ソルトドーム
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イラン、ブシェフル県ザグロス山脈のジャシャク岩塩ドーム（中央の白い部分）を宇宙飛行士が撮影した写真
イラン、ファールス州の岩塩ドーム

岩塩ドームは、ダイアピル作用と呼ばれるプロセスで、塩（またはその他の蒸発岩鉱物）が上部の岩石に侵入することによって形成される構造ドームの一種です。岩塩ドームは、表面および地下に独特の構造を持つ場合があり、地震反射法などの手法を用いて発見することができます。岩塩ドームは石油トラップとして機能する可能性があるため、石油地質学において重要です。

形成

岩塩ドームの形成を示す図

地層学的に、塩性盆地は原生代から新第三紀にかけて周期的に発達した。塩性ドームの形成は、限られた盆地における塩の堆積から始まる。これらの盆地では、水の流出が流入を上回っている。具体的には、盆地は蒸発によって水を失い、その結果、塩が沈殿・堆積する。塩の堆積速度は砕屑物の堆積速度よりも大幅に速いが、1回の蒸発イベントでは、塩性ダイアピルの形成に十分な厚さの層を形成するのに必要な大量の塩を生成するのに十分であることはまれであり、盆地の断続的な洪水と蒸発の持続期間が発生しなければならないことを示している。[ 1 ]

時が経つにつれ、塩層は堆積した堆積物に覆われ、次第に大きくなる表土に埋もれていきます。以前は、上層の堆積物の圧縮とそれに伴う浮力の低下により、延性を持つ塩分が上昇し、表土に侵入することで塩分ダイアピルが形成されると考えられていました。しかし、1980年代以降、塩分の流れを駆動する主な力は差動荷重であると考えられるようになりました。[ 2 ]

差動荷重は、重力（重力荷重）、塩分境界の強制変位（変位荷重）、または温度勾配（温度荷重）によって引き起こされる可能性がある。[ 2 ]塩の流れは、表土の強度だけでなく、表土の伸張、浸食、逆断層、延性減弱、またはその他の形態の地域的変形によって促進される境界摩擦を克服する。塩層の垂直方向の成長は上向きの表面に圧力をかけ、伸張と断層運動を引き起こす。[ 3 ]塩が表土を完全に貫通すると、受動的ダイアピルと呼ばれるプロセスによって上昇する可能性があり、ダイアピルの周りの堆積物の蓄積が成長に寄与し、最終的にドームを形成する。[ 2 ]

発見メカニズム

いくつかの岩塩ドームは地表から見ることができます。また、独特な地表構造や周囲の現象を発見することで位置を特定することもできます。例えば、岩塩ドームは硫黄泉や天然ガスの噴出孔を含んでいたり、その近くにあることがあります。[ 4 ]一部の岩塩ドームはドームの頂上から塩のシートが突き出ており、これらは塩プラグと呼ばれています。これらのプラグは癒合して塩の天蓋を形成することがあり、その後、天蓋の堆積によって再移動します。最も顕著な例はメキシコ湾北部盆地です。岩塩ドームから形成される別の構造は塩の溶接です。これは、塩の供給が枯渇してドームの成長が妨げられ、上部と下部の接点が融合したときに発生します。[ 2 ]

岩塩ドームの位置は、地震波屈折法や地震波反射法によっても特定されている。後者は前者の技術を基に開発され、より効果的である。地震波屈折法では、地震波を用いて地下の地質状況や構造を明らかにする。地震波反射法では、塩と周囲の堆積物との間に際立った密度の差が浮き彫りになる。岩塩ドームは通常、平行する正断層（グラーベン）で縁取られた窪んだ地殻の塊であり、その両側には逆断層が走ることもあるため、地震探査技術は特に効果的である。[ 5 ]地震波反射法の進歩と沖合石油探査の拡大により、第二次世界大戦後まもなく、数多くの岩塩ドームが発見された。[ 6 ]

商業利用

岩塩ドームは、世界中の多くの炭化水素地域がある場所です。[ 6 ]岩塩ドームの岩塩はほとんどが不浸透性であるため、地表に向かって上昇するにつれて、既存の岩塩を貫通して曲げます。岩石の地層が貫通されると、ドームと接する場所で上向きに曲げられ、石油と天然ガスのポケットや貯留層（石油トラップとして知られています）が形成されます。[ 2 ] 1901年、テキサス州ボーモント近郊のスピンドルトップヒルで探査油井が掘削されました。これにより最初の岩塩ドームが発見され、炭化水素集積の形成における塩の重要性が明らかになり、石油が米国にとって経済的に実現可能な燃料になるのに十分な量の石油が生産されました。[ 4 ] [ 6 ]いくつかの国では、溶液採掘を使用して洞窟を形成し、大量の石油やガス埋蔵量を収容しています。

岩塩ドームの上にあるキャップロックには、天然硫黄（フラッシュ法で回収）の鉱床が含まれることがあります。また、金属、ナトリウム塩、硝酸塩、その他の物質の鉱床も含まれており、これらは食塩や化学凍結防止剤などの製品に使用できます。[ 6 ]

発生

岩塩ドームは、十分に厚い岩塩の層が発達した世界の多くの地域で発生します。

ホルムズ形成

中東では、ホルムズ層の上部新原生代岩塩は、ペルシャ湾の大部分とイラン、イラク、アラブ首長国連邦、オマーンの陸上で広範囲にわたる岩塩ドームの形成と関連している。より厚い岩塩は、西部湾、南部湾、そしてオマーンの岩塩盆地といった一連の盆地で発見されている。[ 7 ]

パラドックス盆地

移動した表土の残骸の間に出現したオニオンクリーク岩塩ドームの端面図
変位した表土の残骸の尾根から出現した岩塩ドームの側面図

パラドックス層のペンシルベニア紀の岩塩は、ユタ州東部からコロラド州南西部を経てニューメキシコ州北西部まで広がる米国のパラドックス盆地全体に岩塩ドームを形成しています。

ユタ州オニオンクリーク（ユタ州モアブ近郊）とフィッシャータワーズ（ユタ州モアブ近郊）には、岩塩ドームが出現した例があります。パラドックス層の岩塩体が、数百メートルにわたる表土（主に砂岩）を貫いて尾根状に隆起しています。岩塩体が隆起するにつれて、表土は背斜（中心線に沿って上向きにアーチ状に湾曲する）を形成し、これが破砕・侵食されて岩塩体が露出しました。[ 8 ]

バレンツ海

ノルウェー北部沖のバレンツ海南西部では、厚い上部石炭紀～下部ペルム紀の塩が堆積し、ハンメルフェスト盆地とノルドカップ盆地に塩ドームを形成しました。

ツェヒシュタイン盆地

ヨーロッパ北西部では、ツェヒシュタイン層の上部ペルム紀の岩塩が北海中央部と南部にわたって岩塩ドームを形成し、東はドイツまで広がっています。

モロッコ・ノバスコシア

上部三畳紀の岩塩は、モロッコの陸上および沖合のエッサウィラ盆地で岩塩ドームを形成しています。これと同等の岩塩層であるアルゴ層は、ノバスコシア共役海域の岩塩ドーム形成と関連しています。

メキシコ湾

メキシコ湾の海底塩ドームの画像化

メキシコ湾岸には、中期ジュラ紀のルアン塩から形成された500以上の岩塩ドームが存在します。[ 4 ]この地域には、米国戦略石油備蓄の大部分が集中しています。エイブリー島は岩塩ドームによって形成されました。[ 9 ]

南大西洋の塩盆地

南大西洋の分裂中に、アプチアン（白亜紀前期）時代の塩がブラジルおよびアンゴラ/ガボン共役縁辺の薄くなった地殻の領域内に堆積し、多くの塩ドームを形成しました。

メッシニアン塩

メッシニアン塩分危機（後期中新世）の間、地中海が干上がり、厚い塩層が形成されました。その後、海水が再び満たされると、堆積作用によって岩塩ドームの形成が促進されました。

参照

参考文献

  1. ^ Schreiber, BCおよびHsü, KJ (1980)「蒸発岩」『石油地質学の発展』第2巻（GD Hobson編）pp. 87–138. Elsevier Science, Amsterdam.
  2. ^ a b c d e Hudec, Michael R.; Jackson, Martin PA (2007). 「テラ・インフィルマ：塩テクトニクスの理解」 .地球科学レビュー. 82 (1): 1– 28. Bibcode : 2007ESRv...82....1H . doi : 10.1016/j.earscirev.2007.01.001 . ISSN  0012-8252 .
  3. ^ Dronkert, H. & Remmelts, G. 1996。オランダ大陸棚、ブロック L2 の貯留岩における塩構造の影響。著: Rondeel, HE、Batjes, DAJ、Nieuwenhuijs, WH (編): オランダ下のガスと石油の地質学、Kluwer (Dordrecht): 159–166。
  4. ^ a b c「岩塩ドームとは何か？どのように形成されるのか？」geology.com。2015年12月17日閲覧。
  5. ^ Schultz-Ela, DD; Jackson, MPA; Vendeville, BC (1992年1月12日). 「活性塩ダイアピリズムの力学」 . Tectonophysics . 228 ( 3–4 ). アムステルダム: 275–312 . doi : 10.1016/0040-1951(93)90345-k .
  6. ^ a b c d Drachev、Sergey S. (2014)、「海洋と大陸縁辺における塩のダイアピリズム」、Harff、Jan;メシェデ、マーティン。ピーターセン、スヴェン。 Thiede、Jörn (編)、Encyclopedia of Marine Geosciences、Dordrecht: Springer Netherlands、pp.  1–8、doi : 10.1007/978-94-007-6644-0_93-1、ISBN 978-94-007-6644-0
  7. ^ Thomas R.; Ellison RA; Goodenough KM; Roberts N.; Allen P. (2015). 「UAEとオマーンの岩塩ドーム：アラビア東部の探査」(PDF) . Precambrian Research . 256 : 1– 16. Bibcode : 2015PreR..256....1T . doi : 10.1016/j.precamres.2014.10.011 .
  8. ^ McCalla C. (2008). 「ジオサイト：グランド郡オニオンクリーク塩性ダイアピル」 . 調査ノート.ユタ州地質調査所. 2019年7月2日閲覧。
  9. ^ C.マイケル・ホーガン. 2011.硫黄. 地球百科事典、A.ジョーゲンセンとCJクリーブランド編、国立科学環境評議会、ワシントンD.C.
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