الــزعــيــم
14-02-2009, 06:48 PM
التراكـــيب المـلحـيـة Salt Structures
(بقلم: واثق غازي المطوري)
جامعة البصرة/ كلية العلوم/ علم الأرض
- تعريف التراكيب الملحية
- وجود التراكيب الملحية
- صخور الغطاء
- الأهمية الاقتصادية للتراكيب الملحية
- الأحواض الملحية
- ميكانيكية تكون التراكيب الملحية
- تصنيف التراكيب الملحية
- المصادر (References)
تعريف التراكيب الملحية:
هناك العديد من الدراسات التي تناولت موضوع التراكيب الملحية ومن مختلف جوانبها، تكتونياً وتركيبياً وصخارياً والتي وضعت من قبل العديد من الباحثين أمثال:
(Nettleton,1934,1943; Hubbert,1937; Dobrin,1941; Parker and McDowell,1955; Biot and Ode,1965; Murray,1966; Berner et al.,1972; Dexon,1975; Bishop,1978; Halbouty,1979; Delisle,1980,1998; Jackson and Talbot,1986,1994).
وقد اتفقت الدراسات السابقة، بشكل عام، على أن التراكيب الملحية هي عبارة عن أجسام ملحية مختلفة الأحجام والأشكال، تتكون نتيجة اندفاع طبقات من الهالايت نحو الأعلى بفعل الانسياب اللدن (Plastic Movement). صخور الهالايت هذه تكون اللب المركزي (Central Core) للتركيب الملحي، وعادة ما يكون اللب مغطى بصخور تعرف بصخور الغطاء (Cap Rocks) تتكون من الحجر الجيري والجبس والانهايدرايت. ويتراوح معدل قطر التراكيب الملحية من (1-10kms). وهي أما أن تكون سطحية أو تحت سطحية، كما أنها يمكن أن تخترق الطبقات الصخرية المجاورة لها أو لا تخترقها.
وجود التراكيب الملحية:
توجد التراكيب الملحية في العديد من أنحاء العالم مثل الكولف كوست (Gulf Coast) بالولايات المتحدة وخليج المكسيك (Murry,1966; Smith and Reeve,1970; Halbouty,1979) وألمانيا (Trusheim,1960) وإيران والخليج العربي وشبه الجزيرة العربية (Kent,1958,1978,1986; Ala,1974,Talbot,1979) وتونس (Perthuisot,1981) وكندا (Van Berkel, 1989). والتراكيب الملحية أما أن تكون ظاهرة إلى السطح كما في إيران أو أنها تكون تحت سطحية كما في الولايات المتحدة وخليج المكسيك.
صخور الغطاء:
تحيط عادة بالتراكيب الملحية عند جزئها العلوي طبقات من الصخور تعرف بصخور الغطاء (Cap Rocks) تتكون من الحجر الجيري (Limestone) في الأعلى والانهايدرايت (Anhydrite) في الأسفل، يفصلهما نطاق انتقالي (Transition Zone) يتكون من الجبس (Gypsum) (Murray, 1966).
هناك نظريتان أساسيتان في تفسير تكون صخور الغطاء. النظرية الأولى تفترض أن صخور الغطاء تتكون نتيجة ذوبان الملح في الأجزاء العليا من سطح القبة أو السدادة الملحية وتجمع البقايا غير القابلة للذوبان وبالتالي تكون صخور الغطاء. النظرية الثانية تفترض أن صخور الغطاء تمثل الصخور الرسوبية المتجمعة فوق طبقة الملح مباشرة والتي ترتفع وتتقوس نتيجة اندفاع الملح نحو الأعلى (Gussow,1968; Murray,1966; Halbouty,1979).
الأهمية الاقتصادية للتراكيب الملحية:
للتراكيب الملحية أهمية إذ أنها تشكل مصائد للتجمعات البترولية والغاز الطبيعي (شكل 1)، والتي قد توجد على جانبي السدادات الملحية أو فوق الغطاء الصخري، حيث تتكون تراكيب مناسبة لتجمع الهايدروكاربونات عند تقابل الطبقات المقوسة المسامية، كالحجر الرملي، مع جوانب التركيب الملحي غير المنفذ. كما يوجد في العديد من الأحيان ضمن صخور الغطاء التي تعلو التراكيب الملحية، رواسب معدنية هامة يمكن استغلالها اقتصادياً، مثل رواسب الكبريت التي توجد في النطاق الانتقالي وطبقة الحجر الجيري تحديداً. كما تحتوي صخور الغطاء على أملاح البوتاسيوم واكاسيد الحديد. فضلاً عن ذلك فان الملح الصخري ( الهالايت ) الذي يكون عادة اللب الملحي يعد من المصادر الاقتصادية الهامة (نخلة وآخرون، 1970).
http://www.geologyofmesopotamia.com/structre%20geology/images/1.JPG
شكل (1): تعمل التراكيب الملحية الاختراقية كمصائد للنفط (Montgomery,1997).
الأحواض الملحية:
الملح هو الصخر الرسوبي الذي يتكون بسبب ترسيب معادن الهاليدات (Halide) والكبريتات (Sulfate)، مثل الهالايت والجبس والانهايدرات، من الماء المالح. رواسب الملح تتجمع في أي حوض ترسيبي
(Sedimentary Basin) تكون فيه المياه مالحة، كمياه البحر، والتي تتبخر بصورة كافية لترسيب الملح الصلب (Van der Pluijm and Marshak,1997). هذه الأحواض الترسيبية التي تتجمع فيها الأملاح تدعى بالأحواض الملحية (Salt Basins).
(1) تكون الأحواض الملحية: اعتماداً على نظرية الأطباق التكتونية فان الملح يتكون في أحواض الحافات القارية الخاملة (Passive Continental Margin Basins) التي تسمى بهذا الاسم بسبب كونها تتواجد على طول حافات القارات غير النشطة تكتونياً. تتكون هذه الأحواض نتيجة لعملية الانهدام أو التشقق (Rifting) التي تتعرض لها القارات الكبيرة، وتشارك فيها عمليات التفلق (Faulting)، والتي تمثل الناتج النهائي لتنحف الغلاف الصخري القاري (Continental Lithosphere) حتى يتكسر وتتكون الحدبة المحيطية (Oceanic Ridge). الشكل (2) يبين مراحل تكون الأحواض الملحية في الحافات الخاملة، إذ أنه في المرحلة الأولى من التشقق يكون الحوض الناتج جافاً أو يحتوي على بحيرات لمياه عذبة. أما في المرحلة الثانية فان قاع الحوض يهبط إلى أسفل مستوى سطح البحر مكوناً بحراً ضحلاً وطويلاً يمثل بداية انفتاح محيط جديد، كما هي الحالة الآن في البحر الأحمر، وأثناء هذه المرحلة قد يكون معدل التبخر عالي جداً لذلك تترسب أملاح مختلفة من ماء البحر وتتجمع على قاع الحوض. تبدأ المرحلة الأخيرة من الانهدام عندما يكتمل انفتاح المحيط بتشكل حدبة وسط المحيط (Mid Oceanic Ridge) ويتحول الحوض أخيراً إلى محيط مفتوح، وتكون الحافات القارية خاملة لعدم وجود نشاطات نارية وتكتونية وتسمى الحافات القارية الخاملة (Passive Continental Margins) التي تتجلس تدريجياً. مع استمرار التجلس فان طبقة المتبخرات (الملح) سوف تطمر برواسب فتاتية وكاربوناتية تمثل بيئات الرف القاري (Continental Shelf). الرواسب الملحية تحت هذه الظروف سوف تبدأ بتكوين التراكيب الملحية (Van der Pluijm and Marshak,1997).
يمكن أن تتكون الرواسب الملحية أيضا ضمن أحواض محلية (Local Basins) ضحلة تتواجد داخل القارات وفي بعض الحالات تكون هذه الأحواض قريبة من البحار ومتصلة بها والتي تعد مصدراً مجهزاً للمياه المالحة.
http://www.geologyofmesopotamia.com/structre%20geology/images/2.JPG
شكل (2): مراحل تطور الأحواض الملحية في الحافات الخاملة. المرحلة (a) مرحلة الانهدام أو التشقق بدون تجمع رواسب بحرية. المرحلة (b) استمرار الانهدام أو التشقق مع تجمع رواسب المتبخرات (الملح). المرحلة (c) استمرار الانهدم أو التشقق مع تجمع الرواسب البحرية فوق القشرة المحيطية الجديدة
(Van der Pluijum and Marshak,1997).
(2) أنواع الأحواض الملحية: تقسم الأحواض الملحية اعتماداً على طبيعة وجود الملح فيها والقوى التكتونية المتسببة في تكوين التراكيب الملحية إلى نوعين هما:
· (Halo-tectonism Basins) : وهي أحواض ملحية تحتوي على ملح متطبق يتشوه نتيجة لقوى تكتونية انضغاطية.
· (Halokinesis Basins) : وهي أحواض ملحية تحتوي على ملح متطبق يتشوه بصورة ذاتية نتيجة لقوى الطفو(Buoyancy Forces).
هذان المصطلحان الوصفيان قدما من قبل (Trusheim,1960) لوصف الكتل الملحية في شمال غرب ألمانيا، والتي شاع استخدامها من قبل الجيولوجيين الأوربيين.
ميكانيكية تكون التراكيب الملحية:
يعد(Nettleton, 1934) أول من حاول تفسير ميكانيكية نشأة التراكيب الملحية إذ أشار إلى أن التراكيب الملحية تنشأ نتيجة صعود الملح إلى الأعلى وذلك بسبب اختلاف الكثافة بين الملح والصخور المحيطة به. وطبقاً لهذه الدراسة فأن أهم العوامل التي يجب توفرها لنشأة القباب الملحية هو وجود طبقة من الرواسب الملحية تدعى طبقة الصخور المصدرية (Source Rocks) تمتاز بسمك كبير ومغطاة برواسب سميكة. إن الانسياب اللدن للملح (Plastic Movement) هو المسئول عن تكون القباب الملحية (Billings,1972) إذ يمتاز الملح بكثافة اقل من كثافة الصخور الرسوبية الأخرى المحيطة به لذلك فهو يميل إلى الحركة باتجاه الأعلى بحيث أن المادة الأقل كثافة ترتفع خلال المادة الأكثر كثافة الموجودة في الأعلى (Nettlton,1934). وذلك لكون الملح يختلف عن بقية الصخور الرسوبية بأنه أكثر ضعفاً ومن ثم فهو قادر على الجريان مثل الجريان اللزج (Viscous Flow) تحت الظروف
التي تسلك فيها بقية الصخور الرسوبية سلوك المواد الهشة (Brittle Fashion)
(Van der Pluijm and Marshak,1997). وإذا وجدت طية بسيطة على قمة طبقة الملح المصدرية فان الملح سوف يتحرك باتجاه الأعلى مكوناً سدادة ملحية (Salt Plug). وتتقوس صخور الغطاء التي قد تتعرض لقوى الشد مما يؤدي إلى نشأة فوالق بها.
تلا دراسة (Nettlton,1934) العديد من الدراسات التي حاولت تفسير ميكانيكية نشأة التراكيب الملحية والتي أسفرت عن عدة ميكانيكيات أساسية اعتبرت مسئولة عن نشأة التراكيب الملحية، لخصها
(Van der Pluijm and Marshak,1997) في ثلاثة ميكانيكيات هي: انعكاس الكثافة (Density inversion) والحمل التفاضلي (Differential loading) والانتشار الجذبي (Gravity Spreading). قد تتكون التراكيب الملحية نتيجة لتأثير ميكانيكية واحدة أو اشتراك عدد من الميكانيكيات السابقة. وفيما يلي عرض مبسط لهذه الميكانيكيات الثلاث.
(1) انعكاس الكثافة: الملح مادة غير مسامية (Non-porous) وبصورة أساسية غير قابلة للانضغاط (Incompressible) لذلك فهو عندما يطمر تحت أكوام من الرواسب فانه لا يصبح أكثر كثافة بل يصبح اقل كثافة مع العمق، بسبب أنه عند الأعماق الكبيرة تصبح حرارته عالية وبالتالي يزداد حجمه وتقل كثافته. الصخور الرسوبية الأخـرى مثل الحجر الرملي والسجيل (Shale) تتكون من رواسب تملك أصلاً مسامية عالية ولذلك فهي تصبح أكثر كثافة مع العمق بسبب كون الضغط المتكون بواسطة العمود الصخري (Overburden) يجعلها محكمة (Compact). هذا الاختلاف في السلوك يؤدي إلى أن كثافة الصخور الرسوبية الأخرى تزيد عن كثافة الملح عند عمق أكثر من حوالي (450-1500 m) وبالتالي حدوث ما يعرف بانعكاس الكثافة (Density Inversion) والذي يعني أن الصخور الأكثر كثافة تقع فوق الصخور الأقل كثافة. تحديداً كثافة الملح حوالي (2.2 gm/cm3) بينما كثافة الصخور الرسوبية الواقعة فوق الملح بصورة مباشرة تبلغ حوالي (2.5 gm/cm3).
إن حالة انعكاس الكثافة هي حالة عدم استقرار إذ أن الملح يملك طفواً موجباً (Positive Buoyancy ) ويقصد بالطفو الموجب هو أن المواد ذات الكثافة الواطئة تحاول أن ترتفع فوق المواد ذات الكثافة العالية. المثال المعروف لقوة الطفو الموجب هو الدفع الذي تشعر به اليد عند محاولة إبقاء بالون مملوء بالهواء تحت الماء. وعندما تتجاوز قوة الطفو الموجب مقاومة الملح وتكون كافية لرفع الطبقات العليا التي تقع فوق صخور الملح المصدرية (Source Rocks) ففي هذه الحالة سوف تتكون التراكيب الملحية.
(2) الحمل التفاضلي: يحدث الحمل التفاضلي على طبقة الملح عندما تكون القوة المؤثرة نحو الأسفل على طبقة الملح والناتجة من وزن الطبقات العليا متغيرة جانبياً. الحمل التفاضلي ينتج عند ما يحدث تغير في سمك الطبقات، سواء كانت الطبقات الملحية أو الطبقات التي تعلوها.
ذكر (Park,1997) ثلاثة أسباب لحدوث الحمل التفاضلي هي: زيادة سمك طبقة الملح، حدوث طي أو تفلق للطبقات العليا، وحدوث عمليات تعرية.
بغض النظر عن الأسباب فان الحمل التفاضلي يخلق موقعاً في بعض الأجزاء من طبقة الملح يكون عرضة إلى حمل عمودي أعظم من بقية الأجزاء، بحيث أن الملح يُعصر (Squeezed) من المناطق ذات الضغط الأعلى إلى المناطق ذات الضغط الاوطأ. كمثال، تصور وجود طبقة ملح سطحها العلوي منتفخ نحو الأعلى مكونة قبة صغيرة. وزن العمود الصخري والمائي من مستوى سطح البحر نزولاً إلى السطح الأفقي في طبقة الملح على الجانب الآخر من القبة يكون اكبر من وزن العمود النافذ إلى قمة القبة، بسبب كون الملح اقل كثافة من بقية الصخور الرسوبية. وبالتالي فان الملح يكون مضغوطاً إلى قبة متنامية نحو الأعلى.
(3) الانتشار الجذبي: مجموع الحمل التفاضلي وقوة الطفو تدفع الملح باتجاه الأعلى خلال الطبقات العليا حتى تصل إلى مستوى الطفو الطبيعي (Level of Natural Buoyancy ) الذي هو العمق الذي لا توجد فيه قوة طفو إضافية للملح إذ أن كثافة الملح تكون مساوية لكثافة الرواسب المحيطة ذات المسامية العالية. كثافة الرواسب تكون مساوية لكثافة الملح عند أعماق تمتد بين (450 m –1500 m) تحت مستوى سطح الحوض وتعتمد على المكونات. عند مستوى الطفو الطبيعي قد يبدأ الملح بالجريان جانبياً وهذه العملية تحدث بواسطة الجاذبية إذ أن الملح فوق مستوى الطفـو الطبيعي يتعــرض إلى قوة طفو ســـالبة (Negative buoyancy) والتي تعرف بالانتشار الجذبي(Gravity Spreading) . عندما تكون القاعدة الصخرية التي يستند عليها الملح مائلة (شكل 3) فانه في هذه الحالة سوف يتحرك باتجاه الميل وأثناء هذه الحركة يعمل على تكوين قباب أو وسائد ملحية قد تتطور إلى تراكيب ملحية اختراقية. يعتمد حجم وشكل وانحدار القباب المتكونة بهذه الطريقة على عدد من العوامل هي: الميل العام لقاعدة الملح، معدل تقدم الملح، معدل الترسيب، سمك الغطاء الرسوبي وأخيراً سمك طبقة الملح (Bishop,1978).
http://www.geologyofmesopotamia.com/structre%20geology/images/3.JPG
شكل (3): تكون التراكيب الملحية بسبب وجود ميل عند قاعدة طبقة الملح .(Bishop,1978)
تصنيف التراكيب الملحية:
هناك العديد من المصطلحات التي وردت في الكثير من الدراسات الخاصة بالتراكيب الملحية. هذه المصطلحات غير موضوعة في تصنيف واحد متكامل، ولكن (Halbouty,1979) وضع عدد من التصنيفات اعتماداً على العديد من الدراسات السابقة. هذه التصنيفات تقسم بصورة أساسية إلى تصنيفات وصفية (Descriptive Classifications) وتصنيفات تركيبية (Structural Classifications).
نفضل في هذه المرحلة من الدراسة أن نرتب هذا الكم من المصطلحات في نوعين من التصنيفات هما: التصنيف المنشأي (Genetic Classification) والتصنيف الهندسي (Geometric Classification).
أولاً: التصنيف المنشـأي:
يعتمد هذا التصنيف بصور أساسية على ميكانيكية إزاحة التراكيب الملحية والعوامل المؤثرة على تكوينها. يطلق مصطلح دايبير (Diaper) لوصف جميع أنواع الاندفاعات سواء أكانت لمواد رسوبية (متبخرات أو سجيل) أو نارية (الصهير) أو متحولة (سربنتين) (Billings,1972). بعض المصادر تستخدم مصطلح دايبير لوصف التراكيب الاختراقية فقط مثل (Van der Pluijm and Marshak,1997) و (Park,1997) إلا أننا نفضل استخدام هذا المصطلح لوصف الاندفاعات الملحية الاختراقية وغير الاختراقية وكما هو الحال لدى (Bishop,1978). المخطط الانسيابي التالي (شكل 4) يوضح التصنيف المنشأي للتراكيب الدايبيرية الملحية.
http://www.geologyofmesopotamia.com/structre%20geology/images/4.JPG
شكل (4): التصنيف المنشأي للتراكيب الملحية (المطوري، 2002).
تقسم التراكيب الدايبيرية الملحية (Salt Diapir) إلى نوعين رئيسين هما (الشكل 5):
(1) التراكيب الدايبيرية الملحية غير الاختراقية (Non-Piercement Salt Diapirs): وهي الاندفاعات التي لا تثقب الصخور العليا المغطية للصخور المصدرية وتمثل عادة المراحل الأولى من نمو الدايبير.
(2) التراكيب الدايبيرية الملحية الاختراقية (Piercement Salt Diapirs): وهي الاندفاعات التي تثقب الصخور العليا المغطية للصخور المصدرية وتمثل عادة المراحل المتقدمة من نمو الدايبير. تقسم التراكيب الدايبيرية الاختراقية بدورها إلى صنفين هما:
1ـ تراكيب دايبيرية اختراقية داخلية (Intrusive Piercement Diapirs): وهي التراكيب الدايبيرية الاختراقية التي لا تنكشف إلى السطح.
2ـ تراكيب دايبيرية اختراقية خارجية (Extrusive Piercemnt Diapirs): وهي التراكيب الدايبيرية الاختراقية التي تنكشف إلى السطح.
http://www.geologyofmesopotamia.com/structre%20geology/images/5.JPG
شكل (5): مخطط مجسم للتراكيب الملحية الاختراقية وغير الاختراقية (Halbuoty,1979).
قدم (Bishop,1978) مصطلحين مهمين من خلالهما يمكن التوصل إلى فهم أكثر لعملية نمو أو إزاحة التراكيب الدايبيرية الملحية، هذين المصطلحين هما:
1ـ التراكيب الدايبيرية غير المقيدة (Unconstrained Diapirs): وهي التراكيب الدايبيرية التي تستطيع النمو عندما تتجمع الرواسب حول وفوق الدايبير، وعدم التقيد هذا يكون رأسياً عادة.
2ـ التراكيب الدايبيرية المقيدة (Constrained Diapirs): وهي التراكيب الدايبيرية التي لا تستطيع النمو بشكل حر عندما تتجمع الرواسب حول وفوق الدايبير ولكي يتحرك فانه بحاجة إلى تواجد كسور في الطبقات العليا، وهذا التقيد أما أن يكون رأسياً أو جانبياً.
إن جميع التراكيب الدايبيرية الملحية هي من النوع المقيد جانبياً (Laterally Constrained). ولكنها قد تكون مقيدة أو غير مقيدة عمودياً، إذ أن التراكيب الدايبيرية الاختراقية الخارجية تكون غير مقيدة رأسياً (Vertically Unconstrained). أما التراكيب الدايبيرية الاختراقية الداخلية فهي أما أن تكون غير مقيدة رأسياً أو مقيدة رأسياً (Vertically Constrained).
التراكيب الدايبيرية الاختراقية الداخلية غير المقيدة رأسياً واعتماداً على سمك الطبقات العليا تقسم إلى نوعين هما:
1ـ تراكيب دايبيرية ذات طبقات عليا نحيفة ناتجة من نمو الدايبير بصورة عمودية وليست أفقية.
2ـ تراكيب دايبيرية ذات طبقات عليا سميكة ناتجة من توسع أفقي في الدايبيير قبل النمو العمودي.
مما تقدم نجد أن سمك الطبقات العليا يكون مهماً لأنه يحدد كل من اتجاه وميكانيكية حركة التراكيب الدايبيرية، بالإضافة إلى كونه يحدد فيما إذا كان الدايبير مقيداً أو غير مقيداً.
العوامل المؤثرة في شكل التركيب الملحي ومعدل حركته:
يمكن أيجاز العوامل التي تؤثر على الشكل العام للتراكيب الملحية ومعدل حركتها بما يلي: سمك طبقة الملح المصدرية، التركيب الكيميائي لطبقة الملح (كمثال، نسبة الهالايت )، سمك الطبقات العليا ونوعية صخورها، النشاط التكتوني في المنطقة، ووجود كسور في الطبقات العليا (Ala,1974 ; Billings,1972 ; Bishop,1978).
ثانياً: التصنيف الهندسـي:
يعتمد هذا التصنيف على وصف شكل وحجم التراكيب الملحية. الاسم الذي يطلق على التركيب الملحي يعتمد بالأساس على شكله الملاحظ اليوم، ولكن وفق مقياس الزمن الجيولوجي فان هذا الشكل يكون مؤقت لأنه في الحقيقة قد يمثل مرحلة من مراحل تطور التراكيب الملحية (Van der Pluijm and Marshak,1997).
هناك العديد من التسميات التي أطلقت لوصف التراكيب الدايبيرية الملحية غير الاختراقية، بعض هذه التسميات موصوف فيما يلي (شكل 6):
http://www.geologyofmesopotamia.com/structre%20geology/images/6.JPG
شكل (6): التصنيف الهندسي للتراكيب الملحية(Jackson &Talbot ,1994).
التركيب الملحي الذي يمثل انتفاخ بسيط نسبة لطبقة الأصل هو وسادة ملحية (Salt Pillow) أو قبة ملحية (Salt Domes) وهو ذو شكل متناظر في المقطع المستوي. ويدعى التركيب بثنية محدبة ملحية (Salt Anticline) إذا كان التركيب طولياً في المقطع المستوي. الطبقات الواقعة فوق هذه التراكيب تكون منثنية بشكل متوافق معا (Jakson and Talbot,1994).
إذا استمر التركيب الدايبيري الملحي غير الاختراقي بالنمو فانه أخيراً سوف يثقب الطبقات العليا مكوناً تركيب دايبيري اختراقي. بعض التسميات التي وضعت لوصف التراكيب الدايبيرية الاختراقية موضحة فيما يلي:
إذا ظهرت التراكيب الدايبيرية الاختراقية بشكل طولي في المقطع المستوي فأنها تسمى جدران ملحية
(Salt Walls). أما إذا ظهرت التراكيب بشكل دائري أو بيضوي في المقطع المستوي فأنها تدعى سدادات أو مقابض ملحية (Salt Plugs or Stocks) (Park,1997). الاختراقات الملحية الناضجة عموماً تكون ضيقة عند العمق وواسعة عند القمة وفي هذه الحالة فان الجزء السفلي من السدادات الملحية يسمى الساق (Stem) والجزء العلوي يسمى البصيلة (Bulb) (Park,1997; Van der Pluijm and Marshk,1997). في الأحواض الملحية التي تكون فيها طبقة الملح المصدرية سميكة جداً فان العديد من الاختراقات الملحية سواء كانت الجدران الملحية أو السدادات الملحية قد تندمج مع بعضها عند مستوى طباقي أعلى مكونة القلنسوة الملحية (Salt Canopy)
(Park,1997 ; Van der Pluijm and Marshak,1997). التراكيب الملحية الاختراقية إذا ثقبت سطح الأرض فان الملح سوف يجري على السطح وفق ميكانيكية الانتشار الجذبي، مكوناً الملح الجليدي (Salt Glacier)
(Billings,1972; Ala,1974). وذلك تشبيهاً بسريان النهر الجليدي على الأرض.
المصادر (References):
أولا: المصادر العربية:
1. نخلة، فخري موسى، محب الدين حسين وسيد علي صالح، 1970. )التراكيب والخرائط الجيولوجية). دار المعارف بمصر، 576 ص.
2. المطوري، واثق غازي، 2002. (تركيبية وتكتونية جبل سنام ـ جنوبي العراق). رسالة ماجستير غير منشورة، قسم علم الأرض، كلية العلوم، جامعة البصرة، 110 ص.
ثانياً: المصادر الأجنبية:
1. Ala, M.A., 1974. “Salt Diapirism in Southern Iran”. A.A.P.G.Bull., V.58, PP. 1758-1770.
2. Berner, H., Ramberg, H. and Stephansson, O., 1972. “Diapirism in Theory and Experiment”. Tectonophysics, Vol.15, pp.197-218.
3. Billings, M.P., 1972. “Structural Geology”. 3rd. ed., New Delhi Prentice-Hall, Inc., P. 606.
4. Bishop, R.S., 1978. “Mechanism for Emplacement of Piercement Diapirs”. A.A.B.G.Bull., V.62, No.9, PP.1561-1583.
5. Biot, M.A. and Ode, H., 1965. “Theory of Gravity Instability with Variable Overburden and Compaction”. Geophysics, Vol.30, pp.213-227.
6. Delisle, G., 1980. “erechnungen Zur Raumzeitichen Enticklung des Temperaturfeldes Um Ein Endlager Fur Mittel-Und Hochaktive Abfalle in Einer Salzformation ”. Z.dt.Geol.Ges., Vol.131, pp.461- 482.
7. Delisle, G., 1998. “The Evolution of the Natural Temperature Field of
a Salt Dome in Geological Time”. Jour. of Seismic Exploration, Vol.7,
pp.251-264.
8. Dexon, J.M., 1975. “Finite Strain and Progressive Deformation in Models Diapiric Structures”. Tectonophysics, Vol.28, pp.89-124.
9. Dobrin, M.B., 1941. “Some Quantitative Experiments on a fluid Salt Dome Model and their Geological Implication”.Am.Geophys.Union Trans., Vol.22, pp.528-542.
10. Gussow, W.C., 1968. “Salt Diapirism:Importance of Temperature and Energy Source of Emplacement”. In: Diapirism and Diapirs:Edited by J.Braunstein and G.D.OBrien, A.A.P.G.Mem.8, pp.16-52.
11. Halbouty, M.T., 1979. “Salt Domes-Gulf Region, United States and Mexico”.
2 nd. ed., Houston, Gulf Pub.Co.,U.S.A. p.561.
12. Hubbert, M.K., 1937. “Theory of Scale Models as Applied to the Study of Geological Structures”. Geol. Soc. Amer. Bull., Vol.48, pp.1459-1520.
13. Jackson, M.P.A. and Talbot, C.J., 1986. “External Shapes, Strain Rates, and Dynamics of Salt Structures”.Geol. Soc. Amer. Bull., Vol.97, pp.305-323.
14. Jackson, M.P.A. and Talbot, C.J., 1994. “Advances in Salt Tectonics”. In Continental Deformation, ed. P.L.Hancock, Pergamon, Oxford, pp.159-179.
15. Kent, P.E., 1958. “Recent Studies of South Arabian Salt Plugs”. A.A.P.G.Bull., Vol.62, pp.984-1003.
16. Kent, P.E., 1986. “Island Salt Plugs in the Middle East and their Tectonic Implications”. In: Dynamical Geology of Salt and Related Structures, Edited by I.Lerche and J.J.O’Brien, 1987, Academic Press, INC., PP.3-37.
17. Kent, P.E. and Hedberg, H.D., 1978. “Salt Diapirism in Southern Iran: Discussion”. A.A.P.G.Bull., Vol.60, No.3, p.458.
18. Montgomery, G.W., 1997. “Fundamentals of Geology”. Time Mirror Higher Education Group, WCB, USA, 3rd Edition, P.412.
19. Murray, G.E., 1966. “Salt Structures of Gulf of Mexico Basin – A review”. In Diapirism and Diapirs, Edited by J.Braunstein and G.D.O’Brien, A.A.P.G.Mem.8, pp.99-121.
20. Nettleton, L.L., 1934. “Fluid Mechanics of Salt Domes”. A.A.P.G.Bull., Vol.18, pp.1175-1204.
21. Nettleton, L.L., 1943. “Recent Experimental and Geophysical Evidence of Mechanics of Salt Domes Formation”.A.A.P.G.Bull., Vol.27, pp.51-63.
22. Parker, T.J. and McDowell, A.N, 1955. “Model Studies of Salt-Dome Tectonics”. A.A.P.G.Bull., Vol.39, pp.2384-2470.
23. Park, R.G., 1997. “Foundations of Structural Geology”. Chapman and Hall,
3rd. ed., p.202.
24. Perthuisot, V., 1981. “Diapirism in Northern Tunisia”. Jour.Struc.Geol., Vol.3, No.3, pp.231-235.
25. Smith, D.A. and Reeve, F.A.E., 1970. “Salt Piercement in Shallow Gulf Coast Salt Structures”. A.AP.G.Bull., Vol.54, pp.1271-1289.
26. Talbot, C.J., 1979. “Fold Trains a glacier of Salt in Southern Iran”. Jour. of Struc.Geol., Vol.1, No.1, pp. 5-18.
27. Trusheim, F., 1960. “Mechanism of Salt Migration in Northern Germany”. A.A.P.G.Bull., Vol.54, pp.1758-1770.
28. Van Berkel, J.T., 1989. “Deformation in the Overburden of Diapiric Evaporite Ridges: Examples from the Sverdrup Basin, Canadian Arctic Archiplatago”. Jour.Struc.Geol., Vol.11, No.8, pp.995-1006.
29. Van der Pluijm, B.A. and S.Marshak, 1997. “Earth Structure An Introduction to Structural Geology and Tectonics”. McGraw-Hill, P.495.
الموضوع منقوووول
(بقلم: واثق غازي المطوري)
جامعة البصرة/ كلية العلوم/ علم الأرض
- تعريف التراكيب الملحية
- وجود التراكيب الملحية
- صخور الغطاء
- الأهمية الاقتصادية للتراكيب الملحية
- الأحواض الملحية
- ميكانيكية تكون التراكيب الملحية
- تصنيف التراكيب الملحية
- المصادر (References)
تعريف التراكيب الملحية:
هناك العديد من الدراسات التي تناولت موضوع التراكيب الملحية ومن مختلف جوانبها، تكتونياً وتركيبياً وصخارياً والتي وضعت من قبل العديد من الباحثين أمثال:
(Nettleton,1934,1943; Hubbert,1937; Dobrin,1941; Parker and McDowell,1955; Biot and Ode,1965; Murray,1966; Berner et al.,1972; Dexon,1975; Bishop,1978; Halbouty,1979; Delisle,1980,1998; Jackson and Talbot,1986,1994).
وقد اتفقت الدراسات السابقة، بشكل عام، على أن التراكيب الملحية هي عبارة عن أجسام ملحية مختلفة الأحجام والأشكال، تتكون نتيجة اندفاع طبقات من الهالايت نحو الأعلى بفعل الانسياب اللدن (Plastic Movement). صخور الهالايت هذه تكون اللب المركزي (Central Core) للتركيب الملحي، وعادة ما يكون اللب مغطى بصخور تعرف بصخور الغطاء (Cap Rocks) تتكون من الحجر الجيري والجبس والانهايدرايت. ويتراوح معدل قطر التراكيب الملحية من (1-10kms). وهي أما أن تكون سطحية أو تحت سطحية، كما أنها يمكن أن تخترق الطبقات الصخرية المجاورة لها أو لا تخترقها.
وجود التراكيب الملحية:
توجد التراكيب الملحية في العديد من أنحاء العالم مثل الكولف كوست (Gulf Coast) بالولايات المتحدة وخليج المكسيك (Murry,1966; Smith and Reeve,1970; Halbouty,1979) وألمانيا (Trusheim,1960) وإيران والخليج العربي وشبه الجزيرة العربية (Kent,1958,1978,1986; Ala,1974,Talbot,1979) وتونس (Perthuisot,1981) وكندا (Van Berkel, 1989). والتراكيب الملحية أما أن تكون ظاهرة إلى السطح كما في إيران أو أنها تكون تحت سطحية كما في الولايات المتحدة وخليج المكسيك.
صخور الغطاء:
تحيط عادة بالتراكيب الملحية عند جزئها العلوي طبقات من الصخور تعرف بصخور الغطاء (Cap Rocks) تتكون من الحجر الجيري (Limestone) في الأعلى والانهايدرايت (Anhydrite) في الأسفل، يفصلهما نطاق انتقالي (Transition Zone) يتكون من الجبس (Gypsum) (Murray, 1966).
هناك نظريتان أساسيتان في تفسير تكون صخور الغطاء. النظرية الأولى تفترض أن صخور الغطاء تتكون نتيجة ذوبان الملح في الأجزاء العليا من سطح القبة أو السدادة الملحية وتجمع البقايا غير القابلة للذوبان وبالتالي تكون صخور الغطاء. النظرية الثانية تفترض أن صخور الغطاء تمثل الصخور الرسوبية المتجمعة فوق طبقة الملح مباشرة والتي ترتفع وتتقوس نتيجة اندفاع الملح نحو الأعلى (Gussow,1968; Murray,1966; Halbouty,1979).
الأهمية الاقتصادية للتراكيب الملحية:
للتراكيب الملحية أهمية إذ أنها تشكل مصائد للتجمعات البترولية والغاز الطبيعي (شكل 1)، والتي قد توجد على جانبي السدادات الملحية أو فوق الغطاء الصخري، حيث تتكون تراكيب مناسبة لتجمع الهايدروكاربونات عند تقابل الطبقات المقوسة المسامية، كالحجر الرملي، مع جوانب التركيب الملحي غير المنفذ. كما يوجد في العديد من الأحيان ضمن صخور الغطاء التي تعلو التراكيب الملحية، رواسب معدنية هامة يمكن استغلالها اقتصادياً، مثل رواسب الكبريت التي توجد في النطاق الانتقالي وطبقة الحجر الجيري تحديداً. كما تحتوي صخور الغطاء على أملاح البوتاسيوم واكاسيد الحديد. فضلاً عن ذلك فان الملح الصخري ( الهالايت ) الذي يكون عادة اللب الملحي يعد من المصادر الاقتصادية الهامة (نخلة وآخرون، 1970).
http://www.geologyofmesopotamia.com/structre%20geology/images/1.JPG
شكل (1): تعمل التراكيب الملحية الاختراقية كمصائد للنفط (Montgomery,1997).
الأحواض الملحية:
الملح هو الصخر الرسوبي الذي يتكون بسبب ترسيب معادن الهاليدات (Halide) والكبريتات (Sulfate)، مثل الهالايت والجبس والانهايدرات، من الماء المالح. رواسب الملح تتجمع في أي حوض ترسيبي
(Sedimentary Basin) تكون فيه المياه مالحة، كمياه البحر، والتي تتبخر بصورة كافية لترسيب الملح الصلب (Van der Pluijm and Marshak,1997). هذه الأحواض الترسيبية التي تتجمع فيها الأملاح تدعى بالأحواض الملحية (Salt Basins).
(1) تكون الأحواض الملحية: اعتماداً على نظرية الأطباق التكتونية فان الملح يتكون في أحواض الحافات القارية الخاملة (Passive Continental Margin Basins) التي تسمى بهذا الاسم بسبب كونها تتواجد على طول حافات القارات غير النشطة تكتونياً. تتكون هذه الأحواض نتيجة لعملية الانهدام أو التشقق (Rifting) التي تتعرض لها القارات الكبيرة، وتشارك فيها عمليات التفلق (Faulting)، والتي تمثل الناتج النهائي لتنحف الغلاف الصخري القاري (Continental Lithosphere) حتى يتكسر وتتكون الحدبة المحيطية (Oceanic Ridge). الشكل (2) يبين مراحل تكون الأحواض الملحية في الحافات الخاملة، إذ أنه في المرحلة الأولى من التشقق يكون الحوض الناتج جافاً أو يحتوي على بحيرات لمياه عذبة. أما في المرحلة الثانية فان قاع الحوض يهبط إلى أسفل مستوى سطح البحر مكوناً بحراً ضحلاً وطويلاً يمثل بداية انفتاح محيط جديد، كما هي الحالة الآن في البحر الأحمر، وأثناء هذه المرحلة قد يكون معدل التبخر عالي جداً لذلك تترسب أملاح مختلفة من ماء البحر وتتجمع على قاع الحوض. تبدأ المرحلة الأخيرة من الانهدام عندما يكتمل انفتاح المحيط بتشكل حدبة وسط المحيط (Mid Oceanic Ridge) ويتحول الحوض أخيراً إلى محيط مفتوح، وتكون الحافات القارية خاملة لعدم وجود نشاطات نارية وتكتونية وتسمى الحافات القارية الخاملة (Passive Continental Margins) التي تتجلس تدريجياً. مع استمرار التجلس فان طبقة المتبخرات (الملح) سوف تطمر برواسب فتاتية وكاربوناتية تمثل بيئات الرف القاري (Continental Shelf). الرواسب الملحية تحت هذه الظروف سوف تبدأ بتكوين التراكيب الملحية (Van der Pluijm and Marshak,1997).
يمكن أن تتكون الرواسب الملحية أيضا ضمن أحواض محلية (Local Basins) ضحلة تتواجد داخل القارات وفي بعض الحالات تكون هذه الأحواض قريبة من البحار ومتصلة بها والتي تعد مصدراً مجهزاً للمياه المالحة.
http://www.geologyofmesopotamia.com/structre%20geology/images/2.JPG
شكل (2): مراحل تطور الأحواض الملحية في الحافات الخاملة. المرحلة (a) مرحلة الانهدام أو التشقق بدون تجمع رواسب بحرية. المرحلة (b) استمرار الانهدام أو التشقق مع تجمع رواسب المتبخرات (الملح). المرحلة (c) استمرار الانهدم أو التشقق مع تجمع الرواسب البحرية فوق القشرة المحيطية الجديدة
(Van der Pluijum and Marshak,1997).
(2) أنواع الأحواض الملحية: تقسم الأحواض الملحية اعتماداً على طبيعة وجود الملح فيها والقوى التكتونية المتسببة في تكوين التراكيب الملحية إلى نوعين هما:
· (Halo-tectonism Basins) : وهي أحواض ملحية تحتوي على ملح متطبق يتشوه نتيجة لقوى تكتونية انضغاطية.
· (Halokinesis Basins) : وهي أحواض ملحية تحتوي على ملح متطبق يتشوه بصورة ذاتية نتيجة لقوى الطفو(Buoyancy Forces).
هذان المصطلحان الوصفيان قدما من قبل (Trusheim,1960) لوصف الكتل الملحية في شمال غرب ألمانيا، والتي شاع استخدامها من قبل الجيولوجيين الأوربيين.
ميكانيكية تكون التراكيب الملحية:
يعد(Nettleton, 1934) أول من حاول تفسير ميكانيكية نشأة التراكيب الملحية إذ أشار إلى أن التراكيب الملحية تنشأ نتيجة صعود الملح إلى الأعلى وذلك بسبب اختلاف الكثافة بين الملح والصخور المحيطة به. وطبقاً لهذه الدراسة فأن أهم العوامل التي يجب توفرها لنشأة القباب الملحية هو وجود طبقة من الرواسب الملحية تدعى طبقة الصخور المصدرية (Source Rocks) تمتاز بسمك كبير ومغطاة برواسب سميكة. إن الانسياب اللدن للملح (Plastic Movement) هو المسئول عن تكون القباب الملحية (Billings,1972) إذ يمتاز الملح بكثافة اقل من كثافة الصخور الرسوبية الأخرى المحيطة به لذلك فهو يميل إلى الحركة باتجاه الأعلى بحيث أن المادة الأقل كثافة ترتفع خلال المادة الأكثر كثافة الموجودة في الأعلى (Nettlton,1934). وذلك لكون الملح يختلف عن بقية الصخور الرسوبية بأنه أكثر ضعفاً ومن ثم فهو قادر على الجريان مثل الجريان اللزج (Viscous Flow) تحت الظروف
التي تسلك فيها بقية الصخور الرسوبية سلوك المواد الهشة (Brittle Fashion)
(Van der Pluijm and Marshak,1997). وإذا وجدت طية بسيطة على قمة طبقة الملح المصدرية فان الملح سوف يتحرك باتجاه الأعلى مكوناً سدادة ملحية (Salt Plug). وتتقوس صخور الغطاء التي قد تتعرض لقوى الشد مما يؤدي إلى نشأة فوالق بها.
تلا دراسة (Nettlton,1934) العديد من الدراسات التي حاولت تفسير ميكانيكية نشأة التراكيب الملحية والتي أسفرت عن عدة ميكانيكيات أساسية اعتبرت مسئولة عن نشأة التراكيب الملحية، لخصها
(Van der Pluijm and Marshak,1997) في ثلاثة ميكانيكيات هي: انعكاس الكثافة (Density inversion) والحمل التفاضلي (Differential loading) والانتشار الجذبي (Gravity Spreading). قد تتكون التراكيب الملحية نتيجة لتأثير ميكانيكية واحدة أو اشتراك عدد من الميكانيكيات السابقة. وفيما يلي عرض مبسط لهذه الميكانيكيات الثلاث.
(1) انعكاس الكثافة: الملح مادة غير مسامية (Non-porous) وبصورة أساسية غير قابلة للانضغاط (Incompressible) لذلك فهو عندما يطمر تحت أكوام من الرواسب فانه لا يصبح أكثر كثافة بل يصبح اقل كثافة مع العمق، بسبب أنه عند الأعماق الكبيرة تصبح حرارته عالية وبالتالي يزداد حجمه وتقل كثافته. الصخور الرسوبية الأخـرى مثل الحجر الرملي والسجيل (Shale) تتكون من رواسب تملك أصلاً مسامية عالية ولذلك فهي تصبح أكثر كثافة مع العمق بسبب كون الضغط المتكون بواسطة العمود الصخري (Overburden) يجعلها محكمة (Compact). هذا الاختلاف في السلوك يؤدي إلى أن كثافة الصخور الرسوبية الأخرى تزيد عن كثافة الملح عند عمق أكثر من حوالي (450-1500 m) وبالتالي حدوث ما يعرف بانعكاس الكثافة (Density Inversion) والذي يعني أن الصخور الأكثر كثافة تقع فوق الصخور الأقل كثافة. تحديداً كثافة الملح حوالي (2.2 gm/cm3) بينما كثافة الصخور الرسوبية الواقعة فوق الملح بصورة مباشرة تبلغ حوالي (2.5 gm/cm3).
إن حالة انعكاس الكثافة هي حالة عدم استقرار إذ أن الملح يملك طفواً موجباً (Positive Buoyancy ) ويقصد بالطفو الموجب هو أن المواد ذات الكثافة الواطئة تحاول أن ترتفع فوق المواد ذات الكثافة العالية. المثال المعروف لقوة الطفو الموجب هو الدفع الذي تشعر به اليد عند محاولة إبقاء بالون مملوء بالهواء تحت الماء. وعندما تتجاوز قوة الطفو الموجب مقاومة الملح وتكون كافية لرفع الطبقات العليا التي تقع فوق صخور الملح المصدرية (Source Rocks) ففي هذه الحالة سوف تتكون التراكيب الملحية.
(2) الحمل التفاضلي: يحدث الحمل التفاضلي على طبقة الملح عندما تكون القوة المؤثرة نحو الأسفل على طبقة الملح والناتجة من وزن الطبقات العليا متغيرة جانبياً. الحمل التفاضلي ينتج عند ما يحدث تغير في سمك الطبقات، سواء كانت الطبقات الملحية أو الطبقات التي تعلوها.
ذكر (Park,1997) ثلاثة أسباب لحدوث الحمل التفاضلي هي: زيادة سمك طبقة الملح، حدوث طي أو تفلق للطبقات العليا، وحدوث عمليات تعرية.
بغض النظر عن الأسباب فان الحمل التفاضلي يخلق موقعاً في بعض الأجزاء من طبقة الملح يكون عرضة إلى حمل عمودي أعظم من بقية الأجزاء، بحيث أن الملح يُعصر (Squeezed) من المناطق ذات الضغط الأعلى إلى المناطق ذات الضغط الاوطأ. كمثال، تصور وجود طبقة ملح سطحها العلوي منتفخ نحو الأعلى مكونة قبة صغيرة. وزن العمود الصخري والمائي من مستوى سطح البحر نزولاً إلى السطح الأفقي في طبقة الملح على الجانب الآخر من القبة يكون اكبر من وزن العمود النافذ إلى قمة القبة، بسبب كون الملح اقل كثافة من بقية الصخور الرسوبية. وبالتالي فان الملح يكون مضغوطاً إلى قبة متنامية نحو الأعلى.
(3) الانتشار الجذبي: مجموع الحمل التفاضلي وقوة الطفو تدفع الملح باتجاه الأعلى خلال الطبقات العليا حتى تصل إلى مستوى الطفو الطبيعي (Level of Natural Buoyancy ) الذي هو العمق الذي لا توجد فيه قوة طفو إضافية للملح إذ أن كثافة الملح تكون مساوية لكثافة الرواسب المحيطة ذات المسامية العالية. كثافة الرواسب تكون مساوية لكثافة الملح عند أعماق تمتد بين (450 m –1500 m) تحت مستوى سطح الحوض وتعتمد على المكونات. عند مستوى الطفو الطبيعي قد يبدأ الملح بالجريان جانبياً وهذه العملية تحدث بواسطة الجاذبية إذ أن الملح فوق مستوى الطفـو الطبيعي يتعــرض إلى قوة طفو ســـالبة (Negative buoyancy) والتي تعرف بالانتشار الجذبي(Gravity Spreading) . عندما تكون القاعدة الصخرية التي يستند عليها الملح مائلة (شكل 3) فانه في هذه الحالة سوف يتحرك باتجاه الميل وأثناء هذه الحركة يعمل على تكوين قباب أو وسائد ملحية قد تتطور إلى تراكيب ملحية اختراقية. يعتمد حجم وشكل وانحدار القباب المتكونة بهذه الطريقة على عدد من العوامل هي: الميل العام لقاعدة الملح، معدل تقدم الملح، معدل الترسيب، سمك الغطاء الرسوبي وأخيراً سمك طبقة الملح (Bishop,1978).
http://www.geologyofmesopotamia.com/structre%20geology/images/3.JPG
شكل (3): تكون التراكيب الملحية بسبب وجود ميل عند قاعدة طبقة الملح .(Bishop,1978)
تصنيف التراكيب الملحية:
هناك العديد من المصطلحات التي وردت في الكثير من الدراسات الخاصة بالتراكيب الملحية. هذه المصطلحات غير موضوعة في تصنيف واحد متكامل، ولكن (Halbouty,1979) وضع عدد من التصنيفات اعتماداً على العديد من الدراسات السابقة. هذه التصنيفات تقسم بصورة أساسية إلى تصنيفات وصفية (Descriptive Classifications) وتصنيفات تركيبية (Structural Classifications).
نفضل في هذه المرحلة من الدراسة أن نرتب هذا الكم من المصطلحات في نوعين من التصنيفات هما: التصنيف المنشأي (Genetic Classification) والتصنيف الهندسي (Geometric Classification).
أولاً: التصنيف المنشـأي:
يعتمد هذا التصنيف بصور أساسية على ميكانيكية إزاحة التراكيب الملحية والعوامل المؤثرة على تكوينها. يطلق مصطلح دايبير (Diaper) لوصف جميع أنواع الاندفاعات سواء أكانت لمواد رسوبية (متبخرات أو سجيل) أو نارية (الصهير) أو متحولة (سربنتين) (Billings,1972). بعض المصادر تستخدم مصطلح دايبير لوصف التراكيب الاختراقية فقط مثل (Van der Pluijm and Marshak,1997) و (Park,1997) إلا أننا نفضل استخدام هذا المصطلح لوصف الاندفاعات الملحية الاختراقية وغير الاختراقية وكما هو الحال لدى (Bishop,1978). المخطط الانسيابي التالي (شكل 4) يوضح التصنيف المنشأي للتراكيب الدايبيرية الملحية.
http://www.geologyofmesopotamia.com/structre%20geology/images/4.JPG
شكل (4): التصنيف المنشأي للتراكيب الملحية (المطوري، 2002).
تقسم التراكيب الدايبيرية الملحية (Salt Diapir) إلى نوعين رئيسين هما (الشكل 5):
(1) التراكيب الدايبيرية الملحية غير الاختراقية (Non-Piercement Salt Diapirs): وهي الاندفاعات التي لا تثقب الصخور العليا المغطية للصخور المصدرية وتمثل عادة المراحل الأولى من نمو الدايبير.
(2) التراكيب الدايبيرية الملحية الاختراقية (Piercement Salt Diapirs): وهي الاندفاعات التي تثقب الصخور العليا المغطية للصخور المصدرية وتمثل عادة المراحل المتقدمة من نمو الدايبير. تقسم التراكيب الدايبيرية الاختراقية بدورها إلى صنفين هما:
1ـ تراكيب دايبيرية اختراقية داخلية (Intrusive Piercement Diapirs): وهي التراكيب الدايبيرية الاختراقية التي لا تنكشف إلى السطح.
2ـ تراكيب دايبيرية اختراقية خارجية (Extrusive Piercemnt Diapirs): وهي التراكيب الدايبيرية الاختراقية التي تنكشف إلى السطح.
http://www.geologyofmesopotamia.com/structre%20geology/images/5.JPG
شكل (5): مخطط مجسم للتراكيب الملحية الاختراقية وغير الاختراقية (Halbuoty,1979).
قدم (Bishop,1978) مصطلحين مهمين من خلالهما يمكن التوصل إلى فهم أكثر لعملية نمو أو إزاحة التراكيب الدايبيرية الملحية، هذين المصطلحين هما:
1ـ التراكيب الدايبيرية غير المقيدة (Unconstrained Diapirs): وهي التراكيب الدايبيرية التي تستطيع النمو عندما تتجمع الرواسب حول وفوق الدايبير، وعدم التقيد هذا يكون رأسياً عادة.
2ـ التراكيب الدايبيرية المقيدة (Constrained Diapirs): وهي التراكيب الدايبيرية التي لا تستطيع النمو بشكل حر عندما تتجمع الرواسب حول وفوق الدايبير ولكي يتحرك فانه بحاجة إلى تواجد كسور في الطبقات العليا، وهذا التقيد أما أن يكون رأسياً أو جانبياً.
إن جميع التراكيب الدايبيرية الملحية هي من النوع المقيد جانبياً (Laterally Constrained). ولكنها قد تكون مقيدة أو غير مقيدة عمودياً، إذ أن التراكيب الدايبيرية الاختراقية الخارجية تكون غير مقيدة رأسياً (Vertically Unconstrained). أما التراكيب الدايبيرية الاختراقية الداخلية فهي أما أن تكون غير مقيدة رأسياً أو مقيدة رأسياً (Vertically Constrained).
التراكيب الدايبيرية الاختراقية الداخلية غير المقيدة رأسياً واعتماداً على سمك الطبقات العليا تقسم إلى نوعين هما:
1ـ تراكيب دايبيرية ذات طبقات عليا نحيفة ناتجة من نمو الدايبير بصورة عمودية وليست أفقية.
2ـ تراكيب دايبيرية ذات طبقات عليا سميكة ناتجة من توسع أفقي في الدايبيير قبل النمو العمودي.
مما تقدم نجد أن سمك الطبقات العليا يكون مهماً لأنه يحدد كل من اتجاه وميكانيكية حركة التراكيب الدايبيرية، بالإضافة إلى كونه يحدد فيما إذا كان الدايبير مقيداً أو غير مقيداً.
العوامل المؤثرة في شكل التركيب الملحي ومعدل حركته:
يمكن أيجاز العوامل التي تؤثر على الشكل العام للتراكيب الملحية ومعدل حركتها بما يلي: سمك طبقة الملح المصدرية، التركيب الكيميائي لطبقة الملح (كمثال، نسبة الهالايت )، سمك الطبقات العليا ونوعية صخورها، النشاط التكتوني في المنطقة، ووجود كسور في الطبقات العليا (Ala,1974 ; Billings,1972 ; Bishop,1978).
ثانياً: التصنيف الهندسـي:
يعتمد هذا التصنيف على وصف شكل وحجم التراكيب الملحية. الاسم الذي يطلق على التركيب الملحي يعتمد بالأساس على شكله الملاحظ اليوم، ولكن وفق مقياس الزمن الجيولوجي فان هذا الشكل يكون مؤقت لأنه في الحقيقة قد يمثل مرحلة من مراحل تطور التراكيب الملحية (Van der Pluijm and Marshak,1997).
هناك العديد من التسميات التي أطلقت لوصف التراكيب الدايبيرية الملحية غير الاختراقية، بعض هذه التسميات موصوف فيما يلي (شكل 6):
http://www.geologyofmesopotamia.com/structre%20geology/images/6.JPG
شكل (6): التصنيف الهندسي للتراكيب الملحية(Jackson &Talbot ,1994).
التركيب الملحي الذي يمثل انتفاخ بسيط نسبة لطبقة الأصل هو وسادة ملحية (Salt Pillow) أو قبة ملحية (Salt Domes) وهو ذو شكل متناظر في المقطع المستوي. ويدعى التركيب بثنية محدبة ملحية (Salt Anticline) إذا كان التركيب طولياً في المقطع المستوي. الطبقات الواقعة فوق هذه التراكيب تكون منثنية بشكل متوافق معا (Jakson and Talbot,1994).
إذا استمر التركيب الدايبيري الملحي غير الاختراقي بالنمو فانه أخيراً سوف يثقب الطبقات العليا مكوناً تركيب دايبيري اختراقي. بعض التسميات التي وضعت لوصف التراكيب الدايبيرية الاختراقية موضحة فيما يلي:
إذا ظهرت التراكيب الدايبيرية الاختراقية بشكل طولي في المقطع المستوي فأنها تسمى جدران ملحية
(Salt Walls). أما إذا ظهرت التراكيب بشكل دائري أو بيضوي في المقطع المستوي فأنها تدعى سدادات أو مقابض ملحية (Salt Plugs or Stocks) (Park,1997). الاختراقات الملحية الناضجة عموماً تكون ضيقة عند العمق وواسعة عند القمة وفي هذه الحالة فان الجزء السفلي من السدادات الملحية يسمى الساق (Stem) والجزء العلوي يسمى البصيلة (Bulb) (Park,1997; Van der Pluijm and Marshk,1997). في الأحواض الملحية التي تكون فيها طبقة الملح المصدرية سميكة جداً فان العديد من الاختراقات الملحية سواء كانت الجدران الملحية أو السدادات الملحية قد تندمج مع بعضها عند مستوى طباقي أعلى مكونة القلنسوة الملحية (Salt Canopy)
(Park,1997 ; Van der Pluijm and Marshak,1997). التراكيب الملحية الاختراقية إذا ثقبت سطح الأرض فان الملح سوف يجري على السطح وفق ميكانيكية الانتشار الجذبي، مكوناً الملح الجليدي (Salt Glacier)
(Billings,1972; Ala,1974). وذلك تشبيهاً بسريان النهر الجليدي على الأرض.
المصادر (References):
أولا: المصادر العربية:
1. نخلة، فخري موسى، محب الدين حسين وسيد علي صالح، 1970. )التراكيب والخرائط الجيولوجية). دار المعارف بمصر، 576 ص.
2. المطوري، واثق غازي، 2002. (تركيبية وتكتونية جبل سنام ـ جنوبي العراق). رسالة ماجستير غير منشورة، قسم علم الأرض، كلية العلوم، جامعة البصرة، 110 ص.
ثانياً: المصادر الأجنبية:
1. Ala, M.A., 1974. “Salt Diapirism in Southern Iran”. A.A.P.G.Bull., V.58, PP. 1758-1770.
2. Berner, H., Ramberg, H. and Stephansson, O., 1972. “Diapirism in Theory and Experiment”. Tectonophysics, Vol.15, pp.197-218.
3. Billings, M.P., 1972. “Structural Geology”. 3rd. ed., New Delhi Prentice-Hall, Inc., P. 606.
4. Bishop, R.S., 1978. “Mechanism for Emplacement of Piercement Diapirs”. A.A.B.G.Bull., V.62, No.9, PP.1561-1583.
5. Biot, M.A. and Ode, H., 1965. “Theory of Gravity Instability with Variable Overburden and Compaction”. Geophysics, Vol.30, pp.213-227.
6. Delisle, G., 1980. “erechnungen Zur Raumzeitichen Enticklung des Temperaturfeldes Um Ein Endlager Fur Mittel-Und Hochaktive Abfalle in Einer Salzformation ”. Z.dt.Geol.Ges., Vol.131, pp.461- 482.
7. Delisle, G., 1998. “The Evolution of the Natural Temperature Field of
a Salt Dome in Geological Time”. Jour. of Seismic Exploration, Vol.7,
pp.251-264.
8. Dexon, J.M., 1975. “Finite Strain and Progressive Deformation in Models Diapiric Structures”. Tectonophysics, Vol.28, pp.89-124.
9. Dobrin, M.B., 1941. “Some Quantitative Experiments on a fluid Salt Dome Model and their Geological Implication”.Am.Geophys.Union Trans., Vol.22, pp.528-542.
10. Gussow, W.C., 1968. “Salt Diapirism:Importance of Temperature and Energy Source of Emplacement”. In: Diapirism and Diapirs:Edited by J.Braunstein and G.D.OBrien, A.A.P.G.Mem.8, pp.16-52.
11. Halbouty, M.T., 1979. “Salt Domes-Gulf Region, United States and Mexico”.
2 nd. ed., Houston, Gulf Pub.Co.,U.S.A. p.561.
12. Hubbert, M.K., 1937. “Theory of Scale Models as Applied to the Study of Geological Structures”. Geol. Soc. Amer. Bull., Vol.48, pp.1459-1520.
13. Jackson, M.P.A. and Talbot, C.J., 1986. “External Shapes, Strain Rates, and Dynamics of Salt Structures”.Geol. Soc. Amer. Bull., Vol.97, pp.305-323.
14. Jackson, M.P.A. and Talbot, C.J., 1994. “Advances in Salt Tectonics”. In Continental Deformation, ed. P.L.Hancock, Pergamon, Oxford, pp.159-179.
15. Kent, P.E., 1958. “Recent Studies of South Arabian Salt Plugs”. A.A.P.G.Bull., Vol.62, pp.984-1003.
16. Kent, P.E., 1986. “Island Salt Plugs in the Middle East and their Tectonic Implications”. In: Dynamical Geology of Salt and Related Structures, Edited by I.Lerche and J.J.O’Brien, 1987, Academic Press, INC., PP.3-37.
17. Kent, P.E. and Hedberg, H.D., 1978. “Salt Diapirism in Southern Iran: Discussion”. A.A.P.G.Bull., Vol.60, No.3, p.458.
18. Montgomery, G.W., 1997. “Fundamentals of Geology”. Time Mirror Higher Education Group, WCB, USA, 3rd Edition, P.412.
19. Murray, G.E., 1966. “Salt Structures of Gulf of Mexico Basin – A review”. In Diapirism and Diapirs, Edited by J.Braunstein and G.D.O’Brien, A.A.P.G.Mem.8, pp.99-121.
20. Nettleton, L.L., 1934. “Fluid Mechanics of Salt Domes”. A.A.P.G.Bull., Vol.18, pp.1175-1204.
21. Nettleton, L.L., 1943. “Recent Experimental and Geophysical Evidence of Mechanics of Salt Domes Formation”.A.A.P.G.Bull., Vol.27, pp.51-63.
22. Parker, T.J. and McDowell, A.N, 1955. “Model Studies of Salt-Dome Tectonics”. A.A.P.G.Bull., Vol.39, pp.2384-2470.
23. Park, R.G., 1997. “Foundations of Structural Geology”. Chapman and Hall,
3rd. ed., p.202.
24. Perthuisot, V., 1981. “Diapirism in Northern Tunisia”. Jour.Struc.Geol., Vol.3, No.3, pp.231-235.
25. Smith, D.A. and Reeve, F.A.E., 1970. “Salt Piercement in Shallow Gulf Coast Salt Structures”. A.AP.G.Bull., Vol.54, pp.1271-1289.
26. Talbot, C.J., 1979. “Fold Trains a glacier of Salt in Southern Iran”. Jour. of Struc.Geol., Vol.1, No.1, pp. 5-18.
27. Trusheim, F., 1960. “Mechanism of Salt Migration in Northern Germany”. A.A.P.G.Bull., Vol.54, pp.1758-1770.
28. Van Berkel, J.T., 1989. “Deformation in the Overburden of Diapiric Evaporite Ridges: Examples from the Sverdrup Basin, Canadian Arctic Archiplatago”. Jour.Struc.Geol., Vol.11, No.8, pp.995-1006.
29. Van der Pluijm, B.A. and S.Marshak, 1997. “Earth Structure An Introduction to Structural Geology and Tectonics”. McGraw-Hill, P.495.
الموضوع منقوووول