Kandungan
- Apakah kubah Garam?
- Pengubahsuaian Tekanan Beras Garam
- "Kesilapan Ketumpatan"
- Bagaimana Kepadatan Boleh Tidak Berlaku
- Berapa Besar Adakah Kain Garam?
- Discovery Oil Dome Pertama
- Penting Ekonomi Kaka Garam
- Takungan Minyak dan Gas Asli
- Sumber Sulfur
- Pengeluaran Garam
- Reservoirs Penyimpanan Bawah Tanah
- Pelupusan sisa
- Di mana Adakah Garam Domes Berlaku?
Garam Jurassic tengah: Keratan rentas ini menunjukkan batu-batu di Lembangan Texas Timur di antara sempadan Oklahoma-Texas (di sebelah kiri) dan pantai Teluk Mexico (di sebelah kanan). Unit batu ungu adalah garam Jurassic Tengah, unit batu yang mempunyai keupayaan untuk mengalir di bawah tekanan. Garam adalah overlain oleh ribuan kaki sedimen yang meletakkan tekanan besar pada permukaan garam dan menyebabkannya mengalir. Di banyak lokasi, garam telah menjejaskan ke atas mendapan. Ini telah menghasilkan gundukan kecil atau lajur garam yang menjulang tinggi yang boleh beribu-ribu kaki tinggi. Lajur garam dan gundukan kecil dipanggil "kubah garam." Imej USGS.
Kubah garam: Kartun kubah garam menunjukkan penembus melalui dua unit batu dan ubah bentuk unit batu di atas. Pertumbuhan kubah itu dicapai dengan penghijrahan garam ke dalam kubah dari kawasan sekitarnya. Garam berhijrah ke kubah kerana ia dimampatkan oleh berat sedimen terpendam.
Apakah kubah Garam?
Kubah garam adalah gundukan atau lajur garam yang telah menjejaskan ke atas mendapan. Kubah garam boleh terbentuk dalam lembangan sedimen di mana lapisan garam tebal dilapisi oleh sedimen yang lebih muda ketebalan yang ketara. Di mana keadaan membenarkan, kubah garam boleh meningkat beribu-ribu kaki di atas lapisan garam dari mana mereka mula berkembang. Contohnya ditunjukkan dalam ilustrasi.
Dalam ilustrasi di bahagian atas halaman, unit batu ungu (Js) pada asalnya adalah lapisan garam. Ini adalah sumber garam untuk beberapa tiang garam dan beberapa garam garam yang lebih kecil yang menyerang unit-unit pendaki.
Perkembangan kubah garam dapat mengubah bentuk unit batu ke perangkap yang memegang minyak dan gas asli. Mereka sering dilombong sebagai sumber garam dan sulfur. Sifat garam yang tidak dapat dipertahankan dapat menjadikan mereka tapak yang penting untuk penyimpanan bawah tanah atau pembuangan sisa berbahaya bawah tanah.
Pengubahsuaian Tekanan Beras Garam
Tidak seperti kebanyakan jenis sedimen lain, garam mempunyai keupayaan untuk mengubah bentuk dan aliran apabila diletakkan di bawah tekanan yang cukup. Untuk membangunkan kubah garam, tekanan ke atas garam mestilah cukup tinggi untuk membolehkannya mengusung sedimen di atas. Tekanan mesti cukup besar untuk mengatasi beberapa halangan. Ini termasuk berat lapisan strata, kekuatan strata overlying, daya geseran, dan gaya graviti yang menentang peningkatan.
Dua sumber tekanan yang menghasilkan kubah garam adalah tekanan turun sedimen dan tekanan sisi pergerakan tektonik.
Sekiranya kelemahan atau ketidakstabilan berkembang di dalam sedimen, garam di bawah tekanan yang mencukupi boleh mencerobohinya. Kelemahan ini mungkin disebabkan oleh perpecahan lanjutan, antikline yang sedang berkembang, kesalahan tulus, atau lembah yang terhakis ke permukaan Bumi di atas.
Setelah garam mula mengalir, ia dapat terus selagi tekanan pada garam cukup tinggi untuk mengatasi daya tahan. Aliran akan berhenti apabila garam telah meningkat ke ketinggian di mana keadaan keseimbangan wujud.
"Kesilapan Ketumpatan"
Banyak interpretasi kubah garam mencadangkan bahawa kepadatan rendah garam, berbanding dengan ketumpatan unit-unit batuan, adalah daya penggerak pembentukan kubah garam. Itulah salah faham.
Pada masa pemendapan, sedimen clastic di atas garam tidak bersatu, mengandungi ruang liang yang siginficant, dan mempunyai ketumpatan yang lebih rendah daripada garam. Ketumpatan mereka tidak melebihi ketumpatan garam sehinggalah mereka dikebumikan secara mendalam, dipadatkan dengan ketat dan sebahagiannya berlapis. Pada masa itu, mereka tidak lagi sedimen lembut. Mereka adalah unit batu yang kompeten yang boleh menjadi halangan kepada pencerobohan garam.
Berat vs Ketumpatan: Udara mempunyai ketumpatan yang hampir boleh diabaikan. Walau bagaimanapun, lajur udara atmosfera cukup berat untuk memacu suatu lajur merkuri yang sangat padat hampir satu meter ke atas tiub vakum kaca.
Bagaimana Kepadatan Boleh Tidak Berlaku
Barometer raksa menyediakan ilustrasi bagaimana kepadatan boleh menjadi tidak relevan. Pada tahun 1643, Evangelista Torricelli memenuhi tiub kaca, ditutup pada satu hujung, dengan merkuri. Dia kemudian berdiri tegak di dalam raksa merkuri, menjaga satu tenggelam tenggelam. Selepas tiub itu tegak, berat atmosfera di permukaan merkuri memberikan tekanan yang cukup untuk menyokong lajur merkuri hampir satu meter tinggi. Raksa akan naik dan jatuh di dalam tiub apabila tekanan atmosfera berubah.
Dalam kes barometer raksa, perbezaan ketumpatan antara raksa di dalam tiub dan ketumpatan udara sekeliling adalah sangat besar. Tetapi, berat atmosfera cukup tinggi untuk menyokong lajur merkuri.
Dalam hal kubah garam, beribu-ribu kaki sedimen, menekan ke atas unit garam secara geografi yang luas, dapat memberikan tenaga yang cukup untuk menghasilkan kubah garam.
Dompet Garam Artik: Imej satelit dua kubah garam yang meletus ke permukaan Pulau Melville, utara Kanada. Kubah adalah ciri-ciri putih bulat yang dikelilingi oleh batu kelabu. Mereka masing-masing kira-kira 2 batu. Pulau ini dikelilingi oleh ais laut. Garam boleh bertahan di permukaan di dalam iklim sejuk dan gersang. Imej oleh NASA. Memperbesar imej.
Berapa Besar Adakah Kain Garam?
Kubah garam boleh menjadi struktur yang sangat besar. Lapisan garam berkisar dari 1/2 batu hingga 5 batu di seluruh. Unit batu induk yang berfungsi sebagai sumber garam biasanya beberapa ratus hingga beberapa ribu kaki tebal. Kubah garam naik dari kedalaman antara 500 dan 6000 kaki (atau lebih) di bawah permukaan. Mereka biasanya tidak sampai ke permukaan. Jika mereka melakukannya, glasier garam mungkin terbentuk.
Gulf of Mexico Salt Domes: Peta pelepasan lantai Teluk Mexico dari pantai tenggara Louisiana. Warna merah dan jingga mewakili air cetek; biru mewakili air yang lebih dalam. Struktur atas bulat adalah ekspresi permukaan kubah garam bawah tanah. Imej dari Program Explorer NOAA Okeanos. Memperbesar imej.
Discovery Oil Dome Pertama
Kubah garam hampir tidak diketahui sehingga telaga minyak eksplorasi digerudi di Bukit Spindletop berhampiran Beaumont, Texas pada tahun 1900 dan siap pada 1901. Spindletop adalah bukit yang rendah dengan kelegaan sekitar 15 kaki di mana pengunjung dapat mencari mata air sulfur dan gas asli meresap.
Pada kedalaman kira-kira 1000 kaki, telaga itu menembusi takungan minyak bertekanan yang meniup alat penggerudian keluar dari telaga dan mandi di sekelilingnya dengan minyak mentah sehingga telaga itu dapat dikendalikan. Pengeluaran awal dari telaga adalah lebih daripada 100,000 tong minyak mentah setiap hari - hasil yang lebih besar daripada mana-mana telaga sebelumnya yang pernah dihasilkan.
Penemuan Spindletop menyalakan penggerudian ke atas struktur yang sama di seluruh kawasan Pantai Teluk. Beberapa telaga ini melanda minyak. Penemuan ini memberi motivasi kepada para ahli geologi untuk mempelajari tentang struktur di bawah yang memegang sejumlah besar minyak.
Pemetaan data bawah tanah yang berhati-hati, dan kemudian penggunaan kaji selidik seismik, membolehkan ahli geologi mengetahui bentuk kubah garam, mengembangkan hipotesis tentang bagaimana mereka membentuk, dan memahami peranan mereka dalam penerokaan petroleum.
Teluk Kotor Salt Kubah: Pulau Sir Bani Yas di Teluk Parsi di pantai barat Emiriah Arab Bersatu. Pulau ini adalah sebuah bukit yang didorong oleh kubah garam yang semakin meningkat. Kubah ini telah menembusi permukaan pulau, dan kubah pusingan kubah dapat dilihat di tengah-tengah pulau itu. Imej oleh Balai Cerap Bumi NASA. Klik untuk imej yang lebih besar.
Penting Ekonomi Kaka Garam
Kubah garam berfungsi sebagai takungan minyak dan gas asli, sumber sulfur, sumber garam, tapak simpanan bawah tanah untuk minyak dan gas asli, dan tapak pelupusan untuk sisa berbahaya.
Takungan Minyak dan Gas Asli
Kubah garam sangat penting untuk industri petroleum. Sebagai kubah garam tumbuh, batu kapak di atasnya melengkung ke atas. Batu cap ini boleh berfungsi sebagai takungan minyak atau gas asli.
Sebagai sebuah kubah tumbuh, batu-batu yang menembus itu melengkung ke atas di sepanjang sisi kubah (lihat kedua-dua ilustrasi di bahagian atas halaman ini). Gerbang menaik ini membolehkan minyak dan gas asli untuk berhijrah ke arah kubah garam di mana ia boleh terkumpul dalam perangkap struktur.
Garam yang semakin meningkat juga boleh menyebabkan kerosakan. Kadangkala kesilapan ini membolehkan unit batu permeable dimeteraikan terhadap unit batuan yang tidak dapat ditembusi. Struktur ini juga boleh berfungsi sebagai takungan minyak dan gas. Kubah garam tunggal boleh mempunyai banyak takungan yang berkaitan di pelbagai kedalaman dan lokasi di sekeliling kubah.
Kajian Seismik: Profil seismik awal kubah garam yang diambil dari kaji selidik kapal. Ia menunjukkan teras garam pusat kira-kira 1-1 / 2 batu lebar dan lapisan batu yang cacat oleh gerakan menaik garam. Imej seismik diubahsuai selepas Parke D. Snavely, Penyiasatan Geologi Amerika Syarikat.
Sumber Sulfur
Kubah garam kadang-kadang terlampaui oleh batu kapur yang mengandungi sejumlah besar unsur sulfur. Sulfur itu berlaku sebagai bahan kristal yang mengisi keretakan dan liang-liang intergranular, dan dalam sesetengah keadaan ia menggantikan batu kapak. Sulfur dianggap telah terbentuk daripada anhidrit dan gipsum yang dikaitkan dengan garam oleh aktiviti bakteria.
Sesetengah kubah garam mempunyai sulfur yang mencukupi di dalam batu kapur yang dapat diperolehi dari segi ekonomi. Ia pulih dengan menggerudi sebuah sumur ke dalam belerang dan mengepam air panas dan air ke bawah telaga. Air yang panaskan cukup panas untuk mencairkan belerang. Udara panas menukar belerang lebur ke dalam bau yang cukup lumayan untuk menaikkan telaga ke permukaan.
Hari ini kebanyakan sulfur dihasilkan sebagai hasil sampingan daripada penapisan minyak mentah dan pemprosesan gas asli. Pengeluaran sulfur dari kubah garam umumnya tidak berdaya saing kos dengan sulfur dihasilkan dari minyak dan gas asli.
Pengeluaran Garam
Beberapa kubah garam telah dieksploitasi oleh perlombongan bawah tanah. Lombong ini menghasilkan garam yang digunakan sebagai bahan mentah oleh industri kimia dan sebagai garam untuk merawat lebuh raya yang diliputi salji.
Beberapa kubah garam telah dilombong oleh larutan. Air panas dipam turun ke dalam garam. Air larut garam dan dibawa balik ke permukaan melalui telaga pengeluaran. Di permukaan, air diuapkan untuk mendapatkan garam, atau air asin digunakan dalam proses kimia.
Reservoirs Penyimpanan Bawah Tanah
Beberapa lombong yang dibangunkan di kubah garam telah ditutup dengan teliti dan kemudian digunakan sebagai tempat penyimpanan minyak, gas asli, dan hidrogen.
Kubah garam di Amerika Syarikat dan Rusia juga berfungsi sebagai repositori kebangsaan bagi rizab kerajaan gas helium. Garam adalah satu-satunya jenis batu yang mempunyai kebolehtelapan yang sangat rendah sehingga dapat menahan atom-atom helium kecil.
Pelupusan sisa
Garam adalah batu yang tidak dapat ditembusi yang mempunyai keupayaan mengalir dan mengelak patah tulang yang mungkin berkembang di dalamnya. Atas sebab ini, kubah garam telah digunakan sebagai tapak pelupusan untuk sisa berbahaya. Gua-gua buatan manusia dalam kubah garam telah digunakan sebagai repositori untuk sisa penggerudian medan minyak dan lain-lain jenis sisa berbahaya di Amerika Syarikat dan negara-negara lain. Mereka juga telah dipertimbangkan untuk pelupusan sisa nuklear peringkat tinggi, tetapi tiada tapak di Amerika Syarikat telah menerima jenis sisa itu.
Deposit Ais A.S.: Lokasi simpanan garam dan garam kubah garam di Amerika Syarikat. Deposit berterusan yang besar di sepanjang Pantai Teluk yang mengandungi tiga garam kubah garam adalah underlain oleh Louann Salt. Peta dengan data lokasi dari Makmal Nasional Argonne.
Di mana Adakah Garam Domes Berlaku?
Kubah garam boleh berlaku di lembangan sedimen di mana deposit garam tebal telah dikebumikan oleh sekurang-kurangnya 500 kaki jenis sedimen lain. Salah satu kawasan kubah garam terbesar di dunia ialah Teluk Mexico. Lebih 500 kubah garam telah ditemui di pantai dan di bawah perairan Gulf of Mexico. Mereka berasal dari Garam Louann, satuan batu bawah tanah yang kemudiannya berterusan di seluruh kawasan tersebut. Peta di lajur kanan laman ini menunjukkan lokasi simpanan garam di Amerika Syarikat dan tiga bidang kubah garam. Bidang besar garam kubah juga telah ditemui di Angola, Brazil, Kanada, Gabon, Jerman, Iran, dan Iraq.