Las estructuras de la superficie de la sal son extensiones de la tectónica de sal que se forman en la superficie de la Tierra cuando los diapiros o las capas de sal perforan los estratos suprayacentes . Pueden ocurrir en cualquier lugar donde haya depósitos de sal, es decir, en cuencas cratónicas, cuencas sinrift , márgenes pasivos y márgenes de colisión . Estos son entornos donde se acumulan grandes cantidades de agua y luego se evaporan; dejando atrás sal y otras evaporitas para formar lechos sedimentarios. [1] Cuando hay una diferencia de presión, como sedimento adicional en un área particular, los lechos de sal, debido a la capacidad única de la sal de comportarse como un fluido bajo presión, se forman en nuevas estructuras. A veces, estos nuevos cuerpos forman estructuras subhorizontales o moderadamente inclinadas sobre una unidad estratigráfica más joven, que se denominan cuerpos de sal alóctonos o estructuras de superficie de sal. [1] [2]
Hay cuatro entornos clave que pueden facilitar la deposición de sal. Estos lugares permiten que el agua que contiene sal se acumule y se evapore, dejando atrás depósitos estratificados de cristales de sal solidificados. A continuación se presentan breves descripciones de estos entornos y algunos ejemplos.
La sal tiene dos características clave que la hacen única en un entorno tectónico e importante económicamente. La primera es que la sal (y otras evaporitas) se deforman plásticamente a lo largo del tiempo geológico y, por lo tanto, se comportan como un fluido en lugar de una estructura rígida. [7] Esto permite que las estructuras con componentes de sal se deformen más fácilmente y tengan una apariencia ligeramente diferente. Tomemos, por ejemplo, los Apalaches , que contienen algunos depósitos de sal, y las Montañas Rocosas , que es un terreno de acreción con poca o ninguna sal. Esto también permite la creación de trampas estructurales para el petróleo y el gas, así como para los metales [8], lo que los convierte en objetivos buscados en la industria. El segundo, que es el hecho de que las evaporitas son a menudo menos densas, o más flotantes , que la roca circundante, lo que ayuda a su movilidad y crea una inestabilidad de Rayleigh Taylor . Esto significa que la sustancia menos densa encontrará una manera de elevarse a través o alejarse de la más densa. En la tectónica de sal, esto ocurre de tres maneras; La primera es la carga diferencial, donde la sal fluye desde un área de alta presión a una de menor presión; la segunda es la propagación gravitacional, donde la sal se propaga lateralmente bajo su propio peso gravitacional; la última es la convección térmica, donde la sal más cálida (y, por lo tanto, menos densa) se eleva a través de la sal más fría y más densa. [9] Esto solo se observa en entornos de laboratorio debido a la improbable ocurrencia de cuerpos de sal con una variación de temperatura lo suficientemente grande.
Para que los estratos originalmente horizontales formen las sales alóctonas, primero deben liberarse de sus restricciones geológicas. La primera estructura de base se puede formar mediante una combinación de seis formas: [1]
A partir de aquí, hay tres caminos que puede tomar una estructura superficial en formación. Dos surgen de una base de diapiro y el tercero de una base de lámina. La lámina se convierte en un empuje alimentado por una fuente, de manera similar a la perforación de empuje, aprovecha los planos de falla locales para ascender. La diferencia entre las dos bases de diapiro es que una, denominada empuje alimentado por tapón, tiene una capa de sedimentos en la parte superior, lo que impide que la sal fluya libremente hasta que la presión de la construcción la fuerza a atravesar la capa; la otra, una extrusión alimentada por tapón, carece de la capa de sedimentos y se le permite fluir libremente. [2]
Una vez que la estructura de sal ha llegado a la superficie, se le denomina con uno de cuatro nombres: intrusiones de ala de sal, avance extrusivo, avance de punta abierta o avance de empuje. [1] [2] Existe un cierto nivel de transición entre los cuatro, ya que algunos procesos, como la disolución y eliminación de sal, la deposición de nuevos sedimentos, la erosión y el empuje pueden cambiar las características entre ellos.
Las intrusiones de sal en forma de ala son, técnicamente, estructuras subterráneas; se encuentran en sistemas de acortamiento o compresión y forman cuñas radiales de sal entre planos de estratificación desprendidos. Sin embargo, las capas que las recubren pueden erosionarse, dejando al descubierto la sal y transformándola en un avance extrusivo. [1] [11]
Los avances extrusivos comienzan una vez que el diapiro alcanza la superficie del suelo y la sal queda expuesta. La sal luego se extiende desde el alimentador solo por la presión gravitacional. [1] Este flujo tiene dos consecuencias que forman la estructura. Primero, como la parte superior de la sal fluye más rápido que la parte inferior, hay un giro frontal a lo largo del borde delantero. Segundo, la sal anula cualquier sedimento que se deposite al mismo tiempo, lo que hace que la característica ascienda en la sección superior y prograde. Con el tiempo, parte de la sal se disuelve, dejando una capa de impurezas y otros sedimentos detrás; el espesor de este techo, o capa de sedimentos, depende del porcentaje de impurezas en la sal y la tasa de sedimentación del área. [1] [11]
Los avances por empuje vuelven a las capas de sal como su estructura de base primaria y se forman porque la sal proporciona una capa de desprendimiento débil para los sistemas de fallas. Cuando se aplica fuerza en tales sistemas, la capa enterrada avanzará a lo largo de la pared colgante. Hay tres procesos impulsores en este tipo de avance: la presión gravitacional tanto de la sal como de los sedimentos suprayacentes, la expansión del margen y la tectónica de placas general. [1] [11]
Los avances de punta abierta pueden evolucionar a partir de la disolución de sales de una estructura de avance extrusiva, o podrían haber evolucionado a partir de un empuje alimentado por tapón. Son avances parcialmente enterrados donde solo el borde de avance, llamado punta, está abierto al flujo, que está controlado por una combinación de fuerzas gravitacionales y presión diferencial de los sedimentos suprayacentes. Hay tres tipos descritos de techos de sedimentos: cuencas sinclinales (parches aislados de sedimentos consolidados), techo progradante (una capa creciente de sedimentos) y ruptura de sal (donde la sal tuvo que abrirse paso a través de los sedimentos suprayacentes). [1] [11]