La Formación Evaporítica Prairie , también conocida como Formación Prairie , es una formación geológica de la era Devónica Media ( Givetiense ) que consiste principalmente en halita (sal de roca) y otros minerales evaporíticos . Está presente debajo de las llanuras del norte y este de Alberta , el sur de Saskatchewan y el suroeste de Manitoba en Canadá , [3] y se extiende hasta el noroeste de Dakota del Norte y el noreste de Montana en los Estados Unidos. [4]
La formación es una fuente importante de potasa , la mayor parte de la cual se utiliza para la producción de fertilizantes . [5] [6] También se produce sal en la formación, [7] y se crean cavernas de solución en sus gruesos lechos de sal para el almacenamiento de gas natural . [8]
La Formación Evaporita Prairie consiste en capas gruesas de halita, con intercalaciones de anhidrita , dolomita , lutita dolomítica y arcillosita . En el sur de Saskatchewan y el norte de Dakota del Norte incluye importantes depósitos de silvita y carnalita que se extraen por su contenido de potasio . [4] [5] [9] El yeso está presente en áreas donde la anhidrita ha sido alterada por la reacción con el agua subterránea .
La Formación de Evaporita de Pradera se depositó en una bahía llamada Cuenca de Elk Point . Se extendió desde un océano abierto en los actuales Territorios del Noroeste en Canadá hasta el norte de Dakota del Norte en los Estados Unidos, cubriendo un área aproximadamente entre el 30% y el 40% tan grande como la cubierta por el Mar Mediterráneo actual . Un extenso complejo de arrecifes llamado Barrera Presqu'ile se desarrolló a lo largo de la boca de la bahía, bloqueándola del océano abierto y restringiendo la entrada de agua de mar. Los bajos niveles de agua y la evaporación excesiva dieron como resultado la deposición de halita y otros minerales de evaporita en sabkha , entornos de llanuras supramareales y lagunas costeras , lo que en última instancia condujo a la acumulación de minerales de potasa en la parte sur del área. [3] Estos eventos pueden compararse con el secado del Mar Mediterráneo que ocurrió durante el Mioceno tardío . Ese evento, llamado la crisis de salinidad mesiniana , resultó en la deposición de secuencias de minerales evaporíticos de hasta 1.600 metros (5.250 pies) de espesor. [10]
Las aguas subterráneas han logrado acceder a la Formación de Evaporita Prairie a lo largo de sus márgenes este y sur, disolviendo la halita y otros minerales solubles. Ese proceso, que continúa en la actualidad, produjo una brecha que consiste en fragmentos de formaciones superpuestas que colapsaron cuando se eliminó su soporte, así como material insoluble del interior de la propia Evaporita Prairie. [1] [3]
La Formación Evaporítica Prairie está presente en el subsuelo de las cuencas sedimentarias del oeste de Canadá y Williston , y se extiende desde el norte de Alberta hasta el norte de Dakota del Norte, una distancia de más de 1.500 kilómetros (930 millas). Alcanza espesores de más de 200 metros (660 pies) cerca de Saskatoon en Saskatchewan, [5] y más de 300 metros (980 pies) al norte de Fort McMurray en Alberta. [1]
La formación no está expuesta en ningún lugar del afloramiento porque sus minerales se disuelven fácilmente con el agua. Las secuencias intactas se encuentran generalmente a profundidades de más de 500 metros (1.640 pies) debajo de la superficie del suelo, donde están protegidas por acuitardos superpuestos . Los depósitos de potasa de Saskatchewan y Dakota del Norte se encuentran a profundidades que superan los 950 metros (3.120 pies). [1] [4]
La Formación Evaporítica Prairie es parte del Grupo Elk Point y fue nombrada por AD Baillie en 1953 basándose en un núcleo de un pozo (Imperial Davidson No. 1, 16-8-27-1W3) que se perforó en el sur de Saskatchewan. [2] Sin embargo, no existen registros de pozos geofísicos para ese núcleo, y se eliminaron algunos intervalos para su análisis, por lo que en 1969 ME Holter designó una sección de referencia más completa de otro pozo (White Rose et al. Drake 4-29-32-22W2) para complementarlo. [5] [11]
La formación se divide generalmente en tres miembros en Alberta. El Miembro Whitkow en la base, que está presente localmente en las partes más profundas de la cuenca, consiste en halita de cristales gruesos con anhidrita menor. El Miembro Shell Lake suprayacente consiste principalmente en anhidrita intercalada con dolomita. El Miembro Leofnard en la parte superior consiste en halita con intercalaciones menores de dolomita, anhidrita y lutita. [5] [9]
Existen unidades adicionales en las áreas de Saskatchewan y Dakota del Norte que contienen potasa. Se encuentran sobre el Miembro Leofnard o se consideran submiembros del mismo. [9] De base a cima, son los Miembros Esterhazy, White Bear, Belle Plaine y Patience Lake [5] [7] que, en Dakota del Norte, están sobrepuestos por los Miembros Mountrail y White Lake. [4] Están separados por zonas de halita sin nombre. [4] [7]
El contacto entre la Formación Evaporítica Prairie y la Formación Keg River subyacente (en el norte) y la Formación Winnipegosis (en el sur) es nítido y conforme. El contacto con la Formación Watt Mountain suprayacente (en el norte) y el Segundo Miembro Red Bed de la Formación Dawson Bay (en el sur) es nítido y disconforme . [11]
El límite norte de la formación se encuentra aproximadamente a 58° de latitud norte en Alberta, donde la evaporita de pradera se degrada hasta convertirse en la formación anhidrítica Muskeg a través de una disminución de su contenido de halita y un aumento de su contenido de anhidrita. A lo largo de sus márgenes este y sur, la formación se degrada hasta convertirse en la brecha que resulta de la disolución de su halita y anhidrita. A lo largo de su margen oeste se adelgaza hasta cero en su límite de sedimentación. [1] [3]
En Saskatchewan, la extracción subterránea de potasa se lleva a cabo a profundidades de unos 1.100 metros (3.610 pies), y la extracción por disolución se utiliza a mayores profundidades. Las reservas adecuadas para la extracción subterránea y por disolución se han estimado en 14.000 millones de toneladas (15.000 millones de toneladas cortas) y más de 42.000 millones de toneladas (46.000 millones de toneladas cortas), respectivamente. En 2003, había 2 minas por disolución y 8 minas convencionales en funcionamiento en Saskatchewan. [7]
La sal se produce principalmente como subproducto de la minería de potasa. A efectos prácticos, las reservas de sal de la Formación Evaporítica Prairie son prácticamente ilimitadas. [7]
Los gruesos lechos de halita de la Formación Prairie Evaporite son esencialmente impermeables , y se han creado artificialmente en ellos numerosas cavernas de solución para almacenar gas natural y productos de gas licuado de petróleo . [8] También se ha discutido el almacenamiento de desechos nucleares , dióxido de carbono y otros productos de desecho. [1] Debido a su impermeabilidad, los lechos de sal y anhidrita de Prairie Evaporite también actúan como un sello para los depósitos de petróleo y gas natural en las formaciones subyacentes.
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