Geology Science

توصیف کامل گنبد های نمكي

فهرست مطالبی که در ادامه مطلب بیان می شود :

1) اجزای گنبدهای نمکی

2) شکل گنبد نمکی

3) انوع گنبدهای نمکی از نظر عمق سطح فوقانی

4) مکانیسم تشکیل گنبدهای نمکی

5) منشا گنبدهای نمکی

6) مراحل تشکیل گنبد نمکی

7) اشکال مختلف گنبدهای نمکی (Salt dom) یا (Diapiricfolds)

8) اهمیت ساختمان گنبدهای نمکی در زمین شناسی نفت

9) پدیده‌های مؤید جریان و شکل پذیری نمک در گنبدهای نمکی

10) پدیده‌های مؤید جریان و شکل پذیری نمک در گنبدهای نمکی

11) میادین مهم نفت و گاز در نفتگیرهای گنبدهای نمکی

12) میادین مهم نفت و گاز در نفتگیرهای گنبدهای نمکی

13) انواع نفتگیرهای حاصل از گنبدهای نمکی

14) موقعيت هاي مناسب براي رسوب تبخيري ها

تعریفی از گنبد نمکی :

بطور کلی برجستگیهایی که توسط نمک به علت حرکات و بالا آمدن آن ایجاد می‌گردد، گنبد نمکیSaltdom ) )نامیده می‌شود. بدیهی است اشکال خارجی تمامی گنبدهای نمکی یکسان و یک شکل نبوده و بستگی به سنگهای پوششی آن ، فشار درونی و میزان آن دارد. به عبارت دیگر گنبد نمکی عبارت است از ساختمان زمین ‌شناسی گنبدی شکلی که هسته آن از نمک تشکیل شده است. از نظر مکانیسم تغییر شکل، نمونه تغییر شکل پلاستیکی است. حرکت اینگونه مواد پلاستیکی سبب ایجاد چین‌های دیاپیری می‌شود و به همین جهت از نظر زمین شناسی ساختمانی نیز قابل مطالعه و بررسی است.

موقعيت هاي مناسب براي رسوب تبخيري ها

 رسوبات تبخيري در حوضه هاي مرتبط با دريا يا در حوضه هايي كه با خشكي ارتباط دارند ، بوجود مي آيد . موقعيت و شرايط مناسب براي نهشت تبخيري ها كلاً يا در حواشي فلات قاره ( مانند سبخا كه رسوب گذاري نمك بر روي آن پهنه ها ، حاصل تبخيرآبهاي نمكداري است كه بر اثر خاصيت موئينه به سطح آورده شده و در داخل خلل و فرج نهشته ها ته نشين شده اند مثل خليج فارس است ) و يا در حوضه هاي داخل كراتوني ( مانند حوضه ميشيگان كه در داخل سپر پايدار كراتوني قرار دارد ) ايجاد مي گردد ، در واقع شرايط فوق كلاً در دو محيط زير حاكم است و ميتوان انتظار توليد و رسوب تبخيري ها را داشت :

 الف )محيط هاي سبخا با فرونشيني تدريجي شامل سبخاهاي قاره اي و سبخاهاي ساحلي

ب) محيط دريايي ( لاگونها و خليج هاي مرتبط با دريا)

 درياچه هاي نمكي موقت ( پلايا ) كه پائين ترين بخش بسياري از كويرها را تشكيل ميدهد و سطح سفره آب زيرزميني به آن نزديك است در واقع مترادف با سبخاي قاره اي است . غالب آبهاي خشكي نسبت به آبهاي دريايي محتوي كربنات و سولفات سديم خيلي بيشتر هستند اما در آبهاي دريايي كربنات وسولفات كلسيم فراوان است لذا چنان كه رسوب كربنات و سولفات سديم در حوضه هاي دريايي رخ دهد غالباً عدسي مانند هستند . از سوي ديگر آبهاي دريايي بر خلاف آبهاي شور در خشكي ها داراي كلرور خيلي زيادتر است و در شورابه هاي خشكي ها بندرت كلرور وجود دارد در نتيجه مقدار رسوب نمك در محيط هاي خشكي ناچيز و معمولاً كوچك مقياس است . عمده كاني هايي كه از رسوب آبهاي زير زميني بوجود مي آيد نمك و گچ است . نوع و تركيب نهشته ها در محيط هاي درياچه اي با سنگ هاي اطراف اين درياچه ها ارتباط تنگاتنگ دارد . معمولاً در محيط هاي درياچه اي به دليل كمياب بودن يون پتاسيم نهشته ها يا نمكهاي پتاسيم دار نادر است اگر در محيط درياچه اي نسبت كلسيم به سديم بالا باشد گچ رسوب خواهد كرد و چنان كه يون كلر به حد كافي باشد هاليت يا نمك طعام رسوب خواهد شد ولي در حالت كلي چنان كه در يك محيط درياچه اي نمك طعام زيادي وجود داشته باشد ميتوان نتيجه گرفت كه در اطراف حوضه رسوبي نمك فراواني وجود داشته كه در نتيجه شستشو و حمل به درياچه منتقل شده است .

الف ) سبخا (sebkha ) :  يكي از محيط هاي تشكيل نمكهاي تبخيري است و شامل سبخاهاي قاره اي و سبخاهاي ساحلي مي باشد . سبخاهايي كه در كنار دريا قرار دارند يا از آب دريا و يا از آبهاي زيرزميني تغذيه مي گردند و شامل لاگونهاي بسته ساحلي مي باشند . درياچه هاي ساحلي و لاگون هاي محصور در خشكي كه توسط كانال باريكي با دريا مرتبط است از اين سبخاها محسوب مي شود كه كاملاً خشك شده اند و يا در فصول خشك با جهش آب دريا به درون آن تغذيه مي شوند . سبخاهاي خشكي در واقع پلاياهايي با كف كاملاً خشك شده هستند كه توسط سيلاب هاي تند و زودگذر تغذيه شده و بطور معمول داراي رسوب نازك نمكي در كف مي باشد ، چنان كه در اين محيط ها سطوح آبهاي زيرزميني بالا باشد و بر اثر خاصيت موئينگي به سطح را يابند و تبخير گردند نهشته هايي را بوجود خواهند آورد . در خصوص ويژگيهاي پلاياها توضيحات مفصل تري خواهيم داشت . در محيط هاي سبخايي هميشه ذرات تخريبي نسبت به ساير مواد بيشتر است و اصولاً كربنات منيزيم و نيز نمكهاي پتاس دار اگر تشكيل گردد غالباً بسيار ناچيز مي باشند . برخي از درياچه هاي نمكي مانند بحرالميت هميشه آب دارد و ژرفاي آن حدود 400 متر مي باشد ، اما درياچه هايي هم وجود دارد كه تقريباً خشك و بدون آب ( درياچه موقت ) هستند مانند ده نمك گرمسار در جنوب خاوري تهران

 
  
 ب) محيط هاي دريايي : عمده ذخاير تبخيري كه از نظر حجم و ضخامت قابل توجهي برخوردار هستند در حوضه هاي دريايي رسوب كرده اند . ايجاد اين قبيل نمكها و تداوم رسوب گذاري در آنها با عوالم مختلف از جمله وضعيت آب وهواي منطقه ، ابعاد حوضه و تغييرات استاتيك ، هيدروگرافي و تكتونيك ارتباط پيدا ميكند . براي اينكه در يك حوضه دريايي رسوب تبخيري بوجود آيد بايستي تعادل و توازني را كه معمولاً در مقدار آبهاي ورودي و خروجي آنها وجود دارد ، با افزايش مقدار تبخير يا افزايش حجم شورابه هاي حوضه با پيشروي آب و فرونشيني كف حوضه و يا بالاخره با كاهش تدريجي اندازه كانالي كه از طريق آن آب از دريا به حوضه وارد ميشود ، برهم بخورد .

تصویر مقطع گنبد نمكي با هسته نمكي مشخص  و نیز  تصویر  برش افقي از يك گنبد نمكي كه هسته و سنگ پوشش آن مشخص است.

اجزای گنبدهای نمکی

هر گنبد نمکی شامل یک هسته مرکزی که از نمک تشکیل شده است و بخشی که اطراف هسته مرکزی را احاطه می‌کند و از سنگهای رسوبی محلی تشکیل شده است، می‌باشد. معمولا از رسوبات نمکی هسته مرکزی جوانتر است. در بیشتر گنبدهای نمکی ، سطح فوقانی بوسیله طبقات رسوبی پوشیده شده و تشکیل پوششی را می‌دهد که به آن پوش سنگ می‌گویند. در بعضی از گنبدهای نمکی ، ضخامت پوش سنگ به چند صد متر می‌رسد و بعضی از گنبدهای نمکی نیز فاقد پوش سنگ است. مثلا گنبد نمکی قم که در شمال ارتفاعات زنگار منطقه قم قرار دارد، فاقد پوش‌سنگ است. پوش سنگها معمولا از سنگهای آهکی ، ژیپس و انیدریت تشکیل می‌شود. در بعضی موارد پوش سنگ حاوی ذخایری از مواد گوگردی است.

شکل گنبد نمکی

از نظر جکسون و تالبوت (1986) ، ساختمانهای نمکی ممکن است به صورت تاقدیس نمکی (Salt anticlines) بالشهای نمکی (Salt pillows) ، برجستگیهای تیغه مانند نمکی (Saltridges) ، امواج نمکی (Salt Waves) ، استوکهای نمکی (Salt stocks) و غیره باشد. شکل گنبد نمکی متغیر است. دیواره بسیاری از گنبدهای نمکی دارای شیب زیاد در حدود 80 تا 90 درجه به طرف خارج است. گنبدهای نمکی متقارن ، کمیاب و اغلب گنبدها نامتقارن و شیب دیواره‌ها در جهت مختلف متفاوت است. مقطع بیشتر گنبدهای نمکی نزدیک به دایره و در بعضی از گنبدها بیضی شکل است. گسترش افقی گنبدها بسیار متغیر و اغلب چندین کیلومتر است.

انوع گنبدهای نمکی از نظر عمق سطح فوقانی

الف )  گنبدهای نمکی کم عمق : معمولا سطح فوقانی این گنبدها از سطح زمین کمتر از یک کیلومتر است. مانند گنبدهای نمکی ایران.

ب) گنبدهاي نمكي داراي عمق متوسط : سطح فوقانی آنها بین یک یا 1.5 کیلومتری سطح زمین قرار دارد.

ج)  گنبدهای نمکی عمیق : فاصله آنها از سطح زمین از 1.5 کیلومتر متجاوز است. اطلاعات حاصل از حفاريها نشان می‌دهد که بعضی از گنبدهای نمکی در اعماق بیش از 3000 متر از سطح دريا توسعه دارد.

مکانیسم تشکیل گنبدهای نمکی

حرکت نمک با توجه به خاصیت شکل پذیری آن به سمت بالا به علت ضخامت قابل توجه طبقات روی آن است و این ضخامت باید به اندازه‌ای باشد که نیروی محرکه‌ای جهت جابجایی آن بوجود آید. بنابراین سرعت حرکت نمک نمی‌تواند در همه جا یکسان باشد. در این صورت با حرکت نمک به سمت بالا قدرت و نیروی محرکه فوق کاهش پیدا کرده و با افزایش بار ، رسوبات نمک حرکت قائم خود را ادامه می‌دهد. این حرکت می‌تواند در هر سال از 0.1 تا یک میلیمتر باشد.

منشا گنبدهای نمکی

در نقاطی که گنبدهای نمکی یافت می‌شود، اغلب در زيرزمین لایه‌های ضخیمی از نمک موجود است که به لایه‌های تغذیه کننده گنبد نمک موسوم است. ضخامت این لایه‌های نمک متفاوت و در موارد استثنایی از هزار متر بیشتر است. به نظر نتلتن (‌‌Nettelton) اگر در بالای یک طبقه نمک اصلی ، تاقدیسی با شیب بسیار ملایم وجود داشته باشد حرکت نمک به طرف بالا شروع می‌شود و نمک از لایه‌های تغذیه کننده بیرون کشیده می‌شود. عاقبت نمک در طبقات نمکدار مجاور ممکن است به اندازه‌ای نازک و فشرده شود که افزایش بیشتر نمک غیرممکن گردد. نازک شدن طبقات نمکدار موجب فرو نشستن طبقات رويی آنها و ایجاد شیب به طرف خارج از گنبد می‌شود. این شیب در فاصله دور به طرف گنبد است و در نتیجه ناودیسی بوجود می‌آید که به نام ناودیس حاشیه‌ای یا کناری معروف است. ضخامت لایه‌های تغذیه کننده نمک متفاوت است و یکی از راههایی که برای تعیین ضخامت این لایه‌ها بکار می‌رود، تعیین گودی ناودیس‌های کناری گنبدهای نمک است. از آنجایی که این ناودیسها به احتمال زياد بر اثر تغذیه نمک به گنبدهای نمکی در اطراف گنبد تشکیل می‌شود، باید لایه نمک حداقل برای ضخامتی معادل گودی ماکزیمم ناوديس کنار ‌باشد.

مراحل تشکیل گنبد نمکی

1)  تشکیل طبقات با شیب ملایم.

2) تشکیل تاقدیس ساده گنبدی شکل.

3) تشکیل گنبد نمکی حقیقی.

اشکال مختلف گنبدهای نمکی (Salt dom) یا (Diapiricfolds)

الف)  گنبدهای نمکی متقارن : کمیاب تر بوده و شیب آنها در طرفین تقریبا مساوی است.

ب)  گنبدهای نمکی نامتقارن :  این گنبدها فراوان تر بوده و شیب دامنه اطراف آن نامساوی است. شکل کلی مقطع عرضی گنبدهای نمکی بیشتر دایره و در برخی از آنها بیضی شکل است و گسترش آن در روی زمین از 500 متر تا8  کیلومتر (در آمریکا) و در شمال شرقی دريای خزر بین 5 تا 12 کیلومتر گزارش شده است.

اهمیت ساختمان گنبدهای نمکی در زمین شناسی نفت

نفتگیرهای گنبد نفتی (Salt dom traps)  : نمک در گنبدهای نمکی ، ابتدا به صورت لایه‌های رسوبی بوده‌اند که در حوضه‌های مختلف به سن پرکامبرين – کامبرين )مثلا حوضه زاگرس ایران) تا دوران سنوزوئیک)حوضه زاگرس ، ایران مرکزی و رومانی) وجود داشته‌اند. وزن مخصوص نمک از دیگر سنگهای رسوبی کمتر و خاصیت شکل پذیری (Plasticity) آن بیشتر است. چنانچه نمک در زير طبقات ضخیم قرار گیرد، بعلت حرارت زمین گرمائی و فشار ناشی از وزن طبقات به حال نیمه سیال در می‌آید و چون وزن مخصوصش از سنگهای فوقانی کمتر است، به نقاط ضعف لایه‌های بالایی که معمولا قله تاقدیسها و یا سطوح گسلی است، نفوذ نموده و به طرف سطح زمین حرکت می‌کند. هنگامی که توده نمک به صورت ستون استوانه‌ای شکل درآمد، اختلاف فشار استاتیک در ستونی که استوانه نمک در آن قسمت قرار دارد و قسمتهای مجاور آن بیشتر شده و به حرکت توده نمک شتاب بیشتر می‌دهد. نفتگیرهای گنبد نمکی نسبت به سایر انواع نفتگیرهای ساختمانی وضع پیچیده تری داشته و بعلت مکانیسم تشکیل آن که شکافتن طبقات فوقانی را در پی دارد، با گسلهای متعدد همراه است.

گنبدهای نمکی هرمز :  گنبدهای نمکی هرمز در خلیج فارس جزایر کوچکی را تشکیل می‌دهد. نمکهای هرمز در جنوب ایران ، چین‌های دوران سوم کوههای زاگرس را بدون داشتن جهت خاصی سوراخ کرده است. بطوری که در تمام موارد و محلهای ممکن از قبیل قله ، پهلو ، محور تاقدیس و ناودیس و در روی گسلها دیده می‌شود. این گنبدهای نمکی با رسوبات دوران سوم ، کرتاسه و بطور محلی با ژوراسیک دارای سطح برخورد دياپريک است. بنابراین بطور محقق سن آنها از ژوراسیک قدیمی تر است. بطور کلی فعلا سن این تشکیلات را به پروتروزوئیک یا اینفراکامبرین نسبت می‌دهند و آن را هم ارز جانبی تشکیلات دولومیتی سلطانیه در ایران شمالی می‌دانند. به نظر می‌رسد که حرکات کوهزایی آسینتیک حداقل در شمال کرمان موجب پیدایش حوضه و یا حوضه‌هایی جهت تشکیل رسوبات نمکی هرمز گردیده است. گنبدهای نمکی هرمز در طی حرکات کوهزایی آلپ در طبقات فوقانی خود تزريق شده است. وجود گنبدهای نمکی نتیجه تزريق پلاستیکی سنگ نمک در سنگهای رسوبی اطراف است. نمک هسته گنبدهای نمکی از طبقات زیرين مشتق می‌شود. علت اساسی حرکت نمک و گنبدهای نمکی بطور دقیق معلوم نیست. عده‌ای از زمین ‌شناسان عقیده دارند که نیروهای تکتونیکی ، عامل اصلی حرکت گنبدهای نمکی است. چنانکه در رومانی ، فشارهای افقی عامل اصلی حرکت نمک و تشکیل گنبدهای نمکی است و طرز توسعه و وضع گنبدهای نمکی با محور چین خوردگیهای مهم ناحیه تطبیق می‌کند.

پدیده‌های مؤید جریان و شکل پذیری نمک در گنبدهای نمکی :

1) حرکت نمک به صورت یخچال در اطراف گنبد.

2)  انحنا و گنبدی شکل شدن طبقات روی نمک در گنبدهایی که نمک آنها هنوز به سطح زمین نرسیده اند.

3) وجود کلاهک (Cap rock) در روی گنبدهای نمکی.

میادین مهم نفت و گاز در نفتگیرهای گنبدهای نمکی

الف )  نفتگیرهای آمریکا.

ب)  نفتگیرهای اروپا.

ج)  گنبدهای نمکی ایران.

د) حوضه رسوبی زاگرس (خلیج فارس)

ر)  گنبدهای نمکی جنوب سمنان (کوير مرکزی)

انواع نفتگیرهای حاصل از گنبدهای نمکی

1» نفتگیر کلاهک گنبد نمکی : در بالای ستون نمک ، کلاهک برشی از خرده سنگهای سختی که نمک از طبقات جدا نموده ، تشکیل می‌شود. این برش اگر در شرایط مناسب قرار گیرد می‌تواند محل تجمع نفت و گاز گردد. بدیهی است در این نوع نفتگیر گنبد نمکی هنوز در سطح زمین ظاهر نشده است.

2» نفتگیرهای دامنه‌ای گنبد نمکی :گنبد نمکی از شروع حرکت ، طبقات فوقانی را خم نموده و سپس آنها را شکسته و شیبی در خلاف جهت حرکت ستون نمک به آنها می‌دهد. این لایه‌های شیب دار در فراشیب به ستون نمک که نفوذ ناپذیر است ختم می‌شوند. اگر این لایه‌ها دارای توالی مناسبی از سنگ مخزن و سنگ پوششی بوده و نفت نیز در منطقه تولید شده باشد، ممکن است کانسار نفت بطور قابل توجهی در دامنه گنبد نمکی تشکیل شود.

3» نفتگیر فوق کلاهک (Super Car trap) : اگر گنبد نمکی به سطح زمین برسد ممکن است باعث انحنا طبقات فوقانی شده و نفتگیرهای تاقدیسی گنبدی شکلی را ایجاد نماید که می‌تواند در رده نفتگیرهای تاقدیسی هم قرار گیرد. میدان نفتی دمام در عربستان سعودی نمونه‌ای از این نوع نفتگیر است.

4» نفتگیرهای چینه‌ای (Stratigraphy traps) :در سنگ مخزن مناسبی که حرکت هیدروکربنها در آن میسر است و بر روی آن سنگ پوشش قرار دارد، قطع نفوذپذیری در جهت فراشیب (Up dip) اثر وجود تاقدیس یا گسل را در تجمع نفت و گاز دارد. قطع نفوذ پذیری ممکن است سریع و یا تدريجی باشد و طبقه بطور جانبی و به آرامی تغییر رخساره داده ، مثلا از ماسه سنگ به ماسه سنگ رسی و نهایتا رس تبدیل گردد. در سنگهای آهکی نفوذ پذیر تغییر رخساره به آهک مارنی و نهایتا به مارن و شیل صورت می‌پذیرد. شیب دار بودن لایه نفوذ پذیر حتی به مقدار کم یک عامل لازم برای ایجاد نفتگیرهای چینه‌ای است. کشف نفتگیرهای چینه‌ای به مراتب دشوار تر از یافتن نفتگیرهای ساختمانی است. زیرا مطالعات چینه شناسی و رسوب شناسی دقیق و پیگیری را لازم دارد.

5» نفتگیرهای ریفی : گرچه در بین ريفهای جدید ريفهای مرجانی عمومیت دارند ولی در دورانهای گذشته زمین شناسی جانداران مختلفی نظیر آلگهای آهکی ، بريوزوآ (Bryozoa) ، اسفنج (Sponges) نیز ریف ساز بوده‌اند. بدنه اصلی ریف پس از سنگ شدن نیز بسیار متخلخل و نفوذپذیر است. طرف رو به دریای ريف (Fore reef) و سمت رو به خشکی ريف (back reef) را واریزه‌های ريف (Reef talus) تشکیل می‌دهد که با شیب زیاد به بخش عمیق تر دریا سرازير می‌شود

برای اطلاع درباره گنبدهاي نمكي ايران به این لینک مراجعه کنید .

منبع :