорер. Увећај слику.
Прво откриће уља са солном куполом
Купове соли биле су готово непознате све док није бушена истражна бушотина нафте на брду Спиндлетоп код Беаумонт-а у Тексасу 1900. године, а завршена је 1901. Спиндлетоп је био ниско брдо са рељефом од око 15 стопа, на коме посетилац може пронаћи сумпорне изворе и трагове природног гаса.
На дубини од око 1000 стопа бунар је продро у резервоар нафте под притиском који је избушио алате за бушење из бунара и сипао околно земљиште сировом нафтом док бушотина није могла бити под контролом. Почетна производња из бушотине износила је преко 100 000 барела сирове нафте дневно - већи принос него икад раније произведен бушотина.
Откриће Спиндлетоп запалило је бушилицу на сличним грађевинама широм подручја заливске обале. Неке од тих бушотина погодиле су нафту. Та су открића мотивирала геологе да науче о структурама испод којих се налазила тако велика количина нафте.
Пажљиво пресликавање подземних података бушотина, а касније и употреба сеизмичких истраживања, омогућили су геолозима да открију облик сланих купола, развију хипотезе о томе како се формирају и разумеју њихову улогу у истраживању нафте.
Купола соли у персијском заливу: Острво Сир Бани Иас у Перзијском заљеву на западној обали Уједињених Арапских Емирата. Острво је гомила коју подиже дижућа купола соли. Купола је пробила површину острва, а округло језгро куполе види се у центру острва. Слика НАСА Еартх Обсерватори. Кликните за већу слику.
Економска важност купола соли
Купове соли служе као резервоари нафте и природног гаса, извора сумпора, извора соли, подземна складишта нафте и природног гаса и одлагалишта опасног отпада.
Резервоари за нафту и природни гас
Купове соли су веома важне за нафтну индустрију. Како купола соли расте, капица изнад ње је закривљена према горе. Ова стијена може послужити као резервоар за нафту или природни гас.
Како купола расте, стијене кроз које се продире савијене су према горе уз бок куполе (видети обе илустрације на врху ове странице). Овај узлазни лук омогућава да нафта и природни гас прелазе ка куполи соли где се могу акумулирати у структуралној замци.
Растућа со може такође изазвати грешке. Понекад ове грешке омогућавају да се пропусна камена јединица запечати на непропусној каменој јединици. Ова структура такође може послужити као резервоар за нафту и гас. Једна солна купола може имати много придружених резервоара на различитим дубинама и локацијама око куполе.
Сеизмичка анкета: Рани сеизмички профил слане куполе добијен прегледом брода. Приказује централно језгро соли широко око 1-1 / 2 миље и слојеве стена који су деформисани кретањем соли према горе. Сеизмичка слика модификована након Парке Д. Снавели, Сједињене Државе Геологицал Сурвеи.
Извор сумпора
Купове соли понекад су прекривене стијенама која садржи значајне количине елементарног сумпора. Сумпор настаје као кристални материјал који испуњава ломове и интергрануларне поре, а у неким случајевима замењује капицу. Сматра се да је сумпор настао из анхидрита и гипса који су бактеријском активношћу повезани са соли.
Неке куполе соли имају довољно сумпора у стијени капе да се он може економски обновити. Надокнађује се бушењем бунара у сумпор и испумпавањем прегрејане воде и ваздуха у бунар. Прегријана вода је довољно врућа да растопи сумпор. Врући ваздух претвара растопљени сумпор у пјену која је довољно живахна да се добро дигне на површину.
Данас се већина сумпора производи као нуспродукт прераде сирове нафте и прераде природног гаса. Производња сумпора из солних купола углавном није конкурентна сумпору произведеном из нафте и природног гаса.
Производња соли
Неке куполе соли су експлоатиране подземним ископавањем. Ови рудници производе сол која се у хемијској индустрији користи као сировина и као сол за третирање снежних путева.
Неколико купола соли је минирано раствором. Врућа вода се пумпа у бунар у сол. Вода раствара сол и враћа се на површину кроз производне бушотине. На површини се вода испарава како би се добила сол, или се слана вода користи у хемијском процесу.
Подземни резервоари за складиштење
Неки од рудника развијених у солним куполама пажљиво су запечаћени и затим коришћени као складишта нафте, природног гаса и водоника.
Купове соли у Сједињеним Државама и Русији такође служе као национална складишта државних резерви хелијумског гаса. Со је једина врста стена која је пропусна тако ниска да може да држи ситне атоме хелијума.
Одлагање отпада
Со је непропусна стена која има способност да тече и заптива ломове који би се у њој могли развити. Из тог разлога, куполе соли су кориштене као одлагалишта опасног отпада. Умјетне пећине у куполама соли кориштене су као складишта отпада из бушења нафтних поља и других врста опасног отпада у Сједињеним Државама и другим земљама. Они су такође сматрани за висок ниво одлагања нуклеарног отпада, али ниједно налазиште у Сједињеним Државама није добило ту врсту отпада.
Депозити соли у САД: Локација лежишта лежишта соли и базена соли у Сједињеним Државама. Лоуанн Салт подцртава велико континуирано лежиште дуж обале Заљева које садржи три базена слане куполе. Карта са локацијским подацима Националне лабораторије Аргонне.
Где настају куполе соли?
Купове соли могу се појавити у седиментним базенима у којима је дебела наслага соли укопана најмање 500 стопа других седимената. Једна од највећих светских области слане куполе је Мексички заљев. Преко 500 купола соли откривено је на обали и испод морског дна Мексичког заљева. Потјечу из Лоуанн Салт-а, подземне стијене која је бочно постојана у цијелом подручју. Карта у десној колони ове странице приказује локацију лежишта лежишта соли у Сједињеним Државама и три поља куполе соли. Велика поља сланих купола откривена су и у Анголи, Бразилу, Канади, Габону, Немачкој, Ирану и Ираку.