_MG_0207geplooide-lagen-uitsn-van-uitsn-bew-Nik-Dfine-1500-x-220--titel.jpg

College van de maand: Zouttektoniek; structuren die je nog nooit zo zout gegeten hebt

Zout kennen we allemaal. Het is natuurlijk een essentieel ingrediënt in de keuken, maar ook in de geologie kan zout een belangrijke rol spelen. Als gesteente heeft zout namelijk bijzondere eigenschappen die afwijken van het gedrag van andere gesteenten. Hierdoor vormen er bij de aanwezigheid van zout fascinerende structuren zoals zoutdiapiren (zoutpijler), zoutkussens, zoutkammen en zelfs zoutgletsjers. Het proces wat deze structuren vormt heet zouttektoniek of halokinese.

Figuur 1:
(a) Morfologische classificatie van de verschillende structuren en deformatie stijlen die de zoutdistributie in bekkens typeren. Aan de linkerkant van het diagram worden vooral lineaire structuren getoond en aan de rechterkant verticale structuren. De complexiteit van de structuren neemt toe van het midden van het diagram naar beide uiteinden. Een “weld” is een plek in de zoutafzetting waar al het zout weggedrukt is.
(b) Zout morfologie in een situatie zonder plaatgrens, waarbij de verschillende tektonische regimes die kunnen zorgen voor deformatie zijn weergegeven (uit Jackson & Talbot, 1986; Fossen 2010).

Zoutlagen kom je tegen in de stratigrafische kolommen van bekkens over de hele wereld. De zoutlagen bestaan over het algemeen uit pure haliet (NaCl), maar vaak zitten er ook wat andere mineralen in; voornamelijk anhydriet (CaSO4), gips (CaSO4 · 2H2O) en kleimineralen. Puur haliet heeft een lage dichtheid (2,160 g/cm3), niet puur zout heeft een ietsje hogere dichtheid. Zout heeft geen porositeit en is niet-samendrukbaar. Hierdoor blijft de dichtheid gelijk als de zoutlaag bedekt raakt met nieuwe sedimentlagen. Dit is anders dan bij de meeste sedimentaire gesteentes, waarbij compactie juist zorgt voor een hogere dichtheid. Als er na de afzetting van een zoutlaag (lage dichtheid) in een bekken sedimentaire lagen (hogere dichtheid) bovenop de zoutlaag worden afgezet, ontstaat er door compactie na verloop van tijd een dichtheidsverschil die een onstabiele situatie veroorzaakt. De zoutlaag (met de lagere dichtheid) wil dan omhoog, naar de oppervlakte. Doordat zout een lage viscositeit heeft, gedraagt het zich in deze situatie als een vloeistof en vervormt het ductiel. Hierdoor ontstaan de structuren die typerend zijn voor zouttektoniek (fig. 1.a).


Figuur 2: Een seismisch profiel net iets ten noorden van Terschelling en Ameland waarop twee zoutdiapieren (A & B) te zien zijn (uit Harding & Huuse 2015).

De invloed van zout in een bekken is afhankelijke van de dikte en de grootte van de zoutlaag, maar ook van de positie in de stratigrafische kolom. Ook het tektonische regime waarin een bekken zich bevindt zorgt ervoor dat een zoutlaag zich verschillend kan gedragen (fig. 1.b).

Ook in de Nederlandse ondergrond kunnen we zout vinden. Tijdens het Perm was Nederland onderdeel van een binnenzee waar het water uit is verdampt. Het zout wat destijds achterbleef kennen we als het Zechstein zout. Hierdoor kunnen we op seismiek mooie zoutdiapiren en zoutkussens (fig. 2) zien in het noorden en oosten van Nederland, maar ook in de Noordzee. Dankzij het Zechstein zout is zoutwinning mogelijk in Nederland en dat wordt sinds 1919 tot op de dag van vandaag gedaan. Keukenzout (NaCl) word in Twente (Hengelo), Groningen (Heiligerlee & Zuidwending) en Harlingen uit de grond gehaald. Magnesiumzout (MgCl2) word gewonnen bij Veendam.

Meer weten over zouttektoniek? Of wil je zien hoe de zoutstructuren zich over tijd vormen? Neem dan een half uurtje de tijd en bekijk dit filmpje van de Universiteit van Aberdeen. Het is een introductie in de wereld van de zouttektoniek en er worden mooie voorbeelden van over de hele wereld getoond en uitgelegd.

Referenties

  • Fossen, H. (2016). Salt tectonics. Structural geology, 416-439, Cambridge university press.
  • Harding, R., & Huuse, M. (2015). Salt on the move: Multi stage evolution of salt diapirs in the Netherlands North Sea. Marine and Petroleum Geology, 61, 39-55.
  • Jackson, M. P., & Talbot, C. J. (1986). External shapes, strain rates, and dynamics of salt structures. Geological Society of America Bulletin, 97(3), 305-323.
  • Zoutwinning in Nederland: https://www.sodm.nl/sectoren/zoutwinning, geraadpleegd op 18 juli 2022.